CN202246856U

CN202246856U - 化学气相薄膜沉积设备

Info

Publication number: CN202246856U
Application number: CN2011203467154U
Authority: CN
Inventors: 李一成; 汪宇澄; 许国青; 户高良二
Original assignee: Ideal Energy Equipment Shanghai Ltd
Current assignee: Ideal Yao Rui (Zhejiang) Energy Technology Co., Ltd.
Priority date: 2011-09-16
Filing date: 2011-09-16
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2021-09-16

Abstract

本实用新型涉及一种化学气相薄膜沉积设备，其包含了环绕所述基板支承座设置的泵环，上面分布有若干均气孔；至少一个抽气孔设置在反应腔底部并位于基板支承座的周围；所述泵环还与反应腔体的底板间隔了大于等于50mm的距离，以形成连通所述至少一个抽气孔的排气通道，因而反应腔体中的气体可以比较均匀地从所述泵环上的若干个均气孔流入所述排气通道，并最终流向所述至少一个抽气孔；从而使得所述基板支承座表面上气体流速和压力分布均匀，提高基板表面薄膜沉积的均匀性。

Description

化学气相薄膜沉积设备

技术领域

本实用新型涉及一种化学气相薄膜沉积设备，特别涉及一种能够对反应气体均匀抽气的化学气相薄膜沉积设备。

背景技术

现有技术中化学气相沉积（CVD）设备，例如用于薄膜太阳能电池上氧化锌（ZnO）等透明导电膜沉积的低压化学气相薄膜沉积（LPCVD）设备如图1和图2所示。所述化学气相沉积设备具有一个反应腔体11，以及分别设置在该反应腔体11内的上部和下部的喷淋头12和基板支承座13。包含二乙基锌（DEZ）和水蒸气的反应气体，从所述喷淋头12与所述反应腔体11的顶板之间形成的气体混合区15，引入至该喷淋头12与所述基板支承座13之间构成的反应区16内，对基板支承座13上放置的基板14进行处理。在所述基板支承座13两侧的所述反应腔体11底部设置有两个抽气孔17。所述抽气孔17通过相应的管路与反应腔体11外的真空泵连接，将反应气体抽出该反应腔体11。

然而，现有技术的化学气相沉积设备中，由于所述两个抽气孔17开设在基板支承座13的两侧，造成反应气体在该基板支承座13表面上气体流速和压力分布的不均匀，进而影响基板14上薄膜沉积的均匀性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种化学气相薄膜沉积设备，能够使基板支承座表面上气体流速和压力分布均匀，从而提高薄膜沉积的均匀性。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种化学气相薄膜沉积设备，其包含反应腔体、设置在反应腔体内的气体分配机构和基板支承座，所述气体分配机构设置在所述反应腔体的顶部，所述基板支承座设置在所述反应腔体的底部，所述反应腔体包含设置在所述反应腔体底部的至少一个抽气孔，所述至少一个抽气孔设置在所述基板支承座周围；所述化学气相薄膜沉积设备还包含环绕所述基板支承座的泵环，所述泵环具有若干个均气孔，所述泵环与所述反应腔体底板之间构成连通所述至少一个抽气孔的排气通道，所述泵环与反应腔体底板之间的间隔距离大于等于50mm。

