專利名稱：化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種液相鍍膜設(shè)備，且特別是有關(guān)于一種化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備。
背景技術(shù)：
化學(xué)水浴沉積法(chemical bath deposition, CBD)是目前許多產(chǎn)業(yè)廣泛采用的一種液相鍍膜方式。最常見的化學(xué)水浴沉積法是在化學(xué)槽中進(jìn)行。然而，化學(xué)槽的體積相當(dāng)大，必須使用大量的化學(xué)鍍液，其溶液利用率低，不僅造成鍍膜成本高，而且廢液處理也是一大問題。另外一種化學(xué)水浴沉積法，是將欲鍍基板以面朝上的方式置于坩鍋中，再將溶液倒入坩鍋中，覆蓋欲鍍基板，以進(jìn)行鍍膜。但是，在鍍膜過程中，鍍液也會(huì)沉積在坩鍋上，不僅降低了鍍液的利用率，而且鍍完膜厚的坩鍋也需要清洗，因而增加了制程時(shí)間。舉例來說，于銅銦鎵硒(CIGS)太陽電池的制作成本中緩沖層扮演相當(dāng)重要的角色。以傳統(tǒng)的化學(xué)水浴沉積法制備厚度50nm的CdS緩沖層，其成本約占電池成本的20 % (不含基板)，因此若能有效改善上述缺點(diǎn)便能大幅降低電池的制作成本。此外，傳統(tǒng)的化學(xué)水浴沉積法伴隨著團(tuán)簇-團(tuán)簇成長(zhǎng)機(jī)制，溶液中的離子先于容易中形成固態(tài)粒子后才附著于固相的基材上，所形成的薄膜不透光、不均勻且附著力差，若能有效移除基板上的成核粒子，應(yīng)可有效改善電池效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，可以簡(jiǎn)化制程、節(jié)省能源、減少廢液量、提升薄膜品質(zhì)、降低設(shè)備成本。本發(fā)明提出一種化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，包括第一蓋板、第二蓋板與溶液出入裝置。第一蓋板與第二蓋板對(duì)應(yīng)設(shè)置，構(gòu)成鍍膜空間。溶液出入裝置裝配于第一蓋板中，供溶液進(jìn)出鍍膜空間。溶液出入裝置的位置為固定或可以在鍍膜空間內(nèi)移動(dòng)。在一實(shí)施例中，上述化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，更包括混合裝置，設(shè)置于上述第二蓋板之下。在一實(shí)施例中，上述混合裝置包括搖晃設(shè)備。在一實(shí)施例中，上述混合裝置包括加熱設(shè)備。在一實(shí)施例中，上述第一蓋板或上述第二蓋板的邊緣具有間隙物(spacer)，使上述第一蓋板或上述第二蓋板之間形成上述鍍膜空間。在一實(shí)施例中，上述間隙物的材料包括橡膠(rubber)、硅膠(silicone)或聚四氟乙烯(Polytetraf luoroethylene, PTFE)。在一實(shí)施例中，上述第二蓋板或上述第一蓋板的邊緣具有凹槽(groove),且上述間隙物是設(shè)置于上述凹槽中。在一實(shí)施例中，上述凹槽的形狀包括圓形、方形或不規(guī)則形狀。在一實(shí)施例中，上述第一蓋板內(nèi)更包括磁性物質(zhì)。在一實(shí)施例中，上述第一蓋板的材料包括鋁合金、玻璃、石英、氧化鋁、高分子材料，或其組合。在一實(shí)施例中，上述第一蓋板的材料為高分子，且上述高分子材料包括聚氯乙烯(Poly Vinly Chloride, PVC)、聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene, PTFE)或聚丙烯(Poly propylene, PP)。在一實(shí)施例中，上述第二蓋板的材料包括玻璃、不銹鋼、聚亞酰胺(polyimide，PI)或半導(dǎo)體材料。在一實(shí)施例中，上述第一蓋板之外部邊緣(outer edge)具有延伸部(extensionportion)以提供上述鍍膜空間的高度。在一實(shí)施例中，上述第二蓋板為一欲鍍基板。