專利名稱：用于直流弧放電高密度等離子體發(fā)生裝置的放電腔室的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于直流弧放電高密度等離子體發(fā)生裝置的放電腔室。
背景技術(shù)：
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)分為直接技術(shù)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)生裝置存在的問題是放電腔室為整體加工，備件更換成本高，大功率使用時(shí)，散熱不充分，造成相關(guān)零部件在高溫時(shí)失效。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于直流弧放電高密度等離子體發(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。為達(dá)到上述目的，本實(shí)放電腔室采用的解決方案是放電室選用絕緣耐高溫材料、絕緣套選用聚四氟乙烯，并將二者鑲嵌于固定架上，固定架選用不銹鋼或銅加工而成。放電室的中心區(qū)域加工有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)有一隔板和凹形槽，固定架上均勻分布有3個(gè)陰極螺栓連接孔和3個(gè)陽極螺栓連接孔，固定架的上端面設(shè)有一陰極定位孔；定位孔底部放置一 O型密封圈。本實(shí)用新型具有如下效果(I)由于放電腔室不是整體加工，而是由固定架和放電室組成，兩者分別制造，放電室選用耐高溫絕緣材料，固定架選用普通金屬材料，這樣就降低了制造成本；將放電室鑲嵌于固定架之內(nèi)，在使用過程中便于更換，而且無需更換固定架，這樣能有效降低整個(gè)等離子體源在后期的使用成本。(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，環(huán)形水冷槽上的凹形槽設(shè)計(jì)，更能充分地對(duì)定位孔底部的O型密封圈進(jìn)行冷卻，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)由于采用3個(gè)絕緣套置于固定架3個(gè)陽極螺栓連接孔中，能夠有效防止在放電腔室放電時(shí)與等離子源陽極發(fā)生放電現(xiàn)象，影響放電室的正常放電；[0009](4)由于采用陰極定位孔，能夠更好的保證陰極鎢針和等離子發(fā)生區(qū)的同心度。

圖I為本實(shí)用新型的縱剖視圖；圖2為本實(shí)用新型的俯視圖；圖3為本實(shí)用新型的左視圖。圖中1一固定架 101—冷卻水進(jìn)口 102—冷卻水出口 103—陽極螺栓連接孔 104—陰極定位孔 105—?dú)怏w通道孔 106—凹形槽 107—環(huán)形水冷槽 108—陰極螺栓連接孔 2—絕緣套 3—O型密封圈 4 一放電室 401—?dú)怏w通道孔 402—等離子發(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4和絕緣套2鑲嵌于固定架I上構(gòu)成。放電室4的中心區(qū)域加工的氣體通道孔401和固定架I中心區(qū)域加工的氣體通道孔105相連通，使氣體能順利到達(dá)等離子發(fā)生區(qū)402 ;外部冷卻水通過冷卻水進(jìn)口 101進(jìn)入環(huán)形水冷槽107和凹形槽106，對(duì)放電室進(jìn)行冷卻，并通過冷卻水出口 102流出；3個(gè)陰極螺栓連接孔108和3個(gè)陽極螺栓連接孔103，將等離子源的放電腔室和陰陽兩極連為一整體；陰極安裝于定位孔104中，并通過O型密封圈3密封。
權(quán)利要求1.一種用于直流弧放電高密度等離子體發(fā)生裝置的放電腔室，包括放電腔室，其特征在于所述放電腔室由放電室和絕緣套設(shè)置于固定架上構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于直流弧放電高密度等離子體發(fā)生裝置的放電腔室，其特征在于所述固定架的外圓壁上設(shè)置有冷卻水進(jìn)口和冷卻水出口 ；中心區(qū)域加工有氣體通道孔和環(huán)形水冷槽，環(huán)形水冷槽上設(shè)置有一隔板和凹形槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于直流弧放電高密度等離子體發(fā)生裝置的放電腔室，其特征在于所述固定架的上端面設(shè)置有一陰極定位孔，定位孔的底部設(shè)置有O型密封圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于直流弧放電高密度等離子體發(fā)生裝置的放電腔室，其特征在于所述的放電室采用絕緣耐高溫材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于直流弧放電高密度等離子體發(fā)生裝置的放電腔室，其特征在于所述的絕緣套采用的是聚四氟乙烯。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于直流弧放電高密度等離子體發(fā)生裝置的放電腔室，包括放電腔室，其特征在于所述放電腔室由放電室和絕緣套設(shè)置于固定架上構(gòu)成。由于放電腔室不是整體加工，而是由固定架和放電室組成，兩者分別制造，放電室選用耐高溫絕緣材料，固定架選用普通金屬材料，這樣就降低了制造成本；將放電室鑲嵌于固定架之內(nèi)，在使用過程中便于更換，而且無需更換固定架，這樣能有效降低整個(gè)等離子體源在后期的使用成本。
文檔編號(hào)H05H1/26GK202697017SQ20122026645
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者芶富均 申請(qǐng)人:芶富均