收集装置、真空系统以及收集方法制造方法及图纸

本公开涉及了一种收集装置、真空系统以及收集方法，收集装置包括：真空腔，用于接收包含可收集材料的混合气体；冷凝装置，设置在真空腔内，用于冷凝和转移混合气体中的可收集材料；以及收集器，包括：收集腔，与真空腔连接，用于收集转移的可收集材料。于收集转移的可收集材料。于收集转移的可收集材料。

【技术实现步骤摘要】
收集装置、真空系统以及收集方法


[0001]本公开涉及材料回收
，特别涉及一种收集装置、真空系统以及收集方法。

技术介绍

[0002]在功率器件、射频器件、光接收器、红外探测器等制造中，广泛应用含磷化合物半导体材料，因而，生产含磷化合物半导体材料是上述制造过程中的关键一环。例如，在分子束外延(MBE)中，磷元素采用固体红磷材料裂解成P2[0003]来实现，理想状态下，多余的P2在腔壁和冷屏凝结成安全的红磷，待MBE过程结束后对其进行回收。但在实际的生产或实验过程中，生长腔内存在少数未裂解的P4和其他态的磷，在生长腔内表面凝结形成白磷。白磷的基本特性是易燃、易爆，在空气中燃点40度左右。由于白磷暴露大气易燃，因此对系统维护造成很大困难，同时也威胁系统维护人员的安全。
[0004]为了解决白磷所带来的系统维护和生产安全问题，部分MBE系统中采用气态PH3代替固体红磷来作为裂解源，以此降低白磷的产生。但是PH3同样是有毒的危险气体，还是无法解决系统维护或系统操作人员的安全问题，对MBE生长含磷化合物半导体材料的制备和生产造成阻碍。

