一種板式pecvd鍍膜異常的補救裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種板式PECVD鍍膜異常的補救裝置和一種等離子體發(fā)射源不均勻性的估算方法，包括底部固定板、所述底部固定板上安裝的合頁以及所述合頁的另一端固定的相同尺寸的石墨薄片，可以低成本、便捷、有效地補救PECVD生產過程中的薄膜不均勻，緩沖因等離子體發(fā)射源局部功率的不均勻引發(fā)的鍍膜工藝后的硅片在制品規(guī)則性的異常。
【專利說明】
一種板式PECVD鍍膜異常的補救裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于晶硅太陽能電池制造領域，具體涉及一種板式PECVD鍍膜異常的補救裝置和一種等離子體發(fā)射源不均勻性的估算方法，可以低成本、便捷、有效地補救PECVD生產過程中的薄膜不均勻。
【背景技術】
[0002]太陽能電池，或稱“太陽能芯片”或“光電池”是一種利用太陽能直接發(fā)電的光電半導體薄片，其效果主要為被光照射后，會產生一定的電壓，并且可以為負載輸出相應的功率；在原理上，主要有兩種:以光化學反應為主要原理的光化學電池和以光電效應為主要原理的常規(guī)光電池。在目前的科技水平下，前者雖前景廣闊，但面臨的技術難題還很多，發(fā)展尚不成熟；后者主要為薄膜型太陽能光伏板，與同類電池/發(fā)電設備相比，有一定的市場競爭力。
[0003]在太陽能電池生產過程中的一個主要環(huán)節(jié)是鍍減反射膜，一般通過PECVD(等離子增強化學氣相沉積)的方式進行這一步驟。其主要原理是借助微波或射頻電磁波對于材料原子進行氣體電離，在局部形成等離子體，從而在基片附近反應，淀積生成目標材料的薄膜。PECVD的主要特點是利用了等離子體相對于普通氣體，化學性質更為活潑，反應可以再較低的溫度下進行，并且淀積速率大于其他CVD (化學氣相淀積)過程。
[0004]—般的，平板式或管式PECVD被用于鍍減反射膜，其中平板式的成本較低，在生產中應用較廣。工藝過程中，常會出現(xiàn)因等離子體發(fā)射源局部功率的不均勻引發(fā)的鍍膜工藝后的硅片在制品規(guī)則性的異常，主要體現(xiàn)為薄膜厚度的不均勻，影響正常的生產。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對上述問題，提供一種平板式PECVD鍍膜異常的補救裝置。在生產工藝過程中會出現(xiàn)鍍膜工藝后的硅片在制品規(guī)則性的異常不良時，使用本裝置可以解決鍍膜異常的不良情況。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0007]—種平板式PECVD鍍膜工藝異常的補救裝置，包括底部固定板、合頁和石墨薄片，各部分之通過鉚釘相連接；
[0008]所述底部固定板用于固定補救裝置本體的位置，使之不會發(fā)生平移和傾斜；
[0009]所述合頁用于鏈接底部固定板和石墨薄片，使石墨薄片可以圍繞軸部進行翻轉，處于“遮擋”或“非遮擋”兩種穩(wěn)定狀態(tài)；
[0010]所述石墨薄片可以圍繞合頁進行翻轉，用于實現(xiàn)選擇性淀積，調節(jié)平板式PECVD工藝中硅片表面淀積層厚度；
[0011]進一步地，所述底部固定板裝在等離子體發(fā)射源一側的擋板上，長度略大于等離子體發(fā)射源的離子流出口長度，且小于所安裝的PECVD機器腔體長度；
[0012]進一步地，所述合頁和石墨薄片的數(shù)量設定取決于腔體內的硅片數(shù)量，即為額定單次工藝流程所能同時承擔的硅片數(shù)量；
[0013]進一步地，所述石墨薄片的尺寸設定略大于該工藝流程的硅片的尺寸，并且基于所述等離子體發(fā)射源的不均勻性進行調整；