在一實(shí)施例中，上述化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，更包括于上述第一蓋板之上可供設(shè)置欲鍍基板。在一實(shí)施例中，上述溶液出入裝置可具有潤(rùn)濕、進(jìn)出溶液以及清潔鍍膜空間功能。在一實(shí)施例中，上述溶液出入裝置可使噴出的溶液呈霧狀、膜狀或柱狀。在一實(shí)施例中，上述溶液出入裝置可任意角度噴出上述鍍膜空間的溶液。在一實(shí)施例中，上述溶液出入裝置的出入口可于溶液出入裝置的任意位置。在一實(shí)施例中，上述化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，更包括傾斜裝置，設(shè)置于上述第二蓋板之下。在一實(shí)施例中，上述溶液出入裝置包括至少一支臂、至少一溶液注入室以及至少一溶液管線。支臂連接上述第一`蓋板的延伸部。溶液注入室連接支臂。溶液管線位于支臂中，用以輸送流體至上述溶液注入室中。在一實(shí)施例中，上述支臂可伸縮活動(dòng)。在一實(shí)施例中，上述溶液注入室具有至少一出入口。在一實(shí)施例中，上述出入口包括鑲嵌噴嘴。在一實(shí)施例中，上述出入口位于上述溶液出入裝置的任意位置。本發(fā)明的化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，可以簡(jiǎn)化制程、節(jié)省能源、減少廢液量、提升薄膜品質(zhì)、降低設(shè)備成本非常是何用于各種需要鍍膜的產(chǎn)業(yè)。為讓本發(fā)明之上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。


圖1是本發(fā)明一種化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備的上視圖。圖2是沿圖1中切線I1-1I的剖面示意圖。圖3是沿圖1中切線II1-1II的剖面示意圖。圖4是沿圖1中切線IV-1V的剖面示意圖。圖5是本發(fā)明另一種化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備的上視圖。圖5A是是圖5的溶液出入裝置的俯視圖。圖5B是是圖5A的溶液出入裝置的剖面圖。圖6是沿圖5中切線V1-VI的剖面示意圖。圖7與圖8是沿圖5中切線VI1-VII的剖面示意圖。
圖9是本發(fā)明又一種化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備的剖面圖。圖9A是圖9的溶液出入裝置的俯視圖。圖10是以鍍膜后且未經(jīng)清洗的鍍膜的電子顯微鏡照片。圖11是利用本發(fā)明的化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備鍍膜后并經(jīng)清洗的鍍膜的電子顯微鏡照片。圖12是以鍍膜后且未經(jīng)清洗的鍍膜以及利用本發(fā)明的設(shè)備鍍膜后并經(jīng)清洗的鍍膜的穿透率。附圖標(biāo)記說明10A、10B、IOC:化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備11:第一蓋板Ila:主體部Ilb:延伸部12:溶液出入裝置13:開孔14:間隙壁15:第二蓋板 16:混合裝置17:傾斜裝置18:傾斜支架19:凹槽20:鍍膜空間21:進(jìn)料口22:欲鍍基板23:支臂24:出入口25、25a、25b、25c:管線26:溶液注入室26a:第一室26b:第二室27a:第一區(qū)27b:第二區(qū)27c:第三區(qū)hl、h2 或 h3:高度100、200:曲線
具體實(shí)施例方式圖1是本發(fā)明一種化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備的上視圖。圖2是沿圖1中切線I1-1I的剖面示意圖。圖3是沿圖1中切線II1-1II的剖面示意圖。圖4是沿圖1中切線IV-1V的剖面示意圖。圖5是本發(fā)明另一種化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備的上視圖。圖6是沿圖5中切線V1-VI的剖面示意圖。圖7與圖8是沿圖5中切線VI1-VII的剖面示意圖。