一种平板ＰＥＣＶＤ氮化硅覆膜系统技术方案

本实用新型专利技术涉及氮化硅（ＳｉＮｘ）薄膜领域，具体为一种平板ＰＥＣＶＤ氮化硅覆膜系统。该系统设有装载腔Ｉ、装载腔ＩＩ、工艺腔、卸载腔Ｉ和卸载腔ＩＩ，装载腔Ｉ、装载腔ＩＩ、工艺腔、卸载腔Ｉ和卸载腔ＩＩ为模块化的五个腔体，装载腔Ｉ和装载腔ＩＩ相通，装载腔ＩＩ和工艺腔相通，工艺腔和卸载腔Ｉ相通，卸载腔Ｉ和卸载腔ＩＩ相通。采用本实用新型专利技术后，产量高出ＳＤ３０产量的１．４７倍，成本更低，可以解决现有技术中存在的产量不足、成本较高等问题，采用模块化设计的五腔室在真空条件下工作的ＳＤ５０大型平板ＰＥＣＶＤ氮化硅覆膜系统，可根据现场需要选配电池片机械手，最终实现全自动无人化生产运行。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及氮化硅(SiNx)薄膜领域，具体为一种平板PECVD氮化硅覆膜系统。
技术介绍
为了提高光伏晶硅电池光电转换效率和使用寿命，提高光伏电池的光吸收率，在 光伏晶硅电池表面制备减反射薄膜主要采用等离子体增强化学气相沉积方法(PECVD)，同 时还起到体钝化和面钝化作用，降低光伏电池组件的衰减速度，等离子体增强化学气相沉 积方法(PECVD)是制备薄膜材料的几种方法中技术最为成熟、操作较为简单的一种，联续 自动化生产。现阶段在光伏生产领域使用的制备氮化硅薄膜的设备有两种，一种为管式结 构的PECVD设备，这种结构的设备单次生产时间过长，导致产量很低，没有联续生产的能 力。另一种为进口多腔室平板式PECVD设备，可以实现自动化生产，但非模块化设计，成本 很 I^J。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种平板PECVD氮化硅覆膜系统，解决现有技术中存 在的生产时间长、成本较高等问题。本技术采用模块化设计的五腔室在真空条件下工 作的SD50大型平板PECVD氮化硅覆膜系统，可根据现场需要选配电池片机械手，最终实现 全自动无人化生产运行。本技术的技术方案是一种平板PECVD氮化硅覆膜系统，该系统设有装载腔I、装载腔II、工艺腔、卸载腔 I和卸载腔II，装载腔I、装载腔II、工艺腔、卸载腔I和卸载腔II为模块化的五个腔体，装 载腔I和装载腔II相通，装载腔II和工艺腔相通，工艺腔和卸载腔I相通，卸载腔I和卸 载腔II相通。所述的平板PECVD氮化硅覆膜系统，装载腔I的外侧依次设置双装载台和进载台， 卸载腔II的外侧依次设置双卸载台和出载台。所述的平板PECVD氮化硅覆膜系统，还包括真空抽气系统I、真空抽气系统II和真 空抽气系统III，真空抽气系统I分别与装载腔I和装载腔II连通，真空抽气系统II与工 艺腔连通，真空抽气系统III分别与卸载腔I和卸载腔II连通。所述的平板PECVD氮化硅覆膜系统，装载腔I、卸载腔II分别与洁净空气回填系统 连通。本技术的有益效果是1、本技术包括进载台、双装载台、装载腔I、装载腔II、工艺腔、卸载腔I、卸载 腔II、双卸载台、出载台、洁净空气回填系统、真空抽气系统、气路系统、电控系统、自控系统 及各辅助系统等，采用高产量、模块化设计，它是可根据用户量身定做的一种模块化五腔室 (装载腔I、装载腔II、工艺腔、卸载腔I和卸载腔II)在真空条件下工作的SD50大型平板PECVD氮化硅覆膜系统，产能比原有的高出1. 47倍。 2、本技术在工作的情况下，同样能达到管式PECVD和进口平板式PECVD的技 术指标，例如(1)可无人全自动或手动实现光伏电池片氮化硅(SiNx)薄膜制备，全程用工业微 机实现自动控制；(2)每千万成本降低到70% ；(3)高产量50丽/年(2750片/每小时)；(4)膜厚均勻性片内(125mmX 125mm)≤士2.5%，片间≤士4%，批间≤士4% ；(5)折射率范围2. 0 2. 1批次的一致性士 1. 5% ；(6)具有完善的报警功能及安全互锁装置；(7)快速冷却；(8)成膜温度400 450°C连续可调；(9)可根据用户量身定制多腔体多工位组合，适用于各种光伏晶硅片薄膜制备。附图说明图1是本技术的结构示意图。图中，1进载台；2双装载台；3洁净空气回填系 统；4装载腔I ；5装载腔II ；6真空抽气系统I ；7工艺腔；8真空抽气系统II ；9卸载腔I ； 10卸载腔II ；11真空抽气系统III ；12双卸载台；13出载台；14管道。