[实用新型]一种柔性类氧化硅薄膜大面积生长装置

说明书

本实用新型公开了一种柔性类氧化硅薄膜大面积生长装置，包括反应腔体、气路系统、控制系统、真空系统和尾气处理系统；反应腔体内部设置射频电极；射频电极下方设置气体混匀器，反应腔体的顶盖下方固定两个滚轴，两个滚轴之间卷绕有柔性衬底，两个滚轴之间设置有筒状的气体挡板，衬底穿过气体挡板；气体混匀器连接气路系统，反应腔体上开设气体出口一连接真空系统；气路系统包括六甲基硅氧烷储罐、氮气储罐、氧气储罐、和四氟化碳储罐，每个储罐分别通过分支管路连接反应腔体前端的主管路，主管路连接气体混匀器；本实用新型所公开的装置在室温下使用滚轴方式生长大面积柔性类氧化硅薄膜，生长速率快，尾气无污染，可作为很好的柔性绝缘介质材料。

技术领域

本实用新型涉及一种薄膜生长装置，特别涉及一种柔性类氧化硅薄膜大面积生长装置。

背景技术

大面积柔性电子产品的制备需要大面积的柔性薄膜封装材料用以保护电子产品中材料和器件的正常工作。目前用于生长大面积薄膜材料的滚轴式离子增强型化学气相沉积设备使用硅烷、氨气、氢气等生长二氧化硅或氮化硅，在较低温度下(300℃以下)生长的质量达不到柔性封装的要求，而在300℃以上，很少有柔性基底材料能够耐受，而且较高的温度会对柔性电子产品中的材料器件造成致命的损伤。

另外，生长气体和尾气排放气体都有高危险性。滚轴式的原子层沉积设备可以在较低温度下生长致密的保护层材料三氧化二铝，但是生长速度慢，而且三氧化二铝由于其缺乏机械柔性，因此在产品弯曲过程中很容易产生微裂纹。

电子器件想要做到柔性，需要柔性金属导电材料、柔性半导体材料和柔性绝缘介质材料。目前，柔性金属材料有金、银、铝等，柔性半导体材料有部分有机半导体，但是柔性绝缘介质材料并没有很好的选择，尤其是室温下能制备的柔性绝缘介质材料。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种柔性类氧化硅薄膜大面积生长装置，选用无毒的、低成本的六甲基硅氧烷、氮气和氧气在室温下使用滚轴方式生长大面积柔性类氧化硅薄膜，生长速率快，尾气无污染，可作为很好的柔性绝缘介质材料。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种柔性类氧化硅薄膜大面积生长装置，包括反应腔体和与反应腔体连接的气路系统、控制系统、真空系统和尾气处理系统；

所述反应腔体内部悬空水平设置射频电极，所述射频电极连接射频电源的正极，所述反应腔体连接射频电源的负极；所述射频电极下方设置气体混匀器，所述反应腔体的顶盖下方固定两个水平放置的滚轴，两个滚轴之间卷绕有用于沉积薄膜的柔性衬底，所述衬底正面朝向射频电极；两个滚轴之间设置有筒状的气体挡板，所述气体挡板两侧开设缝隙，所述衬底穿过气体挡板上的缝隙；

所述气体混匀器通过反应腔体上的气体入口连接气路系统，所述反应腔体上开设气体出口一连接真空系统；

所述气路系统包括六甲基硅氧烷储罐、氮气储罐、氧气储罐、和四氟化碳储罐，每个储罐分别通过分支管路连接反应腔体前端的主管路，所述主管路连接气体混匀器；

所述真空系统末端连接尾气处理系统。

上述方案中，所述气体混匀器、射频电极和气体挡板均安装于支架上，所述支架底部固定于反应腔体底部。

上述方案中，所述六甲基硅氧烷储罐连接的分支管路和氮气储罐连接的分支管路之间设置旁路，所述旁路上设置旁路控制开关。

上述方案中，每个所述分支管路上均分别设置气体流量计和气体流量开关。

上述方案中，所述控制系统分别控制卷轴、射频电源、真空系统、气体流量计、气体流量开关和旁路控制开关。

上述方案中，所述尾气处理系统包括水池，所述水池前端通过管路连接真空系统，所述水池末端连接实验室的尾气排放管道。