氧化锌薄膜沉积设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种氧化锌薄膜沉积设备，其包含水蒸发器，DEZ蒸发器和反应腔；所述水蒸发器通过水蒸气输气管道与所述反应腔连接；所述DEZ蒸发器通过DEZ输气管道与所述反应腔连接；所述ZnO薄膜沉积设备还包含分别设置在水蒸气输气管道和DEZ输气管道外部的温控装置，所述温控装置用于将所述水蒸气输气管道内的水蒸气温度控制在大于等于30?C且小于等于50?C之间，以及将所述DEZ输气管道内的DEZ气体温度控制在大于等于30?C且小于等于45?C之间。本实用新型专利技术所提供的ZnO薄膜沉积设备，在水蒸气和DEZ气体的传输过程中，可有效降低气体损耗，提高ZnO薄膜的沉积速率。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种透明导电氧化物(TCO)薄膜沉积设备，尤其涉及一种氧化锌 (ZnO)薄膜沉积设备。
技术介绍
现有技术中的氧化锌(ZnO)薄膜沉积设备如图1所示，其包含水蒸发器1’，二乙基锌(DEZ)蒸发器2’，以及分别与所述水蒸发器1’和所述DEZ蒸发器2’通过输气管道 3’连接的反应腔4’。所述反应腔4’包含气体混合区41’和薄膜沉积区42’。在所述反应腔4’与水蒸发器1’之间、以及反应腔4’与DEZ蒸发器2’之间的输气管道3’上，还各设置有一个阀门5’。所述水蒸发器1’和DEZ蒸发器2’分别将其内部液态的水和DEZ加热到60° C， 使得其中的水和DEZ蒸发而分别形成水蒸气和DEZ气体。所述水蒸气和DEZ气体分别通过所述输气管道3’传输到反应腔4’中的气体混合区41’中。所述阀门5’可用于控制输气管道3’的通断，并可控制该输气管道3’内的水蒸气和DEZ气体的流量及气压，其中，水蒸气在传输管道3’中的气压为Imbar (毫巴)，流量为2480sCCm (毫升每分)。而DEZ气体在传输管道3’中的气压为lmbar，流量则为2185sCCm。所述水蒸气和DEZ气体在气体混合区 41’中混合，混合后的水蒸气和DEZ气体进入所述反应腔4’中的薄膜沉积区42’。所述反应腔4’的薄膜沉积区42’中放置基板，所述基板被加热到约180°C。所述水蒸气和DEZ气体的混合气体在所述基板的表面发生反应，并在所述基板表面沉积一层ZnO透明导电薄膜。但是，现有技术的ZnO薄膜沉积设备，存在以下缺点和限制。1.由于液态的水和 DEZ都是在60° C的情况下蒸发，当温度为60° C的水蒸气和DEZ气体进入到气体混合区41， 进行混合时，由于双方都具有较高的温度，因此水蒸气会和DEZ气体在气体混合区41’反应，从而消耗掉一部分水蒸气和DEZ气体，进而降低ZnO薄膜的沉积速率。2.现有技术中的输气管道3’是完全暴露在外部环境中，输气管道3’内的水蒸气或DEZ气体的温度会受到外部环境温度的影响。特别是当外部环境温度较低的时候，输气管道3’里的水蒸气和DEZ气体很可能会重新凝结成液体，从而减少了进入反应腔4’中的水蒸气或DEZ气体的流量，进而降低ZnO薄膜的沉积速率。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种ZnO薄膜沉积设备，其可有效提高ZnO薄膜的沉积速率。—种ZnO薄膜沉积设备，其包含水蒸发器，DEZ蒸发器和反应腔；所述水蒸发器通过水蒸气输气管道与所述反应腔连接；所述DEZ蒸发器通过DEZ输气管道与所述反应腔连接；特点是，所述ZnO薄膜沉积设备还包含分别设置在水蒸气输气管道和DEZ输气管道外部的温控装置，所述温控装置用于将所述水蒸气输气管道内的水蒸气温度控制在大于等于 30°C且小于等于50°C之间，以及将所述DEZ输气管道内的DEZ气体温度控制在大于等于30° C且小于等于45° C之间。所述温控装置包含分别设置在水蒸气输气管道和DEZ输气管道外部的温度控制流体通道，以及与所述温度控制流体通道连接的温控单元；所述温度控制流体通道内用于流通液体或气体；所述温控单元用于控制温度控制流体通道内的液体或气体的温度或流速。