技术实现思路

[0005]本公开提供了一种真空收集装置，其特征在于，包括：真空腔，用于接收包含可收集材料的混合气体；冷凝装置，设置在真空腔内，用于冷凝和转移混合气体中的可收集材料；以及收集器，包括：收集腔，与真空腔连接，用于收集转移的可收集材料。
[0006]本公开提供了一种本公开的实施例中任意一项的收集装置所执行的收集方法，其特征在于，包括：接收包含可收集材料的混合气体；冷凝可收集材料；加热可收集材料，以转移可收集材料；以及收集转移的可收集材料。
[0007]本公开提供了一种真空系统，其特征在于，包括：真空处理装置，用于对样品进行处理并排出包含可收集材料的混合气体；以及如本公开中任一项实施例的收集装置，收集装置的真空腔与真空处理装置连接，用于接收包含可收集材料的混合气体。
附图说明
[0008]为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0009]图1示出根据本公开一些实施例的收集装置的结构示意图；
[0010]图2示出根据本公开一些实施例的收集装置的剖面图；
[0011]图3示出根据本公开一些实施例的收集方法的流程图；以及
[0012]图4示出根据本公开一些实施例的真空系统的结构框图。
[0013]在上述附图中，各附图标记分别表示：
[0014]100真空收集装置
[0015]10真空腔
[0016]11腔体
[0017]12进气窗口
[0018]13收集窗口
[0019]14导流表面
[0020]15连接窗口
[0021]20冷凝装置
[0022]21冷阱
[0023]212冷凝循环腔
[0024]213冷凝循环腔入口
[0025]214冷凝循环腔出口
[0026]30收集器
[0027]31收集腔
[0028]32冷却结构
[0029]321冷却循环腔
[0030]322冷却入口
[0031]323冷却出口
[0032]40第一真空阀组件
[0033]50第二真空阀组件
[0034]60真空泵
[0035]70第三真空阀组件
[0036]80气体传感器
[0037]81热阴极离子真空规
[0038]82增强型皮拉尼真空计
[0039]1000真空系统
[0040]300真空处理装置
[0041]400控制器
具体实施方式
[0042]下面将结合附图对本公开一些实施例进行描述。显然，所描述的实施例仅仅是本公开示例性实施例，而不是全部的实施例。
[0043]在本公开的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶”、“底”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公开和简化描述，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公开的限制。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。在本公开的描述中，需
要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”、“耦合”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接；可以是两个元件内部的连通。在本公开的描述中，远端或远侧是指深入真空环境(例如，真空腔)的一端或一侧，近端或近侧是与远端或远侧相对的一端或一侧(例如，远离真空腔的一端或一侧，或者真空腔内靠近真空腔壁的一端或一侧等等)。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公开中的具体含义。
[0044]图1示出根据本公开一些实施例的收集装置100的结构示意图。图2示出根据本公开一些实施例的收集装置100的剖面图。
[0045]如图1和图2所示，收集装置100可以包括真空腔10、冷凝装置20、收集器30。真空腔10能够用于接收包含可收集材料(例如，磷、汞等)的混合气体。本公开中以白磷为例进行说明，本领域技术人员可以理解，这仅是示例性的，而非对本公开作出任何限定。
[0046]如图1和图2所示，冷凝装置20设置在真空腔10内，能够用于冷凝和转移混合气体中的可收集材料。收集器30可以包括收集腔31。收集腔31与真空腔10连接，能够用于收集转移的可收集材料。在一些实施例中，收集器30可以包括收集腔31还可以包括冷却结构32。冷却结构32与收集腔31热耦合，能够用于冷却收集腔31内的可收集材料。
[0047]如图1和图2所示，在本公开的一些实施例中，冷凝装置20可以包括冷阱21。冷阱21可以包括冷凝表面，设置在真空腔10内，能够用于冷凝混合气体中的可收集材料。
[0048]如图1和图2所示，在本公开的一些实施例中，冷阱21还可以包括冷凝循环腔212，冷凝表面位于冷凝循环腔212外表面。冷凝循环腔212上开设有冷凝循环腔入口213和冷凝循环腔出口214。制冷剂(例如，液氮)可以通过冷凝循环腔入口213进入冷凝循环腔212，与冷凝表面热交换后，从冷凝循环腔出口214排出。制冷剂的循环使得冷凝表面的温度下降到可收集材料的冷凝温度(例如，在真空环境下回收白磷时，冷凝温度为约
‑
40℃以下)。随着混合气体进入真空腔10内，可收集材料接触到冷凝表面，可收集材料冷凝在冷凝表面上，完成从混合气体中的分离。
[0049]本领域技术人员可以理解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种收集装置，其特征在于，包括：真空腔，用于接收包含可收集材料的混合气体；冷凝装置，设置在所述真空腔内，用于冷凝和转移所述混合气体中的所述可收集材料；以及收集器，包括：收集腔，与所述真空腔连接，用于收集转移的所述可收集材料。2.根据权利要求1所述的收集装置，其特征在于，所述冷凝装置包括冷阱，所述冷阱包括冷凝表面，设置在所述真空腔内，用于冷凝所述混合气体中的所述可收集材料。3.根据权利要求2所述的收集装置，其特征在于，所述冷阱还包括冷凝循环腔，所述冷凝表面位于所述冷凝循环腔外表面，所述冷凝循环腔包括冷凝循环腔入口和冷凝循环腔出口，所述冷凝循环腔入口用于接收制冷剂或加热剂进入所述冷凝循环腔，且所述冷凝循环腔出口用于排出制冷剂或加热剂。4.根据权利要求1所述的收集装置，其特征在于，还包括：加热器，与所述真空腔或所述冷凝装置热耦合，用于加热所述真空腔或所述冷凝装置，以转移冷凝的所述可收集材料。5.根据权利要求1所述的收集装置，其特征在于，还包括：第一真空阀组件，所述第一真空阀组件设置在所述真空腔和所述收集腔之间，用于切换所述真空腔与所述收集腔连通状态和分隔状态。6.根据权利要求5所述的收集装置，其特征在于，所述第一真空阀组件包括至少一个真空阀，所述真空腔与所述收集腔通过所述至少一个真空阀可拆卸地连接。7.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的收集装置，其特征在于，所述收集器还包括：冷却结构，与所述收集腔热耦合，用于冷却所述收集腔内的所述可收集材料。8.根据权利要求7所述的收集装置，其特征在于，所述冷却结构包括：冷却循环腔，所述冷却循环腔包围所述收集腔的至少一部分，用于与所述收集腔进行热交换。9.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的收集装置，其特征在于，所述真空腔，包括：腔体，进气窗口，开设在所述腔体上，用于接收所述混合气体；收集窗口，开设在所述腔体上，与所述收集腔连接，用于向所述收集腔排出所述可收集材料。10.根据权利要求9所述的收集装置，其特征在于，所述真空腔还包括：导流表面，设置在所述收集窗口处，用于引导所述可收...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢斌平，张朱锋，郭维，葛九文，赵嘉峰，
申请(专利权)人：费勉仪器科技南京有限公司，
类型：发明
国别省市：