[發明專利]一種等離子加強化學氣相沉積設備

有效

• 申請號: 200910209159.3
• 申請日: 2009-10-28
• 公開（公告）號: CN101693991A
• 公開（公告）日: 2010-04-14
• 發明（設計）人: 代飛順;郭鐵
• 申請（專利權）人: 新奧光伏能源有限公司
• 主分類號: C23C16/52
• 分類號: C23C16/52;C23C16/50
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 郭潤湘

技術領域

本發明涉及等離子加強化學氣相沉積PECVD工藝，尤其涉及一種PECVD設備。

背景技術

在硅基薄膜太陽能電池片的生產過程中，需要在等離子加強化學氣相沉積(Plasma?Enhanced?Chemical?Vapor?Deposition，PECVD)設備中完成鍍膜工藝，現有的實踐發現PECVD設備如果長時間停止運行，再次恢復使用后生成的第一片電池片目視檢查與正常產品有顏色差異，經測試光電轉化效率也比正常產品低15％以上，業界也稱為第一電池片效應。

分析其原因，沉積第片一電池片時，PECVD設備部分部件沒有完全達到穩定時的溫度，其溫度變化圖如圖1所示，正常沉積時設備溫度穩定在T0處，而沉積第一片電池片過程中設備溫度大部分處于T0以下，通過沉積時的高溫等離子體經過t0時間逐漸達到了T0溫度，這使得在第一片電池片發生沉積反應時，氣體溫度以及等離子體強度等條件與正常生產時不同，最終降低了產品的光電轉化效率。

目前解決“第一電池片效應”的通常做法為：在沉積腔室沒有進入產品前，通過預沉積的方法，在PECVD設備中長時間的反復沉積薄膜并清洗掉，通過沉積時的等離子體加熱氣體，以及使用擴散器等相關部件使其達到與正常生產產品時的狀態，預沉積時在PECVD設備的沉積腔室可以放置襯底也可以不放置襯底。

上述解決方案既浪費時間以及氣體和襯底等原材料，并且效果不穩定，沒有可靠的監控手段，只能操作者憑經驗或者主觀判斷PECVD設備的沉積腔室是否達到了正常生產時的狀態，無法有效地解決“第一電池片效應”的問題。

發明內容

本發明實施例提供了一種等離子加強化學氣相沉積設備及方法，使PECVD設備在長時間停止運行后生產第一電池片時，PECVD設備的沉積腔室與正常沉積時狀態相同，以解決“第一電池片效應”的問題。

本發明實施例提供的一種等離子加強化學氣相沉積PECVD設備，包括：PECVD沉積腔室、熱交換器和熱交換管路；所述PECVD沉積腔室包括支撐板和基座，所述熱交換器用于對熱交換管路中的流體進行加熱；

所述熱交換管路一端與所述熱交換器連接；另一端分為兩個支路分別通向PECVD沉積腔室的支撐板和基座，用于加熱所述支撐板和所述基座以達到設定的溫度。

進一步地，本發明實施例提供的一種PECVD設備，，還包括：分流控制裝置，設置于熱交換管路兩個支路的交叉點，用于對通向所述支撐板的支路以及通向所述基座的支路的流體的流量分別進行控制，使其達到設定的溫度。

所述分流控制裝置，具體包括：第一限流裝置和第二限流裝置；

所述第一限流裝置與熱交換管路的一個支路連接；第二限流裝置與熱交換管路的另一個支路連接；

所述第一限流裝置和第二限流裝置中設置有溫度探測儀，用于根據其溫度探測儀反饋的溫度以及預設的溫度，對熱交換管路的兩個支路中的流體的流量分別進行控制。

所述第一限流裝置和第二限流裝置中還設置有報警裝置，用于當兩個支路中的流體的流量超出設定的范圍時，進行報警。

所述分流控制裝置采用分流調流閥，用于調節通向熱交換管路的兩個支路中的流體的流量比例，對所述兩個支路中的流體的流量進行控制。

所述分流控制裝置，還用于在所述PECVD沉積腔室的支撐板到達設定的?溫度并穩定后，截止通向所述支撐板的支路中流體。

通向所述PECVD沉積腔室的支撐板的支路與該支撐板中布置的流體管路相連。

本發明實施例的有益效果包括：

本發明實施例提供的等離子加強化學氣相沉積設備，該設備中的熱交換器，通過熱交換器對熱交換管路中的流體加熱，熱交換管路一端與熱交換器相連，另一端分為兩個支路分別通向PECVD沉積腔室的支撐板和基座，加熱支撐板和基座穩定地達到正常發生沉積反應的溫度狀態，在該設備進行“第一片電池片”的生產過程中，可以避免因設備溫度未達到正常發生沉積反應的溫度狀態而產生的“第一電池片效應”，提高了產品的質量和優良品率。

更進一步地，本發明實施例提供的等離子加強化學氣相沉積設備還包括分流控制裝置，對通向支撐板的支路以及通向所述基座的支路的流體的流量分別進行控制，達到控制PECVD支撐板和基座達到預設的溫度的目的，增加了工藝過程中溫度調控的靈活性，進一步提高產品質量和生產效率。

附圖說明

圖1為現有技術產生“第一電池片效應”的PECVD設備溫度變化示意圖；

圖2為本發明實施例提供的PECVD設備的結構示意圖；