氮化硅膜制备装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种能够降低生产成本同时也能够避免铜电极被撞歪的氮化硅膜制备装置。该装置将炉门固定在托杆上，在需要打开炉门时，只需启动驱动装置使滑动块沿滑竿移动，滑块在移动的同时带动托架移动进而带动托杆移动，由于炉门固定在托杆上，托杆在移动时会打开炉门，由于铜电极设置在炉门的内侧中央，电极插孔设置在石英舟朝向炉门的一端，因而，在放置石英舟时，便可以调整石英舟放置的位置使铜电极准确的插入电极插孔内，有效避免了因盲目对准导致铜电极被撞歪的情况发生，另外，该装置的炉门开闭都是通过托杆的移动完成，不容易损坏驱动装置，可以大大降低生产成本。适合在太阳能电池硅片加工设备领域推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池硅片加工设备领域，尤其是一种氮化硅膜制备装置。
技术介绍
由于太阳光照射到太阳能电池的硅片上，其中一部分太阳光会被反射，即使对将硅表面设计成绒面，虽然入射光会产生多次反射可以增加光的吸收率，但是，还是会有一部分的太阳光会被反射，为了减少太阳光的反射损失，通常所采取的办法是在太阳能电池的硅片表面覆盖一层减反射膜，这层薄膜可以减少太阳光的反射率，增加光电转换效率，在晶体硅表面淀积减反射膜技术中，氮化硅膜具有高绝缘性、化学稳定性好、致密性好、硬度高等特点，同时具有良好的掩蔽金属和水离子沉积的能力，从而被广泛采用。在晶体硅太阳能电池制造过程中，制备氮化硅膜通常采用等离子体增强化学气相沉积法，简称为PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)，PECVD是利用强电场使所需的气体源分子电离产生等离子体，等离子体中含有很多活性很高的化学基团，这些基团经过经一系列化学和等离子体反应，在硅片表面形成固态薄膜。目前，在晶体硅太阳能电池制造过程中，用于制备氮化硅膜的装置主要包括设置有炉门的真空沉积室，真空沉积室内设有石墨舟，硅片放置于石墨舟上，真空沉积室上设有进气口与排气口，所述进气口上连接有用于通入制程气体的进气管，所述排气口上连接有排放管，排放管末端连接有真空泵，真空泵的进口与排放管的出口相连，真空泵的出口连接有尾排管，所述制程气体是指在氮化硅膜制备过程中用于反应的气体，一般情况下，在氮化硅膜制备过程中所使用的制程气体主要有以下两种：氨气、氢化硅(硅烷)，该氮化硅膜制备装置的工作过程如下：将各种制程气体分别通过不同的进气管通入真空沉积室内，不同的制程气体在真空沉积室内混合后并且在真空沉积室内电离成离子，经过多次碰撞产生大量的活性基，逐步附着在太阳能电池硅片的表面，形成一层SixNy薄膜。这种氮化硅膜制备装置在实际使用过程中存在以下问题：首先，由于用于制备氮化硅膜的装置的炉门通常较重，人工打开或关闭较为困难，为了将方便将石墨舟放入真空沉积室内和从真空沉积室内取出，通常在炉门上都设置有用于打开或关闭炉门的开关装置，现有的开关装置包括一个前进电机和一个旋转电机，前进电机用于将炉门与真空沉积室接触与分离，旋转电机用于将炉门旋转到炉口的侧面，让出了进出真空沉积室的空间，前进电机通过一根推拉杆与炉门相连，旋转电机通过一根旋转杆与炉门相连，这种开关装置在使用过程中，存在以下问题：这种结构的开关装置，旋转电机与炉门分别位于旋转杆的两端，这就使得旋转电机需要提供很大的旋转力矩才能使炉门转动，旋转电机承受的旋转力矩较大，电机的负荷较大，很容易将旋转电机烧坏，旋转电机的使用寿命较短，需要频繁的更换电机，不但影响生产的正常进行，同时也大大增加了生产成本，同时，现有的氮化硅膜制备装置的铜电极是固定在真空沉积室的后端，炉门是设置在真空沉积室的前端，在将石墨舟放入真空沉积室内后，石墨舟的端面设置的电极插孔需要与铜电极对准后才能通电，但是由于铜电极在真空沉积室内部，只能不断的尝试使其对准，这样很容易将铜电极撞歪，无法与插孔匹配，而且插入的匹配度很难保证，容易导致沉积工艺不能顺利进行，而且维修时很不方便；其次，在氮化硅膜制备装置工作的过程中，真空沉积室内的温度需保持在一个稳定的范围内，由于现有的氮化硅膜制备装置都是直接将氨气、氢化硅的混合气直接通入真空沉积室内，由于氨气、氢化硅的温度较低，一般接近室温，当二者进入温度高达400摄氏度的高温环境后，势必会对真空沉积室内的温度造成较大的影响，如果真空沉积室内温度波动变化较大会导致最后形成的氮化硅膜质量层次不齐，影响电池片的转换效率；再者，现有的氮化硅膜制备装置在沉积过程中产生的尾气都是在真空泵的作用下，依次沿排放管、真空泵、尾排管排放到外界，由于沉积过程中硅烷有一部分不能完全反应，没有反应的硅烷和尾气混合在一起排出，硅烷气体遇到空气就会自燃，由于尾气在排放管以及真空泵内都不会遇到空气，也就不会发生自燃，但是一旦尾气进入尾排管后，由于尾排管与外界空气连通，因此，进入尾排管的尾气中含有的硅烷很容易自燃，使得尾排管经常着火，严重时还会导致尾排管爆炸，造成生产事故，其安全性较差；另外，现有的氮化硅膜制备装置在进行沉积工艺之前需要先利用真空泵将真空沉积室内抽至一定的真空度，然后再进行沉积工艺，在沉积工艺过程中，真空泵一直工作其目的一是为了保证真空沉积室内保持一定的真空度，同时也将沉积产生的尾气排出，由于现有的氮化硅膜制备装置的真空泵与真空沉积室的排气口之间只有一根内径为60mm左右的排放管，该排放管内径较粗，在沉积工艺之前将真空沉积室内抽真空时效果较好，但是，在沉积工艺过程中，由于排放管内径较粗，会将真空沉积室内的制程气体快速的抽走，有些制程气体还未来的及反应便被真空泵抽走，这样便需要通入大量的制程气体才能保证沉积反应的正常进行，容易造成制程气体的浪费，致使生产成本增加。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够降低生产成本同时也能够避免铜电极被撞歪的氮化硅膜制备装置。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：该氮化硅膜制备装置，包括设置有炉门的真空沉积室，真空沉积室内设有石墨舟，硅片放置于石墨舟上，真空沉积室上设有进气口与排气口，所述进气口上连接有用于通入制程气体的进气管，所述排气口上连接有排放管，排放管末端连接有真空泵，真空泵的进口与排放管的出口相连，真空泵的出口连接有尾排管，所述石墨舟下方设置有用于承载石墨舟的托杆，所述托杆朝向炉门的一端穿过炉门，所述炉门固定在托杆上，所述炉门内侧的中央固定有铜电极，所述石墨舟朝向炉门的一端设置有电极插孔，所述铜电极的位置与电极插孔的位置相对应，所述托杆伸出炉门的一端固定有托架，所述托架通过连接杆固定在滑动块上，所述滑动块固定在滑竿上，所述滑动块、滑竿均位于炉门边缘的外侧，所述滑竿的轴线与真空沉积室轴线互相平行，所述滑动块上连接有使滑动块沿滑竿移动的驱动装置。进一步的是，所述炉门包括石英炉门和位于石英炉门外侧的支撑体组成，所述支撑体采用生铁制作而成，所述支撑体的表面开有多个减轻孔。进一步的是，所述进气管与进气口之间设置有气体混合装置，所述气体混合装置包括芯体、壳体，芯体设置在壳体内，芯体表面开有螺旋槽，所述螺旋槽的内壁与壳体的内壁围成封闭的螺旋式气体通道，所述螺旋式气体通道的一端与进气管相连，另一端与真空沉积室上设置有的进气口相连，所述壳体的外表面设置有加热装置。进一步的是，所述加热装置包括一层加本文档来自技高网...

【技术保护点】
氮化硅膜制备装置，包括设置有炉门(1)的真空沉积室(2)，真空沉积室(2)内设有石墨舟(3)，硅片放置于石墨舟(3)上，真空沉积室(2)上设有进气口(4)与排气口(5)，所述进气口(4)上连接有用于通入制程气体的进气管(6)，所述排气口(5)上连接有排放管(8)，排放管(8)末端连接有真空泵(9)，真空泵(9)的进口与排放管(8)的出口相连，真空泵(9)的出口连接有尾排管(10)，其特征在于：所述石墨舟(3)下方设置有用于承载石墨舟(3)的托杆(11)，所述托杆(11)朝向炉门(1)的一端穿过炉门(1)，所述炉门(1)固定在托杆(11)上，所述炉门(1)内侧的中央固定有铜电极(21)，所述石墨舟(3)朝向炉门(1)的一端设置有电极插孔(22)，所述铜电极(21)的位置与电极插孔(22)的位置相对应，所述托杆(11)伸出炉门(1)的一端固定有托架(23)，所述托架(23)通过连接杆固定在滑动块(24)上，所述滑动块(24)固定在滑竿(25)上，所述滑动块(24)、滑竿(25)均位于炉门(1)边缘的外侧，所述滑竿(25)的轴线与真空沉积室(2)轴线互相平行，所述滑动块(24)上连接有使滑动块(24)沿滑竿(25)移动的驱动装置。...

【技术特征摘要】
1.氮化硅膜制备装置，包括设置有炉门(1)的真空沉积室(2)，真空沉积室(2)内设
有石墨舟(3)，硅片放置于石墨舟(3)上，真空沉积室(2)上设有进气口(4)与排气口(5)，
所述进气口(4)上连接有用于通入制程气体的进气管(6)，所述排气口(5)上连接有排放
管(8)，排放管(8)末端连接有真空泵(9)，真空泵(9)的进口与排放管(8)的出口相连，
真空泵(9)的出口连接有尾排管(10)，其特征在于：所述石墨舟(3)下方设置有用于承载
石墨舟(3)的托杆(11)，所述托杆(11)朝向炉门(1)的一端穿过炉门(1)，所述炉门(1)
固定在托杆(11)上，所述炉门(1)内侧的中央固定有铜电极(21)，所述石墨舟(3)朝向
炉门(1)的一端设置有电极插孔(22)，所述铜电极(21)的位置与电极插孔(22)的位置
相对应，所述托杆(11)伸出炉门(1)的一端固定有托架(23)，所述托架(23)通过连接
杆固定在滑动块(24)上，所述滑动块(24)固定在滑竿(25)上，所述滑动块(24)、滑竿
(25)均位于炉门(1)边缘的外侧，所述滑竿(25)的轴线与真空沉积室(2)轴线互相平
行，所述滑动块(24)上连接有使滑动块(24)沿滑竿(25)移动的驱动装置。
2.如权利要求1所述的氮化硅膜制备装置，其特征在于：所述炉门(1)包括石英炉门
(101)和位于石英炉门(101)外侧的支撑体(102)组成，所述支撑体(102)采用生铁制
作而成，所述支撑体(102)的表面开有多个减轻孔(103)。
3.如权利要求2所述的氮化硅膜制备装置，其特征在于：所述进气管(6)与进气口(4)
之间设置有气体混合装置(12)，所述气体混合装置(12)包括芯体(121)、壳体(122)，芯
体(121)设置在壳体(122)内，芯体(121)表面开有螺旋槽(123)，所述螺旋槽(123)
的内壁与壳体(122)的内壁围成封闭的螺旋式气体通道，所述螺旋式气体通道的一端与...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈五奎，李军，徐文州，陈磊，上官新龙，
申请(专利权)人：乐山新天源太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51