CN216972664U - 一种提高布气均匀性的磁控溅射布气装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种提高布气均匀性的磁控溅射布气装置，它设置在磁控溅射双旋转靶靶座上，它包括设于靶座左侧且沿靶座长度方向延伸设置的左布气管路、设于靶座右侧且沿靶座长度方向延伸设置的右布气管路、设于靶座中间且沿靶座长度方向延伸设置的中布气管路、设于中布气管路旁侧且沿靶座长度方向分段布气的中辅布气管路组以及与各布气管路分别对应连接的气体控制组件；所述中辅布气管路组包括沿靶座长度方向依次布设的三段以上辅布气管路。本实用新型的目的在于提供一种提高布气均匀性的磁控溅射布气装置，通过布气管路的合理布置提升工艺气体分布的均匀性，以提高镀膜膜层质量和膜厚均匀性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种提高布气均匀性的磁控溅射布气装置。
背景技术
随着磁控溅射技术在异质结太阳能电池镀膜领域的广泛应用，对电池片镀膜质量和膜厚均匀性要求越来越高。磁控溅射的稳定运行除需要稳定的电源系统、均匀的磁场性、均匀的电场外，还需要均匀的布气装置来保证。在现有的磁控溅射镀膜过程中，靶材的旋转运行以及载板传输行进容易造成镀膜腔室内部工艺气体气流的紊乱，且在镀膜设备运行时工艺气流会流向真空泵位置。这些情况会造成工艺气体分布不均，镀膜厚度难以控制，降低膜层的质量。
现有磁控溅射系统采用常规布气方式，为了实现布气均匀性，若采用加大布气装置尺寸，会造成结构变大无法安装到磁控溅射靶座上，因此开发一种布气均匀的磁控溅射布气装置是客观需要。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种提高布气均匀性的磁控溅射布气装置，通过布气管路的合理布置提升工艺气体分布的均匀性，以提高镀膜膜层质量和膜厚均匀性。
本实用新型的目的通过如下技术方案实现：
一种提高布气均匀性的磁控溅射布气装置，它设置在磁控溅射双旋转靶靶座上，它包括设于靶座左侧且沿靶座长度方向延伸设置的左布气管路、设于靶座右侧且沿靶座长度方向延伸设置的右布气管路、设于靶座中间且沿靶座长度方向延伸设置的中布气管路、设于中布气管路旁侧且沿靶座长度方向分段布气的中辅布气管路组以及与各布气管路分别对应连接的气体控制组件；所述中辅布气管路组包括沿靶座长度方向依次布设的三段以上辅布气管路。
较之现有技术而言，本实用新型的优点在于：
(1)通过布气管路的合理布置提升工艺气体分布的均匀性，以提高镀膜膜层质量和膜厚均匀性。
(2)逐层嵌套构成管组件，工艺气体通过逐层设置布气孔已获得更为均布的氩离子，进一步提高镀膜膜层质量和膜厚均匀性。
附图说明
图1是本实用新型一种提高布气均匀性的磁控溅射布气装置的实施例的结构简图。
图2是图1的仰视结构简图。
图3是布气管路及其气体控制组件一种实施例的连接示意图。
图4是管组件的结构简图。
具体实施方式
一种提高布气均匀性的磁控溅射布气装置，它设置在磁控溅射双旋转靶靶座上，它包括设于靶座左侧且沿靶座长度方向延伸设置的左布气管路、设于靶座右侧且沿靶座长度方向延伸设置的右布气管路、设于靶座中间且沿靶座长度方向延伸设置的中布气管路、设于中布气管路旁侧且沿靶座长度方向分段布气的中辅布气管路组以及与各布气管路分别对应连接的气体控制组件；所述中辅布气管路组包括沿靶座长度方向依次布设的三段以上辅布气管路。
所述左布气管路、右布气管路、中布气管路和/或辅布气管路由独立的管组件构成；所述管组件包括与气体控制组件连接且沿靶座长度方向布设多个布气孔的内管路以及罩设在内管路外且沿靶座长度方向布设多个布气孔的一层以上布气罩；所述内管路与布气罩由内到外呈逐层嵌套状态，布气孔由内到外逐层孔数增多、孔间距缩小且孔径增大，各层布气孔孔位错开。
所述气体控制组件包括送气端与布气管路进气端相连的进气管以及设于进气管上的气体质量流量控制器。
所述气体控制组件包括设于气体质量流量控制器和布气管路之间进气管上的气动阀以及送气端与气体质量流量控制器进气端相连的手动阀。
它还包括设于左布气管路旁侧且沿靶座长度方向分段布气的左辅布气管路组，和/或，设于右布气管路旁侧且沿靶座长度方向分段布气的右辅布气管路组。
下面结合说明书附图和实施例对本实用新型内容进行详细说明：
如图1至图4所示为本实用新型提供的一种提高布气均匀性的磁控溅射布气装置的实施例示意图。
