PECVD设备及其所用的PECVD镀膜方法技术

本发明专利技术提供PECVD设备及其所用的PECVD镀膜方法。该PECVD设备包括：外腔；设置在外腔内的内腔上盖；滚轮模块，其设置在外腔内并位于内腔上盖下方，其包括多个滚轮组、驱动多个滚轮组升降以在托盘接送位和托盘封闭位之间移动的第一驱动模块、驱动多个滚轮组转动从而驱动托盘水平移动的第二驱动模块；以及控制模块，其配置成控制第二驱动模块驱动多个滚轮组在托盘接送位接收水平送入外腔的托盘并将其水平传送到位，并在到位后控制第一驱动模块向上驱动多个滚轮组使其进入托盘封闭位而顶推其所支撑的托盘在边缘处与内腔上盖相压靠，从而形成由内腔上盖和托盘构成的、用于进行PECVD成膜工艺的内腔。本发明专利技术能提高成膜质量、传送速度，并能降低设备故障率和成本。

【技术实现步骤摘要】
PECVD设备及其所用的PECVD镀膜方法
本专利技术涉及太阳能电池制造领域，特别涉及PECVD设备及其所用的PECVD镀膜方法。
技术介绍
薄膜/晶硅异质结太阳能电池(以下简称异质结太阳能电池，又可称HIT或HJT或SHJ太阳能电池)属于第三代高效太阳能电池技术，它结合了晶体硅与硅薄膜的优势，具有转换效率高、温度系数低等特点，是高效晶体硅太阳能电池的重要发展方向之一。特别是双面的异质结太阳能电池转换效率可以达到26％以上，具有广阔的市场前景。生产HIT太阳能电池的核心设备是用于形成i型非晶硅薄膜、n型非晶硅薄膜、p型非晶硅薄膜的等离子增强化学气相沉积(PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition；简称PECVD)设备。市场上现有的HIT太阳能电池用PECVD设备按传送承载硅片的托盘进入PECVD反应腔的方式大致可分为滚轮式PECVD设备和机械臂式PECVD设备。所述滚轮式PECVD设备通常在反应腔内部直接形成PECVD膜，具有传动速度快、设备简单、成本低等优点，但存在着等离子体不稳定、成膜膜质不好、难清洗、成品效率略低等缺点。机械臂式PECVD设备按反应腔的构造可再分为只有一个反应腔的单腔机械臂式PECVD设备和具有内外两个腔的腔中腔(box-in-box)机械臂式PECVD设备。单腔机械臂式PECVD设备可在反应腔内直接成膜，具有设备比较成熟的优点，但存在着设备成本高、速度慢、效率低、不适合制造HIT太阳能电池等缺点。目前腔中腔PECVD设备具有产品效率高和成膜质量好的优点，特别是其成膜质量已经得到业界一致认可，但却存在着设备成本高和速度不够快等缺点。因此，如何提供一种PECVD设备及其所用的PECVD镀膜方法以便能利用腔中腔PECVD设备带来的成膜质量高的优势，同时又能利用滚轮传送的高速度的优势，已成为业内亟待解决的技术问题。
技术实现思路
针对现有技术的上述问题，本专利技术提出了一种PECVD设备，其包括：外腔；内腔上盖，其设置在所述外腔内；滚轮模块，其设置在所述外腔内并位于所述内腔上盖下方，所述滚轮模块包括用于支撑或驱动托盘的多个滚轮组、用于驱动多个滚轮组升降以在托盘接送位和托盘封闭位之间移动的第一驱动模块、以及用于驱动多个滚轮组转动从而驱动托盘水平移动的第二驱动模块；以及控制模块，其配置成控制所述第二驱动模块驱动所述多个滚轮组在托盘接送位接收水平送入外腔的托盘并将其水平传送到位，并在所述托盘水平传送到位后控制所述第一驱动模块向上驱动所述多个滚轮组使其进入托盘封闭位，进入托盘封闭位的所述多个滚轮组顶推其所支撑的托盘在托盘边缘处与所述内腔上盖的末端相压靠，从而形成由所述内腔上盖和所述托盘构成的、用于进行PECVD成膜工艺的内腔。在一实施例中，所述PECVD设备还包括射频电源，所述射频电源包括正极和与地电性连接的负极；所述内腔上盖包括底壁以及围绕底壁设置的侧壁，所述底壁中设置有电加热模块，所述底壁贯通开设有用于通入PECVD成膜工艺气体的供气通路，由所述侧壁和底壁围成的盖腔中设置有用于连接射频电源正极的上极板，所述侧壁的末端设置有封闭圈，所述封闭圈压靠由进入所述托盘封闭位上的所述多个滚轮组顶推的所述托盘的边缘。在一实施例中，所述PECVD设备包括围绕所述多个滚轮组设置的、呈框状的下压板，所述控制模块控制第一驱动模块驱动所述下压板在最低位及托盘封闭位之间移动，所述下压板在最低位时其上表面低于位于托盘接送位的所述多个滚轮组的滚轮传送面，所述下压板在托盘封闭位时其上表面与位于托盘封闭位的所述多个滚轮组的滚轮传送面持平，并共同将所述托盘的边缘压靠在所述封闭圈上。在一实施例中，所述内腔上盖、位于所述托盘封闭位上的所述多个滚轮组、下压板及其支撑的所述托盘均与地电性连接，所述控制模块控制工艺气体源经由所述供气通路向所述内腔供应PECVD成膜工艺气体，并控制所述射频电源提供射频电能而将PECVD成膜工艺气体激发成等离子体，使得所述等离子体沉积在由所述托盘承载的硅片上。在一实施例中，所述PECVD设备还包括设置在所述外腔中的红外加热器组和反射板，所述红外加热器组设置在所述多个滚轮组下方，所述反射板设置在所述红外加热器下方且通过反射阻挡红外线穿过，所述控制模块在所述内腔进行PECVD成膜工艺时通过控制电加热模块和红外加热器组将所述内腔的温度控制在150～300摄氏度。在一实施例中，所述PECVD设备还包括设置在所述外腔内且位于所述多个滚轮组下方的限位件，所述控制模块控制所述第一驱动模块同时驱动所述多个滚轮组和下压板从托盘封闭位下降至所述托盘接送位，所述限位件阻挡位于所述托盘接送位中的所述多个滚轮组继续下降，所述控制模块在所述下压板下降至所述托盘接送位后，继续控制所述第一驱动模块驱动所述下压板下降至其最低位。本专利技术还公开一种用于上述任一实施例所述的PECVD设备的PECVD镀膜方法，所述方法包括以下步骤：(a).由滚轮模块的第二驱动模块驱动所述多个滚轮组在托盘接送位接收水平送入外腔的托盘并将其水平传送到位；(b).在所述托盘水平传送到位后，由滚轮模块的第一驱动模块将支撑有托盘的所述多个滚轮组从托盘接送位向上驱动到托盘封闭位；(c).所述多个滚轮组进入托盘封闭位，并顶推其所支撑的托盘在托盘边缘处与内腔上盖的末端相压靠，从而形成由所述内腔上盖和所述托盘构成的、用于进行PECVD成膜工艺的内腔；(d).将外腔和内腔抽真空成预设压力，将所述内腔的温度控制成预设成膜温度，并将PECVD成膜工艺气体通入所述内腔，通过射频电源提供的射频能量将所述PECVD成膜工艺气体激发成等离子体，使得所述等离子体沉积在由所述托盘承载的硅片上；(e).在沉积结束后，由所述第一驱动模块将支撑有所述托盘的所述多个滚轮组从托盘封闭位向下驱动到托盘接送位；以及(f).由所述第二驱动模块驱动位于托盘接送位上的多个滚轮组转动，从而将所述多个滚轮组承载的托盘水平传送出所述外腔。在一实施例中，所述步骤(b)还包括由所述第一驱动模块将围绕所述多个滚轮组设置的、呈框状的下压板从其最低位向上驱动到托盘封闭位，其中所述下压板在最低位时其上表面低于位于托盘接送位的所述多个滚轮组的滚轮传送面。在一实施例中，所述步骤(d)中的通过内腔上盖底壁中贯通开设的供气通路将PECVD成膜工艺气体通入所述内腔。在一实施例中，所述步骤(d)中的预设成膜温度为150～300摄氏度，所述步骤(d)中通过设置在多个滚轮组下方的红外加热器组配合设置于内腔上盖底壁中的电加热模块将所述内腔加热到150～300摄氏度。在一实施例中，所述步骤(e)包括以下步骤：(e0).在沉积结束后，由所述第一驱动模块将所述多个滚轮组和下压板从托盘封闭位向下驱动到托盘接送位，由位于所述多个滚轮组下方的限位件阻挡所述托盘接送位中的所述多个滚轮组继续下降；(e1).所述第一驱动模块驱动所述下压板下降至所述托盘接送位后，继续驱动所述下压板下降至其最低位。在一实施例中，所述步骤(c)还包括以下步骤：(c0).所述下压板与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PECVD设备，其包括：/n外腔；/n内腔上盖，其设置在所述外腔内；/n滚轮模块，其设置在所述外腔内并位于所述内腔上盖下方，所述滚轮模块包括用于支撑或驱动托盘的多个滚轮组、用于驱动多个滚轮组升降以在托盘接送位和托盘封闭位之间移动的第一驱动模块、以及用于驱动多个滚轮组转动从而驱动托盘水平移动的第二驱动模块；以及/n控制模块，其配置成控制所述第二驱动模块驱动所述多个滚轮组在托盘接送位接收水平送入外腔的托盘并将其水平传送到位，并在所述托盘水平传送到位后控制所述第一驱动模块向上驱动所述多个滚轮组使其进入托盘封闭位，进入托盘封闭位的所述多个滚轮组顶推其所支撑的托盘在托盘边缘处与所述内腔上盖的末端相压靠，从而形成由所述内腔上盖和所述托盘构成的、用于进行PECVD成膜工艺的内腔。/n

