【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及真空镀膜技术，特别涉及一种在真空镀膜中进行水蒸气掺杂的方法和水蒸气掺杂装置。
技术介绍
1、在真空镀膜工艺中，尤其是采用物理气相沉积方法制备半导体薄膜的工艺过程中，通常利用mfc(气体质量流量计)将以液态水为水源产生的水蒸气引入工艺腔室(即真空镀膜室)，这种方式的特点是流量稳定且可控。但在实际使用过程中，本专利技术人发现量程10sccm的mfc对于≤0.5sccm的流量值不能稳定控制，在设备正常的情况下，流量值的变化不能引起相应的真空度变化，这说明以mfc作为通气工具，实际进入真空镀膜室内的气体流量是不稳定的。由于ito(氧化铟锡)薄膜的光电性能对水蒸气浓度极为敏感，对水汽的需求也极其微量，例如一些工艺中所需的水蒸气流量小于1sccm，而现有的以液态水为水源、以mfc作为通气工具的水蒸气掺杂方式中，容易出现水蒸气通入流量无法稳定控制的情形，造成水蒸气的流量波动较大，影响生产稳定性。此外，当mfc控制不稳定时，过量水蒸气的掺入会使真空镀膜室的阴极挡板上沉积的薄膜更容易脱落，增加腔室内的粉尘，造成镀膜产品的污染。
2、中国专利cn214736043u公开了一种镀膜设备的通水蒸气装置，主要解决水蒸气在管路内运输过程中容易发生冷凝从而无法控制进入镀膜设备内的水蒸气流量的技术难题。该装置的主要特点是在通气管路上布有保温层、发热导丝、温度传感器，与供电回路上的温控器协同控制通气管路内外的温差，以减弱水蒸气在管路内表面冷凝的现象；通气管路上还设有流量计和阀门，用于控制水蒸气的流量和管路的通断。该专利提供的通水蒸气装置
3、中国专利申请cn111293192a提供了一种制备太阳能电池tco膜时控制真空腔体水蒸气的方法。该专利申请要解决的是气体质量流量计(mfc)在控制低流量水蒸气方面精确度差的问题。该方法在制备tco膜设备的过渡腔室和/或工艺腔室中安装有低温冷凝泵，通过间歇性的开启或关闭低温冷凝泵，从而调节过渡腔室和/或工艺腔室中的水蒸气量；并且在过渡腔室和/或工艺腔室中安装有残余气体分析仪(rga)，当残余气体分析仪检测到腔室中水蒸气量大于设定值时，开启低温冷凝泵，当检测到水蒸气量小于设定值时关闭低温冷凝泵。但是，低温泵开启和关闭的控制方式以及响应速度对真空腔体的真空度和气体浓度会有一定程度的扰动，最关键的是低温泵开启后不只是吸附真空腔室内水蒸气，对腔体中其它类型的气体(ar、o2、n2)也有吸附作用，这会影响到所有工艺气体的稳定性，该专利申请并未对此提出解决方案。
4、中国专利申请cn104313542b提供了一种制备ito(氧化铟锡)薄膜的方法，目的是降低ito薄膜的多晶化程度，解决结晶ito难以刻蚀的问题。该方法为：采用磁控溅射工艺沉积ito薄膜，在薄膜沉积过程中通过mfc向腔体中通入水蒸气，水蒸气流量的计算方法为q2×tito/100000×(1±20％)sccm，q2为ar气流量，tito为ito薄膜的厚度，通过该算式计算出在特定工艺条件下的水蒸气流量值。但该专利没有就mfc对微小流量的水蒸气控制精度差和液态水源易结露的问题提出解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种在真空镀膜中进行水蒸气掺杂的方法和水蒸气掺杂装置，本专利技术的方法能够满足真空镀膜中微小水蒸气流量的需求，利于真空镀膜室的水分压稳定，有助于改善需要掺杂水蒸气的真空镀膜工艺的稳定性。
2、本专利技术为达到其目的，提供如下技术方案：
3、本专利技术提供一种在真空镀膜中进行水蒸气掺杂的方法，所述方法包括：
4、在第一真空腔室内放置水源，并从所述水源中释放出水蒸气；所述真空镀膜在真空镀膜室内进行，所述真空镀膜室和所述第一真空腔室通过用于输送所述水蒸气的第一连通管连通，所述第一连通管上设有第一调节阀；
5、通过水分压检测仪检测所述真空镀膜室内的水分压，获得水分压检测值；控制器根据所述水分压检测值与水分压预设值的比较结果调节所述第一调节阀的开度；
6、所述水源选自结晶水合物和吸附了水蒸气的分子筛中的一种或多种。
7、一些实施方式中，所述水分压检测仪为残余气体分析仪，优选所述残余气体分析仪对水分压的检测下限≤1×10-11torr。
8、一些实施方式中，所述第一真空腔室连接有第一抽气系统，通过所述第一抽气系统能使所述第一真空腔室达到第一预设真空度；优选的，所述第一预设真空度≤2e-5torr；
9、优选的，在所述第一真空腔室向所述真空镀膜室掺入所述水蒸气之前，将所述第一真空腔室的真空度控制为第一预设真空度。
10、优选的，所述第一真空腔室还设有能够加热所述水源的加热元件。
11、一些实施方式中，所述方法还包括：
12、将所述水源置于所述第一真空腔室之前，预先将所述水源置于储存室内储存；
13、优选的，所述储存室与第二抽气系统连接，通过所述第二抽气系统使所述储存室达到第二预设真空度；
14、优选的，所述方法还包括：所述水源在所述储存室内储存期间，使所述储存室的真空度满足第二预设真空度，所述第二预设真空度优选≤5e-2torr；
