本发明专利技术涉及一种用于容纳要在真空处理工艺中处理的基板的真空室，其包括气体入口（7）和气体分配系统（9），所述气体入口（7）连接至用于容纳气体（A、B）的气体源，所述气体分配系统（9）用于将所述气体（A、B）从所述气体入口（7）分配到在朝向所述基板的多个位置处的多个通向所述真空室的出口孔（8），其中，气体分配系统（9）包括第一板（10）和第二板（5），每块板均具有平坦侧面；第一板（10）具有形成出口孔（8）的多个镗孔（4）；第二板（5）具有布置在平坦侧面上的多个通道（6a、6b）；第一板（10）与第二板（5）通过它们的彼此直接接触的平坦侧面安装到一起，使得第一板（10）的每个镗孔（4）布置在第二板（5）的通道（6a、6b）终止的位置，气体（A、B）通过各个通道（6a、6b）分配到镗孔（4）中；以及各个通道（6a、6b）汇合成连接至气体入口（7）的至少一个共同通道（6a、6b），从而形成分支布置。包括气体分配系统（9）的真空室显著改善了基板涂层的同质性，从而在也降低了制造成本的同时，改善了如此制造的基板的质量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于容纳要在真空处理工艺中处理的基板的真空室，其包括气体入口和气体分配系统，所述气体入口连接至用于容纳气体的气体源，所述气体分配系统用于将气体从气体入口分配到在朝向所述基板的多个位置处的多个通向所述真空室的出口孔。特别地，本专利技术涉及一种用于均匀地分配前体气体或在低压化学气相沉积反应器中的气体的系统。该气体分配系统可应用于所有化学气相沉积反应器，以改善局部气流均匀性，从而改善涂层同质性。该系统还允许在没有靠近基板表面进行预混合的情况下独立地输送例如反应前体材料，以减少在反应器本身上的寄生沉积。
技术介绍
大家在本领域中熟知沉积或涂层处理工艺、特别地薄膜沉积处理工艺。特别地对于大面积涂层的制造，沉积均匀性是重要的标准。如今，在薄膜技术中，以小规模实现的层特性需要延伸至大面积的基板。通常，对小区域上的集成规格越严，则在较大的区域上需要的均匀性越好。典型的示例是集成电路(IC)工业:在IC工业中，多个薄膜层被彼此调节。需要在整个基板区域上维持所述调节，这一情况使得，在整个晶片上的所有相关层的全部关键特性中，良好的均匀性对所述所有相关层十分重要。类似的示例是薄膜太阳能电池应用。在此，需要将允许高效率的电池特性应用于整个集成模块上。具有“不符合规格”特性的区域将使单独的电池劣化。这样的电池具有较低的效率，会带来较高的串联电阻。结果，电池特性不良的区域降低了整个太阳能模块的总性能。对于化学气相 沉积(CVD)处理工艺，温度均匀性和气体分配同质性是最重要的因素。因此，在能够被泵浦抽气从而使压力比大气压力还低的真空壳体中，低压化学气相沉积(LPCVD)反应器的最相关的部分是:(i)受热基板载台，也称作“热板”，以在基板上通过加热来加速前体材料的化学反应，以及(ii)气体增压室(gas plenum)，用于在反应室内分配前体材料。如现有技术的图1所示，所述气体增压室可具有不同的设计，但通常由用以减少气体增压室上的寄生涂层的冷却部分1、用以分配气体的气体喷射单元2和管网3组成。所述管网3通常具有镗孔4，所述镗孔4容易地分布在管网3的长度上，以便允许定量配给气体和/或前体材料。镗孔4可封闭在腔室中，与实际处理工艺空间分开，以便允许在可出现局部压力峰值的镗孔4位置处容易地均匀分配流入的气体。喷射板或喷射头是诸如气体喷射(shower)单元2的多孔板,所述多孔板上分布着具有诸如Il孔(bores) 4的通孔，以允许气体从定量配给室传输至处理工艺空间。