用於真空蒸發源的噴射器的製作方法

2023-06-05 07:47:31

專利名稱：用於真空蒸發源的噴射器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於真空蒸發源的噴射器，所述真空蒸發源用於使真空沉積室內的物質蒸發或升華。
背景技術：
這種真空沉積室用於例如CIGS (銅銦鎵硒)太陽能電池或OLED (有機發光器件)
二極體的生產。這種真空蒸發源尤其用於蒸發硒以供在水平的自上而下或自下而上在線系統內對玻璃面板進行硒化處理。文獻W02008/079209公開了一種已知的真空蒸發源，該真空蒸發源用於蒸發有機或無機物質以供OLED 二極體的製造。這種真空蒸發源包括可附接至真空沉積系統的主體。該主體包括可彼此分隔的第一和第二主體部分。閥連接至噴射器，所述噴射器具有縱向形狀和若干個用於擴散已蒸發物質的出口孔口。噴射器由位於其外部表面的加熱裝置加熱。當以在水平的自下而上的構型使用噴射器時，噴嘴布置在噴射器的底部。每個噴嘴包括聯接噴射器的內部和外部的通道。通道穿過噴嘴的頂面在噴射器內部顯現。在沉積過程期間，已蒸發物質的一部分在噴射器的內壁上被吸附並氧化。由於溫度的變化，氧化物質開裂。氧化物質的一些碎片從噴射器的壁上脫離並落在噴嘴的頂面上， 導致一部分噴嘴堵塞。噴嘴的堵塞導致已蒸發物質在待由已蒸發物質覆蓋的面板上不均勻地噴塗。本發明的一個目的是提供一種噴射器，該噴射器能夠避免噴嘴被氧化物質堵塞。

發明內容
為此，噴射器包括噴射管，所述噴射管具有縱軸並包括能夠連接至真空蒸發源的入口、以及用於擴散已蒸發物質的至少一個噴嘴，所述噴嘴具有側面以及上部面。根據本發明，所述噴嘴包括-在所述噴射管的外部顯現的主通道和將所述噴射管的內部連接至所述主通道的至少一個側部進給通道，所述側部進給通道具有側部孔口，所述側部孔口通過所述噴嘴的側面在所述噴射管的內部顯現，以避免所述噴嘴被氧化物質堵塞。本發明提供了一種噴射器，避免噴嘴被氧化物質堵塞。若噴嘴的主通道的頂部開口被氧化物質的碎片覆蓋，則已蒸發物質可通過側部進給通道來噴塗。這允許確保在水平的自下向上的在線真空處理室內將已蒸發物質均勻噴塗在太陽能電池板的表面上，不論是否出現氧化物質的碎片。
清洗噴射器的兩次過程之間的延時得以增加，使得成本更低。由於為了清洗噴射器得從真空處理室斷開噴射器，因此，沉積過程被較不頻繁地中斷，使得生產率提高。根據多個實施例，本發明還涉及以下特徵，所述特徵可單獨地考慮或考慮其所有的技術可行的組合-所述側部進給通道的側部孔口定位在所述噴嘴的上部面的附近；這允許避免已在噴射器底部冷凝的物質流入噴嘴。-所述噴嘴包括垂直於所述主通道的兩個側部進給通道，所述主通道和所述側部進給通道垂直於縱軸；-所述主通道包括上部部分，所述上部部分通過上部開口穿過所述噴嘴的上部面在所述噴射管的內部顯現；-所述噴嘴的上部面具有錐形或帶角的形狀。這種幾何形狀使得能夠避免噴嘴的主通道的上部開口因氧化物質的碎片停留在噴嘴的上部面上而堵塞。


藉由下列附圖對本發明進行描述，附圖中圖1示出根據本發明的一個實施例的噴射器的三維視圖；圖2沿縱向截面示出該噴射器；圖3沿截面A-A示出該噴射器；和圖4沿縱向截面示出噴射器的細部。
