【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及真空鍍膜技術(shù)，特別涉及一種在真空鍍膜中進(jìn)行水蒸氣摻雜的方法和水蒸氣摻雜裝置。
技術(shù)介紹
1、在真空鍍膜工藝中，尤其是采用物理氣相沉積方法制備半導(dǎo)體薄膜的工藝過(guò)程中，通常利用mfc(氣體質(zhì)量流量計(jì))將以液態(tài)水為水源產(chǎn)生的水蒸氣引入工藝腔室(即真空鍍膜室)，這種方式的特點(diǎn)是流量穩(wěn)定且可控。但在實(shí)際使用過(guò)程中，本專利技術(shù)人發(fā)現(xiàn)量程10sccm的mfc對(duì)于≤0.5sccm的流量值不能穩(wěn)定控制，在設(shè)備正常的情況下，流量值的變化不能引起相應(yīng)的真空度變化，這說(shuō)明以mfc作為通氣工具，實(shí)際進(jìn)入真空鍍膜室內(nèi)的氣體流量是不穩(wěn)定的。由于ito(氧化銦錫)薄膜的光電性能對(duì)水蒸氣濃度極為敏感，對(duì)水汽的需求也極其微量，例如一些工藝中所需的水蒸氣流量小于1sccm，而現(xiàn)有的以液態(tài)水為水源、以mfc作為通氣工具的水蒸氣摻雜方式中，容易出現(xiàn)水蒸氣通入流量無(wú)法穩(wěn)定控制的情形，造成水蒸氣的流量波動(dòng)較大，影響生產(chǎn)穩(wěn)定性。此外，當(dāng)mfc控制不穩(wěn)定時(shí)，過(guò)量水蒸氣的摻入會(huì)使真空鍍膜室的陰極擋板上沉積的薄膜更容易脫落，增加腔室內(nèi)的粉塵，造成鍍膜產(chǎn)品的污染。
2、中國(guó)專利cn214736043u公開(kāi)了一種鍍膜設(shè)備的通水蒸氣裝置，主要解決水蒸氣在管路內(nèi)運(yùn)輸過(guò)程中容易發(fā)生冷凝從而無(wú)法控制進(jìn)入鍍膜設(shè)備內(nèi)的水蒸氣流量的技術(shù)難題。該裝置的主要特點(diǎn)是在通氣管路上布有保溫層、發(fā)熱導(dǎo)絲、溫度傳感器，與供電回路上的溫控器協(xié)同控制通氣管路內(nèi)外的溫差，以減弱水蒸氣在管路內(nèi)表面冷凝的現(xiàn)象；通氣管路上還設(shè)有流量計(jì)和閥門，用于控制水蒸氣的流量和管路的通斷。該專利提供的通水蒸氣裝置
3、中國(guó)專利申請(qǐng)cn111293192a提供了一種制備太陽(yáng)能電池tco膜時(shí)控制真空腔體水蒸氣的方法。該專利申請(qǐng)要解決的是氣體質(zhì)量流量計(jì)(mfc)在控制低流量水蒸氣方面精確度差的問(wèn)題。該方法在制備tco膜設(shè)備的過(guò)渡腔室和/或工藝腔室中安裝有低溫冷凝泵，通過(guò)間歇性的開(kāi)啟或關(guān)閉低溫冷凝泵，從而調(diào)節(jié)過(guò)渡腔室和/或工藝腔室中的水蒸氣量；并且在過(guò)渡腔室和/或工藝腔室中安裝有殘余氣體分析儀(rga)，當(dāng)殘余氣體分析儀檢測(cè)到腔室中水蒸氣量大于設(shè)定值時(shí)，開(kāi)啟低溫冷凝泵，當(dāng)檢測(cè)到水蒸氣量小于設(shè)定值時(shí)關(guān)閉低溫冷凝泵。但是，低溫泵開(kāi)啟和關(guān)閉的控制方式以及響應(yīng)速度對(duì)真空腔體的真空度和氣體濃度會(huì)有一定程度的擾動(dòng)，最關(guān)鍵的是低溫泵開(kāi)啟后不只是吸附真空腔室內(nèi)水蒸氣，對(duì)腔體中其它類型的氣體(ar、o2、n2)也有吸附作用，這會(huì)影響到所有工藝氣體的穩(wěn)定性，該專利申請(qǐng)并未對(duì)此提出解決方案。
4、中國(guó)專利申請(qǐng)cn104313542b提供了一種制備ito(氧化銦錫)薄膜的方法，目的是降低ito薄膜的多晶化程度，解決結(jié)晶ito難以刻蝕的問(wèn)題。該方法為：采用磁控濺射工藝沉積ito薄膜，在薄膜沉積過(guò)程中通過(guò)mfc向腔體中通入水蒸氣，水蒸氣流量的計(jì)算方法為q2×tito/100000×(1±20％)sccm，q2為ar氣流量，tito為ito薄膜的厚度，通過(guò)該算式計(jì)算出在特定工藝條件下的水蒸氣流量值。但該專利沒(méi)有就mfc對(duì)微小流量的水蒸氣控制精度差和液態(tài)水源易結(jié)露的問(wèn)題提出解決方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供一種在真空鍍膜中進(jìn)行水蒸氣摻雜的方法和水蒸氣摻雜裝置，本專利技術(shù)的方法能夠滿足真空鍍膜中微小水蒸氣流量的需求，利于真空鍍膜室的水分壓穩(wěn)定，有助于改善需要摻雜水蒸氣的真空鍍膜工藝的穩(wěn)定性。
2、本專利技術(shù)為達(dá)到其目的，提供如下技術(shù)方案：
3、本專利技術(shù)提供一種在真空鍍膜中進(jìn)行水蒸氣摻雜的方法，所述方法包括：
4、在第一真空腔室內(nèi)放置水源，并從所述水源中釋放出水蒸氣；所述真空鍍膜在真空鍍膜室內(nèi)進(jìn)行，所述真空鍍膜室和所述第一真空腔室通過(guò)用于輸送所述水蒸氣的第一連通管連通，所述第一連通管上設(shè)有第一調(diào)節(jié)閥；
5、通過(guò)水分壓檢測(cè)儀檢測(cè)所述真空鍍膜室內(nèi)的水分壓，獲得水分壓檢測(cè)值；控制器根據(jù)所述水分壓檢測(cè)值與水分壓預(yù)設(shè)值的比較結(jié)果調(diào)節(jié)所述第一調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度；
6、所述水源選自結(jié)晶水合物和吸附了水蒸氣的分子篩中的一種或多種。
7、一些實(shí)施方式中，所述水分壓檢測(cè)儀為殘余氣體分析儀，優(yōu)選所述殘余氣體分析儀對(duì)水分壓的檢測(cè)下限≤1×10-11torr。
8、一些實(shí)施方式中，所述第一真空腔室連接有第一抽氣系統(tǒng)，通過(guò)所述第一抽氣系統(tǒng)能使所述第一真空腔室達(dá)到第一預(yù)設(shè)真空度；優(yōu)選的，所述第一預(yù)設(shè)真空度≤2e-5torr；
9、優(yōu)選的，在所述第一真空腔室向所述真空鍍膜室摻入所述水蒸氣之前，將所述第一真空腔室的真空度控制為第一預(yù)設(shè)真空度。
10、優(yōu)選的，所述第一真空腔室還設(shè)有能夠加熱所述水源的加熱元件。
11、一些實(shí)施方式中，所述方法還包括：
12、將所述水源置于所述第一真空腔室之前，預(yù)先將所述水源置于儲(chǔ)存室內(nèi)儲(chǔ)存；
13、優(yōu)選的，所述儲(chǔ)存室與第二抽氣系統(tǒng)連接，通過(guò)所述第二抽氣系統(tǒng)使所述儲(chǔ)存室達(dá)到第二預(yù)設(shè)真空度；
14、優(yōu)選的，所述方法還包括：所述水源在所述儲(chǔ)存室內(nèi)儲(chǔ)存期間，使所述儲(chǔ)存室的真空度滿足第二預(yù)設(shè)真空度，所述第二預(yù)設(shè)真空度優(yōu)選≤5e-2torr；
15、優(yōu)選的，所述儲(chǔ)存室設(shè)有水源輸出口，所述水源輸出口通過(guò)第二連通管與所述第一真空腔室的水源接收口連通，所述第二連通管上設(shè)有第二調(diào)節(jié)閥；當(dāng)需要向所述第一真空腔室內(nèi)傳送水源時(shí)，打開(kāi)所述第二調(diào)節(jié)閥，并將儲(chǔ)存在所述儲(chǔ)存室內(nèi)的水源經(jīng)所述第二連通管送至所述第一真空腔室內(nèi)。
16、優(yōu)選的，所述結(jié)晶水合物選自cuso4·5h2o、caso4·2h2o、ch3coona·3h2o中的一種或多種；所述分子篩選自3a分子篩。
17、一些實(shí)施方式中，在所述第一真空腔室內(nèi)放置的所述水源的質(zhì)量需至少能夠滿足在所述真空鍍膜所需的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行所述真空鍍膜的水分壓需求。
18、本專利技術(shù)還提供一種用于實(shí)施上文所述的方法的水蒸氣摻雜裝置，所述水蒸氣摻雜裝置包括第一真空腔室、第一調(diào)節(jié)閥、第一連通管、水分壓檢測(cè)儀和控制器；
19、所述第一真空腔室的內(nèi)腔中設(shè)有用于放置結(jié)晶水合物和/或吸附了水蒸氣的分子篩的水源容納區(qū)，所述第一真空腔室設(shè)有水蒸氣出口，所述第一連通管用于將所述水蒸氣出口與真空鍍膜裝置的真空鍍膜室連通，所述第一連通管上設(shè)有所述第一調(diào)節(jié)閥；
20、所述水分壓檢測(cè)儀用于檢測(cè)所述真空鍍膜室內(nèi)的水分壓以獲得水分壓檢測(cè)值，優(yōu)選所述水分壓檢測(cè)儀為殘余氣體分析儀；
21、所述控制器分別本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種在真空鍍膜中進(jìn)行水蒸氣摻雜的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述水分壓檢測(cè)儀為殘余氣體分析儀，優(yōu)選所述殘余氣體分析儀對(duì)水分壓的檢測(cè)下限≤1×10-11Torr。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一真空腔室連接有第一抽氣系統(tǒng)，通過(guò)所述第一抽氣系統(tǒng)能使所述第一真空腔室達(dá)到第一預(yù)設(shè)真空度；優(yōu)選的，所述第一預(yù)設(shè)真空度≤2E-5Torr；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述結(jié)晶水合物選自CuSO4·5H2O、CaSO4·2H2O、CH3COONa·3H2O中的一種或多種；所述分子篩選自3A分子篩。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，
7.一種用于實(shí)施權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的方法的水蒸氣摻雜裝置，其特征在于，所述水蒸氣摻雜裝置包括第一真空腔室、第一調(diào)節(jié)閥、第一連通管、水分壓檢測(cè)儀和控制器；
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水蒸氣摻雜裝置，其特征在于，
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水蒸氣摻雜裝置，其特征在于，所述水蒸氣摻雜裝置還包括儲(chǔ)存室，所述儲(chǔ)存室設(shè)有水源輸出口，所述水源輸出口通過(guò)第二連通管與所述第一真空腔室的水源接收口連通，所述第二連通管上設(shè)有第二調(diào)節(jié)閥；
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的水蒸氣摻雜裝置，其特征在于，所述水蒸氣摻雜裝置還包括用于將所述儲(chǔ)存室內(nèi)的結(jié)晶水合物和/或吸附了水蒸氣的分子篩傳送至所述第一真空腔室的物料傳送機(jī)構(gòu)；
11.一種真空鍍膜設(shè)備，其特征在于，所述真空鍍膜設(shè)備包括真空鍍膜裝置和權(quán)利要求7-10任一項(xiàng)所述的水蒸氣摻雜裝置，所述真空鍍膜裝置設(shè)有真空鍍膜室，所述水蒸氣摻雜裝置的所述第一真空腔室的所述水蒸氣出口通過(guò)所述第一連通管與所述真空鍍膜裝置的所述真空鍍膜室連通。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種在真空鍍膜中進(jìn)行水蒸氣摻雜的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述水分壓檢測(cè)儀為殘余氣體分析儀，優(yōu)選所述殘余氣體分析儀對(duì)水分壓的檢測(cè)下限≤1×10-11torr。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一真空腔室連接有第一抽氣系統(tǒng)，通過(guò)所述第一抽氣系統(tǒng)能使所述第一真空腔室達(dá)到第一預(yù)設(shè)真空度；優(yōu)選的，所述第一預(yù)設(shè)真空度≤2e-5torr；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述結(jié)晶水合物選自cuso4·5h2o、caso4·2h2o、ch3coona·3h2o中的一種或多種；所述分子篩選自3a分子篩。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，
7.一種用于實(shí)施權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的方法的水蒸氣摻雜裝置，其特征在于，所述水蒸氣摻雜裝置包括第一真...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃星燁，李博研，韓鈺，鐘大龍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：國(guó)家能源投資集團(tuán)有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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