专利名称：氧化锌薄膜沉积设备的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种透明导电氧化物 (TCO)薄膜的沉积设备，特别涉及一种氧化锌(ZnO)薄膜的沉积设备。
背景技术：
如图I所示，现有技术的氧化锌(ZnO)薄膜沉积设备，具有一个沉积腔11，在该沉积腔11内的上部和下部对应设置了喷淋头12和基板支承座13。所述喷淋头12与所述沉积腔11的顶板之间形成了气体混合区15 ;该喷淋头12与所述基板支承座13之间构成了反应区16。现有技术的ZnO薄膜沉积设备中，气体混合区15内引入了包含二乙基锌(DEZ)和水蒸气的反应气体，其气压约在大于等于0. 6mbar小于等于0. 85mbar之间；反应区16中的气压是大于等于0. 3mbar小于等于0. 8mbar之间；由于气体混合区15和反应区16之间的气压相差太少，反应气体从喷淋头12喷出的速度很低，造成部分反应气体在未到达设置在基板支承座13上的基板14表面就已经反应，从而降低了反应气体的利用率，同时降低了ZnO薄膜的沉积速率。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种氧化锌ZnO薄膜沉积设备，通过改变喷淋头中气体分配孔的形状或尺寸或其在喷淋头上的布置结构，或者其中至少两个的结合，使得气体混合区内的气压能够提高，因此在保持反应区中的气压不变时，增大了气体混合区与反应区之间的压力差，从而使反应气体能以较高的速度经由喷淋头喷出至基板表面，以保证反应气体的利用效率和ZnO薄膜的沉积速率。为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种氧化锌薄膜沉积设备，包含沉积腔，在所述沉积腔内设置的喷淋头和基板支承座；所述喷淋头设置在所述沉积腔的顶部，并与所述沉积腔的顶板之间形成有气体混合区；所述基板支承座设置在所述沉积腔的底部，其包含加热单元，所述加热单元用于将基板的温度加热到大于160° C小于等于200° C ;所述基板支承座与所述喷淋头之间形成反应区，所述基板支承座与所述喷淋头面向所述基板支承座的底面之间的距离大于等于80mm小于等于IlOmm;节流阀，用于控制流入所述气体混合区的反应气体流量大于等于4200sccm小于等于7000sccm ;排气装置,用于从所述反应区抽出气体，以控制所述反应区的气压大于等于0. 3mbar小于等于0. 8mbar ；所述喷淋头上设置有若干气体分配孔，所述若干气体分配孔使得所述气体混合区的气压大于等于0. 9mbar小于等于I. 3mbar。所述气体分配孔的数量为大于等于1600个小于等于2200个，每一个气体分配孔孔径最小部分的孔径大于等于I. Omm小于等于2. 0_。所述气体分配孔包含从喷淋头背离所述基板支承座的顶面向下延伸一定距离形成的上端孔；从喷淋头面向所述基板支承座的底面向上延伸一定距离形成的下端孔，以及，所述上端孔和下端孔之间过渡连接的斜面；其中所述上端孔的孔径大于所述下端孔的孔径。所述下端孔的宽高比为大于等于1/4小于等于2/3。所述上端孔的孔径为大于等于I. 5mm小于等于4mm。所述气体分配孔中斜面的母线相对所述喷淋头底面的夹角(a)大于等于35度小于等于65度。所述基板支承座与所述喷淋头面向所述基板支承座的底面之间的距离大于等于90mm小于等于100_，优选的距离为96_。
所述喷淋头包含一个冷却装置，所述冷却装置使得该喷淋头的温度低于60° C。所述加热单元用于将基板的温度加热到大于175° C小于等于185° C。与现有技术相比，本实用新型所述氧化锌ZnO薄膜沉积设备，其优点在于本实用新型在保持反应区内的气压不变的前提下，经由对喷淋头的气体分配孔的形状或尺寸或其在喷淋头上的布置结构，或者其中至少两个结合的改变，使所述气体混合区与反应区之间的压力差增大，反应气体能够以更快的速度从气体混合区引入至反应区，因而反应气体不会在未到达基板表面前就已经反应，保证了反应气体的利用效率和ZnO薄膜在基板表面的沉积速率。同时，控制气体混合区内的气压不大于I. 3mbar,所以反应气体不会因为喷出喷淋头的速度过高，而在达到基板表面之后未及反应就已经回弹并被排气装置吸走，造成对反应气体的利用率和ZnO薄膜的沉积速率的影响。
图I是现有技术的ZnO薄膜沉积设备的总体结构示意图；图2是本实用新型所述ZnO薄膜沉积设备的总体结构示意图；图3是本实用新型所述ZnO薄膜沉积设备的喷淋头在图2中位置A所示气体分配孔的结构放大示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明本实用新型的具体实施方式
。配合参见图2、图3所示，本实用新型所述氧化锌ZnO薄膜沉积设备，其包含有沉积腔21，以及在该沉积腔21内设置的喷淋头22和基板支承座23。其中，喷淋头22设置在沉积腔21顶部，基板支承座23设置在沉积腔21底部。所述喷淋头22与所述沉积腔21的顶板之间形成有气体混合区25，所述气体混合区25中引入了包含二乙基锌(DEZ)和水蒸气的反应气体。所述沉积设备还包含节流阀(图中未示出)，以使流入所述气体混合区25的反应气体的流量为大于等于4200sccm小于等于7000sccm。所述反应气体经由所述喷淋头22上开设的若干气体分配孔221均匀喷出至所述喷淋头22与基板支承座23之间形成的反应区26中，所述反应气体进而在所述基板支承座23上放置的基板24表面发生反应并沉积形成一层ZnO薄膜。所述沉积设备还包含排气装置(图中未示出)，排气装置包含真空泵，和连接沉积腔21与真空泵的排气管，用于从所述反应区26抽出气体。通过控制排气装置的排气量，能够保持所述反应区26内的气压为大于等于0. 3mbar小于等于0. 8mbar。所述喷淋头22上气体分配孔221的设置,使得所述气体混合区25内的气压提高至大于等于0. 9mbar小于等于I. 3mbar。[0021]所述反应区26的高度H，即所述基板支承座23与所述喷淋头22面向所述基板支承座23的底面之间的距离，处在大于等于80mm小于等于IlOmm的范围内，优选范围为大于等于90mm小于等于100mm,进一步优选为96mm。喷淋头22上分布设置的气体分配孔221数量为大于等于1600个小于等于2200个，其中每一个气体分配孔221上孔径最小部分的孔径应当大于等于I. Omm小于等于
2.Omm0 一种优选结构中，使所述气体分配孔221包含从喷淋头22背离所述基板支承座23的顶面向下延伸一定距离形成的上端孔222，从喷淋头22面向所述基板支承座23的底面向上延伸一定距离形成的下端孔223，以及，所述上端孔222和下端孔223之间过渡连接的斜面224 ;其中上端孔222的孔径Dl大于下端孔223的孔径D2。优选的，所述下端孔223的孔径D2为大于等于I. Omm小于等于2. Omm ;该下端孔223的高度与孔径的比值，则所述下端孔223的宽高比大于等于1/4小于等于2/3。所述斜面224的母线相对所述喷淋头22底面的夹角a大于等于35度小于等于65度，使得所述气体分配孔221具有较好的气体导向效果。所述上端孔222的孔径Dl为大于等于I. 5mm小于等于4mm，能够有效增加由气体混合区25压入所述反应区26的反应气体的连续性。在所述喷淋头22内还设置有一个冷却装置(图中未示出)，所述冷却装置使该喷淋头22的温度低于60° C。所述冷却装置可以是镶嵌于所述喷淋头22中的冷却通道，在所述冷却通道内流通有冷却用的液体或气体，如水，氦气等等。所述基板支承座23中还设置有加热单元(图中未示出)，所述加热单元使得在基板支承座23上放置的基板24的温度加热到大于等于160° C小于等于200° C之间，优选温度在大于等于175° C小于等于185° C之间。由于所述喷淋头22上气体分配孔221的设置，所述气体混合区25内的气压提高至大于等于0. 9mbar小于等于I. 3mbar。因此,所述气体混合区25与所述反应区26之间的压力差增大，使得反应气体从所述喷淋头22喷出时具有较高的速度，因而反应气体不会在未到达基板24表面前就已经反应，保证了反应气体的利用效率和ZnO薄膜在基板24表面的沉积速率。同时，由于控制气体混合区25内的气压不大于I. 3mbar，使反应气体不会因为喷出喷淋头22的速度过高，而在达到基板24表面之后未及反应就已经回弹并被排气装置吸走，造成对反应气体的利用率和ZnO薄膜的沉积速率的影响。综上所述，本实用新型所述氧化锌ZnO薄膜沉积设备，通过对喷淋头22的气体分配孔221的改进，能够以更快的速度将反应气体从气体混合区25引入至反应区26，并以适当的速度到达基片24表面进行ZnO薄膜的沉积处理，有效提高了反应气体的利用率和ZnO薄膜的沉积速率。尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。
权利要求1.一种氧化锌薄膜沉积设备，包含沉积腔(21)，在所述沉积腔(21)内设置的喷淋头(22)和基板支承座(23);所述喷淋头(22)设置在所述沉积腔(21)的顶部，并与所述沉积腔(21)的顶板之间形成有气体混合区(25);所述基板支承座(23)设置在所述沉积腔(21)的底部，其包含加热单元，所述加热单元用于将基板(24)的温度加热到大于160° C小于等于200° C ;所述基板支承座(23)与所述喷淋头(22)之间形成反应区(26)，所述基板支承座(23)与所述喷淋头(22)面向所述基板支承座(23)的底面之间的距离大于等于80mm小于等于IlOmm ;节流阀,用于控制流入所述气体混合区(25)的反应气体流量大于等于4200sccm小于等于7000sCCm;排气装置，用于从所述反应区(26)抽出气体，以控制所述反应区(26)的气压大于等于0. 3mbar小于等于0. 8mbar ； 其特征在于，所述喷淋头上设置有若干气体分配孔(221)，所述若干气体分配孔(221)使得所述气体混合区(25)的气压大于等于0. 9mbar小于等于I. 3mbar。
2.如权利要求I所述氧化锌薄膜沉积设备，其特征在于，所述气体分配孔(221)的数量为大于等于1600个小于等于2200个，每一个气体分配孔(221)孔径最小部分的孔径大于等于I. Omm小于等于2. 0mm。
3.如权利要求I或2所述氧化锌薄膜沉积设备，其特征在于，所述气体分配孔(221)包含从喷淋头(22)背离所述基板支承座(23)的顶面向下延伸一定距离形成的上端孔(222);从喷淋头(22)面向所述基板支承座(23)的底面向上延伸一定距离形成的下端孔(223)，以及，所述上端孔(222)和下端孔(223)之间过渡连接的斜面(224);其中所述上端孔(222)的孔径(Dl)大于所述下端孔(223)的孔径(D2)。
4.如权利要求3所述氧化锌薄膜沉积设备，其特征在于，所述下端孔(223)的宽高比为大于等于1/4小于等于2/3。
5.如权利要求3所述氧化锌薄膜沉积设备，其特征在于，所述上端孔(222)的孔径(Dl)为大于等于I. 5mm小于等于4mmo
6.如权利要求3所述氧化锌薄膜沉积设备，其特征在于，所述气体分配孔(221)中斜面(224)的母线相对所述喷淋头(22)底面的夹角(a)大于等于35度小于等于65度。
7.如权利要求I所述氧化锌薄膜沉积设备，其特征在于，所述基板支承座(23)与所述喷淋头(22)面向所述基板支承座(23)的底面之间的距离大于等于90mm小于等于100mm。
8.如权利要求7所述氧化锌薄膜沉积设备，其特征在于，所述基板支承座(23)与所述喷淋头(22)面向所述基板支承座(23)的底面之间的距离为96mm。
9.如权利要求I所述氧化锌薄膜沉积设备，其特征在于，所述喷淋头(22)包含一个冷却装置，所述冷却装置使得该喷淋头(22)的温度低于60° C。
10.如权利要求I所述氧化锌薄膜沉积设备，其特征在于，所述加热单元用于将基板(24)的温度加热到大于175°C小于等于185° C。
专利摘要一种氧化锌薄膜沉积设备，其沉积腔的顶板与喷淋头之间形成有气体混合区，并引入有反应气体；经由所述喷淋头上开设的若干气体分配孔，将反应气体引入至喷淋头与基板支承座之间形成的反应区中；通过改变喷淋头中气体分配孔的形状或尺寸或其在喷淋头上的布置结构，或者其中至少两个的结合，使得气体混合区内的气压能够提高，因此在保持反应区中的气压不变时，增大了气体混合区与反应区之间的压力差，从而使反应气体能以较高的速度喷出，并以适当的速度到达基片表面进行ZnO薄膜的沉积处理，有效提高了反应气体的利用率和ZnO薄膜的沉积速率。
文档编号C23C16/455GK202359197SQ20112040050
公开日2012年8月1日 申请日期2011年10月20日 优先权日2011年10月20日
发明者李一成, 许国青, 赵函一 申请人:理想能源设备(上海)有限公司