尾气处理装置及膜沉积系统的制作方法

1.本实用新型一般涉及膜沉积技术领域，具体涉及一种尾气处理装置及膜沉积系统。


背景技术：

2.对于目前市场上主流的perc(passivated emitter and rear cell；钝化发射极背面接触技术)电池而言，在硅片的背面沉积一层具有钝化效果的氧化铝膜至关重要，该氧化铝膜的质量直接关系到电池片的效率提升。背面氧化铝膜的沉积设备目前有pecvd(plasma enhanced chemical vapor deposition；等离子体增强化学气相沉积)和ald(atomic layer deposition；原子层沉积)技术，pecvd技术在沉积氧化铝的过程中容易在膜层中引入杂质，且通过该技术沉积的氧化铝膜的致密性差，源的利用率低，相反的是ald技术可以沉积出更薄、更优质、钝化效果更佳的氧化铝膜，因此ald技术近几年在光伏行业逐渐被应用，但ald技术沉积速率较慢，一个循环沉积膜层的厚度约为0.1nm，为了提高产量一般把ald反应腔设计的很大，一次沉积工艺可以在上千片的硅片上沉积氧化铝膜，但是，这样就会导致需要通入更多的反应源【tma(trimethylaluminium；三甲基铝)和h2o或者臭氧】，从而导致尾气量较大，且所需要的真空泵更大，在连续生产的过程中经常因尾气(主要指tma)在真空泵前未充分分解导致真空泵卡死，使得整体维修保养周期短，真空泵的维修费用高，严重影响车间产量。导致真空泵卡死的原因就是因尾气中的大量tma在泵前未彻底分解导致在泵内分解生成大量的氧化铝颗粒物或泵前生成的大量氧化铝颗粒物被抽到泵内导致泵卡死。


技术实现要素：

3.鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种尾气处理装置及膜沉积系统，用以解决现有技术中膜沉积反应腔排出的尾气容易导致真空泵卡死的问题。
4.第一方面，本实用新型提供一种尾气处理装置，包括：
5.相互连接的第一气体通路和第二气体通路；
6.所述第一气体通路设置有加热装置；
7.所述第二气体通路内设置有过滤装置，且所述第二气体通路设置有反应气输入口；在所述第二气体通路内尾气流动的方向上，至少所述过滤装置的部分位于所述反应气输入口的前方。
8.作为可实现方式，所述第一气体通路的尾气出口连接所述第二气体通路的尾气进口，且所述反应气输入口靠近所述第一气体通路的尾气出口。
9.作为可实现方式，所述过滤装置包括沿所述第二气体通路内尾气流动的方向，并排设置的至少两个滤网。
10.作为可实现方式，所述滤网包括锥形滤网，所述锥形滤网的锥尖迎向所述第二气体通路内尾气流动的方向。
11.作为可实现方式，所述滤网还包括平面滤网，所述平面滤网至少设置在相邻的所述锥形滤网之间。
12.作为可实现方式，所述平面滤网至少设置于所述锥形滤网的底部。
13.作为可实现方式，在靠近所述第二气体通路的尾气进口，且位于首位的所述锥形滤网的尖部设置有所述平面滤网。
14.作为可实现方式，还包括滤网安装架，各所述滤网沿所述第二气体通路内尾气流动的方向顺次固定于所述滤网安装架上。
15.作为可实现方式，各所述滤网包括片状主体，所述片状主体上排布有过滤孔，各所述过滤孔的孔径相同或不同。
16.作为可实现方式，所述加热装置设置于所述第一气体通路的内侧面和/或外侧面。
17.第二方面，本实用新型提供一种膜沉积系统，包括膜沉积反应腔、抽气泵以及上述的尾气处理装置，所述第一气体通路的进气口与所述膜沉积反应腔的尾气排出口连通，所述抽气泵与所述第二气体通路的出气口连通，所述反应气输入口连接反应气供气装置；或者，
18.所述第二气体通路的尾气进口与所述膜沉积反应腔的尾气排出口连通，所述抽气泵与所述第一气体通路的尾气出口连通，所述反应气输入口连接反应气供气装置。
19.本技术提供的上述方案，在工作时，尾气中遇热可分解的物质在第一气体通路内经加热装置加热后可以直接分解，尾气中遇反应气可生成颗粒物的物质，在第二气体通路中与反应气反应生成颗粒物，颗粒物可以被过滤装置所拦截，尾气经第一气体通路和第二气体通路处理后再进入抽气泵，可以避免尾气在抽气泵前未彻底分解导致在抽气泵内分解生成大量的颗粒物或在抽气泵前生成的大量的颗粒物被抽到抽气泵内导致抽气泵卡死的问题发生。
附图说明
20.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
21.图1为本实用新型实施例提供的尾气处理装置的结构示意图；
22.图2为本实用新型另一实施例提供的尾气处理装置的结构示意图；
23.图3为本实用新型实施例提供的过滤装置的主视图；
24.图4为图3的俯视图；
25.图5为图3的右视图；
26.图6为图4是a部放大图；
27.图7为图4是b部放大图；
28.图8为本实用新型实施例提供的膜沉积系统的结构示意图；
29.图9为本实用新型另一实施例提供的膜沉积系统的结构示意图。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明
的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。
31.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
32.如图1所示，本实用新型实施例提供的尾气处理装置1，包括：
33.相互连接的第一气体通路6和第二气体通路7；第一气体通路6和第二气体通路7的形状及尺寸可以根据实际需要确定，例如可以为管路结构或腔体结构等，这里不对其进行限定。
34.所述第一气体通路6设置有加热装置5；加热装置5可以直接或通过第一气体通路6间接的对第一气体通路6内流动的介质进行加热，在该示例中，第一气体通路6内流动的介质可以为膜沉积工艺中产生的尾气。例如但不限于通过ald工艺进行膜沉积后产生的尾气，尾气中包括tma等。在加热装置5直接对第一气体通路6内流动的介质进行加热时，加热装置5设置在第一气体通路6内；在加热装置5对第一气体通路6内流动的介质进行间接加热时，加热装置5设置在第一气体通路6外，加热装置5对第一气体通路6进行加热，第一气体通路6再将热量辐射至第一气体通路6内流动的介质上，以实现对介质的间接加热。加热的问题根据尾气中的成份确定，例如，第一气体通路6内的加热温度可以在300℃以上，以使尾气中的至少部分物质分解。
35.所述第二气体通路7内设置有过滤装置9，且所述第二气体通路7设置有反应气输入口4，通过该反应气输入口4可以向第二气体通路7内输入所需要的反应气，例如但不限于臭氧等，以使反应气与第二气体通路7内流动的尾气反应，以使尾气中的某些物质进行分解产生颗粒；在所述第二气体通路7内尾气流动的方向上，至少所述过滤装置9的部分位于所述反应气输入口4的前方(也即图1中过滤装置9的至少部分位于反应气输入口4的左侧，在该示例中，是过滤装置9的整体位于反应气输入口4的左侧)，以使反应气与尾气进行反应后再经过过滤装置9进行过滤。此外，反应气输入口4设置在第二气体通路7上而不设置在第一气体通路6上，是防止反应气进入第一气体通路6后被加热而自身分解，不能充分与尾气接触来使尾气分解。
36.需要说明的是，在本文中，沿着尾气流动的方向为前方，背离尾气流动的方向为后方；例如图1中的右侧为前方，左侧为后方。
37.尾气中遇热可分解的物质在第一气体通路6内经加热装置加热后可以直接分解，尾气中遇反应气可生成颗粒物的物质，在第二气体通路7中与反应气反应生成颗粒物，颗粒物可以被过滤装置所拦截，尾气经第一气体通路6和第二气体通路7处理后再进入抽气泵，可以避免尾气在抽气泵前未彻底分解导致在抽气泵内分解生成大量的颗粒物或在抽气泵前生成的大量的颗粒物被抽到抽气泵内导致抽气泵卡死的问题发生。
38.其中，相互连接的第一气体通路6和第二气体通路7，可以是如图1所示，第一气体通路6的尾气出口与第二气体通路7的气体入口连接，这种情况下，尾气先流经第一气体通路6后，再流经第二气体通路7；当然还可以是如图2所示，第二气体通路7的尾气出口与第一气体通路6的气体入口连接，这种情况下，尾气先流经第二气体通路7后，再流经第一气体通路6。
39.一般优选采用图1所示，即第一气体通路6的尾气出口与第二气体通路7的气体入口连接的结构，在采用此种结构时，反应气输入口靠近第一气体通路6的尾气出口。在工作
时，第一气体通路6的尾气进口与膜沉积反应腔12的尾气排出口连通，通过加热装置5对流经第一气体通路6的尾气进行加热，使尾气中的至少部分物质发生分解产生颗粒物，此外，未发生分解的物质进入到第二气体通路7后，与反应气输入口4输入的反应气进行进一步的反应以再次分解产生颗粒物，前述产生的颗粒物被过滤装置9所拦截，使得第二气体通路7排出的气体较为纯净，因此避免了尾气在抽气泵13前未彻底分解导致在抽气泵13内分解生成大量的颗粒物或在抽气泵13前生成的大量的颗粒物被抽到抽气泵13内导致抽气泵13卡死的问题发生。
40.作为可实现方式，所述过滤装置9包括沿所述第二气体通路7内尾气流动的方向，并排设置的至少两个滤网，通过设置两个以上的滤网可以提高滤净率，尽最大可能降低进入后续抽气泵13中的颗粒物。
41.作为可实现方式，另参见图3
‑
图5所示，所述滤网包括锥形滤网2，所述锥形滤网2的锥尖迎向所述第二气体通路7内尾气流动的方向。例如，图1中，第二气体通路7内尾气流动的方向是从右向左，那么迎向第二气体通路7内尾气流动的方向即为从左向右。锥形滤网2的锥尖迎向第二气体通路7内尾气流动的方向，使得流动的气体对被锥形滤网2拦截下的颗粒物具有一定的吹拂作用，可以防止颗粒物附着在锥形滤网2上造成锥形滤网2的堵塞。此外，采用锥形滤网2可以在单位长度上提高过滤面积，在一定滤净率要求下，可以降低对第二气体通路7长度的要求，进而降低成本及空间占用的需求。
42.作为可实现方式，为了进一步提高过滤效果，所述滤网还包括平面滤网3，所述平面滤网3至少设置在相邻的所述锥形滤网2之间。
43.作为可实现方式，具体地，平面滤网3至少设置于所述锥形滤网2的底部。
44.作为可实现方式，在靠近第二气体通路7的尾气进口，且位于首位的所述锥形滤网2的尖部设置有所述平面滤网3。也就是说，在该示例中，需要进行过滤的气体首先穿过一个平面滤网3，然后再穿过一个锥形滤网2，依此规律直至穿过所有的滤网，以到达预定的过滤效果。
45.作为可实现方式，为了便于安装及更换滤网，还包括滤网安装架8，各所述滤网沿所述第二气体通路7内尾气流动的方向顺次固定于所述滤网安装架8上。在进行安装或更换时，直接通过滤网安装架8将过滤装置9插入到第二气体通路7或从第二气体通路7中拔出。
46.作为可实现方式，另参见图6、图7所示，各所述滤网包括片状主体10，所述片状主体10上排布有过滤孔11，各所述过滤孔11的孔径相同或不同。通过该过滤孔11来滤除第二气体通路7中流动气体中的颗粒物及水气。过滤孔11例如但不限于通过刻蚀或激光打孔的方式在片状主体10上形成。该片状主体10制作成孔后，可以直接切割成需要的形状作为平面滤网3，或者切割成需要的形状后进行弯折形成锥形滤网2。
47.作为可实现方式，所述加热装置5设置于所述第一气体通路6的内侧面和/或外侧面。例如，但不限于，加热装置5可以是电加热管，其可以缠绕在第一气体通路6的外侧面上，还可以位于第一气体通路6的内侧面，或者，既设置在第一气体通路6的内侧面又设置在第一气体通路6的外侧面。
48.第二方面，如图8所示，本实用新型提供一种膜沉积系统，包括膜沉积反应腔12、抽气泵13以及上述实施例的尾气处理装置1，所述第一气体通路6的尾气进口与所述膜沉积反应腔12的尾气排出口连通，所述抽气泵13与所述第二气体通路7的尾气出口连通，所述反应
气输入口4连接反应气供气装置。
49.该膜沉积反应腔12例如但不限于为ald沉积工艺反应腔。
50.抽气泵13例如但不限于为真空泵。
51.本技术提供的上述方案，在工作时，第一气体通路6的尾气进口与膜沉积反应腔12的尾气排出口连通，通过加热装置5对流经第一气体通路6的尾气进行加热，使尾气中的至少部分物质发生分解，此外，未发生分解的物质进入到第二气体通路7后，与反应气输入口4输入的反应气进行进一步的反应以分解产生颗粒物，前述产生的颗粒物被过滤装置9所拦截，使得第二气体通路7排出的气体较为纯净，因此避免了尾气在抽气泵13前未彻底分解导致在抽气泵13内分解生成大量的颗粒物或在抽气泵13前生成的大量的颗粒物被抽到抽气泵13内导致抽气泵13卡死的问题发生。
52.如图9所示，本实用新型另外一种实现方式提供的膜沉积系统，包括膜沉积反应腔12、抽气泵13以及上述实施例的尾气处理装置1，所述第二气体通路7的尾气进口与所述膜沉积反应腔12的尾气排出口连通，所述抽气泵13与所述第一气体通路6的尾气出口连通，所述反应气输入口4连接反应气供气装置。在工作时，第二气体通路7的尾气进口与膜沉积反应腔12的尾气排出口连通，进入到第二气体通路7的尾气，与反应气输入口4输入的反应气进行反应以分解产生颗粒物，前述产生的颗粒物被过滤装置9所拦截，使得第二气体通路7排出的气体较为纯净，因此避免了尾气在抽气泵13前未彻底分解导致在抽气泵13内分解生成大量的颗粒物或在抽气泵13前生成的大量的颗粒物被抽到抽气泵13内导致抽气泵13卡死的问题发生。此外，从第二气体通路7排出气体中部分物质可以在第一气体通路6中被加热分解。
53.需要理解的是，上文如有涉及术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
54.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。