在玻璃基板上沉积二氧化硅涂层的化学气相沉积工艺制造技术

本发明专利技术提供用于沉积二氧化硅涂层的CVD工艺。该工艺包括提供玻璃基板。该工艺还包括形成气态混合物，该气态混合物包括硅烷化合物、氧、含氟化合物和诸如乙烯或丙烯的自由基清除剂。将气态混合物朝向并沿着玻璃基板引导且使得气态混合物在玻璃基板的上方反应以便在其上形成二氧化硅涂层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供用于沉积二氧化硅涂层的CVD工艺。该工艺包括提供玻璃基板。该工艺还包括形成气态混合物，该气态混合物包括硅烷化合物、氧、含氟化合物和诸如乙烯或丙烯的自由基清除剂。将气态混合物朝向并沿着玻璃基板引导且使得气态混合物在玻璃基板的上方反应以便在其上形成二氧化硅涂层。【专利说明】在玻璃基板上沉积二氧化硅涂层的化学气相沉积工艺相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.119(e)要求于2012年2月23日提交的被授予序列号为61/602,354临时申请的优先权，其整个公开内容通过引用并入本文。
本专利技术通常涉及用于制备经涂覆的玻璃制品的化学气相沉积(CVD)工艺以及由此形成的经涂覆的玻璃制品。具体地，本专利技术涉及用于在玻璃基板上形成二氧化硅涂层的CVD工艺以及具有形成于其上的二氧化硅涂层的玻璃制品。
技术介绍
已知在玻璃基板上沉积二氧化硅涂层。然而，已知用于制备二氧化硅涂层的工艺受限于沉积工艺的效率和/或反应性元素的粉末形成(预反应)受到限制。因此，希望设计一种用于在玻璃基板上方形成二氧化硅涂层的改进的工艺。
技术实现思路
在一个实施例中，提供用于沉积二氧化硅涂层的CVD工艺。CVD工艺包括提供玻璃基板和形成气态混合物。在某些实施例中，气态混合物包括硅烷化合物、氧、含氟化合物、和自由基清除剂。在其它实施例中，气态混合物包括硅烷化合物、氧、氟化氢、和自由基清除剂。在这些实施例中，CVD工艺还包括将气态混合物朝向并沿着玻璃基板引导，以及使得混合物在玻璃基板上方反应以在其上形成二氧化硅涂层。 在另一个实施例中，用于淀积二氧化硅涂层的CVD工艺包括提供移动的玻璃基板。玻璃基板具有二氧化娃涂层将在其上方沉积的表面。该表面基本处于大气压力下。在该实施例中，硅烷化合物、氧、氟化氢和自由基清除剂混合以便形成气态混合物以及将气态混合物供给通过涂覆设备。气态混合物从所述涂覆设备排出，并朝向并沿着玻璃基板的表面引导。气态混合物在基板表面处或附近发生反应以便在其上形成二氧化硅涂层。 【专利附图】【附图说明】 从根据附图考虑时的如下详细描述，本工艺的上述以及其它优点对于本领域技术人员而言将变得显而易见，附图以竖直截面示出了根据本专利技术某些实施例的用于实施浮法玻璃工艺的装置的示意图。 【具体实施方式】 应当理解的是，本专利技术可采用多种可选择的方向和步骤顺序，除非明确指定为相反。还应当理解的是，在下面的说明书中描述的具体制品、设备和工艺仅是本专利技术概念的示例性实施例。因此，不能认为涉及所公开实施例的具体尺寸、方向或其它物理特征是限制性的，除非另外明确指出。此外，在本申请该部分内所述的各种实施例中的相同元件通常可用相同的附图标记指代，尽管它们也可以不是上述那样。 在本专利技术的实施例中，提供用于淀积二氧化硅涂层的CVD工艺(以后也称为“CVD工艺”)。 将结合经涂覆的玻璃制品来描述CVD工艺。在某些实施例中，经涂覆的玻璃制品将描述成用于制造太阳能电池。应当由本领域的普通技术人员理解的是经涂覆的玻璃制品也可用作太阳能电池制造中的覆盖层或基板。此外，本文所述的经涂覆的玻璃制品并不限于太阳能电池应用。例如，经涂覆的玻璃制品可用于建筑窗玻璃、电子产品、和/或具有汽车和航空航天应用。 为了描述某些实施例，可通过利用化学式S12来表示二氧化硅涂层。优选地，二氧化硅涂层主要包含硅和氧，以及可能包含微量污染物，例如碳。更优选地，二氧化硅涂层是化学当量的二氧化硅。然而，也可能产生轻度缺氧的二氧化硅涂层且其可能是有用的。因而，二氧化硅涂层可具有另一种合适的化学当量。此外，在某些实施例中，二氧化硅涂层可被掺杂，这样其包括硅、氧和氟。 