具體實施例方式如圖1和圖2所示，噴射器包括噴射管1，該噴射管界定了第一真空容積10。噴射管1沿縱向延伸並具有帶圓形截面的管狀形狀。噴射管1包括能夠連接至真空蒸發源的入口 2，以及用於將已蒸發物質擴散至真空沉積室(未示出)內的至少一個噴嘴3。在圖4所示的示例中，噴射管1包括若干個噴嘴3，所述噴嘴沿縱軸11等距且對齊。優選地，噴嘴3嵌置在線型噴嘴組件12內，形成其中承載有噴嘴3的區塊。每個噴嘴3包括在噴射管1外部顯現的主通道6和將噴射管1連接至主通道6的至少一個側部進給通道7。側部進給通道7具有側部孔口 8，該側部孔口通過噴嘴3的側面4在噴射管1的第一真空容積10內顯現。孔口 8的這種側向定位是用於避免噴嘴3被氧化物質堵塞。優選地，主通道6和側部進給通道7具有圓形截面。截面也可是不同的，比如卵形。主通道6和側部進給通道7的直徑可以是相同的或不同的。優選地，主通道6的直徑大於側部進給通道7的直徑。每個主通道6的直徑可以不同。側部進給通道7在主通道6的上遊定位。
噴射器的第一真空體積10內處於氣相的物質穿過側部進給通道7並隨後穿過主通道6，從而可被噴入真空處理室。在圖1至圖4的範例中，每個噴嘴3包括兩個側部進給通道7，所述兩個側部進給通道關於主通道6相對地布置，並垂直於主通道6和縱軸11。主通道6垂直於縱軸11。其它構型也是可行的。例如，主通道6可相對於縱軸11傾斜。所有的主通道6可對齊或不對齊。可選地，側部進給通道7可沿與垂直於主通道6不同的方向取向。側部進給通道7和主通道6可對齊以形成獨特的相對於縱軸11傾斜的通道。可選地，每個噴嘴3可包括多於兩個的側部進給通道7。優選地，側部進給通道7的側部孔口 8在噴嘴3的上部面5附近定位。在一可行的實施例中，主通道6包括具有上部開口四的上部部分9，該上部開口 29通過噴嘴3的上部面5在噴射管1內顯現。 可選地，主通道6並不在噴射器內顯現/引出。在一可行的實施例中，噴嘴3的上部面5具有錐形的形狀或是傾斜的。噴嘴3的上部面5可包括兩個傾斜的平面，所述兩個傾斜平面結合以形成一角度。噴射管1包括具有較大直徑的第一部分13a和具有較小直徑的第二部分13b。噴嘴組件12位於第一部分13a內。噴射管1的第一部分13a和第二部分13b由錐形部分14連接。噴射器1包括包圍噴射管1的壁的加熱裝置15、15』。噴射器1包括附加壁16，所述附加壁至少部分地包圍噴射管1。附加壁16和噴射管1界定了第二真空容積17，該第二真空容積與第一真空容積10及噴射器1的外部完全分開且密封隔離。加熱裝置15、15』定位在第二真空容積17內，避免了加熱裝置15、15』與已蒸發物質的接觸。第二真空容積17內的壓力在10_2託至10_4託之間，優選為10_3託。第一真空容積10內的壓力可達10_6託。加熱裝置15、15』通過連接器18來進行供給。噴射器1包括溫度傳感器19以便控制加熱裝置15、15』的溫度。附加壁16形成了附加外殼，噴射管1被嵌入該附加外殼。附加外殼具有管狀的形狀。附加壁16可包括在噴嘴組件12前面的開口 20。噴嘴3穿過附加壁16引出。每個噴嘴3包括在噴射管1的內部表面上凸出的上部部分沈和在噴射管的外部表面上凸出的下部部分27，如圖3所示。下部部分27位於噴射管1和附加壁16之間並由加熱元件觀諸如釋熱元件(cartridge)包圍。噴嘴3的上部部分沈定位在噴射管1的第一真空容積10內並包括兩個側部進給通道7。主通道6豎直並完全地穿過噴嘴3。主通道6穿過附加壁16在噴射器外部顯現。附加壁16延伸直至噴射管1的入口 2附近。附加壁16包括位於噴射器1的入口 2和噴嘴3之間的中間部分21。
