用于制备硅片表面氧化铝膜的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种能够避免尾排管爆炸的用于制备硅片表面氧化铝膜的装置。该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，真空沉积室上设有进气口与排气口，进气口上连接有用于通入制程气体的导气管，排气口上连接有真空泵，真空泵的出口连接有尾排管，通过尾排管上设置尾气处理装置，真空沉积室内反应完毕的废气在真空泵的作用下，尾气先经过气爆室与空气发生反应，再经过水爆室内与水发生反应，尾气再进入甲烷燃烧时将生成的甲烷燃烧殆尽后再进入尾排管，进入尾排管的尾气由于不含有三甲基铝也就不会发生爆炸，避免了尾排管经常发生爆炸的危险情况发生，其安全性大大提高。适合在太阳能电池硅片加工设备领域推广应用。

A Device for Preparing Alumina Film on Silicon Wafer Surface

The utility model discloses a device for preparing alumina film on silicon wafer surface, which can avoid explosion of tail row tube. The device includes a vacuum depositing chamber with furnace door, a graphite boat in the vacuum depositing chamber, an air inlet and an exhaust port on the vacuum depositing chamber, a guide pipe for entering the process gas on the intake port, a vacuum pump on the exhaust port, a tail exhaust pipe on the outlet of the vacuum pump, a tail gas treatment device on the tail exhaust pipe, and waste water after reaction in the vacuum depositing chamber. Under the action of vacuum pump, exhaust gas reacts with air through gas explosion chamber, then reacts with water through water explosion chamber. When exhaust gas enters methane combustion, it burns up the generated methane and then enters the tail pipe. The tail gas entering the tail pipe will not explode because it does not contain trimethylaluminium, thus avoiding the dangerous situation of tail pipe explosion. Completeness has been greatly improved. It is suitable for popularization and application in the field of solar cell silicon wafer processing equipment.

【技术实现步骤摘要】
用于制备硅片表面氧化铝膜的装置
本技术涉及太阳能电池硅片加工设备领域，尤其是一种用于制备硅片表面氧化铝膜的装置。
技术介绍
为了提高晶体硅电池的转换效率，减少电池片的表面复合是一种有效的方法，这种效果称做钝化。在电池片的正面，减反射薄膜起到了良好的表面钝化作用；在电池片的背面，经过研究人员的分析和测试，铝背场的钝化效果还有很大的提升空间。研究人员从这个角度开发了背钝化电池，即通过在电池片背面镀钝化膜的方式来提升钝化效果。背钝化电池降低了电池片背面的载流子复合，增强了长波光的响应，提高了电池的开路电压，最终电池的效率也将得到提升。SiO2、非晶硅和氧化铝都可以作为背钝化膜，目前的背钝化电池常采用氧化铝作为背钝化膜。在晶体硅太阳能电池制造过程中，制备氧化铝膜通常采用等离子体增强化学气相沉积法，简称为PECVD(PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition)，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，用于制备硅片表面氧化铝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，所述真空沉积室内设置有进气主管和排气主管，所述进气主管水平设置在石墨舟上方，所述进气主管与进气口连通，所述进气口上连接有用于通入制程气体的导气管，所述排气主管水平设置在石墨舟下方，所述排气主管与排气口连通，所述排气口上连接有真空泵，真空泵的进口与排气口连通，真空泵的出口连接有尾排管，所述制程气体是指在氧化铝膜制备过程中用于反应的气体，一般情况下，在氧化铝膜制备过程中所使用的制程气体主要有以下三种：氩气、气态三甲基铝、一氧化二氮，该用于制备硅片表面氧化铝膜的装置的工作过程如下：将三制程气体分别通入真空沉积室内，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，形成一层氧化铝薄膜。