一种磁控溅射布气装置，包括手动阀1、气体质量流量控制器2、气动阀3，进气管4以及布气管路集合8。
所述磁控溅射阴极双旋转靶包括靶座5、阴极靶6以及阴极端头7，阴极靶6两端设置阴极端头7，在阴极端头7底部部设置有靶座5，靶座5上侧为真空侧，靶座5下侧为大气侧。
所述布气管路集合8设置在磁控溅射靶座5上，包括四组布气管路，左布气管路81、右布气管路82、中布气管路83和中辅布气管路84。
所述中辅布气管路84采用分段布气方式，分成三段布气，前布气管路841、中布气管路842和后布气管路843。在实际使用时，则可根据工艺要求和/或阴极靶的靶材长度，适当增加中间辅布气管路84分段的数量，例如分为五段、七段等分段方式。通过中布气管路83的设置，避免两阴极靶6之间靶原子溅射较少的问题，并且利用分段设置的中辅布气管路84，通过通入不同的气体和/或不同压力的气体，进一步提升溅射均匀度。
所述左布气管路81、右布气管路82可根据工艺要求采用中辅布气管路84分段布气方式。
所述布气管路集合8的各段布气管路都连接有气体质量流量控制器2且其输送的工艺气体的质量及流量由所述气体质量流量控制器2控制。
所述布气管路集合8的各段布气管路之间相互独立，每段布气管路分别单独连接有所述气体质量流量控制器2。
所述布气管路集合8的各段布气管路单独通过进气管4与位于大气侧的所述气体质量流量控制器2相连接。
所述布气管路集合8的各段布气管路由各自独立的管组件9构成；所述管组件9包括固设于靶座5上且沿靶座5长度方向布设多个布气孔的内管路91以及罩设在内管路91外且沿靶座5长度方向布设多个布气孔的一层以上布气罩92；所述内管路91与布气罩92由内到外呈逐层嵌套状态，布气孔由内到外逐层孔数增多、孔间距缩小且孔径增大，各层布气孔孔位错开。即内管路91孔间距大孔位布置稀疏有利于反应气体的充分混合，布气罩92孔位与内管路91孔位交错布置且密集有利于均匀布气。
在真空状态下，工艺气体氩气扩散到磁控溅射旋转阴极周围区域，在电场力和磁场力的共同作用下，氩气原子被离化而构成稳定的溅射等离子体，该布气装置使工艺气体分布更均匀，使轰击磁控溅射旋转阴极靶的高能氩离子在不改变电场和磁场的情况下分布更均匀，等离子体中从磁控溅射旋转阴极溅射出来的靶原子均匀沉积在被溅射电池片表面。该布气装置使磁控溅射镀膜工艺质量更加稳定，镀膜膜厚更均匀。
Claims (5)
1.一种提高布气均匀性的磁控溅射布气装置，其特征在于：它设置在磁控溅射双旋转靶靶座上，它包括设于靶座左侧且沿靶座长度方向延伸设置的左布气管路、设于靶座右侧且沿靶座长度方向延伸设置的右布气管路、设于靶座中间且沿靶座长度方向延伸设置的中布气管路、设于中布气管路旁侧且沿靶座长度方向分段布气的中辅布气管路组以及与各布气管路分别对应连接的气体控制组件；所述中辅布气管路组包括沿靶座长度方向依次布设的三段以上辅布气管路。
2.根据权利要求1所述的提高布气均匀性的磁控溅射布气装置，其特征在于：所述左布气管路、右布气管路、中布气管路和/或辅布气管路由独立的管组件构成；所述管组件包括与气体控制组件连接且沿靶座长度方向布设多个布气孔的内管路以及罩设在内管路外且沿靶座长度方向布设多个布气孔的一层以上布气罩；所述内管路与布气罩由内到外呈逐层嵌套状态，布气孔由内到外逐层孔数增多、孔间距缩小且孔径增大，各层布气孔孔位错开。
3.根据权利要求1所述的提高布气均匀性的磁控溅射布气装置，其特征在于：所述气体控制组件包括送气端与布气管路进气端相连的进气管以及设于进气管上的气体质量流量控制器。
4.根据权利要求2所述的提高布气均匀性的磁控溅射布气装置，其特征在于：所述气体控制组件还包括设于气体质量流量控制器和布气管路之间进气管上的气动阀以及送气端与气体质量流量控制器进气端相连的手动阀。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的提高布气均匀性的磁控溅射布气装置，其特征在于：它还包括设于左布气管路旁侧且沿靶座长度方向分段布气的左辅布气管路组，和/或，设于右布气管路旁侧且沿靶座长度方向分段布气的右辅布气管路组。
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2022
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