所述温度控制流体通道可分别与所述水蒸气输气管道、所述DEZ输气管道相互缠绕。所述温度控制流体通道也可分别包裹所述水蒸气输气管道和所述DEZ输气管道。所述温度控制流体通道的内壁可以是所述水蒸气输气管道或所述DEZ输气管道的管壁，所述管壁具有向所述温度控制流体通道突出的突出部位，用以增加热交换效率。所述的温控装置还包含分别包裹在所述温度控制流体通道和所述水蒸气输气管道以及包裹在所述温度控制流体通道和所述DEZ输气管道外部的隔热保温层。所述反应腔包含气体混合区和薄膜沉积区；所述水蒸气输气管道和DEZ输气管道与所述反应腔的气体混合区连接。所述水蒸发器和DEZ蒸发器分别具有加热器，所述加热器用于将所述水蒸发器中的液态水和DEZ蒸发器中的液态DEZ分别加热至高于45° C低于80° C的温度范围内。在所述水蒸发器和水蒸气输气管道之间，以及所述DEZ蒸发器和DEZ输气管道之间还分别设置有阀门，分别控制水蒸气输气管道和DEZ输气管道的通断，以及控制所述水蒸气输气管道内水蒸气的气压为大于等于0. 8毫巴且小于等于1. 2毫巴，流量为大于等于 2200毫升每分且小于等于4000毫升每分，控制所述DEZ输气管道内DEZ气体的气压为大于等于0. 8毫巴且小于等于1. 2毫巴，流量则为大于等于2000毫升每分且小于等于3000毫升每分。进一步，所述阀门分别控制所述水蒸气输气管道内水蒸气的气压为1毫巴，流量为2480毫升每分，控制所述DEZ输气管道内DEZ气体的气压为1毫巴，流量则为2185毫升每分。本技术所述的ZnO薄膜沉积设备，与现有技术相比，具有以下有益效果。由于在输气管道外部设置有温控装置，将水蒸气输气管道内传输的水蒸气的温度控制在大于等于30°C且小于等于50°C之间的范围内，并且将DEZ输气管道内传输的DEZ气体的温度控制在大于等于30° C且小于等于45° C之间的范围内，因此被传输至反应腔内的水蒸气和 DEZ气体混合后，不会因为具有较高的温度而反应，从而可有效减少水蒸气和DEZ气体的损耗，使得到达反应腔内加热基板表面的水蒸气和DEZ气体的混合气体的流量提高，有效提高ZnO薄膜的沉积速率。同时所述温控装置将水蒸气输气管道内传输的水蒸气的温度控制在大于等于30°C且小于等于50°C之间的范围内，并且将DEZ输气管道内传输的DEZ气体的温度控制在大于等于30°C且小于等于45°C之间的范围内，使得输气管道内的水蒸气和 DEZ气体不会在传输过程中重新凝结成液体，进而可保证进入反应腔的混合气体的流量，提高ZnO薄膜的沉积速率。附图说明图1是现有技术中ZnO薄膜沉积设备的结构示意4图2是本技术中ZnO薄膜沉积设备的结构示意图；图3是本技术中输气管道的剖面示意图；图4是图3中所示输气管道的沿IV-IV线的截面示意图。具体实施方式以下结合图2 图4，详细说明本技术的具体实施方式。请参阅图2，本技术所述的氧化锌(ZnO)薄膜沉积设备包含水蒸发器1，二乙基锌(DEZ)蒸发器2，以及分别与所述水蒸发器1和所述DEZ蒸发器2通过输气管道连接的反应腔4。所述反应腔4包含气体混合区41和薄膜沉积区42。所述输气管道包含水蒸气输气管道31和DEZ输气管道32。所述水蒸发器1通过水蒸气输气管道31与所述反应腔4 的气体混合区41连接；所述DEZ蒸发器2通过DEZ输气管道32与所述反应腔4的气体混合区41连接。进一步，本技术的ZnO薄膜沉积设备还包含设置在水蒸气输气管道31和 DEZ输气管道32外部的温控装置6，用于控制所述水蒸气输气管道31内的水蒸气温度控制在大于等于30° C且小于等于50° C之间；所述DEZ输气管道32内的DEZ气体温度控制在大于等于30° C且小于等于45° C之间；保证进入反应腔后混合的水蒸气和DEZ气体，不会因为具有较高的温度而发生反应，从而减少水蒸气和DEZ气体的损耗，有效提高ZnO薄膜的沉积速率。同时所述温控装置6将水蒸气输气管道31内传输的水蒸气的温度控制在大于等于 30° C且小于等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪宇澄，李一成，许国青，
申请(专利权)人：理想能源设备上海有限公司，
类型：实用新型
国别省市：