这种用于制备硅片表面氧化铝膜的装置在实际使用过程中存在以下问题：首先，现有的用于制备硅片表面氧化铝膜的装置在沉积过程中产生的尾气都是在真空泵的作用下，依次沿排气主管、真空泵、尾排管排放到外界，由于沉积过程中三甲基铝有一部分不能完全反应，没有反应的三甲基铝和尾气混合在一起排出，三甲基铝气体遇到空气就会爆炸，由于尾气在排放管以及真空泵内都不会遇到空气，也就不会发生爆炸，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三甲基铝很容易爆炸，使得尾排管经常爆炸，造成生产事故，其安全性较差；其次，进入真空沉积室内的混合制程气体如何均匀的分布在真空沉积室内直接影响硅片表面的镀膜质量，目前对于如何使进入真空沉积室内的混合制程气体均匀的分布在真空沉积室内一直是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种能够避免尾排管爆炸的用于制备硅片表面氧化铝膜的装置。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：该用于制备硅片表面氧化铝膜的装置，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，所述真空沉积室内设置有进气主管和排气主管，所述进气主管水平设置在石墨舟上方，所述进气主管与进气口连通，所述进气口上连接有用于通入制程气体的导气管，所述排气主管水平设置在石墨舟下方，所述排气主管与排气口连通，所述排气口上连接有真空泵，真空泵的进口与排气口连通，真空泵的出口连接有尾排管，所述尾排管上设置有尾气处理装置，所述尾气处理装置包括依次相连的气爆室、水爆室、甲烷燃烧室，所述气爆室上连接有空气导管，所述空气导管的末端设置有鼓风机，所述空气导管上设置有第一单向气阀，所述水爆室内盛装有水，所述真空泵与气爆室之间的尾排管上设置有第二单向气阀。进一步的是，所述甲烷燃烧室为内径为150mm-300mm不锈钢圆筒。进一步的是，所述圆筒的外表面设置有多个紧固圈，相邻的紧固圈之间通过金属条连接在一起。进一步的是，所述进气口与进气主管之间设置有进气布气装置，所述排气口与排气主管之间设置有排气布气装置；所述进气布气装置包括M级分气结构，所述M≥2，第一级分气结构包括第一进气管，所述第一进气管的前端与进气口相连，第一进气管的末端连接有第一级分气器，所述第一级分气器包括设置在第一进气管内的第一圆筒，所述第一圆筒的外径与第一进气管的内径相同，所述第一圆筒内设置有N1个第一分隔板，所述N1≥2，所述N1个第一分隔板将第一圆筒的内部通道分割成N1个第一子通道，每个第一子通道的横截面面积均相同，每个第一子通道的末端密封连接有一个第二进气管，第二级分气结构包括设置在第二进气管的末端的第二级分气器，所述第二级分气器包括设置在第二进气管内的第二圆筒，所述第二圆筒的外径与第二进气管的内径相同，所述第二圆筒内设置有N2个第二分隔板，所述N2≥2，所述N2个第二分隔板将第二圆筒的内部通道分割成N2个第二子通道，每个第二子通道的横截面面积均相同，每个第二子通道的末端密封连接有一个第三进气管，依次类推，第M级分气结构包括设置在第M进气管末端的第M级分气器，所述第M级分气器包括设置在第M进气管内的第M圆筒，所述第M圆筒的外径与第M进气管的内径相同，所述第M圆筒内设置有NM个第M分隔板，所述NM≥2，所述NM个第M分隔板将第M圆筒的内部通道分割成NM个第M子通道，每个第M子通道的横截面面积均相同，每个第M子通道的末端密封连接有一个第M+1进气管；所述进气主管的两端封闭，进气主管侧壁上沿其轴线方向设置有一排通孔A和一排通孔B，所述通孔A和通孔B的数量相同，所述通孔A位于通孔B上方，且通孔A和通孔B的位置上下一一对应，所述通孔A的数量和第M+1进气管的数量相同，且每个第M+1进气管的末端均与一个通孔A连通，所述通孔B朝向石墨舟；所述排气布气装置包括M级引气结构，所述M≥2，第一级引气结构包括第一排气管，所述第一排气管的前端与排气口相连，第一排气管的末端连接有第一级引气器，所述第一级引气器包括设置在第一排气管内的第一筒体，所述第一筒体的外径与第一排气管的内径相同，所述第一筒体内设置有N1个第一隔板，所述N1≥2，所述N1个第一隔板将第一筒体的内部通道分割成N1个第一子引气道，每个第一子引气道的横截面面积均相同，每个第一子引气道的末端密封连接有一个第二排气管，第二级引气结构包括设置在第二排气管的末端的第二级引气器，所述第二级引气器包括设置在第二排气管内的第二筒体，所述第二筒体的外径与第二排气管的内径相同，所述第二筒体内设置有N2个第二隔板，所述N2≥2，所述N2个第二隔板将第二筒体的内部引气道分割成N2个第二子引气道，每个第二子引气道的横截面面积均相同，每个第二子引气道的末端密封连接有一个第三排气管，依次类推，第M级引气结构包括设置在第M排气管末端的第M级引气器，所述第M级引气器包括设置在第M排气管内的第M筒体，所述第M筒体的外径与第M排气管的内径相同，所述第M筒体内设置有NM个第M隔板，所述NM≥2，所述NM个第M本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于制备硅片表面氧化铝膜的装置，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)，所述真空沉积室(2)内设置有进气主管(6)和排气主管(7)，所述进气主管(6)水平设置在石墨舟(3)上方，所述进气主管(6)与进气口(4)连通，所述进气口(4)上连接有用于通入制程气体的导气管(8)，所述排气主管(7)水平设置在石墨舟(3)下方，所述排气主管(7)与排气口(5)连通，所述排气口(5)上连接有真空泵(9)，真空泵(9)的进口与排气口(5)连通，真空泵(9)的出口连接有尾排管(10)，其特征在于：所述尾排管(10)上设置有尾气处理装置(13)，所述尾气处理装置(13)包括依次相连的气爆室(1301)、水爆室(1302)、甲烷燃烧室(1303)，所述气爆室(1301)上连接有空气导管(1304)，所述空气导管(1304)的末端设置有鼓风机(1305)，所述空气导管(1304)上设置有第一单向气阀(1306)，所述水爆室(1302)内盛装有水，所述真空泵(9)与气爆室(1301)之间的尾排管(10)上设置有第二单向气阀(1307)。...

