專(zhuān)利名稱(chēng)：一種工藝尾氣處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工藝尾氣處理系統(tǒng)，具體地講是涉及一種低壓化學(xué)氣相沉積反應(yīng)工藝中的特殊氣體尾氣處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于太陽(yáng)能清潔安全、取之不竭，很多國(guó)家將目光投向了清潔的太陽(yáng)能發(fā)電。對(duì)于太陽(yáng)能發(fā)電而言，最重要的莫過(guò)于太陽(yáng)能電池技術(shù)的發(fā)展。其中，薄膜太陽(yáng)能電池就以其大面積、輕薄透明等特點(diǎn)在民用設(shè)施建筑物等的太陽(yáng)能發(fā)電領(lǐng)域擁有廣闊的發(fā)展前景。薄膜太陽(yáng)能電池的制造需要透明導(dǎo)電氧化物玻璃(TCO)作為電池的前電極，LPCVD設(shè)備就是根據(jù)低壓化學(xué)氣相沉積法制備TCO的一種設(shè)備。其原理是在低壓狀態(tài)下，利用氣態(tài)物質(zhì)通過(guò)熱分解反應(yīng)或者化學(xué)反應(yīng)，在玻璃基材表面上形成固態(tài)薄膜。LPCVD擁有均勻的階梯覆蓋性、很好的組成成份和結(jié)構(gòu)的控制，具有較高的沉積速率和輸出量，以及低廉的制程成本，適合大批量生產(chǎn)應(yīng)用；另外，LPCVD不需要載子氣體，大大降低了顆粒污染源，因此其被廣泛應(yīng)用于薄膜電池產(chǎn)業(yè)中。在低壓化學(xué)氣相沉積LPCVD工藝過(guò)程中，反應(yīng)前驅(qū)物B2H6、H2或Ar、DEZ (g) ,H2O (g)或C2H50H、O2等的混合氣體(DEZ (g)是二乙基鋅的蒸汽)，通過(guò)工藝腔腔蓋正下方的噴淋板均勻分氣，均勻的混合氣體噴涂到噴淋板正下方放置在加熱板上的玻璃基板，在溫度的驅(qū)動(dòng)力下DEZ (g)與H20(g)或C2H5OH反應(yīng)生成ZnO薄膜，B2H6為摻雜劑，這是一個(gè)典型的氣相化學(xué)反應(yīng)DEZ (g) +H2O (g) = ZnO (s) +C2H6B2H6+H2O = B2O3 (s) +H2在上述低壓金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積中，在工藝腔體中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，通入的二乙基鋅氣體通過(guò)反應(yīng)后產(chǎn)生氧化鋅粉末，再通過(guò)真空泵組經(jīng)由真空管路將氣體以及反應(yīng)生成物排出，此時(shí)會(huì)有未完全反應(yīng)的二乙基鋅氣體在泵組里反應(yīng)生成氧化鋅粉末，塊狀的氧化鋅粉末會(huì)造成泵組轉(zhuǎn)子卡死，給泵組帶來(lái)機(jī)械損傷以及設(shè)備報(bào)警停機(jī)，而如果泵組發(fā)生轉(zhuǎn)子卡死現(xiàn)象則需要返廠進(jìn)行專(zhuān)業(yè)維修調(diào)試才能恢復(fù)，嚴(yán)重影響設(shè)備稼動(dòng)率以及泵組轉(zhuǎn)子壽命。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種工藝尾氣處理系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，能夠大幅減少未完全反應(yīng)的二乙基鋅氣體進(jìn)入真空泵組反應(yīng)生成氧化鋅的量，明顯延長(zhǎng)真空泵組的運(yùn)行時(shí)間以及機(jī)械壽命，提高設(shè)備稼動(dòng)率和工藝產(chǎn)能，降低使用成本，且易于維護(hù)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明技術(shù)方案如下一種工藝尾氣處理系統(tǒng)，包括與反應(yīng)腔室尾氣出口相連通的真空管路和與真空泵組連通的真空管路出氣口，還包括設(shè)于真空管路內(nèi)部的、可拔插的尾氣補(bǔ)集裝置。