中間部分21包括包圍噴射管1的至少一個波紋管22、22』。波紋管能夠延展，從而當噴射管1被加熱時抵消噴射管的縱向膨脹。噴射管1在例如450°C至550°C之間的溫度下被加熱。優選地，中間部分21包括兩個金屬制的波紋管22、22』。中間部分21部分地包圍噴射管1的第二部分13b。中間部分21定位在噴射管1 的入口 2附近。加熱裝置15、15』包括第一加熱裝置15，該第一加熱裝置至少包圍噴射管1的第一部分13a直至中間部分21。第一加熱裝置15沿附加壁16布置並可包括若干個沿縱向布置的釋熱料筒。加熱裝置15、15』包括第二加熱裝置15』，該第二加熱裝置包圍噴射管1的第二部分 13b。第二加熱裝置15』從噴射管1的入口 2延伸直至錐形部分14。中間部分21包括用於將中間部分21連接至真空蒸發源的第一法蘭23，以及用於將中間部分21連接至真空沉積室的第二法蘭24。第一法蘭23和第二法蘭M相對地布置。 每個法蘭包括與中間部分21的壁成一體的板。第一和第二波紋管22、22』可根據噴射管1的隨著溫度變化而變化的長度沿噴射管1縱向延展和壓縮。噴射器可包括覆蓋加熱裝置15、15』的隔離元件25。噴射器用於噴塗物質，所述物質在300°C至500°C之間的溫度下加熱時具有高於 10_3託的蒸氣壓力。優選地，物質例如是硒或磷光體。例如，噴射器的放置在沉積室內的部分具有2200至沈00毫米的長度，噴射器的總長度可為3000至3500毫米，直徑為100至130毫米，且至少100個噴嘴沿500至1800毫米的長度分布。
權利要求
1.一種用於真空蒸發源的噴射器，所述噴射器包括噴射管(1)，所述噴射管具有縱軸(11)並包括能夠連接至真空蒸發源的入口 O)、以及用於擴散已蒸發物質的至少一個噴嘴(3)，所述噴嘴(3)具有側面以及上部面(5)，其特徵在於所述噴嘴C3)包括在所述噴射管(1)外部顯現的主通道(6)和將所述噴射管(1)的內部連接至所述主通道(6)的至少一個側部進給通道(7)，所述側部進給通道(7)具有側部孔口(8)，所述側部孔口通過所述噴嘴(3)的側面(4)在所述噴射管(1)的內部顯現，以避免所述噴嘴( 被氧化物質堵塞。
2.根據權利要求1所述的用於真空蒸發源的噴射器，其特徵在於，所述側部進給通道 (7)的所述側部孔口(8)定位在所述噴嘴(3)的上部面(5)的附近。
3.根據權利要求1或2所述的用於真空蒸發源的噴射器，其特徵在於，所述噴嘴(3)包括垂直於所述主通道(6)的兩個側部進給通道(7)，所述主通道(6)和所述側部進給通道 (7)垂直於所述縱軸(11)。
4.根據權利要求1至3中的任一項所述的用於真空蒸發源的噴射器，其特徵在於，所述主通道(6)包括具有上部開口 09)的上部部分(9)，所述上部開口通過所述噴嘴(3)的上部面( 在所述噴射管(1)的內部顯現。
5.根據權利要求1至4中的任一項所述的用於真空蒸發源的噴射器，其特徵在於，所述噴嘴(3)的上部面( 具有錐形或帶角的形狀。
全文摘要
本發明涉及一種用於真空蒸發源的噴射器，該噴射器包括噴射管(1)，所述噴射管具有縱軸(11)並包括能夠連接至真空蒸發源的入口(2)、以及用於擴散已蒸發物質的至少一個噴嘴(3)，所述噴嘴(3)具有側面(4)以及上部面(5)。根據本發明，所述噴嘴(3)包括在所述噴射管(1)外部顯現的主通道(6)和將噴射管(1)的內部連接至所述主通道(6)的至少一個側部進給通道(7)，所述側部進給通道(7)具有側部孔口(8)，所述側部孔口通過所述噴嘴(3)的側面(4)在所述噴射管(1)的內部顯現，以避免所述噴嘴(3)被氧化物質堵塞。
文檔編號C23C14/24GK102534507SQ20111044499
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月27日 優先權日2010年12月27日
發明者F·施特梅倫, J-L·居約克斯, O·格蘭奇 申請人:瑞必爾