层状构造的通过流体控制温度的气体分配器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于导入和分配至少一种气体到加工区中的气体分配器和一种用于制造该气体分配器的方法。气体分配器包括底板、温度控制板和顶板，它们通过连接方法气密地彼此连接。温度控制板具有温度控制通道，所述温度控制通道构造为通过腹板彼此分开的通孔并且从温度控制板的第一侧延伸到温度控制板的第二侧。在温度控制板的腹板中形成贯通的腹板孔，其对应于底板中的气体出口和顶板中的气体入口，并形成气体通道。在顶板中，温度控制流体分配器和温度控制流体收集器被构成为穿过顶板的通孔。因此，温度控制流体可以从布置在顶板上的温度控制流体供应接头通过温度控制流体分配器流入温度控制通道并且通过温度控制流体收集器流入到在顶板上设置的温度控制流体出口接头。根据该方法，首先在温度控制板上形成温度控制通道，在顶板上形成温度控制流体分配器和温度控制流体收集器，并且将底板、温度控制板和顶板气密地彼此连接。然后在一个共同的工艺步骤中生产气体通道。

Layered gas distributor with temperature controlled by fluid

The invention relates to a gas distributor for importing and distributing at least one gas into a processing area and a method for manufacturing the gas distributor. The gas distributor includes a bottom plate, a temperature control plate and a top plate, which are connected to each other airtight through a connecting method. The temperature control board has a temperature control channel, which is constructed as a through hole through which the webs are separated from each other and extends from the first side of the temperature control board to the second side of the temperature control board. A through web hole is formed in the web of the temperature control plate, which corresponds to the gas outlet in the bottom plate and the gas inlet in the roof, and forms a gas passage. In the roof, the temperature-controlled fluid distributor and the temperature-controlled fluid collector are composed of through holes through the roof. Therefore, the temperature control fluid can flow into the temperature control channel from the temperature control fluid supply joint arranged on the roof through the temperature control fluid distributor and into the temperature control fluid outlet joint arranged on the roof through the temperature control fluid collector. According to this method, a temperature control channel is formed on the temperature control board, a temperature control fluid distributor and a temperature control fluid collector are formed on the top board, and the bottom board, the temperature control board and the roof are connected tightly to each other. The gas channel is then produced in a common process step.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】层状构造的通过流体控制温度的气体分配器