具体实施方式以下结合附图对本技术的结构和原理作进一步详细说明。如图1所示，本技术平板PECVD氮化硅覆膜系统，主要包括进载台1、双装载 台2、洁净空气回填系统3、装载腔I 4、装载腔II 5、真空抽气系统I 6、工艺腔7、真空抽气 系统II 8、卸载腔I 9、卸载腔II 10、真空抽气系统III 11、双卸载台12和出载台13等， 具体结构如下装载腔I 4、装载腔II 5、工艺腔7、卸载腔I 9和卸载腔II 10为模块化的五个 腔体，装载腔I 4和装载腔II 5相通，装载腔II 5和工艺腔7相通，工艺腔7和卸载腔I 9相通，卸载腔I 9和卸载腔II 10相通，装载腔I 4的外侧依次设置双装载台2和进载台 1，卸载腔II 10的外侧依次设置双卸载台12和出载台13。真空抽气系统I 6分别与装载 腔I 4和装载腔II 5连通，真空抽气系统II 8与工艺腔7连通，真空抽气系统III 11分 别与卸载腔I 9和卸载腔II 10连通。另外，装载腔I 4、卸载腔II 10分别通过管道14与 洁净空气回填系统3连通，回填空气时的运行成本几乎为可以忽略。图中，装载腔I 4、装载腔II 5、工艺腔7、卸载腔I 9和卸载腔II 10按自上而下 依次设置；装载腔I 4的顶部依次设置双装载台2和进载台1 ；卸载腔II 10的底部依次设 置双卸载台12和出载台13。本实施例为SD50大型平板PECVD氮化硅覆膜系统，SD是型号，50代表50丽的产能。装配时，把进载台1、双装载台2、装载腔I 4、装载腔II 5、工艺腔7、卸载腔I 9、 卸载腔II 10、双卸载台12和出载台13分别按照位置用螺栓固定在台架上，各台架之间用螺栓连接在一起，再把真空抽气系统用管路分别与装载腔I 4、装载腔II 5、工艺腔7、卸载腔I 9和卸载腔II 10连接起来。本技术中，为了配合产能的提高，原来两人一个装载台，需要再增加一个装载 台和一个人才能满足。本技术中，同样为了配合产能的提高，原来两人一个卸载台，需要再增加一个 卸载台和一个人才能满足。本技术的工作流程首先，把光伏晶硅片摆放在双装载台2中的承载板上，通过洁净空气回填系统3 将装载腔I 4回填洁净空气到大气压状态后，打开真空闭锁装置，承载板由双装载台2传 输到装载腔I 4 ；关闭真空闭锁装置，同时加热承载板并抽气到预订真空度，承载板预热到 400°C，承载板自动传输到装载腔II 5，继续加热到400°C，这样延长了承载板加热时间，被 加热的硅片温度更均勻，承载板自动传输到工艺腔7中，运动中进行氮化硅覆膜，沉积区加 长50 %，沉积速度加快，沉积效率更高，工艺腔7由进气装置、抽气装置和加热装置及壳体 组成，覆膜工艺要求在平衡真空条件下进行。氮化硅覆膜完成后，承载板传送到卸载腔I 9， 进行降温，延长冷却时间，更方便取硅片，承载板传送到卸载腔II 10并回填洁净空气到大 气压状态，开启卸载腔II 10的真空闭锁装置，承载板携带光伏晶硅片输送到双卸载台12， 进行卸载光伏晶硅片。卸载完毕后，承载板输送到出载台13，经过下传输系统自动将承载板 运送到进载台1，承载板再由进载台1运输到双装载台2，开始下一轮覆膜生长。本技术中，图1仅为一种优化模式，也可以根据用户对工艺流程的要求不同， 量身定制不同的结构形式，如用户现场需要从左向右或从右向左都可以无需改造而直接实 现，在装、卸载台处安装机械手进行装、卸光伏晶硅片，即可实现无人全自动化生产，在工艺 腔可分别扩展为多个进气装置，以达到生长双层薄膜的目的，即本设备同时具有研发功能。权利要求一种平板PECVD氮化硅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平板ＰＥＣＶＤ氮化硅覆膜系统，其特征在于：该系统设有装载腔Ⅰ、装载腔Ⅱ、工艺腔、卸载腔Ⅰ和卸载腔Ⅱ，装载腔Ⅰ、装载腔Ⅱ、工艺腔、卸载腔Ⅰ和卸载腔Ⅱ为模块化的五个腔体，装载腔Ⅰ和装载腔Ⅱ相通，装载腔Ⅱ和工艺腔相通，工艺腔和卸载腔Ⅰ相通，卸载腔Ⅰ和卸载腔Ⅱ相通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张振厚，赵科新，赵崇凌，李士军，张健，张冬，洪克超，段鑫阳，徐宝利，钟福强，陆涛，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳科学仪器研制中心有限公司，
类型：实用新型
国别省市：89[]