[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）薄膜沉积设备，尤其涉及一种氧化锌（ZnO）薄膜沉积设备。

背景技术

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1mbar（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1mbar，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180oC。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60oC的情况下蒸发，当温度为60oC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。

实用新型内容

本实用新型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。

一种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30oC且小于等于50oC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30oC且小于等于45oC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45oC低于80oC的温度范围内。