15、优选的，所述储存室设有水源输出口，所述水源输出口通过第二连通管与所述第一真空腔室的水源接收口连通，所述第二连通管上设有第二调节阀；当需要向所述第一真空腔室内传送水源时，打开所述第二调节阀，并将储存在所述储存室内的水源经所述第二连通管送至所述第一真空腔室内。
16、优选的，所述结晶水合物选自cuso4·5h2o、caso4·2h2o、ch3coona·3h2o中的一种或多种；所述分子筛选自3a分子筛。
17、一些实施方式中，在所述第一真空腔室内放置的所述水源的质量需至少能够满足在所述真空镀膜所需的时间内进行所述真空镀膜的水分压需求。
18、本专利技术还提供一种用于实施上文所述的方法的水蒸气掺杂装置，所述水蒸气掺杂装置包括第一真空腔室、第一调节阀、第一连通管、水分压检测仪和控制器；
19、所述第一真空腔室的内腔中设有用于放置结晶水合物和/或吸附了水蒸气的分子筛的水源容纳区，所述第一真空腔室设有水蒸气出口，所述第一连通管用于将所述水蒸气出口与真空镀膜装置的真空镀膜室连通，所述第一连通管上设有所述第一调节阀；
20、所述水分压检测仪用于检测所述真空镀膜室内的水分压以获得水分压检测值，优选所述水分压检测仪为残余气体分析仪；
21、所述控制器分别本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种在真空镀膜中进行水蒸气掺杂的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水分压检测仪为残余气体分析仪，优选所述残余气体分析仪对水分压的检测下限≤1×10-11Torr。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一真空腔室连接有第一抽气系统，通过所述第一抽气系统能使所述第一真空腔室达到第一预设真空度；优选的，所述第一预设真空度≤2E-5Torr；
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述结晶水合物选自CuSO4·5H2O、CaSO4·2H2O、CH3COONa·3H2O中的一种或多种；所述分子筛选自3A分子筛。
6.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，
7.一种用于实施权利要求1-6任一项所述的方法的水蒸气掺杂装置，其特征在于，所述水蒸气掺杂装置包括第一真空腔室、第一调节阀、第一连通管、水分压检测仪和控制器；
8.根据权利要求7所述的水蒸气掺杂装置，其特征在于，
9.根据权利要求7所述的水蒸气掺杂装置，其特征在于，所述水蒸气掺杂装置还包括储存室，所述储存室设有水源输出口，所述水源输出口通过第二连通管与所述第一真空腔室的水源接收口连通，所述第二连通管上设有第二调节阀；
10.根据权利要求9所述的水蒸气掺杂装置，其特征在于，所述水蒸气掺杂装置还包括用于将所述储存室内的结晶水合物和/或吸附了水蒸气的分子筛传送至所述第一真空腔室的物料传送机构；
11.一种真空镀膜设备，其特征在于，所述真空镀膜设备包括真空镀膜装置和权利要求7-10任一项所述的水蒸气掺杂装置，所述真空镀膜装置设有真空镀膜室，所述水蒸气掺杂装置的所述第一真空腔室的所述水蒸气出口通过所述第一连通管与所述真空镀膜装置的所述真空镀膜室连通。
...【技术特征摘要】
1.一种在真空镀膜中进行水蒸气掺杂的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水分压检测仪为残余气体分析仪，优选所述残余气体分析仪对水分压的检测下限≤1×10-11torr。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一真空腔室连接有第一抽气系统，通过所述第一抽气系统能使所述第一真空腔室达到第一预设真空度；优选的，所述第一预设真空度≤2e-5torr；
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述结晶水合物选自cuso4·5h2o、caso4·2h2o、ch3coona·3h2o中的一种或多种；所述分子筛选自3a分子筛。
6.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，
7.一种用于实施权利要求1-6任一项所述的方法的水蒸气掺杂装置，其特征在于，所述水蒸气掺杂装置包括第一真...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄星烨，李博研，韩钰，钟大龙，
申请(专利权)人：国家能源投资集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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