氣體冷凝裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氣體冷凝裝置，特別涉及一種用于原子層沉積系統(tǒng)反應(yīng)后殘余氣體的冷凝裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]原子層沉積(ALD)是在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中用于在基片諸如硅片上形成薄膜材料的工藝。原子層沉積是一種蒸汽反應(yīng)沉積，其中通過多重超薄層的反應(yīng)沉積來形成薄膜。目前原子層沉積的源物質(zhì)按形態(tài)可分三類:氣體、液體和固體，而在原子層沉積工藝中，被沉積的材料的一種或多種化合物(源物質(zhì))要以氣態(tài)分子形態(tài)被提供給基片，用以在基片上反應(yīng)生成需要的薄膜材料。
[0003]由于液體和固體與氣態(tài)物質(zhì)相比，具有低的飽和蒸汽壓，所以它們常常被加熱以達(dá)到足夠的蒸汽壓。當(dāng)溫度上升，使源的壓力超過反應(yīng)器內(nèi)的壓力，源即可在壓差作用下輸送到反應(yīng)器被使用。為了防止汽化物質(zhì)冷凝，與源物質(zhì)相接觸的所有設(shè)備表面都具有與源物質(zhì)在其中被汽化的源空間相同或比其高的溫度。此外，不同的工藝需要的溫度條件不同，反應(yīng)室同時加熱，以避免在原子層沉積循環(huán)過程中諸如水和氨氣之類的前軀體的殘留。
[0004]原子層沉積過程，反應(yīng)后飽和過剩的殘余氣體以及中間生成物就需要做冷凝處理，才能無害處理后排放。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種水冷效果均勻，在過濾筒吸收過濾飽和之后，可進(jìn)行清洗或替換，且操作簡單的氣體冷凝裝置。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種氣體冷凝裝置，包含水冷外管、設(shè)置在所述水冷外管內(nèi)水冷內(nèi)管，所述水冷外管的上下兩端分別具有一出水口和一進(jìn)水口 ；
[0007]所述水冷內(nèi)管的兩端為不封閉的；
[0008]所述氣體冷凝裝置還包含:插入所述水冷內(nèi)管內(nèi)的冷凝柱；
[0009]所述水冷內(nèi)管的外圓上等距套設(shè)有水冷環(huán)，通過所述水冷環(huán)與所述水冷外管的腔體進(jìn)行密封，且每組水冷環(huán)上具有能夠讓冷凝水通過的缺口。
[0010]本發(fā)明的實(shí)施方式相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，具有待諸如原子層沉積反應(yīng)后，液態(tài)源和固態(tài)源反應(yīng)剩余物質(zhì)和中間生成物通過水冷內(nèi)管中的冷凝柱進(jìn)行降溫冷凝，變成液體或固體顆粒，當(dāng)熱的氣體溫度降低，經(jīng)過與水冷內(nèi)管末端相連的管道進(jìn)入相應(yīng)的廢氣處理裝置，經(jīng)無害處理后排入大氣中。其中，由于出水口是設(shè)置在進(jìn)水口的上方，且在水冷內(nèi)管的管壁上等距排列有水冷環(huán)，通過各水冷環(huán)與水冷外管的腔體進(jìn)行密封，另外每組水冷環(huán)上還具有一個能夠被冷凝水通過的缺口，從而使得冷凝水從進(jìn)水口進(jìn)入水冷外管的腔體后是通過每層冷水環(huán)的缺口逐步上升后再從出水口排出，從而保證了整個水冷的效果非常均勻。
[0011]進(jìn)一步的，相鄰兩組水冷環(huán)上的缺口的位置相反。從而使得冷凝水只有在接近沖滿相鄰兩層水冷環(huán)所構(gòu)成的腔體區(qū)域后，才會從上一層的水冷環(huán)的缺口溢出并上升至與再上一層水冷環(huán)所構(gòu)成的腔體區(qū)域內(nèi)。逐級流過多層水冷環(huán)，延長水流通道，從而提高了整個氣體冷凝裝置的水冷效果。
[0012]進(jìn)一步的，所述氣體冷凝裝置還包含:分別與所述水冷內(nèi)管的兩端進(jìn)行連接用于固定所述冷凝柱的進(jìn)口法蘭和出口法蘭；其中，所述進(jìn)口法蘭對應(yīng)所述水冷外管的出水口，所述出口法蘭對應(yīng)所述水冷外管的進(jìn)水口。而所述水冷外管的進(jìn)水口連接一進(jìn)水接頭，所述水冷外管的出水口連接一出水接頭。
