專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于高密度等離子體發(fā)生裝置的整體式放電腔室的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種用于高密度等離子體發(fā)生裝置的整體式放電腔室技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于高密度等離子體發(fā)生裝置的整體式放電腔室。
背景技術(shù)：
[0002]等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)是制備晶硅和薄膜太陽(yáng)能電池的關(guān)鍵設(shè)備。 按等離子體源與樣品的關(guān)系可將PECVD技術(shù)分為直接和間接技術(shù)。多級(jí)直流弧放電等離子體PECVD技術(shù)是間接PECVD技術(shù)的一種，這種沉積裝置中等離子體源和沉積腔室間的壓力相差很大，達(dá)到亞大氣壓，在這種等離子體源中氬氣氣體的離化率可達(dá)10%，NH3分解率可達(dá) 100%。這樣陽(yáng)極噴嘴噴出的等離子體噴射擴(kuò)展到沉積腔室時(shí)會(huì)有大量活性的離子或中性原子存在，而且低壓的沉積腔室可以有效的避免不同活性粒子之間的復(fù)合。由于實(shí)現(xiàn)了樣品和等離子體源的分離，可以降低等離子體中離子對(duì)薄膜的濺射和損傷，實(shí)現(xiàn)高速的沉積率，達(dá)到20nm/s (普通的射頻等離子體源沉積速率是30nm/min)。目前直流弧放電等離子體發(fā)生裝置存在的問(wèn)題是放電腔室與鈰鎢陰極固定裝置為獨(dú)立加工，兩者需裝配在一起配合使用，加工難度高、精度難以保證、裝配時(shí)間長(zhǎng)，備件更換成本高。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于高密度等離子體發(fā)生裝置的放電腔室，該放電腔室能在大功率環(huán)境下使用，功率加大之后能有效提高等離子體源中氬氣氣體的離化率、反應(yīng)氣體的分解率，從而提高了薄膜沉積氣體的利用率。[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)放電腔室采用的解決方案是一種用于高密度等離子體發(fā)生裝置的整體式放電腔室，其特征在于放電腔室由放電室和絕緣套鑲嵌于固定架上構(gòu)成； 放電腔室的中心區(qū)域加工有第二氣體通道孔和等離子發(fā)生區(qū)，固定架的外圓壁上設(shè)有冷卻水進(jìn)口和冷卻水出口 ；中心區(qū)域加工有第一氣體通道孔和環(huán)形水冷槽，環(huán)形水冷槽上設(shè)有一隔板，固定架的上端面設(shè)有一圓柱形立柱，其上分別設(shè)有氬氣入口、鈰鎢陰極固定螺孔和密封槽。[0005]所述的放電腔室采用的是耐高溫材料。[0006]所述的絕緣套為聚四氟乙烯。[0007]所述的固定架為不銹鋼或銅。[0008]所述固定架上設(shè)置有3個(gè)陽(yáng)極螺栓孔，所述的絕緣套設(shè)置于3個(gè)陽(yáng)極螺栓孔中。[0009]本實(shí)用新型具有如下效果[0010](O由于將放電室鑲嵌于固定架之內(nèi)，在使用過(guò)程中便于更換，而且無(wú)需更換固定架，這樣能有效降低整個(gè)等離子體源的使用成本；其選用耐高溫材料，使用壽命也大大提高；只有放電室選用耐高溫材料，有效避免了原來(lái)整體選用價(jià)格昂貴的材料加工；[0011] (2)由于在固定架上設(shè)有環(huán)形水冷槽，在大功率使用時(shí)能有效地將放電腔室放電時(shí)所產(chǎn)生的熱量帶走，水冷充分之后，就能加大等離子體發(fā)生裝置的功率，能有效提高等離子體源中氬氣氣體的離化率、反應(yīng)氣體的分解率，從而提高了薄膜沉積氣體的利用率；3[0012](3)由于采用3個(gè)絕緣套置于固定架3個(gè)陽(yáng)極螺栓連接孔中，能夠有效防止在放電 腔室放電時(shí)與等離子源陽(yáng)極發(fā)生放電現(xiàn)象，影響放電室的正常放電；(4)由于將鈰鎢陰極固定螺孔及其密封槽和放電腔室設(shè)計(jì)為整體式結(jié)構(gòu)，加工更 易實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也更能保證氣體通道孔和放電室的同心度；整體式結(jié)構(gòu)有效的避免了原有結(jié) 構(gòu)繁瑣的裝配，提高裝配效率。氬氣入口和鈰鎢陰極固定螺孔的特有設(shè)計(jì)形式，對(duì)鈰鎢陰極 有良好的冷卻效果，延長(zhǎng)了鈰鎢陰極的使用壽命。