圖9是本發(fā)明又一種化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備的剖面圖。為簡(jiǎn)化起見，以下的實(shí)施例中，相同的元件以相同的標(biāo)號(hào)來表示。此外，圖式中的各元件的尺寸或形狀僅是示意，并未完全依照實(shí)際元件的尺寸或形狀繪制。請(qǐng)參照?qǐng)D1與圖2，化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備10A，包括第一蓋板11、第二蓋板15與溶液出入裝置12。第一蓋板11與第二蓋板15對(duì)應(yīng)設(shè)置,構(gòu)成鍍膜空間20。第一蓋板11可避免鍍液中易揮發(fā)物質(zhì)散逸而造成鍍液組成改變，以維持鍍膜品質(zhì)。在一實(shí)施例中，第一蓋板11的材料可以包括保溫性佳的材料、抗蝕的材料、表面能小，或兼具前述特性者。第一蓋板11其可以是無機(jī)材料、導(dǎo)體材料、聚合物或是復(fù)合材料所制成的基板。無機(jī)材料例如是玻璃、石英、陶瓷或氧化鋁。導(dǎo)體材料包括金屬或合金，例如是鋁合金、鈦或鑰。聚合物例如是聚氯乙烯(Poly Vinly Chloride,PVC)、聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,PTFE)或聚丙烯(Poly propylene, PP)。值得一提的是,聚四氟乙烯可抗酸堿,且表面能相當(dāng)小,溶液中的粒子難以在其上方成核，因此，以其做為第一蓋板11，在鍍膜形成之后，其表面非常容易清洗。此外， 第一蓋板11還可提供第二蓋板15 —下壓力，此下壓力能有效避免鍍膜過程中鍍液流出而影響鍍膜品質(zhì)。第一蓋板11重量例如是約為2公斤或更高，并不以此為限。第二蓋板15為欲鍍膜的基板，具有盛載鍍液的功能。第二蓋板15可以是無機(jī)材料、導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體材料、聚合物或是復(fù)合材料所制成的基板。無機(jī)材料例如是玻璃、石英、或陶瓷。導(dǎo)體材料包括金屬，例如是鋁合金、鈦、鑰、不銹鋼。半導(dǎo)體材料例如是硅、銅銦鎵硒、締化鎘或其他具有光電轉(zhuǎn)換功能的半導(dǎo)體材料。聚合物例如是聚亞酰胺(POIyimide,PI)或聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,PTFE)。在另一實(shí)施例中，請(qǐng)參照?qǐng)D6,第一蓋板11上還可設(shè)置另一欲鍍基板22。請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D1與圖2，在一實(shí)施例中，本發(fā)明的化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備IOA還具有間隙物14，其具有密封的功能。間隙物14位于第一蓋板11與第二蓋板15的邊緣，第一蓋板11、第二蓋板15或其二者的邊緣刻有凹槽19,以利于間隙物14嵌于第一蓋板11或第二蓋板15其中。在圖1至圖4的實(shí)施例中，間隙物14可提供第一蓋板11與第二蓋板15之間的距離，以形成化學(xué)水浴法鍍膜所需要盛載鍍液的空間。間隙物14可以提供第一蓋板11與第二蓋板15之間的距離例如是5mm至70mm，但本發(fā)明并不以此為限，可以依照實(shí)際欲鍍膜的基板的厚度調(diào)整。在一實(shí)施例中，間隙物14可以提供可提供第一蓋板11以及第二蓋板15之間的距離。間隙物14需具備有彈性、抗酸堿以及低表面能的特性。間隙物14例如是O型環(huán)(0-ring)。O型環(huán)的材料粒如是橡膠(rubber)、娃膠(silicone)或聚四氟乙烯(Polytetraf luoroethylene, PTFE)。O-ring 尺寸周長(zhǎng)例如為 IOOmm,厚度例如為 2mm。凹槽19可為圓形、方形或是任意形狀，控制此凹槽19形狀將可形成相對(duì)應(yīng)的不同鍍膜外觀。以上圖1至圖4的實(shí)施例是以間隙物14來提供化學(xué)水浴法鍍膜所需要盛載鍍液的鍍膜空間20的高度hl，然而，本發(fā)明并不以上述為限，鍍膜空間20的高度也可改變第一蓋板11或第二蓋板15的設(shè)計(jì)而得。