现有技术已知:利用管网3这样分配在气体增压室内的气体或前体材料，但这需要复杂的维护，这包括:拆卸所有的管道，在安装阶段期间检查管道的整体取向，检查框架与管道之间的大量密封等。此外，从管网3获得的气流均匀性较差，并且在无需非常复杂设计的情况下改善气流均匀性的可能性非常有限。在该构造中，管网3的分配管道位于在如上所述的单独气体增压室中的诸如气体喷射单元2的冷却/喷射板之后。前体材料在该气体增压室内混合，并可甚至部分地起反应。这样的寄生沉积可能在气体增压室内出现，寄生沉积还可降低有些气体分配器在耗时方面的功能指标。如果仅仅为了避免前体材料在气体增压室内发生化学反应，就不得不使用超过一个的独立管线，那么这会进一步提高整个分配系统的复杂性，进一步降低设计自由度。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是克服先前描述的现有技术的缺陷，即提供一种具有管道系统的真空室，所述管道系统在真空室中将气体更均匀地分配到要处理的基板上，从而改善了基板的涂层同质性。通过独立权利要求达到该目的。在从属权利要求中详述了有利的实施例。特别地，该目的通过一种用于容纳要在真空处理工艺中处理的基板的真空室达至IJ，所述真空室包括气体入口和气体分配系统，所述气体入口连接至用于容纳气体的气体源，所述气体分配系统用于将所述气体从气体入口分配到在朝向所述基板的多个位置处的多个通向所述真空室的出口孔，其中，气体分配系统包括第一板和第二板，每块板均具有平坦侧面；第一板具有形成出口孔的多个镗孔；第二板具有布置在平坦侧面上的多个通道；第一板与第二板通过它们的彼此直接接触的平坦侧面安装到一起，使得第一板的每个镗孔布置在第二板的通道终止的位置处，使得气体可通过各个通道分配到镗孔中；以及各个通道汇合成连接至气体入口的至少一个共同通道，从而形成分支布置。因此，本专利技术基于提供一种诸如第二板的所谓二叉树气体分配器板的中心思想，所述二叉树气体分配器板具有从气体入口到多个出口孔输送、分离和/或分配诸如“低反应性”气体的气体或气体混合物的通道，导致均匀的气体流量分配。结果，达到均匀的气流，这导致均匀的基板涂层。总之，包括气体分配系统的真空室显著改善了基板涂层的同质性，从而在也降低了制造成本的同时，改善了如此制造的基板质量。 在当前专利技术意义上的术语“处理”包括作用于基板的任何化学、物理和/或机械效应。在当前专利技术意义上的术语“基板”包括要用根据本专利技术的真空处理系统处理的元件、部件或工件。基板包括但不局限于具有矩形、方形或圆形形状的平坦的、板状的部件。优选地，基板适合于制造薄膜太阳能电池，基板包括浮法玻璃、保险玻璃和/或石英玻璃。更优选地，基板设置成诸如薄玻璃板的、尺寸> Im2的平面的大致平坦的、最优选地完全平坦的基板。在当前专利技术意义上的术语“真空处理”或“真空处理系统”至少包括一壳体，所述壳体用于在比周围大气压力低的压力下处理所述基板。术语化学气相沉积(即CVD)及其变体在当前专利技术意义上包括允许在受热基板上进行层的沉积的众所周知的技术。通常向真空处理系统供给液体或气体(气态前体材料)，其中，前体材料的热反应导致层的沉积。通常，用于通过采用低压化学气相沉积(即LPCVD)工艺而在真空处理系统中产生TCO层的前体材料选择二乙基锌(即DEZ)。术语“TC0”代表透明导电氧化物，即TCO层是透明导电层，其中，无论是对CVD、LPCVD、等离子增强化学气相沉积(即PECVD)或物理气相沉积(即PVD)来说，以下术语:层、涂层、沉积和膜在该专利技术内都可互换地用于在真空处理中沉积的膜。