[0013]進(jìn)一步的，所述水冷內(nèi)管的端部還設(shè)有一水冷密封環(huán)，通過所述水冷密封環(huán)與所述水冷外管進(jìn)行密封。從而進(jìn)一步增強(qiáng)了水冷內(nèi)管與水冷外管之間的密封性能。
[0014]進(jìn)一步的，所述出口法蘭通過所述卡箍與所述水冷外管進(jìn)行緊固連接。從而保證了出口法蘭與水冷內(nèi)管的連接的緊固性。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明第一實(shí)施方式的氣體冷凝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明第一實(shí)施方式的氣體冷凝裝置的裝配圖；
[0017]圖3為本發(fā)明第二實(shí)施方式的氣體冷凝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的各實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的闡述。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在本發(fā)明各實(shí)施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，即使沒有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實(shí)施方式的種種變化和修改，也可以實(shí)現(xiàn)本申請各權(quán)利要求所要求保護(hù)的技術(shù)方案。
[0019]本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及一種氣體冷凝裝置，包含水冷外管1、設(shè)置在水冷外管I內(nèi)水冷內(nèi)管2。其中，水冷外管I的上下兩端分別具有一出水口 3和一進(jìn)水口 4，而水冷內(nèi)管2的兩端為不封閉的，內(nèi)部為一中空結(jié)構(gòu)。
[0020]另外，在本實(shí)施方式中，水冷內(nèi)管2的外圓上等距套設(shè)有水冷環(huán)5，水冷內(nèi)管2通過各水冷環(huán)5與水冷外管I的腔體進(jìn)行密封，且每組水冷環(huán)5上具有能夠讓冷凝水通過的缺Π 6。
[0021]本實(shí)施方式的氣體冷凝裝置還包含:插入水冷內(nèi)管2內(nèi)的冷凝柱7。
[0022]由上述內(nèi)容可知，當(dāng)具有諸如原子層沉積反應(yīng)后，液態(tài)源和固態(tài)源反應(yīng)剩余物質(zhì)和中間生成物通過水冷內(nèi)管2中的冷凝柱7進(jìn)行降溫冷凝，變成液體或固體顆粒，當(dāng)熱的氣體溫度降低，并經(jīng)過與水冷內(nèi)管2末端相連的管道進(jìn)入相應(yīng)的廢氣處理裝置，經(jīng)無害處理后排入大氣中。其中，由于出水口 4是設(shè)置在進(jìn)水口 3的上方，且在水冷內(nèi)管2的管壁上等距排列有水冷環(huán)5，通過各水冷環(huán)5與水冷外管I的腔體進(jìn)行密封，另外每組水冷環(huán)上還具有一個能夠被冷凝水通過的缺口 8，從而使得冷凝水從進(jìn)水口 3進(jìn)入水冷外管I的腔體后是通過每層冷水環(huán)5的缺口逐步上升后再從出水口 4排出，從而保證了整個水冷的效果非常均勻。
[0023]具體的說，在本實(shí)施方式中，水冷內(nèi)管的兩端是分別連接有用于固定冷凝柱7的進(jìn)口法蘭8和出口法蘭9，水冷內(nèi)管2是通過進(jìn)口法蘭8和出口法蘭9來送入物料和排出物料的。其中，進(jìn)口法蘭8的安裝位是對應(yīng)水冷外管I的出水口 3，而出口法蘭9的安裝位是對應(yīng)水冷外管I的進(jìn)水口 4。另外，在本實(shí)施方式中，水冷外管I的進(jìn)水口 4還連接一進(jìn)水接頭10，水冷外管I的出水口 3連接一出水接頭11，水冷外管I通過進(jìn)水接頭10和出水接頭11引入冷減水和排出冷減水。
[0024]另外，值得一提的是，在本實(shí)施方式中，水冷內(nèi)管2的端部還設(shè)有一水冷密封環(huán)12,通過水冷密封環(huán)12與水冷外管I進(jìn)行密封。從而進(jìn)一步提高了水冷內(nèi)管2與水冷外管I之間的密封性能。
[0025]另外，在本實(shí)施方式中，出口法蘭8通過卡箍13與水冷外管I進(jìn)行緊固連接。從而保證了出口法蘭9與水冷內(nèi)管2的連接的緊固性。
[0026]本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及一種氣體冷凝裝置，第二實(shí)施方式是在第一實(shí)施方式的基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步改進(jìn)，其主要改進(jìn)在于:如圖3所示，在本實(shí)施方式中，相鄰兩組水冷環(huán)5上的缺口 6的位置相反。從而使得冷凝水只有在接近沖滿相鄰兩層水冷環(huán)5所構(gòu)成的腔體區(qū)域后，才會從上一層的水冷環(huán)5的缺口 6溢出并上升至與再上一層水冷環(huán)5所構(gòu)成的腔體區(qū)域內(nèi)，逐級流過多層水冷環(huán)，延長水流通道，從而進(jìn)一步提高了整個氣體冷凝裝置的水冷效果。
[0027]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，上述各實(shí)施方式是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的具體實(shí)施例，而在實(shí)際應(yīng)用中，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣體冷凝裝置，包含水冷外管、設(shè)置在所述水冷外管內(nèi)水冷內(nèi)管，所述水冷外管的上下兩端分別具有一出水口和一進(jìn)水口； 所述水冷內(nèi)管的兩端為不封閉的； 所述氣體冷凝裝置還包含:插入所述水冷內(nèi)管內(nèi)的冷凝柱，其特征在于: 所述水冷內(nèi)管的外圓上等距套設(shè)有水冷環(huán)，通過所述水冷環(huán)與所述水冷外管的腔體進(jìn)行密封，且每組水冷環(huán)上具有能夠讓冷凝水通過的缺口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體冷凝裝置，其特征在于:相鄰兩組水冷環(huán)上的缺口的位置相反。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體冷凝裝置，其特征在于:所述氣體冷凝裝置還包含:分別與所述水冷內(nèi)管的兩端進(jìn)行連接用于固定所述冷凝柱的進(jìn)口法蘭和出口法蘭； 其中，所述進(jìn)口法蘭對應(yīng)所述水冷外管的出水口，所述出口法蘭對應(yīng)所述水冷外管的進(jìn)水口。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體冷凝裝置，其特征在于:所述水冷內(nèi)管的端部還設(shè)有一水冷密封環(huán)，通過所述水冷密封環(huán)與所述水冷外管進(jìn)行密封。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體冷凝裝置，其特征在于:所述水冷外管的進(jìn)水口連接一進(jìn)水接頭，所述水冷外管的出水口連接一出水接頭。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的氣體冷凝裝置，其特征在于:所述出口法蘭通過所述卡箍與所述水冷外管進(jìn)行緊固連接。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種氣體的冷凝裝置，包含水冷外管、設(shè)置在所述水冷外管內(nèi)水冷內(nèi)管，所述水冷外管的上下兩端分別具有一出水口和一進(jìn)水口；所述水冷內(nèi)管的兩端為不封閉的；所述氣體冷凝裝置還包含：插入所述水冷內(nèi)管內(nèi)的冷凝柱；所述水冷內(nèi)管的外圓上等距套設(shè)有水冷環(huán)，通過所述水冷環(huán)與所述水冷外管的腔體進(jìn)行密封，且每組水冷環(huán)上具有能夠讓冷凝水通過的缺口。同現(xiàn)有技術(shù)相比，水冷效果均勻，在過濾筒吸收過濾飽和之后，可進(jìn)行清洗或替換，且操作簡單。
【IPC分類】F28B1/02
【公開號】CN104949540
【申請?zhí)枴緾N201410117964
【發(fā)明人】楊元才, 褚家寶, 韓子水, 錢彭亮
【申請人】上海福宜真空設(shè)備有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2014年3月26日