[實用新型]一種柔性類氧化硅薄膜生長裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202021309048.8
• 申請日: 2020-07-06
• 公開（公告）號: CN212404273U
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張宇;韓琳
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: C23C16/40
• 分類號: C23C16/40;C23C16/455;C23C16/505
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37247
• 代理人: 劉娜

本實用新型公開了一種柔性類氧化硅薄膜生長裝置，包括反應(yīng)腔體和與反應(yīng)腔體連接的氣路系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和尾氣處理系統(tǒng)；反應(yīng)腔體內(nèi)部懸空水平設(shè)置射頻電極，射頻電極連接射頻電源的正極，反應(yīng)腔體連接射頻電源的負(fù)極；射頻電極下方設(shè)置氣體混勻器，反應(yīng)腔體的頂蓋內(nèi)側(cè)固定用于沉積薄膜的襯底，氣體混勻器連接氣路系統(tǒng)，反應(yīng)腔體上開設(shè)氣體出口一連接真空系統(tǒng)；氣路系統(tǒng)包括六甲基硅氧烷儲罐、氮氣儲罐、氧氣儲罐、和四氟化碳儲罐，每個儲罐分別通過分支管路連接反應(yīng)腔體前端的主管路，主管路連接氣體混勻器。本實用新型所公開的裝置可以在室溫下制備柔性的類氧化硅薄膜，具有很好的封裝性能，可作為很好的柔性絕緣介質(zhì)材料使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種薄膜生長裝置，特別涉及一種柔性類氧化硅薄膜生長裝置。

背景技術(shù)

隨著柔性電子產(chǎn)品的迅速發(fā)展，柔性薄膜封裝材料變得異常重要。柔性電子產(chǎn)品要求柔性封裝薄膜既要致密防止氧氣、水和其他物質(zhì)的進(jìn)入，又要有機械柔性。通常用于低溫生長致密封裝材料如三氧化二鋁的設(shè)備是原子層沉積設(shè)備(ALD)。雖然ALD可以生長致密的三氧化二鋁，但是生長速度非常慢，而且三氧化二鋁薄膜韌性不足，在彎折的過程中非常容易產(chǎn)生微裂孔，不能長時間有效保護(hù)器件免受環(huán)境中氧氣或水蒸氣的侵入。

除了三氧化二鋁，致密的封裝材料還有氧化硅和氮化硅，這兩種材料可以用離子增強型化學(xué)氣相沉積設(shè)備(PECVD)生長。常規(guī)的PECVD生長出質(zhì)量較好的氧化硅或氮化硅需要加熱到300℃以上，而柔性電子產(chǎn)品的材料、器件和基底一般無法承受較高的溫度。因此常規(guī)PECVD基本上無法滿足用于柔性電子封裝的薄膜生長。而且常規(guī)PECVD用于致密薄膜材料生長的氣源如硅烷、氨氣、氫氣等都有較大的危險性。

實用新型內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種柔性類氧化硅薄膜生長裝置，以達(dá)到可以在室溫下制備柔性的類氧化硅薄膜，具有很好的封裝性能，可作為很好的柔性絕緣介質(zhì)材料使用的目的。

為達(dá)到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下：

一種柔性類氧化硅薄膜生長裝置，包括反應(yīng)腔體和與反應(yīng)腔體連接的氣路系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和尾氣處理系統(tǒng)；

所述反應(yīng)腔體內(nèi)部懸空水平設(shè)置射頻電極，所述射頻電極連接射頻電源的正極，所述反應(yīng)腔體連接射頻電源的負(fù)極；所述射頻電極下方設(shè)置氣體混勻器，所述反應(yīng)腔體的頂蓋內(nèi)側(cè)固定用于沉積薄膜的襯底，所述襯底正面朝向射頻電極，所述氣體混勻器通過反應(yīng)腔體上的氣體入口連接氣路系統(tǒng)，所述反應(yīng)腔體上開設(shè)氣體出口一連接真空系統(tǒng)；

所述氣路系統(tǒng)包括六甲基硅氧烷儲罐、氮氣儲罐、氧氣儲罐、和四氟化碳儲罐，每個儲罐分別通過分支管路連接反應(yīng)腔體前端的主管路，所述主管路連接氣體混勻器；

所述真空系統(tǒng)末端連接尾氣處理系統(tǒng)。

上述方案中，所述六甲基硅氧烷儲罐連接的分支管路和氮氣儲罐連接的分支管路之間設(shè)置旁路，所述旁路上設(shè)置旁路控制開關(guān)。

上述方案中，所述反應(yīng)腔體的頂蓋內(nèi)側(cè)到射頻電極的距離為5-25mm。

上述方案中，每個所述分支管路上均分別設(shè)置氣體流量計和氣體流量開關(guān)。

上述方案中，所述控制系統(tǒng)分別控制射頻電源、真空系統(tǒng)、氣體流量開關(guān)和旁路控制開關(guān)。

上述方案中，所述尾氣處理系統(tǒng)包括水池，所述水池前端通過管路連接真空系統(tǒng)，所述水池末端連接實驗室的尾氣排放管道。

上述方案中，所述反應(yīng)腔體的頂蓋上設(shè)置溫度傳感器，所述溫度傳感器連接控制系統(tǒng)。

上述方案中，所述反應(yīng)腔體的頂蓋上設(shè)置一圈用于固定密封圈的溝槽。

上述方案中，所述反應(yīng)腔體側(cè)壁開設(shè)氣體出口二，所述氣體出口二上設(shè)置閥門。