[發(fā)明專(zhuān)利]一種等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積爐

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010279719.5
• 申請(qǐng)日: 2010-09-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101935826A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏金才;肖劍峰;周體;韓海軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 寧波升日太陽(yáng)能電源有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C23C16/44
• 分類(lèi)號(hào): C23C16/44;C23C16/455
• 代理公司: 寧波奧圣專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 33226
• 代理人: 程曉明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種化學(xué)氣相沉積設(shè)備，尤其是涉及一種用于太陽(yáng)能電池生產(chǎn)過(guò)程中的管式結(jié)構(gòu)的等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積爐。

背景技術(shù)

太陽(yáng)能以來(lái)源豐富、無(wú)污染和自由采取這些獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)成為人類(lèi)對(duì)可再生能源進(jìn)行利用的共識(shí)。目前，太陽(yáng)能光伏發(fā)電已得到各國(guó)政府重視，并已把太陽(yáng)能光伏發(fā)電列為21世紀(jì)重要電力來(lái)源。

太陽(yáng)能電池生產(chǎn)過(guò)程中，在制絨、擴(kuò)散、刻蝕步驟后，需要利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD，Plasma?Enhanced?Chemical?Vapor?Deposition）方法在硅片的表面制備減反射膜（亦稱(chēng)等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積薄膜），減反射膜的主要作用是減少光反射，以提高太陽(yáng)能電池的發(fā)電效率，因此減反射膜的制備在太陽(yáng)能電池生產(chǎn)過(guò)程中尤為重要。制備減反射膜用到的設(shè)備是等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積爐，由于減反射膜的制備是在密閉的沉積爐中反應(yīng)進(jìn)行的，且減反射膜的均勻性對(duì)太陽(yáng)能電池的質(zhì)量尤為重要，因此為了保證減反射膜的均勻性，就要求參與反應(yīng)的各種氣體的均勻性和穩(wěn)定性要高，如果參與反應(yīng)的各種氣體的均勻性和穩(wěn)定性較差，則將造成減反射膜的致密性差、厚度不均等問(wèn)題，將會(huì)致使太陽(yáng)能電池的表面產(chǎn)生色差，從而將導(dǎo)致太陽(yáng)能電池的性能降低。

現(xiàn)有的管式結(jié)構(gòu)的等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積爐，如圖4所示，其包括具有一開(kāi)口端的沉積腔體1和與沉積腔體1的開(kāi)口端11相配合的腔門(mén)2，腔門(mén)2的內(nèi)側(cè)連接有碳化硅漿3，碳化硅漿3上放置有多個(gè)用于裝載硅片7的載片舟4，腔門(mén)2上貫穿設(shè)置有進(jìn)氣管5，進(jìn)氣管5與沉積腔體1的空腔12相連通，沉積腔體1的底部貫穿設(shè)置有尾氣管6，尾氣管6與沉積腔體1的空腔12相連通。使用該P(yáng)ECVD沉積爐時(shí)，將需制備減反射膜的硅片按序裝載到載片舟上，推動(dòng)腔門(mén)使碳化硅漿完全進(jìn)入沉積腔體的空腔內(nèi)，關(guān)閉腔門(mén)，通入N₂以排除空氣使沉積腔體的空腔成為一個(gè)密閉室，再通過(guò)進(jìn)氣管通入氮?dú)狻⒐柰椤睔猓瑫r(shí)利用抽氣裝置通過(guò)尾氣管對(duì)沉積腔體的空腔進(jìn)行抽氣，同時(shí)對(duì)該P(yáng)EVCD沉積爐加溫以對(duì)硅片進(jìn)行鍍膜，反應(yīng)式為：

XNH₃+SiH₄=SiN_x+（（3X+4）／2）H₂

這種輸入輸出的通氣方式，使輸入到沉積腔體的空腔內(nèi)的各種氣體反應(yīng)后的生成物能夠及時(shí)地排除到沉積腔體外，新的反應(yīng)氣體又能及時(shí)進(jìn)入沉積腔體的空腔內(nèi)，確保了化學(xué)反應(yīng)平衡持續(xù)正向進(jìn)行，從而確保了在硅片表面沉積得到氮化硅膜。但是該P(yáng)ECVD沉積爐的這種通氣方式也存在不足之處：由于進(jìn)氣管和尾氣管相對(duì)沉積腔體而言較小，且進(jìn)氣管和尾氣管分別分布于沉積腔體的兩頭，因此在反應(yīng)過(guò)程中（即輸氣排氣過(guò)程中）沉積腔體的空腔內(nèi)的反應(yīng)氣體的分布即氣體流實(shí)際呈香蕉狀（即進(jìn)氣管和尾氣管附近反應(yīng)氣體的濃度均勻性、穩(wěn)定性較差，沉積腔體的空腔中間部位的反應(yīng)氣體的濃度均勻性、穩(wěn)定性較好），如圖5所示，這種氣體流將導(dǎo)致位于沉積腔體的空腔的兩頭的硅片鍍膜厚度不均且致密性差，從而將造成太陽(yáng)能電池的表面存在明顯色差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠制備得到致密性好、均勻性好、附著力好的減反射膜的等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積爐。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積爐，包括具有一開(kāi)口端的沉積腔體和與所述的沉積腔體的開(kāi)口端相配合的腔門(mén)，所述的腔門(mén)的內(nèi)側(cè)連接有碳化硅漿，所述的沉積腔體與所述的腔門(mén)連接時(shí)所述的碳化硅漿完全位于所述的沉積腔體的空腔內(nèi)，所述的碳化硅漿上放置有多個(gè)用于裝載硅片的載片舟，其特征在于所述的碳化硅漿的兩端分別設(shè)置有均用于均勻通過(guò)氣體的前勻流板和后勻流板，所述的前勻流板和所述的后勻流板分所述的沉積腔體的空腔為前緩沖腔、主腔和后緩沖腔，所有所述的載片舟位于所述的主腔內(nèi)，所述的前緩沖腔內(nèi)的氣體通過(guò)所述的前勻流板均勻地流向所述的主腔內(nèi)，所述的主腔內(nèi)的氣體通過(guò)所述的后勻流板均勻地流向所述的后緩沖腔內(nèi)。

所述的前勻流板設(shè)置于所述的碳化硅漿靠近所述的腔門(mén)的一端，所述的后勻流板設(shè)置于所述的碳化硅漿靠近所述的沉積腔體的底部的一端，所述的前緩沖腔為所述的腔門(mén)與所述的前勻流板之間的空間，所述的主腔為所述的前勻流板和所述的后勻流板之間的空間，所述的后緩沖腔為所述的后勻流板和所述的沉積腔體的底部之間的空間。

所述的前勻流板和所述的后勻流板均為石英圓盤(pán)，所述的石英圓盤(pán)上均勻設(shè)置有多個(gè)通氣孔。

所述的前勻流板的直徑和所述的后勻流板的直徑均小于等于所述的沉積腔體的腔壁的內(nèi)徑。