圖I為本實(shí)用新型的縱剖視圖。圖2為本實(shí)用新型的俯視視圖。圖3為本實(shí)用新型的左視圖。圖中1 一固定架 101—密封槽 102—?dú)輾馊肟?103—鋪鎢陰極固定螺 孔 104—隔板105—環(huán)形水冷槽 106—冷卻水進(jìn)口107—冷卻水出口108—陽(yáng)極螺栓連接孔109—第一氣體通道孔 2一絕緣套 3—放電室 301—第二氣體通道孔 302—等尚子發(fā)生區(qū)。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施 例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本 實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。如圖I、圖2、圖3所示，本實(shí)用新型由放電室(3)和絕緣套(2)鑲嵌于固定架(I) 上構(gòu)成。放電室(3)的中心區(qū)域加工的第二氣體通道孔(301)和固定架(I)中心區(qū)域加工 的第一氣體通道孔(109)相連通，使氣體能順利到達(dá)等離子發(fā)生區(qū)(302);外部冷卻水通過(guò) 冷卻水進(jìn)口(106)進(jìn)入環(huán)形水冷槽(105)和凹形槽，對(duì)放電室進(jìn)行冷卻，并通過(guò)冷卻水出口 (107)流出；3個(gè)陰極螺栓連接孔和3個(gè)陽(yáng)極螺栓連接孔(108)，將等離子源的放電腔室和 陽(yáng)極連為一整體；固定架(I)的上端面設(shè)有一圓柱形立柱，其上分別設(shè)有氬氣入口( 102)、 鈰鎢陰極固定螺孔(103)和密封槽(101)，氬氣入口(102)和鈰鎢陰極固定螺孔(103)的特 有設(shè)計(jì)形式，對(duì)鈰鎢陰極有良好的冷卻效果，延長(zhǎng)了鈰鎢陰極的使用壽命。
權(quán)利要求1.一種用于高密度等離子體發(fā)生裝置的整體式放電腔室，其特征在于放電腔室由放電室和絕緣套鑲嵌于固定架上構(gòu)成；放電腔室的中心區(qū)域加工有第二氣體通道孔和等離子發(fā)生區(qū)，固定架的外圓壁上設(shè)有冷卻水進(jìn)口和冷卻水出口 ；中心區(qū)域加工有第一氣體通道孔和環(huán)形水冷槽，環(huán)形水冷槽上設(shè)有一隔板，固定架的上端面設(shè)有一圓柱形立柱，其上分別設(shè)有氬氣入口、鈰鎢陰極固定螺孔和密封槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于高密度等離子體發(fā)生裝置的整體式放電腔室，其特征在于所述的放電腔室采用的是耐高溫材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于高密度等離子體發(fā)生裝置的整體式放電腔室，其特征在于所述的絕緣套為聚四氟乙烯。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于高密度等離子體發(fā)生裝置的整體式放電腔室，其特征在于所述的固定架為不銹鋼或銅。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于高密度等離子體發(fā)生裝置的整體式放電腔室，其特征在于所述固定架上設(shè)置有3個(gè)陽(yáng)極螺栓孔，所述的絕緣套設(shè)置于3個(gè)陽(yáng)極螺栓孔中。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于高密度等離子體發(fā)生裝置的整體式放電腔室，其特征在于放電腔室由放電室和絕緣套鑲嵌于固定架上構(gòu)成；放電腔室的中心區(qū)域加工有第二氣體通道孔和等離子發(fā)生區(qū)，固定架的外圓壁上設(shè)有冷卻水進(jìn)口和冷卻水出口；中心區(qū)域加工有第一氣體通道孔和環(huán)形水冷槽，環(huán)形水冷槽上設(shè)有一隔板，固定架的上端面設(shè)有一圓柱形立柱，其上分別設(shè)有氬氣入口、鈰鎢陰極固定螺孔和密封槽。該放電腔室能在大功率環(huán)境下使用，功率加大之后能有效提高等離子體源中氬氣氣體的離化率、反應(yīng)氣體的分解率，從而提高了薄膜沉積氣體的利用率。
文檔編號(hào)H05H1/28GK202738245SQ20122034566
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
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