CN219508014U - 分气装置及处理系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种分气装置及处理系统，包括进气总管及进气口、至少两个出气支管及出气口，进气口形成于进气总管的一端，每个出气支管的一端形成出气口，另一端与进气总管远离进气口的一端连通，其中，全部出气支管的结构相同。如此，使得全部出气支管的沿程压力损失和局部压力损失相同，压损基本相同，全部出气口的出口压力相等，从而使得每个出气支管的出气口流出的气体流量均相当，无需额外的结构设置，只需要将气体通入进气口即可，结构及控制简单即可实现气体平均分流。

Description

分气装置及处理系统

技术领域

本申请涉及源分配技术领域，特别是涉及一种分气装置及处理系统。

背景技术

在ALD/PEALD、CVD/PECVD等常见的薄膜沉积技术中，通常会涉及到将一种或者多种化学反应物(即反应源)馈入到处理腔体中，发生反应，在衬底表面形成薄膜。

现有技术中，为了追求产能及降低成本，一般将处理腔体设计成双腔或者多腔，通过同一个总气管通入反应源，并将反应源平均分流至每一个腔体内。

然而，对反应源的均分，需要通过阀门或者辅助工装才能进行控制，结构复杂且调控难度高。

实用新型内容

基于此，本申请针对反应源的均分结构复杂且调控难度高的问题，提出了一种分气装置及处理系统，该分气装置及处理系统结构简单、且控制和维护简单。

一种分气装置，包括：进气总管及进气口，所述进气口形成于所述进气总管的一端；至少两个出气支管及出气口，每个所述出气支管的一端形成所述出气口，另一端与所述进气总管远离所述进气口的一端连通；其中，全部所述出气支管的结构均相同。

在其中一个实施例中，记每个所述出气支管的流通横截面为a，所述出气支管的数量为n，所述进气总管的流通横截面为b，b＝a*n。

在其中一个实施例中，所述进气口的进气压力大于任一所述出气口的出气压力。

在其中一个实施例中，每个所述出气支管均具有至少一个缓冲部。

在其中一个实施例中，所述缓冲部为圆弧状管段或几字形管段或者螺旋状管段。

在其中一个实施例中，所述分气装置还包括调节件，每个所述出气支管与所述进气总管的连通位置和/或每个所述出气支管的所述出气口均设有所述调节件，所述调节件被构造为能够改变每一所述出气支管的所述出气口的流通横截面的大小。

在其中一个实施例中，所述分气装置还包括壳体，所述进气总管及全部所述出气支管设于所述壳体内部，且进气口及全部所述出气口均设于开设于所述壳体上。

在其中一个实施例中，全部所述出气口的中心位于同一水平面上，且所述水平面与重力方向垂直。

在其中一个实施例中，所述壳体呈圆柱状设置，所述进气口形成于所述壳体的轴向一端，全部所述出气口沿所述壳体的周向间隔且均匀布设。

根据本申请的另一方面，提供一种处理系统，包括多个处理腔及上述任一项所述的分气装置，每个所述出气支管的所述出气口与一个所述处理腔连通。

上述分气装置，气体从进气口进入进气总管，并从进气总管的另一端进入多个出气支管内，由于全部出气支管的结构相同，即出气支管的流通路径及流通截面积均相等，使得每个出气支管产生的压损相同，进而使得从每个出气支管的出气口流出的气体流量均相当，如此，无需额外的结构设置，只需要将气体通入进气口即可，结构及控制简单即可实现气体自动平均分流。

附图说明

图1为本申请一些实施例提供的分气装置的结构示意图；

图2为本申请另一些实施例提供的分气装置的结构示意图；

图3为图2中提供的分气装置的透视图。

附图标记：100、分气装置；10、壳体；20、进气总管；21、进气口；22、分流口；30、出气支管；30a、第一支管；30b、第二支管；30c、第三支管；30d、第四支管；30e、第五支管；31、出气口；32、缓冲部；L、周向。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向L”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

正如背景技术，在ALD/PEALD(等离子原子沉积镀膜)或CVD/PECVD(等离子化学气相沉积镀膜)等常见的薄膜沉积技术中，通常会涉及到将一种或者多种化学反应物(即反应源)馈入到处理腔体中并在处理腔体内发生反应，以衬底表面形成薄膜。

现有技术中，为了追求产能及降低成本，一般将处理腔体设计成双腔或者多腔，通过同一个总气管通入反应源，并将反应源平均分流至每一个腔体内。然而，对反应源的均分，需要通过阀门或者辅助工装才能进行控制，结构复杂且调控难度高。

为了解决上述问题，参阅图1至图3，本申请提供了一种分气装置100，分气装置100包括进气总管20及进气口21、至少两个出气支管30及出气口31，进气口21形成于进气总管20的一端，每个出气支管30的一端形成出气口31，另一端与进气总管20远离进气口21的一端连通，其中，全部出气支管30的结构均相同。

全部出气支管30的结构均相同包括但不限于全部出气支管30内部形成的气道长度、气道形状、内壁粗糙度、每个位置的流通横截面等等均相同，以保证全部出气支管30的产生的沿程压力损失和局部压力损失相同。

压力损失包括沿程压力损失和局部压力损失。管路阻力损失与下列因素有关：管路越长，损失越大；管径越小，损失越大；流速越大，损失越大；油料粘度越大，损失越大；管路内壁粗糙度越大，损失越大。局部压力损失是由于气体流经如阀口、弯管、通流截面变化等局部阻力引起的压力损失。

如此，当全部出气支管30的沿程压力损失和局部压力损失相同，使得全部出气支管30内产生的压损也相同，全部出气口31的出口压力相等，从而使得每个出气支管30的出气口31流出的气体流量均相当，无需额外的结构设置，只需要将气体通入进气口21即可，结构及控制简单即可实现气体自动平均分流。

在其中一个实施例中，分气装置100还包括壳体10，进气总管20及全部出气支管30设于壳体10内部，且进气口21及全部出气口31均设于开设于壳体10上。

可以通过预制管道装配于壳体10内，形成进气总管20和出气支管30。也可以将壳体10设置为实心，从内部挖设形成进气总管20和出气支管30，以保证密封性。并且，进气口21及全部出气口31均设于开设于壳体10上，气体通过进气总管20进入壳体10内部、并进行平均分流后，从每个出气支管30的出气口31排出壳体10之外。

进一步地，每个出气支管30的出气口31可以直接对接处理腔体，从而将气体均分排放至多个处理腔体内。

在其中一个实施例中，进气总管20的流通截面积等于全部出气支管30的流通截面积的总和，由于全部出气支管30的结构相同，因此可以记每个出气支管30的流通横截面为a，出气支管30的数量为n，进气总管20的流通横截面为b，则，b＝a*n，以保证从进气总管20内通入足够量的气体，以供多个出气支管30分配。

例如当出气支管30的数量为2，则b＝2a，当出气支管30的数量为3，则b＝3a，以此类推。每个出气支管30的流通横截面的具体大小不受限制，具体根据与出气支管30的出气口31连通的如处理腔体所需要的气体流量的大小进行设置，本申请在此不做限定。

在其中一个实施例中，进气口21的压力大于任一出气口31的压力，由于全部出气支管30的结构相同，每个出气支管30的出气口31处出气压力均相等，记每个出气支管30的出气口31处出气压力为P2，进气口21的压力为P1,则P1＞P2，以提供足够的压力，将进气总管20内的气体从进气总管20压到每一个出气支管30内。

在其中一个实施例中，每个出气支管30均具有至少一个缓冲部32，出气支管30内的气体流经缓冲部32，被降低速度，避免出气支管30出气口31的速度太快。

具体地，缓冲部32为圆弧状管段或几字形管段或螺旋状管段，圆弧状管段或几字形管段或螺旋状管段均具有弯管，弯管的设置避免气流产生急转，从而对气流的缓冲效果更好。

在其中一个实施例中，分气装置100还包括调节件(图中未示出)，每个出气支管30与进气总管20的连通位置，和/或每个出气支管30的出气口31处均设有调节件，调节件被构造为能够改变每一出气支管30的的出气口31的流通横截面的大小。

具体地，调节件可以是一调节垫片。进气总管20具有分流口22，每个出气支管30的一端均和分流口22连通，调节片设置于分流口22和每个出气支管30之间，且阻挡部分出气支管30的内径，使得出气支管30的流通横截面的面积缩小，进而使得每一出气支管30的出气口31的流通横截面缩小如此，该出气支管30的压损随之增大。

进一步地，也可以直接将调节件设置在每一出气支管30的出气口31处，以直接增加该出气支管30的压损。

在实际应用中，可以根据处理腔体的需求，适应性地对出气支管30的管径进行调节，使得本申请的分气装置100可以适配多种不同规格的处理腔体。值得注意地是，在调节出气支管30的流通横截面的时候，要保证多个出气支管30的流通横截面同步调整，以保证分气效果。

在其中一个实施例中，全部所述出气口31的中心位于同一水平面上，且所述水平面与重力方向垂直。如此，使得全部出气支管30的出气口31沿同一水平面出气，避免由于重力方向的落差产生新的压损，导致对出气口31出气的压力和流量造成影响。

在其中一个实施例中，如图1所示，将进气总管20设置为平直管段，平直管段的一端为进气口21，另一端为分流口22，出气支管30包括两个，分别为第一支管30a和第二支管30b，第一支管30a和第二支管30b的一端均与分气连通，且出气支管30设置在进气总管20的两侧并呈几字形延伸，第二支管30b和第一支管30a的管径、拐角产生的缓冲部32的曲率半径、出气支管30内壁的粗糙度流道长度等结构均相等，从而将进气总管20的气体均分为二，分别从第二支管30b和第一支管30a出气口31排出。进一步地，此时壳体10的形状不受限制，以放置方便为准。

在其他实施例中，如图2，壳体10呈圆柱状设置，进气口21形成于壳体10的轴向一端，全部出气口31沿壳体10的周向L间隔且均匀布设。如此，使得分气装置100具有良好的气体分流均匀性，可保证每个出气口31的压力或流量的均衡性。

具体地，如图3所示，进气1沿壳体10的轴线延伸，出气支管30包括三个，分别为第三支管30c、第四支管30d和第五支管30e，进气总管20沿壳体10的轴向间隔布设，第三支管30c、第四支管30d和第五支管30e两两之间形成的夹角为220度，且第三支管30c、第四支管30d和第五支管30e的管径、内壁的粗糙度、流道长度等结构均相等，将进气总管20的气体均分为三，从第三支管30c、第四支管30d和第五支管30e的三个不同出气口31流出。

在其他实施例中，出气支管30的数量及设置结构均可自由设置，本申请在此不做限制。

根据本申请的另一方面，还提供一种处理系统，包括多个处理腔及上述任一实施例中的分气装置100，每个出气支管30的出气口31与一个处理腔连通，以向多个处理腔内输入均衡流量和压力的气流。

本申请提供的分气装置100和处理系统，不需要阀门和额外的工装，使用前不需要复杂的调试，不需要额外制作工装，通过简单的分气管道结构，实现了气流的流量均衡分配，一致性强，保证处理腔内镀膜品质的一致性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种分气装置，其特征在于，包括：

进气总管及进气口，所述进气口形成于所述进气总管的一端；

至少两个出气支管及出气口，每个所述出气支管的一端形成所述出气口，另一端与所述进气总管远离所述进气口的一端连通；

其中，全部所述出气支管的结构均相同。

2.根据权利要求1所述的分气装置，其特征在于，记每个所述出气支管的流通横截面为a，所述出气支管的数量为n，所述进气总管的流通横截面为b，b＝a*n。

3.根据权利要求1所述的分气装置，其特征在于，所述进气口的进气压力大于任一所述出气口的出气压力。

4.根据权利要求1所述的分气装置，其特征在于，每个所述出气支管均具有至少一个缓冲部。

5.根据权利要求4所述的分气装置，其特征在于，所述缓冲部为圆弧状管段或几字形管段或者螺旋状管段。

6.根据权利要求1所述的分气装置，其特征在于，所述分气装置还包括调节件，每个所述出气支管与所述进气总管的连通位置和/或每个所述出气支管的所述出气口处设有所述调节件，所述调节件被构造为能够改变每一所述出气支管的所述出气口的流通横截面的大小。

7.根据权利要求1所述的分气装置，其特征在于，所述分气装置还包括壳体，所述进气总管及全部所述出气支管设于所述壳体内部，且进气口及全部所述出气口均设于开设于所述壳体上。

8.根据权利要求7所述的分气装置，其特征在于，全部所述出气口的中心位于同一水平面上，且所述水平面与重力方向垂直。

9.根据权利要求7所述的分气装置，其特征在于，所述壳体呈圆柱状设置，所述进气口形成于所述壳体的轴向一端，全部所述出气口沿所述壳体的周向间隔且均匀布设。

10.一种处理系统，其特征在于，包括多个处理腔及权利要求1-9中任一项所述的分气装置，每个所述出气支管的所述出气口与一个所述处理腔连通。