尾氣補(bǔ)集裝置包括密封蓋、設(shè)于密封蓋上向真空管路內(nèi)部伸入的主軸、設(shè)于密封蓋上向真空管路外部伸出的手柄和控制端；尾氣補(bǔ)集裝置的密封蓋與真空管路的末端密封卡合連接；手柄用于該尾氣補(bǔ)集裝置在真空管路上的拔插；真空管路出氣口設(shè)于真空管路的側(cè)壁上。所述尾氣補(bǔ)集裝置的主軸上設(shè)有若干個(gè)金屬輪盤(pán)和用于加熱金屬輪盤(pán)的裝置。金屬輪盤(pán)優(yōu)選為鋁材質(zhì)，數(shù)量?jī)?yōu)選為3-8個(gè)，更優(yōu)選為5個(gè)，有利于增加氣體經(jīng)過(guò)的路線，從而增加二乙基鋅氣體反應(yīng)的量，同時(shí)又能在成本和結(jié)構(gòu)上達(dá)到一定的平衡。所述用于加熱金屬輪盤(pán)的裝置為設(shè)在主軸內(nèi)部的加熱絲，由于密封蓋上向真空管路外部設(shè)有控制端，其包含有電源線以及溫度探測(cè)線，可以通過(guò)控制加熱絲以控制輪盤(pán)表面的溫度，使之達(dá)到400°C左右。所述金屬輪盤(pán)最好選用實(shí)心金屬輪盤(pán)，避免使尾氣直接穿過(guò)而不能有效的反應(yīng)。所述各金屬輪盤(pán)表面平行并與真空管路的橫截面呈0-60度角，優(yōu)選為45度角，在真空管路中各金屬輪盤(pán)呈交替錯(cuò)落狀，使尾氣呈“S”形回旋前進(jìn)，這樣可以增加氣體流動(dòng)路徑，增加反應(yīng)的面積和反應(yīng)時(shí)間，可使大部分尾氣在這里形成氧化鋅粉末并沉積在輪盤(pán)上，從而減少氧化鋅的排出。所述金屬輪盤(pán)上設(shè)有溫度感應(yīng)元件，用來(lái)反饋金屬輪盤(pán)溫度，以便調(diào)節(jié)。由于尾氣捕集裝置與真空管路卡合連接，能夠很方便的取出，無(wú)需對(duì)管道進(jìn)行拆卸，方便完成日后清理維護(hù)工作。所述真空管路外側(cè)管壁上與內(nèi)部金屬輪盤(pán)相對(duì)應(yīng)的部位設(shè)有可拆卸的加熱裝置，為鋼材質(zhì)的加熱帶，內(nèi)設(shè)加熱絲，并設(shè)有單獨(dú)控制端，包含有電源線以及溫度探測(cè)線，使管道外壁得到均勻加熱。該加熱裝置還設(shè)有防護(hù)罩保護(hù)，由于外部加熱帶溫度較高，以免發(fā)生燙傷的情況。尾氣捕集裝置和真空管路外側(cè)管壁上的加熱裝置最好能夠同時(shí)工作，以保證溫度達(dá)到設(shè)定要求。真空管路出氣口設(shè)在位于金屬輪盤(pán)與密封蓋之間相應(yīng)的真空管路側(cè)壁上。經(jīng)尾氣捕集裝置處理后，通過(guò)該真空管路出氣口流出進(jìn)入真空泵組的二乙基鋅的量已經(jīng)極少，對(duì)泵組的影響也已經(jīng)很小。對(duì)于該工藝尾氣處理系統(tǒng)，只需定期根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù)即可，對(duì)工藝、泵組運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)及其他設(shè)備無(wú)任何影響，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，人員維護(hù)方便，控制接口設(shè)計(jì)合理，設(shè)計(jì)有安全防護(hù)罩保護(hù)并且內(nèi)外部加熱系統(tǒng)都配備獨(dú)立電源以及控制系統(tǒng)，可按照設(shè)定要求對(duì)其溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，達(dá)到最佳效果。綜上所述，本發(fā)明提供的工藝尾氣處理系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，通過(guò)在真空管路內(nèi)部設(shè)置可拔插的尾氣捕集裝置以及在真空管路外壁設(shè)置可拆卸的加熱裝置，使在反應(yīng)腔室未完全反應(yīng)的二乙基鋅氣體充分反應(yīng)生成氧化鋅并沉積下來(lái)，極大地減少了二乙基鋅進(jìn)入真空泵組反應(yīng)生成氧化鋅的量，避免了泵組內(nèi)部轉(zhuǎn)子卡死現(xiàn)象的發(fā)生，明顯延長(zhǎng)真空泵組的運(yùn)行時(shí)間以及機(jī)械壽命，提高設(shè)備稼動(dòng)率和工藝產(chǎn)能，降低使用成本，且易于維護(hù)。