优选的，所述泵环与反应腔体底板之间的间隔距离大于等于70mm。

所述排气通道的横截面宽度大于等于100mm小于等于180mm。

所有均气孔的孔径均小于所述抽气孔直径的1/2。

邻近所述抽气孔的均气孔的孔径小于所述抽气孔直径的1/3。

所述均气孔在泵环上的排布或均气孔直径的设置或两者的结合使得所述远离抽气孔的均气孔具有更小的气体流动阻力。

所述至少一个抽气孔设置在所述排气通道对应的反应腔体的底板，其中所述抽气孔设置于所述反应腔体底板正对相邻两个所述均气孔之间的位置。

所述若干均气孔均匀分布于所述泵环，其中，靠近所述抽气孔的均气孔的孔径比远离所述抽气孔的均气孔的孔径小。

靠近所述抽气孔的均气孔的分布密度比远离所述抽气孔的均气孔的分布密度小。

所述基板支承座具有面对所述气体分配机构的基板支撑面，所述基板支撑面所在的平面高出所述泵环所在的平面不少于50mm。

与现有技术相比，本实用新型化学气相薄膜沉积设备，其优点在于：本实用新型中具有环绕所述基板支承座设置的具有若干个均气孔的泵环，且所述泵环与反应腔体底板之间的间隔距离大于等于50mm，因此所述排气通道中的气体流动阻力少，从而反应腔中的气体可以比较均匀地从所述泵环上的若干个均气孔流入所述排气通道，并最终流向所述至少一个抽气孔；从而使得所述基板支承座表面上气体流速和压力分布均匀，提高基板表面薄膜沉积的均匀性。

附图说明

图1是现有技术的化学气相薄膜沉积设备的总体结构示意图；

图2是现有技术的化学气相薄膜沉积设备在II-II方向的剖视图；

图3是本实用新型所述化学气相薄膜沉积设备的总体结构示意图；

图4是本实用新型所述化学气相薄膜沉积设备在IV-IV方向的剖视图；

图5是本实用新型所述化学气相薄膜沉积设备中泵环的一种优选结构的示意图。

具体实施方式

以下结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

配合参见图3、图4所示，本实用新型所述化学气相薄膜沉积设备包含一个反应腔体21，以及在该反应腔体21内设置的喷淋头22和基板支承座23，其中所述喷淋头22作为气体分配机构设置在所述反应腔体21的顶部，所述基板支承座23设置在所述反应腔体21的底部。反应气体从所述喷淋头22与所述反应腔体21的顶板之间形成的气体混合区25，引入至该喷淋头22与所述基板支承座23之间构成的反应区26内，对基板支承座23上放置的基板24进行处理。在所述反应腔体21底部设置了至少一个抽气孔27，所述至少一个抽气孔27布置于基板支承座23的周围，并通过相应的管路与反应腔体21外的真空泵连接，将反应气体抽出该反应腔体21。

作为本实用新型的改进，环绕所述基板支承座23设置了一个泵环271，上面环绕开设了一圈均气孔272。所述泵环271具有足够的宽度，并从上方覆盖所述两个抽气孔27。所述泵环271还与反应腔体21底板之间具有一定间隔，形成了连通所述抽气孔27的一个排气通道；反应腔中的气体经由泵环271的均气孔272进入所述排气通道，再通过所述至少一个抽气孔27排出该反应腔体21。在本实施例中，设置了两个抽气孔27，其相对地布置在所述基板支承座23的两侧。

配合参见图3至图5所示，所述泵环271与反应腔体21底板之间的间隔距离，即所述排气通道的高度H应该大于等于50mm，优选为大于等于70mm，可以使所述排气通道中的气体流动阻力较少。优选的所述排气通道的横截面宽度L大于等于100mm且小于等于180mm。

所述均气孔272在泵环271上的排布或均气孔272直径的设置或两者的结合使得所述远离抽气孔27的均气孔272具有更小的流动阻力。如图5中，所述若干均气孔272均匀分布于所述泵环271，其中，靠近所述抽气孔27的均气孔272的孔径比远离所述抽气孔27的均气孔272的孔径小。或在其他实施方式中，也可以使靠近所述抽气孔27的均气孔272的分布密度比远离所述抽气孔27的均气孔272的分布密度小。

优选的，泵环271下方的所述抽气孔27设置于所述反应腔体21底板正对相邻两个所述均气孔272之间的位置。优选的，所有均气孔272的孔径均小于所述抽气孔27直径的1/2；最靠近所述抽气孔27的均气孔272，其直径小于所述抽气孔27直径的1/3。

