[發明專利]一種用于改善氧化硅沉積厚度波動的管式PECVD裝置

有效

• 申請號: 202010127830.6
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111206238B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 閆寶杰;葉繼春;曾俞衡;劉景博;王玉明;陳暉
• 申請（專利權）人: 蘇州拓升智能裝備有限公司
• 主分類號: C23C16/50
• 分類號: C23C16/50;C23C16/455;C23C16/40
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 祁云珊

本發明公開了一種用于改善氧化硅沉積厚度波動的管式PECVD裝置，包括：沉積爐管，其內部中空并在兩端敞開以形成位于其內部的沉積反應室；石墨舟托架，其設于所述沉積反應室中；石墨舟，其被送入沉積反應室后由所述石墨舟托架所承托；以及設于所述沉積反應室頂部的笑氣噴淋管，其中，所述笑氣噴淋管的一端敞開以形成注氣口，所述笑氣噴淋管中設有從所述注氣口出發沿著笑氣噴淋管的長度方向延伸的氣路，所述笑氣噴淋管的側面開設有若干個沿其長度方向布置的噴淋孔，所述噴淋孔連通所述笑氣噴淋管的內外。根據本發明，其通過將笑氣噴淋管穿過爐門法蘭后來將笑氣均勻噴淋至石墨舟上方，不僅能夠確保工藝鈍化效果的穩定性，而且處理方法多樣化。

技術領域

本發明涉及太陽能光伏電池制造領域，特別涉及一種用于改善氧化硅沉積厚度波動的管式PECVD裝置。

背景技術

隧穿氧鈍化發射極太陽電池(TOPCon)是2013年由德國弗蘭霍夫研究所提出的一種新型硅太陽電池，是一種通過氧化硅和摻雜多晶硅實現全面積高效鈍化和載流子收集的電池器件。目前可分為兩類：p型TOPCon(硼(B)摻雜多晶硅和氧化硅層)和n型TOPCon(磷摻雜多晶硅和氧化硅層)，其中，氧化硅的制備方法包括濕化學氧化法(HNO3，Ozone water，Mixed acid)和氣相氧化法(O3 gas，Plasma N2O，Thermal oxidation)，而Plasma N2O(笑氣)法則可通過板式PECVD和管式PECVD裝置制備氧化硅。

板式PECVD系統：即將多片硅片放置在一個石墨或碳纖維支架上，放入一個金屬的沉積腔室中，腔室中有平板型的電極，與樣品支架形成一個放電回路，在腔室中的工藝氣體在兩個極板之間的交流電場的作用下在空間形成等離子體，分解笑氣沉積到硅表面。實驗室采用平板PECVD制備的超薄氧化硅，其厚度存在一定程度的波動。

管式PECVD，區別于板式PECVD，鍍膜過程中，使用電阻爐作為加熱體，將硅片插在一個可以放置多片硅片的石墨舟中，由SiC槳送入石英爐管內進行鍍膜。管式PECVD所用的電源既可以是低頻電源也可以是射頻電源，同時一次可以放入大量硅片生長氧化硅，極大的提高工業生產效率。

在研究和實現氧化硅沉積的過程中，發明人發現現有技術中的管式PECVD裝置至少存在如下問題：

采用管式PECVD的等離子體輔助笑氣氧化技術制備的超薄氧化硅，由于管體大，氣流從沉積爐管的一端引入，在反應過程中，管內不同區域的笑氣濃度分布不均勻，更進一步放大氧化硅厚度的波動，影響整體工藝的鈍化效果的穩定性。

有鑒于此，實有必要開發一種用于改善氧化硅沉積厚度波動的管式PECVD裝置，用以解決上述問題。

發明內容

針對現有技術中存在的不足之處，本發明的主要目的是，提供一種用于改善氧化硅沉積厚度波動的管式PECVD裝置，其通過將笑氣噴淋管穿過爐門法蘭后來將笑氣均勻噴淋至石墨舟上方，不僅能夠確保工藝鈍化效果的穩定性，而且處理方法多樣化，可重復性強，所需設備簡單，能夠明顯改善超薄氧化硅工藝厚度的均勻性。

為了實現根據本發明的上述目的和其他優點，提供了一種用于改善氧化硅沉積厚度波動的管式PECVD裝置，包括：

沉積爐管，其內部中空并在兩端敞開以形成位于其內部的沉積反應室；

石墨舟托架，其設于所述沉積反應室中；

石墨舟，其被送入沉積反應室后由所述石墨舟托架所承托；以及

設于所述沉積反應室頂部的笑氣噴淋管，

其中，所述笑氣噴淋管的一端敞開以形成注氣口，所述笑氣噴淋管中設有從所述注氣口出發沿著笑氣噴淋管的長度方向延伸的氣路，所述笑氣噴淋管的側面開設有若干個沿其長度方向布置的噴淋孔，所述噴淋孔連通所述笑氣噴淋管的內外。