本专利技术涉及一种用于应用在基板处理区中的气体分配器，其中待进入的气体分布在表面上并且同时利用流体冷却或加热，并且本专利技术涉及一种制造这种气体分配器的方法。特别是这种气体分配器用于涂层装置，例如在制造太阳能电池时的涂层装置。
技术介绍
气体分配器用于允许一种或多种气体从一个或多个气体储存室进入处理区或处理腔，并且用于该一种或多种气体在特定表面上的特定的、大多均匀的分布。该表面基本上对应于基板的待利用相应的处理步骤处理的表面，但也可以更大或更小。气体分配器(通常也称为喷头)在其面向基板的表面上具有开口，气体或气体通过该开口排出或放出，并且在另一个表面上具有至少一个用于待分配的气体的入口。开口应该优选地非常小且紧密，并且均匀地分布在气体分配器的面向基板的表面上，以使得基板的处理可以均匀地进行。在处理区中经常出现600℃至1250℃的温度。由高温引起的气体分配器的弯曲可导致基板的不均匀处理，特别是导致不均匀的涂层加设或层的去除，因为气体分布不再均匀地发生并且在气体出口与基板之间的距离沿着基板发生变化。此外，气体分配器中的高温可以引发待进入的气体与气体分配器的材料和/或与其他气体的反应，这可以一方面导致可用于基板处理的气体体积的减少，并且另外一方面导致在气体分配器中的沉积，因此堵塞气体出口。为了避免或至少减少这些影响，经常冷却气体分配器。然而，也可以针对性地加热气体分配器。已知的气体分配器包括例如整体的实心材料块、例如金属块，其中通过金属丝腐蚀或其他方法引入具有气体出口的气体通道以及横向于其延伸的温度控制通道。然而，在这种情况下，只能产生直线延伸的温度控制通道，该温度控制通道通过相对厚的材料壁与气体通道分开。由此，气体通道和气体出口的密度被限制在低水平，同时通过温度控制通道的流量以及因此可达到的温度控制的程度也受到限制。US2013/0299009A1描述了一种用于分配至少两种不同气体的气体分配器，其包括冷却板和气体分配板。冷却板具有冷却通道(冷却通道构造为材料内部的孔或冷却板表面中的凹槽)以及与气体分配板中的开口或气体通道相对应的气体通道。气体分配板紧靠在冷却板的表面上，使得冷却板的气体通道和气体分配板中的开口或气体通道使气体能够从气体储存室输送到处理区。从DE102007026349A1中已知一种气体分配器，其由许多薄金属板构成。在金属板中分别设置多个环形盘，每个环形盘在中心具有孔，然后通过将金属板一个布置在另一个之上，这些环形盘形成作为小管的气体通道。由于环形盘在不形成气体分配器表面的金属板中通过具有比板本身更小的材料厚度的腹板连接，因此在气体通道的小管之间形成可被冷却介质穿流的空腔。最后两种已知的气体分配器的缺点是需要非常精确地彼此调节各个板(这些板具有包含在其中的用于气体输送的孔或环形盘)，以实现气体通道的密封性和低的壁粗糙度。因此，需要高的生产技术支出来制造气体分配器。此外，特别是DE102007026349A1的气体分配器具有非常多的分立的三维的接头，这些接头在各个板通过钎焊或熔焊的连接过程中形成，结果是对连接过程的质量的要求进一步提高。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种气体分配器，其不仅允许出色地对穿过的气体和气体分配器进行温度控制，并且允许小的气体出口的均匀的密集的分布，而且允许制造这种气体分配器的简单可能性。该目的通过根据权利要求1的气体分配器和根据权利要求9的用于制造这种气体分配器的方法解决。有利的配置和实施例在从属权利要求中找到。根据本专利技术的气体分配器包括底板、温度控制板、顶板、至少一个温度控制流体供应附件和至少一个温度控制流体出口附件。在这种情况下，底板、温度控制板和顶板具有同一轮廓，它们在俯视图中优选地是全等的，使得这些板的边缘叠置地终止。这些板的侧向延伸尺寸明显大于各个板的厚度。在此，这些板可以具有相同的厚度或不同的厚度。在至少一个另一个板邻接相应板的方向上测量板的厚度。优选地，底板和顶板构造得薄，而温度控制板构造成比底板和/或顶板厚，并且优选地是整个气体分配器的最厚板。温度控制板布置在底板和顶板之间，并且叠置的各板通过连接方法气密地彼此连接。底板具有气体出口，其完全穿过底板。温度控制板具有温度控制通道，该温度控制通道构造为穿过温度控制板的、通过腹板彼此分开的孔，其中温度控制通道具有位于温度控制板的第一侧的第一端和位于温度控制板的第二侧的第二端，但不完全延伸至相应的侧。在温度控制板的俯视图中，温度控制板的第二侧与第一侧相对置。在温度控制板的腹板中形成贯通的腹板孔，这些腹板孔对应于底板的气体出口。顶板具有气体入口，这些气体入口完全穿过顶板并且与温度控制板的腹板孔的至少一部分相对应。此外，顶板包括至少一个温度控制流体分配器以及至少一个温度控制流体收集器，所述温度控制流体分配器构成为顶板中的通孔并且覆盖与其对应的所有温度控制通道的第一端，所述温度控制流体收集器构成为顶板中的通孔并且覆盖与其对应的所有温度控制通道的第二端。具有温度控制流体供应接头的所述至少一个温度控制流体供应附件与顶板气密地连接，并且因此布置在与其对应的温度控制流体分配器上方，使得该温度控制流体供应附件完全覆盖该对应的温度控制流体分配器，并且温度控制流体能够从温度控制流体供应接头通过温度控制流体分配器流入对应的温度控制通道的第一端中。具有温度控制流体出口接头的所述至少一个温度控制流体出口附件与顶板气密地连接，并且因此布置在与其对应的温度控制流体收集器上方，使得该温度控制流体出口附件完全覆盖该对应的温度控制流体收集器，并且温度控制流体能够从对应的温度控制通道的第二端通过温度控制流体收集器流入到温度控制流体出口接头中。“对应的”应理解为意味着气体分配器的相应开口、孔和元件在气体分配器的厚度方向上叠置(即一个在另一个上方)。例如，所有板的第一侧相叠。分别一个气体入口、与其对应的一个腹板孔和与其对应的一个气体出口形成一个气体通道，气体可以通过该气体通道从顶板上方的气体储存器流入底板下方的处理区中。类似地，相互对应的元件(温度控制流体供应附件、温度控制流体分配器、温度控制通道以及温度控制流体收集器和温度控制流体出口附件)形成流动通道，温度控制流体通过该流动通道流动并且可以在气体分配器中发挥其温度控制效果。在一个特定实施例中，气体分配器包括多个温度控制流体供应附件、多个温度控制流体分配器、至少一个温度控制流体收集器和至少一个温度控制流体供应附件。在这种情况下，每个温度控制流体分配器仅覆盖一定数量的温度控制通道的第一端，该数量小于所有温度控制通道的数量。每个温度控制流体供应附件对应于至少一个温度控制流体分配器并完全覆盖它。因此，可以通过各个不同的相互对应的温度控制流体供应附件、温度控制流体分配器和温度控制通道使各种不同的温度控制流体和/或具有不同温度的温度控制流体流动。因此，气体分配器的各不同的横向区域可以被冷却或加热到不同程度，从而可以更好地补偿气体分配器中的温度不均匀性。例如，在俯视图中气体分配器的中心区域可以比气体分配器的外部区域较低程度地冷却，气体分配器的外部区域由于来自气体分配器的温暖环境经由侧面的热吸收而被更强烈地加热。然而，对于气体分配器的不同区域，相应温度控制流体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体分配器，其包括底板、温度控制板、顶板、至少一个温度控制流体供应附件和至少一个温度控制流体出口附件，其中底板、温度控制板和顶板具有同一轮廓，温度控制板设置在底板和顶板之间并且这些板的边缘叠置地终止，相叠的各板通过连接方法气密地彼此连接，底板具有完全穿过底板的气体出口，温度控制板具有温度控制通道，这些温度控制通道构造为通过腹板彼此分开的通孔，其中温度控制通道具有位于温度控制板的第一侧上的第一端和位于温度控制板的第二侧上的第二端、然而不完全延伸至相应的侧，其中第二侧与第一侧相对置，在温度控制板的腹板中形成贯通的腹板孔，这些腹板孔与底板的气体出口相对应，顶板具有气体入口，这些气体入口完全穿过底板并且与温度控制板的腹板孔的至少一部分相对应，顶板包括至少一个温度控制流体分配器以及至少一个温度控制流体收集器，所述温度控制流体分配器构成为顶板中的通孔并且覆盖与其对应的所有温度控制通道的第一端，所述温度控制流体收集器构成为顶板中的通孔并且覆盖与其对应的所有温度控制通道的第二端，具有温度控制流体供应接头的所述至少一个温度控制流体供应附件与顶板气密地连接，并且因此布置在与其对应的温度控制流体分配器上方，使得该温度控制流体供应附件完全覆盖该温度控制流体分配器，并且温度控制流体能够从温度控制流体供应接头通过温度控制流体分配器流入温度控制通道的第一端中，并且具有温度控制流体出口接头的所述至少一个温度控制流体出口附件与顶板气密地连接，并且因此布置在与其对应的温度控制流体收集器上方，使得该温度控制流体出口附件完全覆盖该温度控制流体收集器，并且温度控制流体能够从温度控制通道的第二端通过温度控制流体收集器流入到温度控制流体出口接头中。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.06 EP 16173075.91.一种气体分配器，其包括底板、温度控制板、顶板、至少一个温度控制流体供应附件和至少一个温度控制流体出口附件，其中底板、温度控制板和顶板具有同一轮廓，温度控制板设置在底板和顶板之间并且这些板的边缘叠置地终止，相叠的各板通过连接方法气密地彼此连接，底板具有完全穿过底板的气体出口，温度控制板具有温度控制通道，这些温度控制通道构造为通过腹板彼此分开的通孔，其中温度控制通道具有位于温度控制板的第一侧上的第一端和位于温度控制板的第二侧上的第二端、然而不完全延伸至相应的侧，其中第二侧与第一侧相对置，在温度控制板的腹板中形成贯通的腹板孔，这些腹板孔与底板的气体出口相对应，顶板具有气体入口，这些气体入口完全穿过底板并且与温度控制板的腹板孔的至少一部分相对应，顶板包括至少一个温度控制流体分配器以及至少一个温度控制流体收集器，所述温度控制流体分配器构成为顶板中的通孔并且覆盖与其对应的所有温度控制通道的第一端，所述温度控制流体收集器构成为顶板中的通孔并且覆盖与其对应的所有温度控制通道的第二端，具有温度控制流体供应接头的所述至少一个温度控制流体供应附件与顶板气密地连接，并且因此布置在与其对应的温度控制流体分配器上方，使得该温度控制流体供应附件完全覆盖该温度控制流体分配器，并且温度控制流体能够从温度控制流体供应接头通过温度控制流体分配器流入温度控制通道的第一端中，并且具有温度控制流体出口接头的所述至少一个温度控制流体出口附件与顶板气密地连接，并且因此布置在与其对应的温度控制流体收集器上方，使得该温度控制流体出口附件完全覆盖该温度控制流体收集器，并且温度控制流体能够从温度控制通道的第二端通过温度控制流体收集器流入到温度控制流体出口接头中。2.根据权利要求1所述的气体分配器，还包括盖板、气体供应板和至少一个第一气体供应附件，其中盖板设置在温度控制板和顶板之间并且包括至少一个温度控制流体分配器和至少一个温度控制流体收集器以及气体通孔，所述至少一个温度控制流体分配器和所述至少一个温度控制流体收集器构成为盖板中的通孔并且对应于顶板的所述至少一个温度控制流体分配器和所述至少一个温度控制流体收集器，并且气体通孔对应于温度控制板的腹板孔，气体供应板布置在盖板和顶板之间，并且包括至少一个温度控制流体分配器和至少一个温度控制流体收集器以及多个构成为穿过气体供应板的通孔且通过腹板彼此分开的气体供应通道，其中所述至少一个温度控制流体分配器和所述至少一个温度控制流体收集器构成为所述气体供应板中的通孔并且与顶板的所述至少一个温度控制流体分配器和所述至少一个温度控制流体收集器相对应，其中气体供应通道具有位于气体供应板的第三侧上的第一端和位于气体供应板的第四侧上的第二端、但不完全延伸至相应的侧，其中第三侧和第四侧不同于第一侧和第二侧，并且第四侧与第三侧相对置，并且每个气体供应通道覆盖至少一个不与顶板的气体入口对应的气体通孔，在气体供应板的腹板中形成腹板孔，这些腹板孔与顶板的气体入口和相应的气体通孔相对应，并且顶板具有第一气体供应开口，所述第一气体供应开口构成为顶板中的通孔并且覆盖所有气体供应通道的第一端，具有气体供应接头的第一气体供应附件与顶板气密地连接并且因此布置在第一气体供应开口上方，使得第一气体供应附件完全覆盖第一气体供应开口，并且气体能够从气体供应接头通过第一气体供应开口流入到气体供应通道的第一端中。3.根据权利要求2所述的气体分配器，其特征在于：顶板具有第二气体供应开口，该第二气体供应开口构成为顶板中的通孔并且覆盖所有气体供应通道的第二端，气体分配器还具有第二气体供应附件，该第二气体供应附件与顶板气密地连接并且布置在第二气体供应开口上方，使得该第二气体供应附件完全覆盖第二气体供应开口并且气体能够从气体供应接头通过第二气体供应开口流入到气体供应通道的第二端中。4.根据前述权利要求中任一项所述的气体分配器，其特征在于，温度控制板中的腹板由温度控制板的材料构成，并且在所有区域中具有与温度控制板相同的厚度。5.根据前述权利要求中任一项所述的气体分配器，其特征在于，所述温度控制通道在其第一端和第二端之间直线延伸。6.根据前述权利要求中任一项所述的气体分配器，其特征在于，温度控制板中的腹板在形成有腹板孔的第一区域中具有比在第二区域中大的宽度。7.根据权利要求6所述的气体分配器，其特征在于，位于两个相邻温度控制通道之间的温度控制板材料的宽度大于或等于位于温度控制通道和腹板孔之间的温度控制板材料的宽度。8.根据前述权利要求中任一项所述的气体分配器，其特征在于，所述底板、所述温度控制板和所述顶板由相同的材料、特别是金属构成。9.一种制造气体分配器的方法，包括以下步骤：a)提供底板、温度控制板和顶板以及至少一个温度控制流体供应附件和至少一个温度控制流体出口附件，其中底板、温度控制板和顶板具有同一轮廓，b)通过形成穿过温度控制板的通孔，在温度控制板...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·皮奇，E·安佐格，U·沙伊特，C·弗伦德尔，
申请(专利权)人：迈尔博尔格德国有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE