[實(shí)用新型]氧化鋅薄膜沉積設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120400506.3
• 申請日: 2011-10-20
• 公開（公告）號: CN202359197U
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李一成;趙函一;許國青
• 申請（專利權(quán)）人: 理想能源設(shè)備（上海）有限公司
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455;C23C16/40
• 代理公司: 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張靜潔;徐雯瓊

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種透明導(dǎo)電氧化物（TCO）薄膜的沉積設(shè)備，特別涉及一種氧化鋅（ZnO）薄膜的沉積設(shè)備。

背景技術(shù)

如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)的氧化鋅（ZnO）薄膜沉積設(shè)備，具有一個沉積腔11，在該沉積腔11內(nèi)的上部和下部對應(yīng)設(shè)置了噴淋頭12和基板支承座13。所述噴淋頭12與所述沉積腔11的頂板之間形成了氣體混合區(qū)15；該噴淋頭12與所述基板支承座13之間構(gòu)成了反應(yīng)區(qū)16。現(xiàn)有技術(shù)的ZnO薄膜沉積設(shè)備中，氣體混合區(qū)15內(nèi)引入了包含二乙基鋅（DEZ）和水蒸氣的反應(yīng)氣體，其氣壓約在大于等于0.6mbar小于等于0.85mbar之間；反應(yīng)區(qū)16中的氣壓是大于等于0.3mbar小于等于0.8mbar之間；由于氣體混合區(qū)15和反應(yīng)區(qū)16之間的氣壓相差太少，反應(yīng)氣體從噴淋頭12噴出的速度很低，造成部分反應(yīng)氣體在未到達(dá)設(shè)置在基板支承座13上的基板14表面就已經(jīng)反應(yīng)，從而降低了反應(yīng)氣體的利用率，同時降低了ZnO薄膜的沉積速率。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種氧化鋅ZnO薄膜沉積設(shè)備，通過改變噴淋頭中氣體分配孔的形狀或尺寸或其在噴淋頭上的布置結(jié)構(gòu)，或者其中至少兩個的結(jié)合，使得氣體混合區(qū)內(nèi)的氣壓能夠提高，因此在保持反應(yīng)區(qū)中的氣壓不變時，增大了氣體混合區(qū)與反應(yīng)區(qū)之間的壓力差，從而使反應(yīng)氣體能以較高的速度經(jīng)由噴淋頭噴出至基板表面，以保證反應(yīng)氣體的利用效率和ZnO薄膜的沉積速率。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種氧化鋅薄膜沉積設(shè)備，包含：沉積腔，在所述沉積腔內(nèi)設(shè)置的噴淋頭和基板支承座；所述噴淋頭設(shè)置在所述沉積腔的頂部，并與所述沉積腔的頂板之間形成有氣體混合區(qū)；所述基板支承座設(shè)置在所述沉積腔的底部，其包含加熱單元，所述加熱單元用于將基板的溫度加熱到大于160°C小于等于200°C；所述基板支承座與所述噴淋頭之間形成反應(yīng)區(qū)，所述基板支承座與所述噴淋頭面向所述基板支承座的底面之間的距離大于等于80mm小于等于110mm；節(jié)流閥，用于控制流入所述氣體混合區(qū)的反應(yīng)氣體流量大于等于4200sccm小于等于7000sccm；排氣裝置，用于從所述反應(yīng)區(qū)抽出氣體，以控制所述反應(yīng)區(qū)的氣壓大于等于0.3mbar小于等于0.8mbar；

所述噴淋頭上設(shè)置有若干氣體分配孔，所述若干氣體分配孔使得所述氣體混合區(qū)的氣壓大于等于0.9mbar小于等于1.3mbar。

所述氣體分配孔的數(shù)量為大于等于1600個小于等于2200個，每一個氣體分配孔孔徑最小部分的孔徑大于等于1.0mm小于等于2.0mm。

所述氣體分配孔包含：從噴淋頭背離所述基板支承座的頂面向下延伸一定距離形成的上端孔；從噴淋頭面向所述基板支承座的底面向上延伸一定距離形成的下端孔，以及，所述上端孔和下端孔之間過渡連接的斜面；其中所述上端孔的孔徑大于所述下端孔的孔徑。

所述下端孔的寬高比為大于等于1/4小于等于2/3。

所述上端孔的孔徑為大于等于1.5mm小于等于4mm。

所述氣體分配孔中斜面的母線相對所述噴淋頭底面的夾角（a）大于等于35度小于等于65度。

所述基板支承座與所述噴淋頭面向所述基板支承座的底面之間的距離大于等于90mm小于等于100mm，優(yōu)選的距離為96mm。

所述噴淋頭包含一個冷卻裝置，所述冷卻裝置使得該噴淋頭的溫度低于60°C。

所述加熱單元用于將基板的溫度加熱到大于175°C小于等于185°C。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所述氧化鋅ZnO薄膜沉積設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)在于：本實(shí)用新型在保持反應(yīng)區(qū)內(nèi)的氣壓不變的前提下，經(jīng)由對噴淋頭的氣體分配孔的形狀或尺寸或其在噴淋頭上的布置結(jié)構(gòu)，或者其中至少兩個結(jié)合的改變，使所述氣體混合區(qū)與反應(yīng)區(qū)之間的壓力差增大，反應(yīng)氣體能夠以更快的速度從氣體混合區(qū)引入至反應(yīng)區(qū)，因而反應(yīng)氣體不會在未到達(dá)基板表面前就已經(jīng)反應(yīng)，保證了反應(yīng)氣體的利用效率和ZnO薄膜在基板表面的沉積速率。同時，控制氣體混合區(qū)內(nèi)的氣壓不大于1.3mbar，所以反應(yīng)氣體不會因?yàn)閲姵鰢娏茴^的速度過高，而在達(dá)到基板表面之后未及反應(yīng)就已經(jīng)回彈并被排氣裝置吸走，造成對反應(yīng)氣體的利用率和ZnO薄膜的沉積速率的影響。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的ZnO薄膜沉積設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型所述ZnO薄膜沉積設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型所述ZnO薄膜沉積設(shè)備的噴淋頭在圖2中位置A所示氣體分配孔的結(jié)構(gòu)放大示意圖。

具體實(shí)施方式