具有冷却的背板的ＰＥＣＶＤ工艺腔室制造技术

本发明专利技术大致上是有关于一种用以在一玻璃基板上沉积非晶或微晶硅以制造太阳能伏特电池的等离子增强化学气相沉积腔室。腔室包括一背板，背板具有至少一流体接收导管以接收冷却流体而将腔室内由等离子产生的热移除，藉此稳定化且冷却该背板，以确保基板表面上的材料沉积的均匀性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例是有关于等离子增强化学气相沉积腔室，并且特别是有关于在合适基板上沉积半导体材料以形成光伏特电池的期间的腔室内温度控制。
技术介绍
用于在基板上沉积半导体材料的等离子增强化学气相沉积(PECVD)腔室为此技 艺所公知。美国专利US 6，477，980与美国专利公开案号US2006/0060138A1显示这样的 PECVD腔室的实例，其各自被并入本文以作为参考。等离子工艺包括供应一工艺气体混合物 到真空等离子腔室，并且接着施加电磁能以激发工艺气体至等离子状态。等离子会将气体 混合物分解成离子物种，其中离子物种在合适的基板上执行期望的沉积。扩散器表面与基板表面之间的空间能够被均勻地维持住是重要的，以确保得以适 当地在基板上沉积材料。若扩散器在沉积工艺期间翘曲或下垂，则工艺无法产生期望的均 勻沉积。在PECVD期间，腔室内温度为300°C至450°C或更高，并且会使扩散器变形，尤其是 在使用2200mmX2600mm的大面积基板时。为了使扩散器稳定，已经提供一中央支撑构件， 其中该中央支撑构件延伸在背板与扩散器之间。背板在截面是比扩散器更厚，因而提供实 质静态的支撑。此外，对于中央支撑构件或替代地，背板可以具有多个绕着中心区域形成的 孔，每一孔适于接收一螺纹支撑件，其中该螺纹支撑件用于与扩散器中的相应匹配部分耦 合。已经观察到的是，若等离子的持续时间有限，则这些支撑件非常成功。然而，当在PECVD 腔室中于等离子中产生的高温下沉积相当厚的半导体材料层时，诸如需要用来形成光伏特 电池的本质层时，已经观察到背板本身会下垂、翘曲或变得不稳定，进而使得扩散器移动， 因此破坏了扩散器表面与基板表面之间的分隔均勻性。于是，此技艺存在一种提供一设备的需求，该设备用于稳定化且冷却背板以确保 在基板表面上的材料沉积均勻性。
技术实现思路
本专利技术大致上是有关于一种用以在玻璃基板上沉积非晶或微晶硅以制造太阳能 伏特电池的等离子增强化学气相沉积腔室。腔室包括背板，背板具有至少一流体接收导管 以接收冷却流体而将腔室内由等离子产生的热移除。在一实施例中，本专利技术提供一种用以在玻璃基板上沉积非晶或微晶硅的等离子增 强化学气相沉积腔室。腔室包含冷却的背板，其被该腔室所承载；以及扩散器，其用以提 供工艺气体，该扩散器是与该背板保持热传送接触。在另一实施例中，本专利技术提供一种用以在玻璃基板上沉积非晶或微晶硅的等离子 增强化学气相沉积腔室。腔室包含背板，其被该腔室所承载；分离板，其具有流体接收导 管用以将来自流体源的冷却流体循环，该分离板被固定到该背板且与该背板保持热传送接 触；以及扩散器，其用以提供工艺气体，该扩散器是与该背板和该分离板保持热传送接触。在又另一实施例中，本专利技术提供一种等离子增强化学气相沉积腔室。腔室包含盖体；背板，其与该盖体耦接，该背板具有与其保持热传送接触的流体接收导管用以将来自流 体源的冷却流体循环；框架结构，其与该背板和该盖体耦接，该框架结构包含多个脚件， 其与该盖体耦接且由该盖体延伸；桥组件，其横跨该背板且与该些脚件耦接，该桥组件具有 中心区域；以及支撑环，其通过至少一第一固定件在该中心区域与该背板耦接，并且该支撑 环通过至少一第二固定件与该中心区域耦接；扩散器，其用以提供工艺气体，该扩散器是与 该背板保持热传送接触。附图说明本专利技术之前述特征、详细说明可以通过参照实施例而更加了解，其中一些实施例 是绘示在附图中。然而，应了解，附图仅绘示本专利技术的典型实施例，因而不会限制本专利技术范 围，本专利技术允许其它等效的实施例。图1为根据本专利技术原理所建构的等离子增强化学气相沉积腔室的截面图。图2为一部分的等离子增强化学气相沉积腔室的截面图，其例示这样结构的另一 实施例。图3为根据本专利技术原理所建构的背板的俯视图。图4为沿着图3的线4-4的截面图。图5是绘示根据本专利技术另一实施例一种用以冷却背板的替代性实施例结构。图6为本专利技术的进一步实施例的部分截面图。图7为根据本专利技术所建构的又另一替代性实施例结构的部分截面图。图8为根据本专利技术原理所建构的一替代性等离子增强化学气相沉积腔室的截面 图。主要组件符号说明5 气体源6 端口10腔室侧壁11底部12基板支撑件14基板15扩散器重心支撑件16覆板17气体块18排出管道19纵向孔19a斜向孔20扩散器21大容室22孔洞23小容室24等离子源25接地28背板29真空泵30 盖体34、35、37、38、41 介电间隙物45,46 0形环55上唇部57可弯曲悬挂件 60-76流体导管78流体源79连接器80 处理区域81 表面82热交换器100腔室102开口103背板框架结构104气体输送组件106孔108螺纹化支撑件110穿孔112孔洞114螺纹116管状分隔件118盖板120夹持件122螺丝1240 形环126 垫圈128调整构件130流体导管132流体导管134杆136升降系统142耦接支撑件144桥组件145脚件146锚接螺栓148支撑环150螺栓1δ2孔洞154流体导管156输入端口158输出端口160顶表面162定位板或条164管子166沟槽170背板172-180 枪钻孔182 堵塞184堵塞186堵塞188进入点190进入点192、194 箭头200 背板202扩散器204螺栓206背板208扩散器240薄片金属支撑件332基板接收表面340动态温度控制构件具体实施例方式本专利技术的实施例大体上提供一种等离子增强化学气相沉积腔室，其中背板被用来支撑扩散器，并且背板被建构成具有至少一流体导管以与背板保持热传送接触。流体经由 导管被循环，并且流体被引入导管时的温度是比其被移出导管时的温度更低，藉此将沉积工艺期间由等离子产生的热从背板移除。透过将热从背板移除，背板变得更稳定，并且因 而使扩散器保持冷却以及对准基板，使得由于等离子反应而在基板上所沉积的材料是均勻 的。图1为适于等离子增强化学气相沉积(PECVD)工艺的腔室100的截面图，其中该腔室100用以在大面积玻璃基板上制造各种组件。一种可以被使用的适当PECVD设备是可 由美国加州圣大克劳拉市(Santa Clara)的应用材料公司(Applied Materials, Inc.)获 得。虽然下文将指PECVD设备，应当了解的是本专利技术也能同样被应用到其它处理腔室(包 括其它制造商所制造的处理腔室)。腔室100用来形成在大面积基板上形成结构与组件， 其中该大面积基板是用于平面面板显示器基板、太阳能电池数组光伏特电池的制造。本专利技术特别用在形成非晶、多晶或微晶硅的P-I-N结构，以用在光伏特电池或串叠光伏特电池(tandem photovoltaic cell)。腔室100是由一腔室侧壁10、一底部11、一用于支撑大面积基板14的基板支撑件 12(例如载座)构成。腔室100也具有一端口 6，例如狭缝阀，其通过选择性开启与关闭以 促进大面积基板的传送。腔室100也包括一上盖，上盖具有环绕一进气岐管的一排出管道 18，其中该进气岐管是由一覆板16、一第一板(例如背板28)与一第二板(例如气体散布 板，诸如扩散器20)构成。扩散器20可以是任何实质平坦的实体，其提供多个通道以用于 一种或多种来自气体源5的工艺气体，其中该气体源5耦接到腔室10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用以在玻璃基板上沉积非晶或微晶硅的等离子增强化学气相沉积腔室，其包含：冷却的背板，其被该腔室所承载；以及扩散器，其用以提供工艺气体，该扩散器是与该背板保持热传送接触。

【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：崔寿永，RL蒂纳，JM怀特，
申请(专利权)人：应用材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]