舉例來說，請(qǐng)參照?qǐng)D6至圖8以及圖9所示，化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備10B與10C的第一蓋板11包括主體部Ila以及延伸部(extension portion) lib。在圖6至圖8中，第一蓋板11的延伸部Ilb自主體部Ila向下延伸，其與間隙物14共同提供了鍍液空間20的高度h2。在圖9中，則僅以第一蓋板11的延伸部Ilb提供鍍液空間20的高度h3。鍍液空間20的高度h1、h2或h3例如是5mm至70mm，但本發(fā)明并不以此為限，可
以依照實(shí)際需要調(diào)整。請(qǐng)參照?qǐng)D1至圖8，溶液出入裝置12裝配于第一蓋板11中。溶液出入裝置12的位置可以是固定(如圖1至圖4所示)，或是可以在鍍膜空間20內(nèi)移動(dòng)(如圖5至圖8所示)O請(qǐng)參照?qǐng)D5至6，溶液出入裝置12包括可伸縮活動(dòng)的支臂23與溶液注入室26。溶液出入裝置12透過支臂23裝設(shè)在第一蓋板11的延伸部lib。支臂23中具有溶液管線25，可以將流體輸送到溶液出入裝置12，藉由活動(dòng)支臂23的伸縮，溶液出入裝置12可以在鍍膜空間20內(nèi)移動(dòng)。再者，由于溶液出入裝置12裝設(shè)在第一蓋板11的延伸部Ilb,因此,若第一蓋板11的主體部Ila與溶液出入裝置12之間具有足夠的距離，則可以將另一欲鍍基板22裝設(shè)在第一蓋板11的主體部Ila上,透過鍍液充滿鍍膜空間20的方式，以使得第二蓋板15的欲鍍基板以及第一蓋板11的主體部Ila上的另一欲鍍基板同時(shí)鍍膜。溶液出入裝置12可以提供潤(rùn)濕溶液、鍍液或是清洗液至鍍膜空間20。潤(rùn)濕溶液是在鍍膜溶液通入之前，先經(jīng)由溶液出入裝置12，對(duì)基板進(jìn)行表面潤(rùn)濕處理，其目的為避免后續(xù)鍍膜溶液注入時(shí)因微氣泡產(chǎn)生而使鍍膜覆蓋率下降，潤(rùn)濕動(dòng)作可先使用霧狀噴嘴噴出霧氣潤(rùn)濕基板表面。清洗液則可以移除雜質(zhì)，如使用KCN溶液對(duì)CIGS吸收層中進(jìn)行CuSe是列化合物的移除，也可能為使用如溴水等溶液對(duì)基板進(jìn)行蝕刻或缺陷移除。此外，溶液出入裝置12也可以具有超音波振動(dòng)清洗功能。溶液出 入裝置12除了具清洗基板功能外，也提供溶液進(jìn)出、壓力平衡以及氣體進(jìn)出的路徑。再者，在基板表面清洗干凈后，亦可透過溶液出入裝置12將空氣、氬氣或是氮?dú)馔ㄈ脲円嚎臻g中，以清除欲鍍基板表面上的水分。溶液進(jìn)出裝置12的材料包括鐵氟龍、金屬或其組合，例如是鋁，或不銹鋼外鍍鐵獻(xiàn)。圖5A是依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所是的一種溶液出入裝置的俯視圖。圖5B是是圖5A的溶液出入裝置的剖面圖。圖9A是圖9的溶液出入裝置的俯視圖。請(qǐng)參照?qǐng)D5、5A與5B，裝設(shè)于溶液出入裝置12的支臂23之中的溶液管線25，可以是單一管線或是多管線。若溶液管線25為單一管線，則可以在不同時(shí)段輸送去離子水、化學(xué)反應(yīng)溶液或氣體，亦即，不同的溶液或氣體是在相同的管線中流動(dòng)。若溶液管線25為多管線，在一實(shí)施例中，請(qǐng)參照?qǐng)D5A與圖5B，溶液管線25例如是包括管線25a、管線25b、管線25c。管線25a、管線25b、管線25c可以分別輸送DI水、化學(xué)反應(yīng)溶液、氣體，使得不同的溶液或氣體在不同的管線中流動(dòng)。然而，溶液管線25輸送的液體或氣體并不以上述為限。除此之外，支臂23中也可再添增一管線，其可連接泵，以提供廢液輸出。再者，請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D5、5A與5B，溶液注入室26可以僅有單室，或依據(jù)實(shí)際的需求區(qū)分為兩室或更多室。在一實(shí)施中，溶液注入室26可區(qū)分別為第一室26a和第二室26b，其中第一室26a可裝盛管線25b所輸送的化學(xué)溶液，以提供化學(xué)溶液進(jìn)入鍍膜空間20的路徑。第二室26b可裝盛或容納管線25a所輸送的DI水和管線25c所輸送的氣體，并具有可以提供DI水和氣體進(jìn)入鍍膜空間20內(nèi)的出入口 24。出入口 24可以是鑲嵌噴嘴。溶液注入室26的各室可以具有單一個(gè)出入口 24(如圖1中心處)或是多個(gè)出入口 24(如圖1中兩側(cè)處)。單一個(gè)出入口 24，于清潔大尺寸基板時(shí)，需要考慮降壓?jiǎn)栴}。多個(gè)出入口 24，則可以改善壓力不均的問題。出入口 24可以設(shè)置于溶液出入裝置12的任意位置。在圖3中，僅以位于溶液出入裝置12的底部來表示，然而，并不以此為限。在圖6中，溶液出入裝置12可以任意角度噴出溶液。溶液出入裝置12可使噴出的溶液呈霧狀、膜狀或柱狀。例如，溶液出入裝置12可以使得所噴出的溶液呈垂直液流(如圖3或7所示)或是傾斜液流(如圖4或8所示)。垂直液流是將溶液垂直提供至(入射)基板上。傾斜液流則可以將溶液提供至整個(gè)鍍膜空間20，以增加設(shè)備的可工作范圍。傾斜液流例如是交叉液流、環(huán)形液流等不同噴灑方式。交叉液流可以避免兩個(gè)不同方向的液流同時(shí)噴灑至基板上所造成的均質(zhì)成核移除不良的缺點(diǎn)。在一實(shí)施例中，管路25a用以輸送去離子水,空氣管路25c用以輸送空氣,管路25a和管路25c可外接泵以利調(diào)整出入口 24所送出的去離子水和氣體的壓力，而達(dá)到清潔的目的。此外，請(qǐng)參照?qǐng)D9、9A，若是溶液出入裝置12的尺寸較大，則可以利用單一個(gè)支臂23或多個(gè)支臂23連接第一蓋板11的延伸部lib。在圖9A所繪示的溶液出入裝置12，是具有多個(gè)支臂23，然而，本發(fā)明并不以此為限。每一個(gè)支臂23中同樣可以設(shè)置單一管線或是多管線。在圖式中，是以每一個(gè)支臂23中具有管線25a、管線25b、管線25c，但本發(fā)明并不以此為限。溶液注入室26可以依據(jù)實(shí)際的需求區(qū)分為多區(qū)。在一實(shí)施中，溶液注入室26可區(qū)分別為第一區(qū)27a、第二區(qū)27b、第三區(qū)27c。第一區(qū)27a、第二區(qū)27b、第三區(qū)27c中分別具有上述的第一室26a和第二室26b，其詳細(xì)說明如上，于此不再贅述。藉由多個(gè)管線的設(shè)置，可以解決管線過長(zhǎng)所造成的壓力降問題。請(qǐng)參照?qǐng)D1至圖8，溶液出入裝置12是透過第一蓋板11中的進(jìn)料口 21進(jìn)料，將潤(rùn)濕溶液、鍍液或是清洗液提供至鍍膜空間20之中。進(jìn)料口 21的形狀可以是圓形、方形、矩形或任意的形狀。圓形的直徑粒如是約為3 5mm。進(jìn)料口 21的尺寸不宜過大，以避免溶液蒸發(fā)而影響鍍膜品質(zhì)。于 進(jìn)料時(shí)，開啟進(jìn)料口 21以提供壓力平衡功能而利溶液注入。進(jìn)料口 21可位于溶液出入裝置的任意位置。上述化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備10A、IOB或IOC可更包括混合裝置16，設(shè)置于上述第二蓋板15之下?；旌涎b置16可包括加熱設(shè)備及搖晃設(shè)備，以提供熱源并且可以混合溶液。加熱設(shè)備可提供鍍膜時(shí)所需要的熱源，其可以是普通加熱器，例如使用電阻加熱或紅外線方式加熱。加熱設(shè)備也可為一種可以提供熱源的物質(zhì)，例如是將熱傳導(dǎo)系數(shù)高的材料如不銹鋼或是銅塊泡入熱液中，待溫度穩(wěn)定后取出以作為熱源。于鍍膜過程中調(diào)整混合裝置16中的加熱設(shè)備，可以控制鍍膜速度，通常鍍膜速度和溫度成正比，但過高的溫度將導(dǎo)致大量均質(zhì)成核產(chǎn)生而降低鍍膜品質(zhì)，因此鍍膜溫度通?？刂圃?0 90°C之間，例如是70°C左右。再者，化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備10AU0B或IOC中除了混合裝置16中的加熱設(shè)備可以控制溫度之外，當(dāng)?shù)诙w板15材料為不銹鋼或是鈦板等導(dǎo)電材料時(shí)，可利用其導(dǎo)電的特性，藉由直接施加電壓于第二蓋板15上，并經(jīng)由控制施加電壓的大小，而達(dá)到控制鍍液空間20的溶液溫度的目的。