[0014]進一步地，所述石墨片的原理為正面阻擋離子流抵達硅片，使參與PECVD成膜反應的離子主要來自于繞過阻擋石墨薄片的離子，通過在反應腔體氣體中的擴散作用抵達在制品硅片，能量較低但均勻度較好，均勻地分布于腔體內所有在制品硅片的表面，從而減緩在硅片表面發(fā)生的化學氣相淀積；
[0015]本發(fā)明所引入的負面效果為:經過所涉及的板式PECVD鍍膜異常的補救裝置改造后的PECVD，由于將原反應物輸運方式，即離子流發(fā)射直達轉變?yōu)橐揽繑U散到達在制品硅片，反應物輸運速率變慢，進一步地，導致在薄膜生成過程中的反應變慢，進一步地，導致淀積速率有所降低，進一步地，所安裝本板式PECVD鍍膜異常的補救裝置的PECVD機器的單位時間產量降低。
[0016]本專利提供的效果為，一種板式PECVD鍍膜異常的補救裝置，對應若干石墨薄片對于等離子體發(fā)射源的阻擋作用，通過翻轉不同位置合頁上安裝的石墨薄片使絕大部分的離子經過擴散過程再進行PECVD反應，統(tǒng)一地消除了離子初始能量的不均勻，從而調節(jié)了硅片在制品的鍍膜工藝，避免硅片在制品規(guī)則性的異常不良出現(xiàn)。
【附圖說明】
[0017]圖1為等離子體發(fā)射源；
[0018]圖2為一種板式PECVD鍍膜異常的補救裝置俯視示意圖。
[0019]附圖標記說明:
[0020]1.底部固定板；2.合頁；3.石墨薄片。
【具體實施方式】
[0021]下面通過具體實施例，并配合附圖，對本發(fā)明作進一步說明。
[0022]圖1為等離子體發(fā)射源。如該圖所示，該等離子體發(fā)射源呈長條狀，并且在平板式PECVD機臺上有若干個，每個等離子體發(fā)射源對應若干個硅片，在本實施例中為5個；
[0023]本實施例進行工作之前，需要首先在該長條形等離子體發(fā)射源正對下方擺放待制品硅片，進行常規(guī)步驟的、不進行任何改進的PECVD ;該常規(guī)步驟過后，需要對每個在制品硅片表面生成的薄膜進行五點法薄膜厚度測量，根據(jù)5片硅片的薄膜淀積厚度進行分析。
[0024]分析的方法為為分別計算5片硅片表面薄膜的厚度平均值，并且計算5個平均厚度的方差。大的方差意為本長條形等離字體發(fā)射源的局部功率不均勻，需要進行本實施例設計的鍍膜異常補救過程，即本實施例所涉及的石墨薄片3在后續(xù)反應中都應該處于“遮擋”狀態(tài)。
[0025]圖2為本實施例涉及的一種板式PECVD鍍膜異常的補救裝置，包括5個相同的“合頁2+石墨薄片3”組件，每個組件固定于底部固定板I上，在安裝位置上正對應PECVD機器的硅片槽位；每個石墨薄片3可以通過合頁2的鏈接進行180°的翻轉，從而可以處于“遮擋”、“非遮擋”兩種狀態(tài)；所涉及的該裝置的5個組件構造完全相同，即五個相同的合頁2與合頁2的另一端固定的5塊相同尺寸的石墨薄片3。
[0026]本實施例涉及的石墨薄片3的方案優(yōu)選于其他材料的阻擋薄片，原因為金屬材料會造成金屬離子污染，對PECVD制成的薄膜電學性質有損傷；非金屬多聚物的材料對于離子流沖擊的耐受性有限且大多數(shù)非金屬多聚物難以承受PECVD反應腔室的高溫，少數(shù)可以承受該高溫的材料成本較高，不宜作為阻擋薄片；平板式PECVD機器的硅片架為石墨框架制成，二者材料統(tǒng)一可以減少引入反應腔室的材料數(shù)量。因此采用石墨薄片3的方案。