【技术特征摘要】
1.用于制备硅片表面氧化铝膜的装置，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)，所述真空沉积室(2)内设置有进气主管(6)和排气主管(7)，所述进气主管(6)水平设置在石墨舟(3)上方，所述进气主管(6)与进气口(4)连通，所述进气口(4)上连接有用于通入制程气体的导气管(8)，所述排气主管(7)水平设置在石墨舟(3)下方，所述排气主管(7)与排气口(5)连通，所述排气口(5)上连接有真空泵(9)，真空泵(9)的进口与排气口(5)连通，真空泵(9)的出口连接有尾排管(10)，其特征在于：所述尾排管(10)上设置有尾气处理装置(13)，所述尾气处理装置(13)包括依次相连的气爆室(1301)、水爆室(1302)、甲烷燃烧室(1303)，所述气爆室(1301)上连接有空气导管(1304)，所述空气导管(1304)的末端设置有鼓风机(1305)，所述空气导管(1304)上设置有第一单向气阀(1306)，所述水爆室(1302)内盛装有水，所述真空泵(9)与气爆室(1301)之间的尾排管(10)上设置有第二单向气阀(1307)。2.如权利要求1所述的用于制备硅片表面氧化铝膜的装置，其特征在于：所述甲烷燃烧室(1303)为内径为150mm-300mm不锈钢圆筒。3.如权利要求2所述的用于制备硅片表面氧化铝膜的装置，其特征在于：所述圆筒的外表面设置有多个紧固圈，相邻的紧固圈之间通过金属条连接在一起。4.如权利要求3所述的用于制备硅片表面氧化铝膜的装置，其特征在于：所述进气口(4)与进气主管(6)之间设置有进气布气装置(14)，所述排气口与排气主管(7)之间设置有排气布气装置(15)；所述进气布气装置(14)包括M级分气结构，所述M≥2，第一级分气结构包括第一进气管(1401)，所述第一进气管(1401)的前端与进气口(4)相连，第一进气管(1401)的末端连接有第一级分气器(1402)，所述第一级分气器(1402)包括设置在第一进气管(1401)内的第一圆筒(140201)，所述第一圆筒(140201)的外径与第一进气管(1401)的内径相同，所述第一圆筒(140201)内设置有N1个第一分隔板(140202)，所述N1≥2，所述N1个第一分隔板(140202)将第一圆筒(140201)的内部通道分割成N1个第一子通道(140203)，每个第一子通道(140203)的横截面面积均相同，每个第一子通道(140203)的末端密封连接有一个第二进气管(1403)，第二级分气结构包括设置在第二进气管(1403)的末端的第二级分气器(1404)，所述第二级分气器(1404)包括设置在第二进气管(1403)内的第二圆筒(140401)，所述第二圆筒(140401)的外径与第二进气管(1403)的内径相同，所述第二圆筒(140401)内设置有N2个第二分隔板(140402)，所述N2≥2，所述N2个第二分隔板(140402)将第二圆筒(140401)的内部通道分割成N2个第二子通道(140403)，每个第二子通道(140403)的横截面面积均相同，每个第二子通道(140403)的末端密封连接有一个第三进气管(1405)，依次类推，第M级分气结构包括设置在第M进气管末端的第M级分气器，所述第M级分气器包括设置在第M进气管内的第M圆筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈五奎，刘强，曹卫宏，任超，陈磊，
申请(专利权)人：乐山新天源太阳能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51