[實用新型]一種矩形恒溫平面射頻線圈裝置

有效

• 申請號: 201320334505.2
• 申請日: 2013-06-09
• 公開（公告）號: CN203367328U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 陳特超;謝利華;李健志;林伯奇;毛朝斌
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十八研究所
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強

技術領域

本實用新型涉及太陽能電池片生產設備，進一步是指用于硅基半導體材料太陽能電池片生產工藝中硅片周邊刻蝕裝置，即一種矩形恒溫平面射頻線圈裝置。

背景技術

硅基太陽能電池是目前清潔能源的重要組成部分。太陽能是取之不盡用之不竭的清潔能源，利用太陽能是目前世界各國爭相研究的課題。

硅基太陽能電池制造工藝是：硅片表面制絨-擴散摻雜-刻蝕-表面鈍化-電極印刷-燒結-測試。刻蝕作為太陽電池生產中的第三道工序，其主要作用是去除擴散后硅片四周的N型硅，將硅片兩面擴散層斷開，防止漏電。是太陽能電池生產工藝中關鍵工序之一，也是制約整線產能的瓶頸。

等離子體刻蝕屬干法刻蝕工藝，它是采用高頻輝光放電手段，使反應氣體激活成活性粒子，如原子或游離基，這些活性粒子擴散到需刻蝕的部位，在那里與被刻蝕材料進行反應，形成揮發性生成物而被去除。它的優勢在于快速的刻蝕速率同時可獲得良好的物理形貌?（這是各向同性反應）。

已有的刻蝕方法是采用圓管繞成螺旋形圓柱線圈，以石英管做反應室，圓柱螺旋線圈繞在石英管外，線圈兩端接高頻電源，在處于線圈內的石英管反應室內產生等離子體。被刻蝕的硅片放在石英管內，同時硅片也處于螺旋管線圈的中心軸線上。由于硅片轉動需要空間，這樣石英管直徑很大，螺旋形圓柱線圈直徑也跟著增大。另外射頻放電的同時也會對硅片加熱，所以刻蝕速率較快。但此方式腔體需采用石英材料制造，石英腔體也會被活性氣體刻蝕，導致設備可靠性降低，石英管更換頻率高；同時石英管直徑大，內部磁場強度弱，導致刻蝕產量低；另外，螺線形圓柱線圈兩端加高頻電源也會對其內部的硅片加熱，導致硅片溫度高，內部載流子熱遷移率大，影響電池片轉換效率。

發明內容

本實用新型的目的在于，針對現有技術的不足，提供一種矩形恒溫平面射頻線圈裝置，防止真空室被刻蝕，提高設備的可靠性，并能提高刻蝕工件數量，提高設備產能。

本實用新型的技術方案為，一種矩形恒溫平面射頻線圈裝置，包括反應室和兩端加高頻電源并產生高頻磁場的線圈，所述反應室分為小室和置于小室后端并與小室連通的真空室，所述小室的前端安裝用以將線圈產生的高頻磁場引入真空室內的耦合窗，小室的前方設有與耦合窗平行的固定板，所述線圈在平面內繞制成矩形螺旋狀并固定在固定板上。

耦合窗由絕緣材料制成并可通過電磁波，當矩形線圈兩端加高頻電源時，在線圈平面上將產生高頻磁場，由于線圈布置在與真空室相通的小室外的耦合窗附近，高頻磁場透過耦合窗將加到與真空室相通的小室內的氣體上，小室內的氣體分子高速震動從而激發出電子，使氣體分子電離，在小室內形成等離子體。等離子體飄移運動，將等離子體引入真空室內，使工件被等離子體包圍，從而實現對工件的刻蝕。

所述耦合窗與固定板之間設有調整二者之間距離的墊條，可根據需要調整耦合窗與固定板之間距離，從而調節真空室內產生的等離子體密度。

所述線圈通過固定卡壓裝在固定板上。

所述矩形線圈最外圍的矩形尺寸與小室的尺寸匹配。矩形線圈與小室尺寸配合，在不改變真空室側壁面積的情況下可增大等離子體輻照面積，進而增加刻蝕產量。

所述耦合窗通過壓塊固定在小室外壁上，壓塊為L形，且壓塊的一端固定在小室外壁，L形壓塊的直角邊與耦合窗的頂面直角邊貼合。

所述固定板通過壓條固定在小室外壁上，壓條為L形，且壓條的一端固定在小室外壁，L形壓條的直角邊與固定板的頂面直角邊貼合。

所述固定板上設有調節矩形平面線圈螺距的定位卡。

所述線圈為中空的圓管，所述線圈的兩個端頭上設有用于連接水管的接頭。采用圓管彎制，可以在圓管內通水，冷卻圓管，使等離子體產生條件不變，有利于工藝重復性。

所述真空室由金屬材料制成，具體可采用鋁合金材料。

由以上可知，本實用新型為一種矩形恒溫平面射頻線圈裝置，它采用圓管繞制成矩形平面螺旋線圈，在矩形線圈兩端加高頻電源，矩形恒溫平面線圈可保證線圈表面溫度一致，使產生的等離子體密度一致，從而保證工藝重復性；采用矩形恒溫平面線圈可使真空室體采用金屬材料制造，克服了石英腔體被刻穿的問題；采用矩形恒溫平面線圈在不改變真空室側壁面積的情況下有效擴大了等離子體輻照面積，使刻蝕工件數量大幅增加，提高設備產能。通過本實用新型的實施，更好地滿足了硅基太陽能電池片工藝線上對設備的需求。

附圖說明

?圖1是本實用新型一種實施例的正面結構圖；

圖2是圖1中A—A面剖視圖；

圖3是圖1中B-B面剖視圖。