CVD工艺的特点是其允许以商业上可行的沉积速率来形成二氧化硅涂层。此外，CVD工艺的一个有利之处是比用于形成二氧化硅涂层的已知工艺更有效。因而，可利用比已知工艺中更少的前体材料来获得商业上可行的淀积速率，其降低用于形成这种涂层的成本。例如，利用CVD工艺,可以约150纳米*米/分钟(nm*m/min)或更高的动态沉积速率来形成二氧化硅涂层，可利用比已知工艺中所需更少的硅烷化合物来获得相同的动态沉积速率。此外，在某些实施例中，CVD工艺允许以高于已知工艺的沉积速率来形成二氧化硅涂层。例如，利用CVD工艺,可以约175nm*m/min或更高的动态沉积速率来形成二氧化娃涂层，可利用与相当工艺中所利用的大约相同量的硅烷化合物来获得更小的动态沉积速率。 CVD工艺包括提供玻璃基板。玻璃基板具有在其上方形成二氧化硅涂层的沉积表面。 CVD工艺可与玻璃基板的制造结合在一起进行。在一个实施例中，可利用公知的浮法玻璃制造工艺来形成玻璃基板。浮法玻璃制造工艺的实例在附图中示出。在该实施例中，玻璃基板也可被称为玻璃带。然而，应该意识到CVD工艺可与浮法玻璃制造工艺分离利用，或刚好在玻璃带形成和切割后利用。 在某些实施例中，CVD工艺是一种动态的沉积工艺。在这些实施例中，玻璃基板在形成二氧化硅涂层时移动。优选地，当二氧化硅涂层在其上形成时所述玻璃基板以预定的速率移动，例如以大于3.175米/分钟(125英寸/分钟)的速率移动。在一个实施例中，当二氧化硅涂层形成时，玻璃基板以在3.175米/分钟(125英寸/分钟)和12.7米/分钟(600英寸/分钟)之间的速率移动。 在某些实施例中，玻璃基板被加热。在一个实施例中，当在其上方或其上沉积二氧化硅涂层时玻璃基板的温度为约1100° F(593°C)或更高。在另一个实施例中，玻璃基板的温度在约 1100。F(5930C )和 1400。F(760°C )之间。 优选地，在玻璃基板的沉积表面基本处于大气压力下时，二氧化硅涂层沉积到玻璃基板的沉积表面上。在该实施例中，CVD工艺是常压CVD(APCVD)工艺。然而，CVD工艺并不限于是APCVD工艺，因为在其它实施例中，二氧化硅涂层可在低压条件下形成。 在一个实施例中，玻璃基板是一种钠钙玻璃。然而，CVD工艺不限于钠钙玻璃基板，因为在其它实施例中，玻璃基板可以是硼硅酸盐玻璃。此外，在实施该工艺的过程中可优选利用具有低铁含量的玻璃基板。因而，在某些实施例中，CVD工艺不限于特定的基板组合物。 此外，在某些实施例中，玻璃基板基本上是透明的。然而，本专利技术并不限于透明玻璃基板，因为在实施CVD工艺的过程中也可以利用半透明的玻璃基板。此外，基板的透明度或吸收特性可在实施例之间进行改变。此外，CVD工艺可利用透明或有色的玻璃基板来实施，且并不局限于特定的玻璃基板厚度。 CVD工艺可包括提供硅烷化合物源、氧源、含氟化合物源，和自由基清除剂源。CVD工艺也可包括提供水源。优选地，这些源设置于浮槽腔室以外的位置处。单独的供应管线从反应物(前体)化合物源延伸。 如本文所用的那样，短语“反应物化合物”和“前体化合物”可互换地使用来指代硅烷化合物、氧、含氟化合物、自由基清除剂和水的任意或全部和/或用于描述它们的本文公开的各个实施例。 CVD工艺也包括形成气态混合物。如将由本领域技术人员意识到的那样，适用于气态混合物中的前体化合物应当适用于CVD工艺。这些化合物可在某些时刻是液体或固体但是易挥发的，使得它本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沉积二氧化硅涂层的化学气相沉积工艺，包括：提供玻璃基板；形成气态混合物，包括硅烷化合物、氧、含氟化合物和自由基清除剂；以及将所述气态混合物朝向并沿着玻璃基板引导，且使得混合物在玻璃基板的上方反应，以便在玻璃基板上形成二氧化硅涂层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·M·内尔森，M·M·拉德特克，S·E·菲利普斯，
申请(专利权)人：皮尔金顿集团有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB