专利名称：气体供应系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种气体供应系统及方法，尤其涉及一种适用于利用化学气相沉积方 式镀膜的气体供应系统及方法。
背景技术：
随着经济社会的发展，科技的不断进步和世界能源的日益减少，人们在生产中不 断寻求开发新能源技术，太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使 用，又无需运输，对环境无任何污染，成为一种具有广泛应用前景的新能源技术，太阳能利 用产业因此得到迅猛发展。非晶硅太阳能电池是近年来国际上新发展起来的一项太阳能 电池新技术。非晶硅薄膜太阳能电池的硅材料厚度只有1微米左右，是单晶硅太阳能电池 硅材料厚度的1/200-1/300，与单晶硅太阳能电池相比，制备这种薄膜所用硅原料很少，薄 膜生长时间较短，设备制造简单，容易大批量连续生产，根据国际上有关专家的估计，非晶 硅薄膜太阳能电池是目前能大幅度降低成本的最有前途的太阳能电池。目前，非晶硅薄膜 太阳能电池的制作方法主要采用的是化学气象沉积方法(Chemical Vapor Deposition CVD)。化学化学气相沉积法是利用化学反应由原料气体形成膜的成膜方法，在工业上广 泛地应用于从以半导体装置为首的微细器件的薄膜的形成到米量级的物体的涂敷。近年， 化学化学气相沉积法也被广泛用于具有对角1米以上的薄膜太阳能电池板的制造。采用化 学气相沉积法镀膜目前最难以突破的技术瓶颈是在如何保证补给气体的供应系统和方法， 因为补给气体供应是否均勻将涉及整体的镀膜均勻度问题。现有的气体供应系统及方法 由于导入的气体不均勻，只是通过设置不同长度的喷气孔，即在厚度不均勻的喷气板上根 据不同的位置选取开设不同的喷气孔，来改变喷气流量，使喷出的气体均勻，然而采用这种 利用喷淋板上喷气孔的长度不同来控制气体流量以获得均勻气体的设计，很难达到精度要 求，供应的气体不够均勻，从而影响镀膜时的薄膜成分及膜厚不均勻性差别较大，影响了半 导体制品的质量稳定性和成品率。因此，有必要提供一种能喷射出具有较高均勻度的气体的气体供应系统及方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种能喷射出具有较高均勻度的气体的气体供应系统。本发明的另一目的在于提供一种能喷射出具有较高均勻度的气体的气体供应方 法。为实现上述目的，本发明提供了一种气体供应系统，包括主进气管、多级分流管路 及汇流装置。所述主进气管将外界气体发生装置所产生的气体引入；所述多级分流管路对 所述主进气管所引入的气体进行多级分流，所述多级分流管路至少有两级，下一级分流管 路与上一级分流管路连通且下一级分流管路的分流管数量是上一级分流管路的分流管数 量的η倍，处于同一分流级的各分流管路对称设置，所述多级分流管路的第一级分流管路与所述主进气管连通，其中，η为大于等于2的自然数；所述汇流装置开设有均勻分布的喷 气孔，所述多级分流管路的末级管路分别与所述汇流装置连通。较佳地，所述多级分流管路的下一级分流管路的分流管的管径小于上一级分流管 路的分流管的管径。由于下一级管路是对上一级管路中的气体进行分流，其管路中的气体 流量逐级减小，采用此种设计，有利于节约成本，使结构更加合理紧凑。较佳地，还包括有多个排气管，所述排气管容置于所述汇流装置中且分别与所述 多级分流管路的末级分流管路的分流管连通。所述排气管上均勻开设有排气孔，所述排气 孔的轴向方向与所述汇流装置的喷气孔的轴向方向垂直。通过排气管把多级分流后的气体 均勻地排入到汇流装置中，所述排气孔的轴向方向与所述汇流装置的喷气孔的轴向方向垂 直，从而使得汇流装置中的气体能更有效快速趋于平衡，使得汇流装置的喷气孔喷出的气 体均勻性较高，提高成膜的稳定性和成品率。较佳地，还包括有多个缓冲腔，多个所述缓冲腔分别设置在所述主进气管与所述 第一级分流管路之间、多级分流管路的上一级分流管路和下一级分流管路之间。