此外，若混合裝置16為具有磁性的材料材料，也可于第一蓋板11內(nèi)放入磁鐵。當(dāng)?shù)谝簧w板11置于混合裝置16上方時(shí)，第一蓋板11的磁力便會(huì)吸引下方的混合裝置16，藉由此方式也可提供壓力以增加第一蓋板11和第二蓋板15之間的密封性而避免漏液?jiǎn)栴}產(chǎn)生。上述化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備10A、IOB或10C，還可以包括傾斜裝置17，或更進(jìn)一步包括傾斜支架18。傾斜支架18則可以使傾斜裝置17傾斜，并且維持在特定的角度。傾斜裝置17設(shè)置于第二蓋板15之下，以提供化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備10AU0B或IOC傾斜的功能，以使鍍膜空間20中的溶液集中，特別是在鍍膜形成之后，可以使得剩余的鍍液、清洗液或是濕潤(rùn)溶液透過第一蓋板11中的進(jìn)料口 21排出。更詳細(xì)地說，請(qǐng)參照?qǐng)D1與圖2，若是溶液出入裝置12是以固定方式裝配在第一蓋板11較邊緣之處，鍍膜空間20中的溶液因?yàn)閮A斜集中于邊緣時(shí)，進(jìn)料口 21還可以做為廢液的排出孔，將上述制程所得的廢液、廢氣可再透過溶液出入裝置12的出入口 24經(jīng)由進(jìn)料口 21而排出。若是溶液出入裝置12是以固定方是裝配在第一蓋板11較中心之處，則第一蓋板11還可以包括開孔13 (圖9)，其位于第一蓋板11較邊緣之處，當(dāng)鍍膜空間20中的溶液因?yàn)閮A斜而集中于邊緣時(shí)，開孔13可透過管件而延伸至鍍膜空間20之中，做為廢液的排出路徑。請(qǐng)參照?qǐng)D5與圖6，若是溶液出入裝置12是以可以移動(dòng)的方式裝配在第一蓋板11時(shí)，溶液出入裝置12可以移動(dòng)到第一蓋板11較邊緣之處，因?yàn)閮A斜而集中于邊緣的廢液、廢氣可再透過溶液出入裝置12的出入口 24經(jīng)由進(jìn)料口 21而排出。進(jìn)料口 21或開孔13所排出的廢液可搜集于廢液桶中回收利用。以下將以鍍CdS膜為例說明本發(fā)明的化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備的使用方法。取面積約為1OOcm2的欲鍍基板，以含有0.0015M的硫酸鎘、IM氨水以及0.0075M硫脲的鍍液20ml，使溶液平均高度約為2_，將鍍膜溫度控制在70°C進(jìn)行鍍膜。

請(qǐng)參照?qǐng)D2，進(jìn)行鍍膜時(shí)，首先將欲鍍基板置于混合裝置16上方，欲鍍基板做為第二蓋板15，其上可盛載鍍液。在本實(shí)驗(yàn)中使用玻璃做為第二蓋板15。混合裝置16以熱傳是數(shù)高的物質(zhì)(如銅)做為熱源。于鍍膜過程中，待第二蓋板15放置于混合裝置16上方后，將第一蓋板11和間隙物14置于第二蓋板15上，利用第一蓋板11的邊緣處的凹槽19使間隙物14鑲嵌于第一蓋板11。于本實(shí)施例中，使用的PTFE作為第一蓋板11的材料，其可抗酸堿，且在鍍膜后容易清洗。使用全氟化橡膠材料的Ο-ring作為間隙物14, Ο-ring尺寸周長(zhǎng)約為100mm,厚度約為2mm,經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，Ο-ring可鍍膜300次且無劣化的問題產(chǎn)生。第一蓋板11除了提供上述功能外還提供第二蓋板15 —向下壓力，此向下壓力能有效避于鍍膜過程中鍍液流出而影響鍍膜品質(zhì)。于實(shí)驗(yàn)中所使用的第一蓋板11的重量約為2kg，透過第一蓋板11所提供的下壓力于鍍膜實(shí)驗(yàn)中均無鍍液泄漏的疑慮。待第一蓋板11及間隙物14蓋于第二蓋板15上方后，由進(jìn)料口 21處進(jìn)料，進(jìn)料口 21直徑約為3 5_。在進(jìn)行鍍膜前，可先透過溶液出入裝置12對(duì)鍍膜空間20進(jìn)行清洗或潤(rùn)濕動(dòng)作。