【技术特征摘要】
1.一种PECVD设备，其包括：
外腔；
内腔上盖，其设置在所述外腔内；
滚轮模块，其设置在所述外腔内并位于所述内腔上盖下方，所述滚轮模块包括用于支撑或驱动托盘的多个滚轮组、用于驱动多个滚轮组升降以在托盘接送位和托盘封闭位之间移动的第一驱动模块、以及用于驱动多个滚轮组转动从而驱动托盘水平移动的第二驱动模块；以及
控制模块，其配置成控制所述第二驱动模块驱动所述多个滚轮组在托盘接送位接收水平送入外腔的托盘并将其水平传送到位，并在所述托盘水平传送到位后控制所述第一驱动模块向上驱动所述多个滚轮组使其进入托盘封闭位，进入托盘封闭位的所述多个滚轮组顶推其所支撑的托盘在托盘边缘处与所述内腔上盖的末端相压靠，从而形成由所述内腔上盖和所述托盘构成的、用于进行PECVD成膜工艺的内腔。


2.根据权利要求1所述的PECVD设备，其特征在于，所述PECVD设备还包括射频电源，所述射频电源包括正极和与地电性连接的负极；所述内腔上盖包括底壁以及围绕底壁设置的侧壁，所述底壁中设置有电加热模块，所述底壁贯通开设有用于通入PECVD成膜工艺气体的供气通路，由所述侧壁和底壁围成的盖腔中设置有用于连接射频电源正极的上极板，所述侧壁的末端设置有封闭圈，所述封闭圈压靠由进入所述托盘封闭位上的所述多个滚轮组顶推的所述托盘的边缘。


3.根据权利要求2所述的PECVD设备，其特征在于，所述PECVD设备包括围绕所述多个滚轮组设置的、呈框状的下压板，所述控制模块控制第一驱动模块驱动所述下压板在最低位及托盘封闭位之间移动，所述下压板在最低位时其上表面低于位于托盘接送位的所述多个滚轮组的滚轮传送面，所述下压板在托盘封闭位时其上表面与位于托盘封闭位的所述多个滚轮组的滚轮传送面持平，并共同将所述托盘的边缘压靠在所述封闭圈上。


4.根据权利要求3所述的PECVD设备，其特征在于，所述内腔上盖、位于所述托盘封闭位上的所述多个滚轮组、下压板及其支撑的所述托盘均与地电性连接，所述控制模块控制工艺气体源经由所述供气通路向所述内腔供应PECVD成膜工艺气体，并控制所述射频电源提供射频电能而将PECVD成膜工艺气体激发成等离子体，使得所述等离子体沉积在由所述托盘承载的硅片上。


5.根据权利要求1所述的PECVD设备，其特征在于，所述PECVD设备还包括设置在所述外腔中的红外加热器组和反射板，所述红外加热器组设置在所述多个滚轮组下方，所述反射板设置在所述红外加热器下方且通过反射阻挡红外线穿过，所述控制模块在所述内腔进行PECVD成膜工艺时通过控制电加热模块和红外加热器组将所述内腔的温度控制在150～300摄氏度。


6.根据权利要求5所述的PECVD设备，其特征在于，所述PECVD设备还包括设置在所述外腔内且位于所述多个滚轮组下方的限位件，所述控制模块控制所述第一驱动模块同时驱动所述多个滚轮组和下压板从托盘...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨华新，马哲国，董家伟，王慧慧，耿茜，
申请(专利权)人：上海理想万里晖薄膜设备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31