PVD设备及其辅助装置制造方法及图纸

本申请涉及一种PVD设备及其辅助装置，PVD设备辅助装置包括：设置于PVD设备的进料腔室与加热腔室之间，在进料腔室的压力达到预设压力阈值时导通的协助抽空装置；设置于加热腔室，检测加热腔室内的水汽，并将检测的实时数据上传的监控装置。在PVD设备的进料腔室与加热腔室之间设置协助抽空装置，在进料腔室的压力达到预设压力阈值时导通，借助加热腔室的组合泵快速抽真空，降低循环时间，同时还利用监控装置检测加热腔室内的水汽并上传实时数据，可更加准确的评估载板寿命，避免未达寿命造成的浪费以及超出寿命造成的工艺效率影响，有效提高产能。提高产能。提高产能。

【技术实现步骤摘要】
PVD设备及其辅助装置


[0001]本申请涉及电池制造
，特别是涉及一种PVD设备及其辅助装置。

技术介绍

[0002]随着光伏产品的不断升级，以及高效异质结电池其效率的不断提高以及成本的不断降低，其市场份额也在不断的增加，目前国内很多电池制造商正积极布局高效异质结电池技术。在异质结电池生产过程中，PVD(Physical Vapor Deposition，物理气相沉积)工序是必不缺少的一部分，硅片需放置在载板上进入腔室进行镀膜，载板在循环使用过程中容易吸附空气中的水汽。而水汽的吸附会导致抽真空速度变慢，导致设备的CT(Cyclic Time，循环时间)时间增加，严重影响产能。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要针对上述问题，提供一种可提高产能的PVD设备及其辅助装置。
[0004]一种PVD设备辅助装置，包括：
[0005]协助抽空装置，设置于PVD设备的进料腔室与加热腔室之间，在所述进料腔室的压力达到预设压力阈值时导通；
[0006]监控装置，设置于所述加热腔室，检测所述加热腔室内的水汽，并将检测的实时数据上传。
[0007]在其中一个实施例中，所述协助抽空装置包括连通所述进料腔室与加热腔室的管路，以及设置于所述管路的控制阀。
[0008]在其中一个实施例中，所述控制阀为气动阀或翻板阀。
[0009]在其中一个实施例中，PVD设备辅助装置还包括连接所述控制阀的上位机。
[0010]在其中一个实施例中，PVD设备辅助装置还包括连接所述监控装置的分析设备。
[0011]在其中一个实施例中，PVD设备辅助装置还包括连接所述分析设备的载板更换提醒装置。
[0012]一种PVD设备，包括依次设置的进料腔室、加热腔室、进料缓冲腔室、工艺腔室、出料缓冲腔室、冷却腔室和出料腔室，还包括上述的PVD设备辅助装置。
[0013]在其中一个实施例中，PVD设备还包括设置在进料腔室、加热腔室、进料缓冲腔室、工艺腔室、出料缓冲腔室、冷却腔室和出料腔室之间的翻板阀。
[0014]在其中一个实施例中，PVD设备还包括连接所述加热腔室的分子泵。
[0015]在其中一个实施例中，PVD设备还包括前级泵，所述前级泵连接所述进料腔室和所述分子泵。
[0016]上述PVD设备及其辅助装置，在PVD设备的进料腔室与加热腔室之间设置协助抽空装置，在进料腔室的压力达到预设压力阈值时导通，借助加热腔室的组合泵快速抽真空，降低循环时间，同时还利用监控装置检测加热腔室内的水汽并上传实时数据，可更加准确的评估载板寿命，避免未达寿命造成的浪费以及超出寿命造成的工艺效率影响，有效提高产
能。
附图说明
[0017]图1为一实施例中PVD设备的结构示意图；
[0018]图2为一实施例中PVD设备辅助装置的结构原理图；
[0019]图3为一实施例中原PVD设备新旧载板水汽监控示意图；
[0020]图4为一实施例中协助抽空PVD设备新旧载板水汽监控示意图。
具体实施方式
[0021]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0022]随着光伏产品的不断升级，以及高效(异质结)电池原辅材料国产化的降本空间。同时高效(异质结)电池因其高效率以及不断降低的成本，市场份额有望超过之前的预测。异质结电池的工艺流程为制绒清洗、非晶硅镀膜、TCO(Transparent Conducting Oxide，透明导电氧化物)镀膜以及丝网印刷四步，其中TCO镀膜为高效(异质结)电池制备导电ITO薄膜，ITO膜层质量的好坏严重影响异质结电池的效率。同时ITO靶材占电池片非硅成本9％左右，ITO的成本的降低也是异质结电池降本工作的重点。
[0023]TCO镀膜常用的是PVD镀膜，常见的为板式PVD镀膜，板式PVD镀膜中，硅片需放置在载板(一种不锈钢耐高温不易变形的载体)上进入腔室进行镀膜，在过程使用中会累积过厚的ITO(Indium Tin Oxide)，ITO是一种N型高导电材料，与水分子类似，ITO也是呈现强极性，所以载板在循环使用过程中容易吸附空气中的水汽。而水汽的吸附会导致抽真空速度变慢，导致设备的CT时间增加，严重影响机台产能；同时由于载板的不连续，也会造成工艺气体串气和靶材的浪费，使得成本上升而效率降低，其严重限制了异质结行业的降本增效。
[0024]其中，PVD设备的腔室构成如图1所示。其由进料腔室C1、加热腔室C2、进料缓冲腔室C3、工艺腔室C4、出料缓冲腔室C5、冷却腔室C6以及出料腔室C7组成。在该PVD设备中，进料腔室C1为自动化与主机台间的缓存，其作用为初步抽真空，使其达到一定真空度后，打开进料腔室C1、加热腔室C2之间的门阀，载板进入加热腔室C2，进料腔室C1为的CT时间大于其他腔室，即该腔室CT时间直接决定了主机台的CT时间。加热腔室C2为精抽真空腔室，该腔室主要负责将真空度进一步抽到工艺底压要求真空度，同时该腔室设置有冷阱和加热，用于加热基片和载板，同时捕捉载板携带进来的水汽。进料缓冲腔室C3为匹配工艺腔带速的匹配腔室，与加热腔室C2类似，该腔室设置有加热和冷阱。
[0025]PVD设备在工作过程中，载板会不断累积ITO分子，使得载板在循环使用过程中容易吸附空气中的水汽，而载板吸附水汽后将会引起包括但不限于产能降低(进料C1腔抽真空较慢)、效率降低(载板水汽捕捉不够充分)、靶材浪费(载板镀膜不连续)等一系列问题。
[0026]针对载板水汽引起的一系列问题，目前主要从载板优化和水汽捕捉两个方向出发，载板优化一般为载板更换周期缩短等，但其更换成本较高，且没有一个合理的监控手段用于载板水汽的监控来决定载板的更换，目前仅仅通过载板循环圈数或者载板使用天数来决定更换载板；而水汽捕捉方面主要为加热腔室C2增加冷阱捕捉水汽，其无法解决进料腔
室C1抽真空的问题，均存在各种弊端。
[0027]在板式PVD镀膜中，硅片需放置在载板上进入腔室进行镀膜，在工作过程中，载板会不断累积ITO分子，与水分子类似，ITO呈现强极性，类似于“溶剂的和极性相似相溶”，所以载板在循环使用过程中容易吸附空气中的水汽，而载板吸附大量水汽后在正常生产过程中会导致以下问题：
[0028]a、吸附大量水汽的载板在进入机台后亦在不断释放吸附饱和的水汽，导致载板在主机台进料腔室C1(该腔室主要由干泵和罗茨泵组成，对于水分子等小分子抽真空速度较慢)初抽真空的速度变慢，使得设备的CT时间增加，而由于腔室本身较大，腔室间阀门通道较大，且加热腔室C2压力较低(5E
‑
4mbar左右)，使得进料腔室C1必须抽至一定真空度(5E
‑
3mbar左右)后才能开启腔室间阀门，严重影响机台产能。
[0029]b、由于设备进料初抽真空腔室抽真本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PVD设备辅助装置，其特征在于，包括：协助抽空装置，设置于PVD设备的进料腔室与加热腔室之间，在所述进料腔室的压力达到预设压力阈值时导通；监控装置，设置于所述加热腔室，检测所述加热腔室内的水汽，并将检测的实时数据上传。2.根据权利要求1所述的PVD设备辅助装置，其特征在于，所述协助抽空装置包括连通所述进料腔室与加热腔室的管路，以及设置于所述管路的控制阀。3.根据权利要求2所述的PVD设备辅助装置，其特征在于，所述控制阀为气动阀或翻板阀。4.根据权利要求2所述的PVD设备辅助装置，其特征在于，还包括连接所述控制阀的上位机。5.根据权利要求4所述的PVD设备辅助装置，其特征在于，还包括连接所述监控装置的分析设备。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐磊，魏科胜，王金，薛建锋，余义，
申请(专利权)人：通威太阳能安徽有限公司，
类型：新型
国别省市：