圖I是本發(fā)明的工藝尾氣處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的尾氣捕集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。實(shí)施例I一種工藝尾氣處理系統(tǒng)，如圖I所示，包括與反應(yīng)腔室尾氣出口相連通的真空管路8、與真空泵組連通的真空管路出氣口 7，還包括設(shè)于真空管路8內(nèi)部的、可拔插的尾氣補(bǔ)集裝置。尾氣補(bǔ)集裝置，如圖2所示，包括密封蓋I、設(shè)于密封蓋I上向真空管路8內(nèi)部伸入的主軸2、設(shè)于密封蓋I上向真空管路8外部伸出的手柄4和控制端3 ;尾氣補(bǔ)集裝置的密封蓋I與真空管路8的末端密封卡合連接；手柄4用于該尾氣補(bǔ)集裝置在真空管路8上的 拔插；真空管路出氣口 7設(shè)于真空管路8的側(cè)壁上。尾氣補(bǔ)集裝置的主軸2上設(shè)有五個(gè)金屬輪盤(pán)5和用于加熱金屬輪盤(pán)5的裝置。金屬輪盤(pán)5為鋁材質(zhì)，有利于增加氣體經(jīng)過(guò)的路線，從而增加二乙基鋅氣體反應(yīng)的量，同時(shí)又能在成本和結(jié)構(gòu)上達(dá)到一定的平衡；用于加熱金屬輪盤(pán)5的裝置為設(shè)在主軸內(nèi)部的加熱絲，由于密封蓋I上向真空管路8外部設(shè)有控制端3，其包含有電源線以及溫度探測(cè)線，可以通過(guò)控制加熱絲以控制金屬輪盤(pán)5表面的溫度，使之達(dá)到400°C左右。金屬輪盤(pán)5為實(shí)心金屬輪盤(pán),避免使尾氣直接穿過(guò)而不能有效的反應(yīng)。各金屬輪盤(pán)5表面平行并與真空管路8的橫截面呈45度角，在真空管路8中各金屬輪盤(pán)5呈交替錯(cuò)落狀，使尾氣呈“S”形回旋前進(jìn)，這樣可以增加氣體流動(dòng)路徑，增加反應(yīng)的面積和反應(yīng)時(shí)間，可使大部分尾氣在這里形成氧化鋅粉末并沉積在金屬輪盤(pán)5上，從而減少氧化鋅的排出。金屬輪盤(pán)5上設(shè)有溫度感應(yīng)元件，用來(lái)反饋金屬輪盤(pán)溫度，以便調(diào)節(jié)。由于尾氣捕集裝置與真空管路8卡合連接，能夠很方便的取出，無(wú)需對(duì)管道進(jìn)行拆卸，方便完成日后清理維護(hù)工作。真空管路8外側(cè)管壁上與內(nèi)部金屬輪盤(pán)5相對(duì)應(yīng)的部位設(shè)有可拆卸的加熱裝置6，加熱裝置6為鋼材質(zhì)的加熱帶，內(nèi)設(shè)加熱絲，并設(shè)有單獨(dú)控制端，包含有電源線以及溫度探測(cè)線，使管道外壁得到均勻加熱。該加熱裝置6還設(shè)有防護(hù)罩保護(hù)，由于外部加熱帶溫度較高，以免發(fā)生燙傷情況。尾氣捕集裝置和真空管路8外側(cè)管壁上的加熱裝置6最好能夠同時(shí)工作，以保證溫度達(dá)到設(shè)定要求。真空管路出氣口 7設(shè)在位于金屬輪盤(pán)5與密封蓋I之間相應(yīng)的真空管路8側(cè)壁上。經(jīng)尾氣捕集裝置處理后，通過(guò)該真空管路出氣口 7流出進(jìn)入真空泵組的二乙基鋅的量已經(jīng)極少，對(duì)泵組的影響也已經(jīng)很小。
權(quán)利要求
1.一種工藝尾氣處理系統(tǒng)，包括與反應(yīng)腔室尾氣出口相連通的真空管路和與真空泵組連通的真空管路出氣口，其特征在于還包括設(shè)于真空管路內(nèi)部的、可拔插的尾氣補(bǔ)集裝置，尾氣補(bǔ)集裝置與真空管路的末端密封卡合連接，真空管路出氣口設(shè)于真空管路的側(cè)壁上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工藝尾氣處理系統(tǒng)，其特征在于所述尾氣補(bǔ)集裝置包括與真空管路的末端密封卡合連接的密封蓋、設(shè)于密封蓋上向真空管路內(nèi)部伸入的主軸、設(shè)于密封蓋上向真空管路外部伸出的手柄和控制端；其中，主軸上設(shè)有若干個(gè)金屬輪盤(pán)和用于加熱金屬輪盤(pán)的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工藝尾氣處理系統(tǒng)，其特征在于所述若干個(gè)為3-8個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工藝尾氣處理系統(tǒng)，其特征在于所述若干個(gè)為5個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工藝尾氣處理系統(tǒng)，其特征在于所述用于加熱金屬輪盤(pán)的裝 置為設(shè)在主軸內(nèi)部的加熱絲。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5中任意一項(xiàng)所述的工藝尾氣處理系統(tǒng)，其特征在于所述金屬輪盤(pán)為實(shí)心金屬輪盤(pán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-5中任意一項(xiàng)所述的工藝尾氣處理系統(tǒng)，其特征在于所述真空管路中各金屬輪盤(pán)呈交替錯(cuò)落狀；各金屬輪盤(pán)表面平行并與真空管路的橫截面呈0-60度角。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工藝尾氣處理系統(tǒng)，其特征在于所述金屬輪盤(pán)表面與真空管路的橫截面呈45度角。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工藝尾氣處理系統(tǒng)，其特征在于所述金屬輪盤(pán)上設(shè)有溫度感應(yīng)元件。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工藝尾氣處理系統(tǒng)，其特征在于所述真空管路外側(cè)管壁上與內(nèi)部金屬輪盤(pán)相對(duì)應(yīng)的部位設(shè)有可拆卸的加熱裝置；真空管路出氣口設(shè)在位于金屬輪盤(pán)與密封蓋之間相應(yīng)的真空管路側(cè)壁上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種工藝尾氣處理系統(tǒng)，具體地講是涉及一種低壓化學(xué)氣相沉積反應(yīng)工藝中的特殊氣體尾氣處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括與反應(yīng)腔室尾氣出口相連通的真空管路和與真空泵組連通的真空管路出氣口，還包括設(shè)于真空管路內(nèi)部的、可拔插的尾氣補(bǔ)集裝置，尾氣補(bǔ)集裝置與真空管路的末端密封卡合連接，真空管路出氣口設(shè)于真空管路的側(cè)壁上。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，能夠大幅減少未完全反應(yīng)的二乙基鋅氣體進(jìn)入真空泵組反應(yīng)生成氧化鋅的量，明顯延長(zhǎng)真空泵組的運(yùn)行時(shí)間以及機(jī)械壽命，提高設(shè)備稼動(dòng)率和工藝產(chǎn)能，降低使用成本，且易于維護(hù)。
文檔編號(hào)C23C16/44GK102634772SQ20121012672
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月26日
發(fā)明者王超 申請(qǐng)人:漢能科技有限公司