[發明專利]一種石墨舟飽和雙層膜結構及鍍膜工藝和石墨舟

在審

• 申請號: 201710628196.2
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107564844A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 沈磊磊;董敬桃;丁建明;崔鐘亨
• 申請（專利權）人: 韓華新能源（啟東）有限公司
• 主分類號: H01L21/673
• 分類號: H01L21/673;H01L31/18;C23C16/458
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司32103
• 代理人: 孫仿衛,林傳貴

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，具體涉及一種管式PECVD石墨舟飽和雙層膜結構及鍍膜工藝和沉積有該雙層膜結構的石墨舟。

背景技術

隨著光伏技術不斷的發展，作為將太陽能轉化為電能的半導體器件的太陽能電池產品得到了快速的開發。PECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition；等離子體增強化學氣相沉積法）工藝是硅晶太陽能電池制備過程中的重要環節，而石墨舟為管式PECVD中所必需的材料。

目前管式PECVD所使用的石墨舟為多孔結構，為了能夠沉積均勻鈍化膜，在使用前需要在舟片表面預先沉積較厚鈍化膜層，以消除多孔結構石墨舟片對鍍膜均勻性影響。在生產達到一定次數后，由于石墨舟表面所鍍膜層過厚，導致硅片與舟片接觸不良，出現鍍膜均勻性惡化。此時，需要將石墨舟分拆、酸洗、烘干和再組裝，完全去除表面所鍍的鈍化膜層。周而復始，不但浪費大量時間，而且由于舟片酸洗和氧化過程，導致舟片損耗嚴重，隨著使用時間延長鍍膜均勻性逐漸變差，大幅增加舟片更換成本。

發明內容

有鑒于此，為了克服現有技術的缺陷，本發明的目的是提供一種石墨舟飽和雙層膜結構，包括位于內側的耐腐蝕膜層和位于外側的鈍化膜，耐腐蝕膜層具有絕緣、堅硬和致密的特性，能夠形成對石墨舟的長效保護，使石墨舟始終保持良好地鍍膜均勻性。

有效減少總體石墨舟飽和工藝時間、防止石墨舟損耗和獲得更好的長期鍍膜均勻性。

為了達到上述目的，本發明采用以下的技術方案：

一種石墨舟飽和雙層膜結構，包括沉積在所述石墨舟上的耐腐蝕膜和沉積在所述耐腐蝕膜上的鈍化膜。

優選地，所述耐腐蝕膜為SiC膜或Al₂O₃膜，所述鈍化膜為SixNy膜。

本發明還提供了一種石墨舟飽和雙層鍍膜工藝，包括步驟：石墨舟放入沉積設備中進行烘烤之后預處理，所述預處理結束后在所述石墨舟上沉積耐腐蝕膜，之后改變工藝，在所述耐腐蝕膜上沉積鈍化膜。

優選地，所述烘烤操作為：在所述沉積設備內抽真空并預設溫度，當達到所述預設溫度后，通入N₂，烘烤所述石墨舟。

優選地，所述預處理操作為：通入NH₃和N₂氣體，NH₃流量為5slm，N₂流量為1slm，壓強1600mTorr，功率7000W，處理時間4min。mTorr為壓強單位，為微米汞柱的壓強，即毫米汞柱壓強的千分之一，1mTorr等于0.133Pa。slm和sccm都是氣體質量流量單位，sccm（standard cubic centimeter per minute）是標準狀態下(也就是1個大氣壓，25℃下)每分鐘1立方厘米(1ml/min)的流量，slm（standard litre per minute）是標準狀態下1L/min的流量。

優選地，所述耐腐蝕膜為SiC膜，沉積條件為：沉積溫度350-500℃，CH₄流量為400-600sccm，SiH₄流量為600-800sccm，壓強為1500-1700mTorr，沉積功率為5000-7000W，沉積時間為90-120min。

優選地，所述耐腐蝕膜為Al₂O₃膜，沉積條件為：沉積溫度350-500℃，TMA（Trimethyl Aluminum；三甲基鋁）流量為200-400sccm，N₂O流量為600-800sccm，壓強為1500-1700mTorr，沉積功率為5000-7000W，沉積時間為90-120min。

進一步優選地，所述耐腐蝕膜為Al₂O₃膜時，所述步驟還包括退火處理，具體為：將沉積有所述耐腐蝕膜的石墨舟取出放入退火爐管，通入N₂，氣體流量為15slm，1200℃高溫退火20min，以進一步提高Al₂O₃膜的耐腐蝕效果。

優選地，所述鈍化膜的沉積條件為：沉積溫度為350-500℃，NH₃流量為4-7slm，SiH₄流量為400-1000sccm，壓強為1400-2200mTorr，沉積功率為5000-9000W，沉積時間8-12min。

本發明還提供了一種沉積有如上所述雙層膜結構的石墨舟。