[0027]在本實施例涉及的5個相同的“合頁2+石墨薄片3”組件的方案優(yōu)選于“多個合頁+ —個長條形石墨阻擋片”的反感，原因為長條形石墨片一般需要定制，比通用商品型非正方形石墨薄片3的成本高；多個合頁在安裝過程中會對誤差的要求較高，容易出現(xiàn)合頁不在同一平面內的情況，該情況會在每次“遮擋”與“非遮擋”轉換的扳動過程中對上述長條形石墨片造成損傷，如果操作不當，上述長條形石墨片斷裂的可能性較大；在硅片與硅片空隙位置所正對的等離子體發(fā)射源的部分，發(fā)射出的離子在石墨薄片3處于“非遮擋”狀態(tài)時，不會直接到達硅片表面，上述長條形石墨片對等離子體發(fā)射源的完全遮擋為非必須。因此采用5個相同的“合頁2+石墨薄片3”組件的方案。
[0028]本實施例所涉及的板式PECVD鍍膜異常的補救裝置工作過程如下:在進行反應之前，需將5片石墨薄片3擺放位置處于“遮擋”狀態(tài)，即等離子體發(fā)射源發(fā)射的離子在到達在制成硅片之前會被石墨薄片3阻擋。之后再進行常規(guī)的放置石墨硅片架，放置待制品硅片，以及后續(xù)操作過程。
[0029]本實施例所涉及的板式PECVD鍍膜異常的補救裝置，在后續(xù)過程之后需要進行所安裝PECVD儀器的淀積速率相關檢測，原因如下=PECVD儀器的反應物輸運速率是一個與具體儀器屬性相關的可調節(jié)變量，主要與等離子體發(fā)射源的性質有關；在安裝本實施例所涉及的板式PECVD鍍膜異常的補救裝置后，原反應物輸運方式，即離子流發(fā)射直達轉變?yōu)橐揽繑U散到達在制品硅片，導致反應物輸運速率變慢，從而PECVD的成膜反應變慢，因此必須重新測定速率。
[0030]本實施例所涉及的板式PECVD鍍膜異常的補救裝置，在后續(xù)過程之后需要進行所安裝PECVD儀器的淀積速率相關檢測，方法如下:在將本實施例所涉及的板式PECVD鍍膜異常的補救裝置按照上述安裝方法與工作過程安裝并且調節(jié)石墨薄片3至“遮擋”狀態(tài)后，進行常規(guī)的放置石墨硅片架，放置待制品硅片等步驟，進行與前述未安裝本裝置時，薄膜淀積厚度進行分析所涉及的反應過程相同的反應過程；過程完畢后，按照前述相同的方法進行五點法薄膜厚度測量，同未安裝本裝置的膜厚測量數(shù)據(jù)相比較。計算二者平均薄膜厚度的比值，該比值反比于二者形成相同膜厚所需的時間比例。
[0031]雖然本專利已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本專利，任何本領域技術人員，在不脫離本專利的精神和范圍內，當可作些許的修改和完善，因此本專利的保護范圍當以權利要求書所界定的為準。
【主權項】
1.一種板式PECVD鍍膜異常的補救裝置，其特征在于，包括底部固定板、合頁、石墨薄片，并且: 所述底部固定板，將本裝置固定于PECVD機臺； 所述合頁、石墨薄片，組合成組件并存在若干組，固定于底部固定板。2.如權利要求1所述的底部固定板，其特征在于，其形狀為長條形，安裝方向平行于PECVD機臺的等離子體發(fā)射源。3.如權利要求1和2所述的底部固定板，其特征在于，長度大于等離子體發(fā)射源的離子流出口，并且小于反應腔室的長度。4.如權利要求1所述的合頁和石墨薄片，其特征在于，可以180度翻轉的合頁上安裝的石墨薄片。5.如權利要求1和4所述的石墨薄片，其特征在于，為扁平的正方形，面積大于放置硅片的石墨架上的單個槽位。6.如權利要求1、4和5所述的石墨薄片，其特征在于，通過翻轉石墨薄片，調節(jié)石墨薄片處于對等離子體發(fā)射源的“遮擋”或“非遮擋”狀態(tài)。7.如權利要求1、4所述的合頁和石墨薄片，其特征在于，可以單獨控制每一片石墨薄片的翻轉。8.如權利要求1、4、5、6和7所述的石墨薄片，可以通過翻轉石墨薄片遮擋等離子體發(fā)射源，從而增加鍍膜工藝的均勻性。
【文檔編號】H01L21/67GK105895551SQ201410817102
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年12月25日
【發(fā)明人】沈凱鋒
【申請人】百力達太陽能股份有限公司