[发明专利]层状构造的通过流体控制温度的气体分配器

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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，并且本发明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。

背景技术

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DE102007026349 A1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。

发明内容