[實用新型]一種等離子體處理裝置

有效

• 申請號: 201020636345.3
• 申請日: 2010-12-01
• 公開（公告）號: CN201904966U
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 王俊;黃智林;蔡瓏元;解延風
• 申請（專利權）人: 中微半導體設備（上海）有限公司
• 主分類號: H05H1/46
• 分類號: H05H1/46;H01L31/18
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張靜潔;徐雯瓊

技術領域

本實用新型涉及一種等離子體處理裝置，特別涉及一種利用高頻的等離子體源的等離子體處理裝置。

背景技術

目前，在制作太陽能電池的過程中，通常將硅片放置在電容耦合式的等離子體處理裝置的反應腔的下電極上，通過在下電極或與其對應設置的上電極之間形成電場，將引入反應腔的反應氣體電離形成其等離子體。或是在電感耦合等離子體處理裝置的反應腔的頂板外側設置若干線圈，通入交變電流后產生一個感應電場，將引入的反應氣體解離形成其等離子體。

通過該反應氣體的等離子體對硅片進行制絨，即去除硅片表面由于之前機械切割等產生的損傷，去除表面的雜質金屬離子，并在單晶硅表面形成金字塔形的絨面，而在多晶硅上形成凹坑狀的絨面，以減少光的反射率，增強對太陽光的吸收，并提高光生電流密度，最終提高太陽能電池的光電轉換效率。

當將射頻電壓施加到所述上電極或下電極上時，會對應在貼近上電極或下電極表面的位置，形成等離子體鞘層（sheath）；類似的等離子體鞘層也對應形成在所述線圈下方的反應腔內。由于等離子體中質量較輕的電子響應射頻電壓的變化，會在等離子體鞘層中形成直流自偏壓Vdc，并對入射到硅片表面的等離子體中的離子能量分布進行控制。

現在一般使用60MHz以下的低頻射頻電壓，使形成的等離子體鞘層的厚度大、直流自偏壓Vdc高，因而等離子體轟擊硅片的能量過大，使得硅片表面的硅原子晶格被破壞，造成硅片表面產生損傷，此為太陽能電池制絨領域的一個急需解決的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種等離子體處理裝置，利用高頻的等離子體源進行硅片制絨，減少制絨過程對硅片表面的損傷，從而提高制成的太陽能電池的光電轉換效率。

為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是提供一種等離子體處理裝置，包含一設置有充放電設備的反應腔；所述反應腔引入的反應氣體，通過所述充放電設備電離后，產生等離子體對放置在反應腔內的硅片制絨；所述充放電設備上施加的射頻頻率為60MHz或以上。

在電容耦合式的等離子體處理裝置中，所述充放電設備包含對應設置在所述反應腔頂部和底部的上電極和下電極；所述下電極上放置等待制絨的所述硅片。

所述上電極上施加高頻，對應將所述下電極接地，在所述上電極、下電極之間形成高頻放電。

所述下電極上施加高頻，對應將所述上電極接地，在所述上電極、下電極之間形成高頻放電。

在所述上電極或下電極上施加所述頻率60MHz或以上的高頻射頻電壓。

在所述上電極或下電極上施加的所述高頻射頻電壓的頻率為60MHz、100MHz或120MHz。

在電感耦合式的等離子體處理裝置中，所述充放電設備包含設置在所述反應腔頂部外側的若干線圈；所述線圈上施加有所述頻率60MHz或以上的高頻射頻電壓，使在反應腔內對應線圈下方的位置，形成環形的感應電場。

所述線圈上施加的所述高頻射頻電壓的頻率為60MHz、100MHz或120MHz。

與現有技術利用低頻制絨相比，在適當壓力下，本實用新型通過高頻的等離子體源進行制絨，能有效減少對硅片表面的損傷，因而能夠有效提高制成的太陽能電池的光電轉換效率。

附圖說明

圖1是根據本實用新型的一個具體實施例的所述等離子體處理裝置的一種實施結構的示意圖；

圖2是根據本實用新型的另一具體實施例的所述等離子體處理裝置的示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖說明本實用新型的具體實施方式。

實施例1

如圖1或圖2所示，本實施例中提供的是電容耦合式的等離子體處理裝置，包含一反應腔10，該反應腔10的頂部和底部對應設置有相互平行的上電極21和下電極22，其中下電極22之上承載有待制絨處理的硅片30。

如圖1所示，根據本實用新型的一個具體實施例，在反應腔10的上電極21上示例性地施加60MHz、100MHz或120MHz的高頻射頻電壓，并將下電極22接地，使得上下電極之間形成自上而下的高頻電場41，通過高頻放電將從頂部引入反應腔10的反應氣體電離，形成其等離子體，對放置在下電極22上的硅片30表面進行制絨處理。

如圖2所示，根據上述實施例的一個變化例，也可以在反應腔10的下電極22上示例性地施加60MHz、100MHz或120MHz的高頻射頻電壓，并將上電極21接地，使得上下電極之間形成自下而上的高頻電場42，同樣通過高頻放電將從頂部引入反應腔10的反應氣體電離，形成其等離子體，對放置在下電極22上的硅片30表面進行制絨處理。

實施例2