术语“太阳能电池”或“光生伏打电池”、“PV电池”在当前专利技术意义上包括借助于光生伏打效应能够将本质上是太阳光的光直接转换成电能的电气元件。薄膜太阳能电池通常包括连续地堆叠在基板上的第一电极或前电极、一个或多个半导体薄膜PIN结以及第二电极或背电极。每个PIN结或薄膜光电变换单元都包括被夹在p型层与n型层之间的i型层，其中“P”代表正掺杂，并且“n”代表负掺杂。本质上是本征半导体层的i型层占用所述薄膜PIN结的厚度的大部分，其中，光电变换主要出现在该i型层中。因此，优选地，所述基板是用于制造薄膜光生伏打电池的基板。术语“平坦”在当前专利技术意义上包括不粗糙、即没有凹槽等的表面。优选地，术语“平坦”意味着相应表面的表面粗糙度等级< N9。在本专利技术意义上的术语“气体”意味着适于在CVD处理工艺中提供涂层的任何气体，特别地意味着适于形成制造太阳能电池所需的涂层的任何气体。优选地，第一板设置成邻近基板地布置在真空室中的气体喷射板。第二板优选地设置成用于横跨基板表面分配气体的分配器板。更优选地，每个通道包括两个端部并以管道或导管状的方式设置成用于将气体从第一端输送至第二端。在通本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.03 US 61/379,8861.一种用于容纳要在真空处理工艺中处理的基板的真空室，其包括气体入口(7)和气体分配系统(9)，所述气体入口(7)连接至用于容纳气体(A、B)的气体源，所述气体分配系统(9)用于将所述气体(A、B)从所述气体入口(7)分配到在朝向所述基板的多个位置处的多个通向所述真空室的出口孔(8)，其中， 所述气体分配系统(9)包括第一板(10)和第二板(5)，每块板均具有平坦侧面； 所述第一板(10)具有形成所述出口孔(8)的多个镗孔(4)； 所述第二板(5)具有布置在所述平坦侧面上的多个通道(6a、6b)； 所述第一板(10)与所述第二板(5)通过它们的彼此直接接触的平坦侧面安装到一起，使得所述第一板(10)的每个镗孔(4)布置在所述第二板(5)的通道(6a、6b)终止的位置处，使得气体(A、B)通过所述各个通道(6a、6b)分配到所述镗孔(4)中；以及 所述各个通道(6a、6b )汇合成连接至所述气体入口( 7 )的至少一个共同通道(6a、6b )，形成分支布置。2.根据前述权利要求所述的真空室，其中，所述气体分配系统(9)包括具有平坦侧面的背板(14)，所述第二板(5)在两侧上具有两个相对的平坦侧面和两组相对的通道(6a、6b)，所述背板(14)与所述第二板(5)通过它们的彼此直接接触的平坦侧面安装到一起，使得气体(A、B)通过在所述第二板(5)的两侧上的所述通道(6a、6b)分配。3.根据前述权利要求所述的真空室，其中，所述第二板(5)的两侧的所述各个通道(6a、6b)从所述第二板(5)的每侧汇合成至少一个共同通道(6a、6b),使得气体(A、B)分配至所述第二板(5)的每侧的所述各个通道(6a、6b)。4.根据前述权利要求2或3中的任一项所述的真空室，其中，所述第二板(5)包括多个第二镗孔(15)，来自所述 第二板(5)的两侧的所述两组通道(6a、6b)的气体(A、B)分配到形成用于气体(A、B)的共同出口孔(8)的相同镗孔(4)中。5.根据前述权利要求2或3中的任一项所述的真空室，其中，所述第二板(5)包...
【专利技术属性】
技术研发人员：洛朗·德蓬，维塔利·沃夫克，欧文·查尔斯·瓦特金斯，
申请(专利权)人：东电电子太阳能股份公司，
类型：
国别省市：
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