于鍍膜過程中可調(diào)整混合裝置16以控制鍍膜速度，鍍膜溫度例如是控制在40 90°C之間，于實(shí)驗(yàn)中所使用的鍍膜溫度為70°C。鍍膜過程中可控制鍍膜參數(shù)而得特定的薄膜厚度，待鍍膜完成后，可由溶液出入裝置12經(jīng)由進(jìn)料口 21將鍍膜溶液排出，或是經(jīng)由開孔13將鍍膜溶液排出。排出溶液的過程中，可藉由調(diào)整傾斜裝置17中的傾斜支架18來控制鍍膜設(shè)備的傾斜度，使設(shè)備傾斜而利于溶液排出。清洗制程對(duì)于鍍膜品質(zhì)有極大的影響，其可清除于鍍膜過程中所附著于表面的均質(zhì)成核粒子。溶液出入裝置12可為圖1與圖2中以固定方式進(jìn)行清潔表面，也可如圖5與圖6中以移動(dòng)方式進(jìn)行表面清潔。而清潔方式可以水流方式?jīng)_洗基板表面外，也可以超音波振動(dòng)方式進(jìn)行表面清潔。于圖1至圖9中的溶液出入裝置12除了具清洗基板功能外也提供溶液進(jìn)出、壓力平衡以及氣體進(jìn)出的路徑，待基板表面清洗干凈后，可透過溶液出入裝置12將空氣、氬氣或是氮?dú)馔ㄈ脲兡た臻g20，以清除基板表面水分，而上述制程所得的廢液、廢氣則透過溶液出入裝置12排出并搜集于廢液桶中回收。上述制程時(shí)間為20min，所得薄膜厚度約為80nm。圖10是鍍膜后未經(jīng)清洗的鍍膜的電子顯微鏡照片。圖11是利用本發(fā)明的化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備鍍膜并經(jīng)清洗的鍍膜的電子顯微鏡照片。由照片可以很清楚看到，透過本發(fā)明的化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備清洗，可以有效移除鍍膜表面的雜質(zhì)。圖12是鍍膜后未經(jīng)清洗的鍍膜以及利用本發(fā)明的化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備鍍膜并經(jīng)清洗的鍍膜的穿透率。由圖12的結(jié)果顯示經(jīng)過清洗的鍍膜的曲線100的穿透率相較于未經(jīng)過清洗的鍍膜的曲線200的穿透率有顯著地提升。表權(quán)利要求
1.一種化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，包括: 第一蓋板與一第二蓋板，其中上述第一蓋板與上述第二蓋板對(duì)應(yīng)設(shè)置，構(gòu)成一鍍膜空間； 溶液出入裝置位于上述第一蓋板中，上述溶液出入裝置的位置為固定或可以在上述鍍膜空間內(nèi)移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括一混合裝置，設(shè)置于上述第二蓋板之下。
3.如權(quán)利要求2所述的化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，其特征在于，上述混合裝置包括一搖晃設(shè)備。
4.如權(quán)利要求2所述的化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，其特征在于，上述混合裝置包括一加熱設(shè)備。
5.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，其特征在于，上述第一蓋板或上述第二蓋板的邊緣具有一間隙物，使上述第一蓋板或上述第二蓋板之間形成上述鍍膜空間。
6.如權(quán)利要求5所述的化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，其特征在于，上述間隙物的材料包括橡膠、硅膠或聚四氟乙烯。
7.如權(quán)利要求5所述的化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，其特征在于，上述第二蓋板或上述第一蓋板的邊緣具有凹槽，且上述間隙物是設(shè)置于上述凹槽中。
8.如權(quán)利要求7所述的化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，其特征在于，上述凹槽的形狀包括圓形、方形或不規(guī)則形狀。
9.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，其特征在于，上述第一蓋板內(nèi)更包括磁性物質(zhì)。
10.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，其特征在于，上述第一蓋板的材料包括鋁合金、玻璃、石英、氧化鋁、高分子材料，或其組合。
11.如權(quán)利要求10所述的化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，其特征在于，上述第一蓋板的材料為高分子，且上述高分子材料包括聚氯乙烯、聚四氟乙烯或聚丙烯。
12.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，其特征在于，上述第二蓋板的材料包括玻璃基板、不銹鋼基板或聚亞酰胺及各種半導(dǎo)體材料基板。
13.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，其特征在于，上述第一蓋板之外部邊緣具有延伸部以提供上述鍍膜空間的高度。
14.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，其特征在于，上述第二蓋板為欲鍍基板。
15.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，其特征在于，在上述鍍膜空間中的上述第一蓋板之上可用以設(shè)置欲鍍基板。
16.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，其特征在于，上述溶液出入裝置可使噴出的溶液呈霧狀、膜狀或柱狀。
17.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，其特征在于，其溶液出入裝置可任意角度噴出上述鍍膜空間的溶液。
18.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，其特征在于，更包括傾斜裝置，設(shè)置于上述第二蓋板之下。
19.如權(quán)利要求13所述的化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，其特征在于，上述溶液出入裝置包括: 至少一支臂，連接上述第一蓋板的上述延伸部； 至少一溶液注入室，連接上述支臂；以及 至少一溶液管線，位于上述支臂中，用以輸送流體至上述溶液注入室中。
20.如權(quán)利要求19所述的化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，其特征在于，上述支臂可伸縮活動(dòng)。
21.如權(quán)利要求19所述的化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，其特征在于，上述溶液注入室具有至少一出入口。
22.如權(quán)利要求21所述的化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，其特征在于，上述出入口包括鑲嵌噴嘴。
23.如權(quán)利要求21所述的化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，其特征在于，上述出入口位于上述溶液出入裝置的任意位置。
全文摘要
一種化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，包括化學(xué)水浴法鍍膜設(shè)備，包括第一蓋板、第二蓋板與溶液出入裝置。第一蓋板與第二蓋板對(duì)應(yīng)設(shè)置，構(gòu)成鍍膜空間。溶液出入裝置位于第一蓋板中，供溶液進(jìn)出鍍膜空間。溶液出入裝置的位置為固定或可以在鍍膜空間內(nèi)移動(dòng)。
文檔編號(hào)C23C18/00GK103160815SQ20121002945
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者徐為哲, 謝東坡, 蔡松雨 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院