[实用新型]氧化锌薄膜沉积设备

说明书

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1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110mm；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1.3mbar。

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1.0mm小于等于2.0mm。

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1.5mm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100mm，优选的距离为96mm。

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1.3mbar，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。

附图说明

图1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