所述基板支承座23具有与所述喷淋头22相对的基板支撑面。处理过程中，待处理基板24被设置在所述基板支撑面。如图3中标号S所示，所述基板支撑面所在的平面高出所述泵环271所在的平面不少于50mm。由于所述基板支承座23表面与所述泵环271表面之间的具有较大的垂直距离S，因此，可以均匀基板支撑面边缘到所述泵环271各个均气孔272之间的气压梯度，使反应气体在基板支撑面的分布更加均匀。

因此，本实用新型所述化学气相薄膜沉积设备中，通过环绕所述基板支承座23设置的具有若干个均气孔272的泵环271，且所述泵环271与反应腔体21底板之间的间隔距离大于等于50mm，因此所述排气通道中的气体流动阻力较少，从而反应腔体21中的气体可以比较均匀地从所述泵环271上的若干个均气孔272流入所述排气通道，并最终流向所述至少一个抽气孔27；从而使得所述基板支承座23表面上气体流速和压力分布均匀，提高基板表面薄膜沉积的均匀性。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims

1.一种化学气相薄膜沉积设备，其包含反应腔体（21）、设置在反应腔体（21）内的气体分配机构和基板支承座（23），所述气体分配机构设置在所述反应腔体（21）的顶部，所述基板支承座（23）设置在所述反应腔体（21）的底部，所述反应腔体（21）包含设置在所述反应腔体（21）底部的至少一个抽气孔（27），所述至少一个抽气孔（27）设置在所述基板支承座（23）周围，其特征在于：所述化学气相薄膜沉积设备还包含环绕所述基板支承座（23）的泵环（271），所述泵环（271）具有若干个均气孔（272），所述泵环（271）与所述反应腔体（21）底板之间构成连通所述至少一个抽气孔的排气通道，所述泵环（271）与反应腔体（21）底板之间的间隔距离大于等于50mm。

2.如权利要求1所述化学气相薄膜沉积设备，其特征在于，所述泵环（271）与反应腔体（21）底板之间的间隔距离大于等于70mm。

3.如权利要求1所述化学气相薄膜沉积设备，其特征在于，所述排气通道的横截面宽度（L）大于等于100mm小于等于180mm。

4.如权利要求1所述化学气相薄膜沉积设备，其特征在于，所有均气孔（272）的孔径均小于所述抽气孔（27）直径的1/2。

5.如权利要求4所述化学气相薄膜沉积设备，其特征在于，邻近所述抽气孔（27）的均气孔（272）的孔径小于所述抽气孔（27）直径的1/3。

6.如权利要求1至5中任一项所述化学气相薄膜沉积设备，其特征在于，所述均气孔（272）在泵环（271）上的排布或均气孔（272）直径的设置或两者的结合使得所述远离抽气孔（27）的均气孔（272）具有更小的气体流动阻力。

7.如权利要求1至5中任一项所述化学气相薄膜沉积设备，其特征在于，所述至少一个抽气孔（27）设置在所述排气通道对应的反应腔体（21）的底板，其中所述抽气孔（27）设置于所述反应腔体（21）底板正对相邻两个所述均气孔（272）之间的位置。

8.如权利要求6所述化学气相薄膜沉积设备，其特征在于，所述若干均气孔（272）均匀分布于所述泵环（271），其中，靠近所述抽气孔（27）的均气孔（272）的孔径比远离所述抽气孔（27）的均气孔（272）的孔径小。

9.如权利要求6所述化学气相薄膜沉积设备，其特征在于，靠近所述抽气孔（27）的均气孔（272）的分布密度比远离所述抽气孔（27）的均气孔（272）的分布密度小。

10.如权利要求1至5中任一项所述化学气相薄膜沉积设备，其特征在于，所述基板支承座（23）具有面对所述气体分配机构的基板支撑面，所述基板支撑面所在的平面高出所述泵环（271）所在的平面不少于50mm。