[实用新型]一种气体冷凝装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气体冷凝装置，特别涉及一种用于原子层沉积系统反应后残余气体的冷凝装置。

背景技术

原子层沉积(ALD)是在半导体产业中用于在基片诸如硅片上形成薄膜材料的工艺。原子层沉积是一种蒸汽反应沉积，其中通过多重超薄层的反应沉积来形成薄膜。目前原子层沉积的源物质按形态可分三类：气体、液体和固体，而在原子层沉积工艺中，被沉积的材料的一种或多种化合物(源物质)要以气态分子形态被提供给基片，用以在基片上反应生成需要的薄膜材料。

由于液体和固体与气态物质相比，具有低的饱和蒸汽压，所以它们常常被加热以达到足够的蒸汽压。当温度上升，使源的压力超过反应器内的压力，源即可在压差作用下输送到反应器被使用。为了防止汽化物质冷凝，与源物质相接触的所有设备表面都具有与源物质在其中被汽化的源空间相同或比其高的温度。此外，不同的工艺需要的温度条件不同，反应室同时加热，以避免在原子层沉积循环过程中诸如水和氨气之类的前躯体的残留。

原子层沉积过程，反应后饱和过剩的残余气体以及中间生成物就需要做冷凝处理，才能无害处理后排放。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水冷效果均匀，在过滤筒吸收过滤饱和之后，可进行清洗或替换，且操作简单的气体冷凝装置。

为了实现上述目的，本实用新型设计了一种气体冷凝装置，包含水冷外管、设置在所述水冷外管内水冷内管，所述水冷外管的上下两端分别具有一出水口和一进水口；

所述水冷内管的两端为不封闭的；

所述气体冷凝装置还包含：插入所述水冷内管内的冷凝柱；

所述水冷内管的外圆上等距套设有水冷环，通过所述水冷环与所述水冷外管的腔体进行密封，且每组水冷环上具有能够让冷凝水通过的缺口。

本实用新型的实施方式相对于现有技术而言，具有待诸如原子层沉积反应后，液态源和固态源反应剩余物质和中间生成物通过水冷内管中的冷凝柱进行降温冷凝，变成液体或固体颗粒，当热的气体温度降低，经过与水冷内管末端相连的管道进入相应的废气处理装置，经无害处理后排入大气中。其中，由于出水口是设置在进水口的上方，且在水冷内管的管壁上等距排列有水冷环，通过各水冷环与水冷外管的腔体进行密封，另外每组水冷环上还具有一个能够被冷凝水通过的缺口，从而使得冷凝水从进水口进入水冷外管的腔体后是通过每层冷水环的缺口逐步上升后再从出水口排出，从而保证了整个水冷的效果非常均匀。

进一步的，相邻两组水冷环上的缺口的位置相反。从而使得冷凝水只有在接近冲满相邻两层水冷环所构成的腔体区域后，才会从上一层的水冷环的缺口溢出并上升至与再上一层水冷环所构成的腔体区域内。逐级流过多层水冷环，延长水流通道，从而提高了整个气体冷凝装置的水冷效果。

进一步的，所述气体冷凝装置还包含：分别与所述水冷内管的两端进行连接用于固定所述冷凝柱的进口法兰和出口法兰；其中，所述进口法兰对应所述水冷外管的出水口，所述出口法兰对应所述水冷外管的进水口。而所述水冷外管的进水口连接一进水接头，所述水冷外管的出水口连接一出水接头。

进一步的，所述水冷内管的端部还设有一水冷密封环，通过所述水冷密封环与所述水冷外管进行密封。从而进一步增强了水冷内管与水冷外管之间的密封性能。

进一步的，所述出口法兰通过所述卡箍与所述水冷外管进行紧固连接。从而保证了出口法兰与水冷内管的连接的紧固性。

附图说明

图1为本实用新型第一实施方式的气体冷凝装置的结构示意图；

图2为本实用新型第一实施方式的气体冷凝装置的装配图；

图3为本实用新型第二实施方式的气体冷凝装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本实用新型的第一实施方式涉及一种气体冷凝装置，包含水冷外管1、设置在水冷外管1内水冷内管2。其中，水冷外管1的上下两端分别具有一出水口3和一进水口4，而水冷内管2的两端为不封闭的，内部为一中空结构。

另外，在本实施方式中，水冷内管2的外圆上等距套设有水冷环5，水冷内管2通过各水冷环5与水冷外管1的腔体进行密封，且每组水冷环5上具有能够让冷凝水通过的缺口6。