所述缓冲 腔可储存一定的气体，具有缓冲过度功能，从而使下一级管路对上一级管路的分流更加均 勻。本发明提供的一种气体供应方法，包括以下步骤提供主进气管，用于将外界气体 发生装置所产生的气体引入；提供多级分流管路，用于对所述主进气管所引入的气体进行 多级分流，所述多级分流管路至少有两级，下一级分流管路与上一级分流管路连通且下一 级分流管路的分流管数量是上一级管路的分流管数量的η倍，处于同一分流级的各分流管 路对称设置，所述多级分流管路的第一级分流管路与所述主进气管连通，其中，η为大于等 于2的自然数；提供汇流装置，所述汇流装置开设有均勻分布的喷气孔，所述多级分流管路 的末级管路分别与所述汇流装置连通。较佳地，所述多级分流管路的下一级分流管路的分流管的管径小于上一级管路的 分流管的管径。由于下一级管路是对上一级管路中的气体进行分流，其管路中的气体流量 逐级减小，采用此种设计，有利于节约成本，使结构更加合理紧凑。较佳地，还包括在所述汇流装置中提供多个排气管的步骤，所述排气管分别与所 述多级分流管路的末级分流管路的分流管相互对应连通。所述排气管均勻开设有排气孔， 所述排气孔的轴向方向与所述汇流装置的喷气孔的轴向方向垂直。通过排气管把多级分流 后的气体均勻地排入到汇流装置中，所述排气孔的轴向方向与所述汇流装置的喷气孔的轴 向方向垂直，从而使得汇流装置中的气体能更有效快速趋于平衡，使得汇流装置的喷气孔 喷射出的气体均勻性较高，提高成膜的稳定性和成品率。较佳地，所述主进气管与所述第一级分流管路之间、多级分流管路的上一级分流 管路和下一级分流管路之间均设置有缓冲腔。所述缓冲腔可储存一定的气体，具有缓冲过 度功能，从而使下一级管路对上一级管路的分流更加均勻。与现有技术相比，由于本发明的气体供应系统包括有主进气管、多级分流管路及 汇流装置。所述多级分流管路有多级，处于同一分流级的各分流管路对称设置，多级分流管 路的第一级分流管路与主进气管连通，所述多级分流管路的末级管路分别与所述汇流装置 连通，所述汇流装置上开设有均勻分布的喷气孔，通过多级分流管路对所述主进气管所引 入的气体进行多级分流，从而得到较高均勻度的气体，所述气体均勻地从汇流装置喷射出，供应气体进行镀膜，使镀膜时的薄膜成分及膜厚均勻性一致，提高半导体制品的质量稳定 性和成品率。
图1为本发明气体供应系统的结构示意图。图2为图1所示气体供应系统的另一示意图。图3为本发明气体供应方法的流程图。
具体实施例方式为了详细说明本发明的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进 一步说明，其中不同图中相同的标号代表相同的部件。如上所述，本发明涉及的是一种气体 供应系统，包括主进气管、多级分流管路及汇流装置。所述主进气管将外界气体发生装置 所产生的气体引入；所述多级分流管路对所述主进气管所引入的气体进行多级分流，所述 多级分流管路至少有两级，下一级分流管路与上一级分流管路连通且下一级分流管路的分 流管数量是上一级管路分流管数量的η倍，处于同一分流级的各分流管路对称设置，所述 多级分流管路第一级分流管路与所述主进气管连通，其中，η为大于等于2的自然数；所述 汇流装置开设有均勻分布的喷气孔，所述多级分流管路的末级管路分别与所述汇流装置连 通。通过多级分流管路对所述主进气管所引入的气体进行多级分流，从而使所述汇流装置 能喷射出较高均勻度的气体，使镀膜时的薄膜成分及膜厚均勻性一致，提高半导体制品的 质量稳定性和成品率。图1展示了本发明实气体供应系统10的一个实施例。参考图1，所述气体供应系 统10包括主进气管100、多级分流管路200及汇流装置300。所述多级分流管路200包括 有四级分流管路，各级分流管路分别由分流管组成，第一级分流管路包括的两第一级分流 管210，其数量是主进气管100数量的两倍，可以更加均勻地将来自所述主进气管100的气 体均勻地分配，使气体流量一致。第二级分流管220的数量是第一级分流管210的两倍，第 三、四级分流管的数量分别是上一级的三倍，所述第一级分流管210与主进气管100连通， 所述第二级分流管220分别与所述第一级分流管210、第三级分流管230连通，所述第四级 分流管240分别与所述第三级分流管230、汇流装置300连通，处于同一分流级的各分流管 分别相对所连通的上一级分流管路对称设置，所述多级分流管路200的级数可根据实际需 要相应设置，所述各级分流管路的分流管的数量为大于等于2的自然数，优选2或3或4。 所述汇流装置300上开设有均勻分布的喷气孔310，所述多级分流管路200的第四级分流管 240分别与所述汇流装置300连通。参考图2，所述气体供应系统10还包括有多个排气管400，所述排气管400平行排 列容置于所述汇流装置200中并分别与所述多级分流管路200的第四级分流管路的分流管 240连通。所述排气管400上均均勻开设有排气孔410，所述排气孔410的轴向方向与所述 汇流装置300的喷气孔310的轴向方向垂直。从而使得汇流装置中300的气体能更有效快 速趋于平衡，使得汇流装置300的喷气孔310喷出的气体均勻性较高，提高成膜的稳定性和 成品率。较佳者，所述多级分流管路200的每下一级分流管路的分流管管径小于上一级管 路的分流管的管径。由于下一级管路是对上一级管路中的气体进行分流，其管路中的气体
5流量逐级减小，采用此种设计，有利于节约成本，使结构更加合理紧凑。较佳者，所述气体供应系统10还包括有多个缓冲腔500，多个所述缓冲腔500分别 设置在所述主进气管100与所述第一级分流管210之间、多级分流管路的上一级分流管和 下一级分流管之间。所述缓冲腔500可储存一定的气体，具有缓冲过度功能，从而使下一级 管路对上一级管路的分流更加均勻。本实施例的气体供应系统10中气体的流向如图2中的箭头方向所示，所述主进气 管100将外界气体发生装置产生的气体引入，接着所述气体进入到多级分流管路200，由所 述多级分流管路200对来自主进气管100的气体进行逐级均勻分流，使气体流量均勻性一 致，最后多级均勻分流后的气体通过排气管400排出在汇流装置300中汇合，由汇流装置 300上的喷气孔310喷射出到反应腔(图未示)中的基板上成膜。图3是本发明的气体供应方法的流程图，包括以下步骤步骤Si，提供主进气管，用于将外界气体发生装置所产生的气体引入；步骤S2，提供多级分流管路，用于对所述主进气管所引入的气体进行多级分流，所 述多级分流管路至少有两级，下一级分流管路与上一级分流管路连通且下一级分流管路的 分流管数量是上一级管路的分流管数量的η倍，处于同一分流级的各分流管路对称设置， 所述多级分流管路的第一级分流管路与所述主进气管连通，其中，η为大于等于2的自然 数；步骤S3，提供汇流装置，所述汇流装置开设有均勻分布的喷气孔，所述多级分流管 路的末级管路分别与所述汇流装置连通。具体地，还包括提供多个排气管并容置在所述汇流装置中，所述排气管分别与所 述多级分流管路的多个末级分流管路相互对应连通。所述主进气管与所述第一级分流管路 之间、多级分流管路的上一级分流管路和下一级分流管路之间均设有缓冲腔。与现有技术相比，由于本发明的气体供应系统包括有主进气管100、多级分流管路 200及汇流装置300。所述多级分流管路200有多级，处于同一分流级的各分流管路对称设 置，多级分流管路200第一级分流管210与主进气管100连通，所述多级分流管路200的末 级管路即第四级分流管240分别与所述汇流装置300连通，所述汇流装置300上开设有均 勻分布的喷气孔310，通过多级分流管路200对所述主进气管100所引入的气体进行多级分 流，从而得到较高均勻度的气体，所述气体均勻地从汇流装置300喷出，供应均勻性一致的 气体进行镀膜，使镀膜时的薄膜成分及膜厚均勻性一致，提高半导体制品的质量稳定性和 成品率。以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范 围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。
权利要求
一种气体供应系统，其特征在于，包括主进气管，所述主进气管将外界气体发生装置所产生的气体引入；多级分流管路，所述多级分流管路对所述主进气管所引入的气体进行多级分流，所述多级分流管路至少有两级，下一级分流管路与上一级分流管路连通且下一级分流管路的分流管数量是上一级分流管路的分流管数量的n倍，处于同一分流级的各分流管路对称设置，所述多级分流管路的第一级分流管路与所述主进气管连通，其中，n为大于等于2的自然数；汇流装置，所述汇流装置开设有均匀分布的喷气孔，所述多级分流管路的末级管路分别与所述汇流装置连通。
2.一种如权利要求1所述的气体供应系统，其特征在于，所述多级分流管路的下一级 分流管路的分流管的管径小于上一级分流管路的分流管的管径。
3.—种如权利要求1所述的气体供应系统，其特征在于，还包括有多个排气管，所述排 气管容置于所述汇流装置中且分别与所述多级分流管路的末级分流管路的分流管连通。
4.一种如权利要求3所述的气体供应系统，其特征在于，所述排气管上均勻开设有排 气孔，所述排气孔的轴向方向与所述汇流装置的喷气孔的轴向方向垂直。
5.一种如权利要求1所述的气体供应系统，其特征在于，还包括有多个缓冲腔，所述缓 冲腔分别设置在所述主进气管与所述第一级分流管路之间、多级分流管路的上一级分流管 路和下一级分流管路之间。
6.一种气体供应方法，其特征在于，包括以下步骤提供主进气管，用于将外界气体发生装置所产生的气体引入；提供多级分流管路，用于对所述主进气管所引入的气体进行多级分流，所述多级分流 管路至少有两级，下一级分流管路与上一级分流管路连通且下一级分流管路的分流管数量 是上一级管路的分流管数量的η倍，处于同一分流级的各分流管路对称设置，所述多级分 流管路的第一级分流管路与所述主进气管连通，其中，η为大于等于2的自然数；提供汇流装置，所述汇流装置开设有均勻分布的喷气孔，所述多级分流管路的末级管 路分别与所述汇流装置连通。
7.—种如权利要求6所述的气体供应方法，其特征在于，所述多级分流管路的下一级 分流管路的分流管的管径小于上一级分流管路的分流管的管径。
8.—种如权利要求6所述的气体供应方法，其特征在于，还包括在所述汇流装置中提 供多个排气管的步骤，所述排气管分别与所述多级分流管路的末级分流管路的分流管相互 对应连通。
9.一种如权利要求8所述的气体供应方法，其特征在于，所述排气管均勻开设有排气 孔，所述排气孔的轴向方向与所述汇流装置的喷气孔的轴向方向垂直。
10.一种如权利要求6所述的气体供应方法，其特征在于，所述主进气管与所述第一级 分流管路之间、多级分流管路的上一级分流管路和下一级分流管路之间均设置有缓冲腔。
全文摘要
本发明公开了一种气体供应系统，包括主进气管、多级分流管路及汇流装置。所述多级分流管路至少有两级，下一级分流管路与上一级分流管路连通且下一级分流管路的分流管数量是上一级分流管路的分流管数量的n倍，处于同一分流级的各分流管路对称设置，多级分流管路的第一级分流管路与主进气管连通，其中，n为大于等于2的自然数。所述汇流装置开设有均匀分布的喷气孔，多级分流管路的末级管路分别与汇流装置连通。通过多级分流管路对主进气管所引入的气体进行多级分流，从而使汇流装置能喷射出具有较高均匀度的气体，使成膜均匀一致，提高半导体制品的质量稳定性和成品率。相应地，本发明还公开了一种能喷射出具有较高均匀度气体的气体供应方法。
文档编号C23C16/455GK101899652SQ20091024690
公开日2010年12月1日 申请日期2009年12月1日 优先权日2009年12月1日
发明者范振华 申请人:东莞宏威数码机械有限公司