專利名稱：一種平板pecvd氮化硅覆膜系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及氮化硅(SiNx)薄膜領(lǐng)域，具體為一種平板PECVD氮化硅覆膜系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為了提高光伏晶硅電池光電轉(zhuǎn)換效率和使用壽命，提高光伏電池的光吸收率，在 光伏晶硅電池表面制備減反射薄膜主要采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積方法(PECVD)，同 時(shí)還起到體鈍化和面鈍化作用，降低光伏電池組件的衰減速度，等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉 積方法(PECVD)是制備薄膜材料的幾種方法中技術(shù)最為成熟、操作較為簡(jiǎn)單的一種，聯(lián)續(xù) 自動(dòng)化生產(chǎn)?，F(xiàn)階段在光伏生產(chǎn)領(lǐng)域使用的制備氮化硅薄膜的設(shè)備有兩種，一種為管式結(jié) 構(gòu)的PECVD設(shè)備，這種結(jié)構(gòu)的設(shè)備單次生產(chǎn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致產(chǎn)量很低，沒(méi)有聯(lián)續(xù)生產(chǎn)的能 力。另一種為進(jìn)口多腔室平板式PECVD設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，但非模塊化設(shè)計(jì)，成本 很 I^J。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種平板PECVD氮化硅覆膜系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中存 在的生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)、成本較高等問(wèn)題。本實(shí)用新型采用模塊化設(shè)計(jì)的五腔室在真空條件下工 作的SD50大型平板PECVD氮化硅覆膜系統(tǒng)，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要選配電池片機(jī)械手，最終實(shí)現(xiàn) 全自動(dòng)無(wú)人化生產(chǎn)運(yùn)行。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種平板PECVD氮化硅覆膜系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)有裝載腔I、裝載腔II、工藝腔、卸載腔 I和卸載腔II，裝載腔I、裝載腔II、工藝腔、卸載腔I和卸載腔II為模塊化的五個(gè)腔體，裝 載腔I和裝載腔II相通，裝載腔II和工藝腔相通，工藝腔和卸載腔I相通，卸載腔I和卸 載腔II相通。所述的平板PECVD氮化硅覆膜系統(tǒng)，裝載腔I的外側(cè)依次設(shè)置雙裝載臺(tái)和進(jìn)載臺(tái)， 卸載腔II的外側(cè)依次設(shè)置雙卸載臺(tái)和出載臺(tái)。所述的平板PECVD氮化硅覆膜系統(tǒng)，還包括真空抽氣系統(tǒng)I、真空抽氣系統(tǒng)II和真 空抽氣系統(tǒng)III，真空抽氣系統(tǒng)I分別與裝載腔I和裝載腔II連通，真空抽氣系統(tǒng)II與工 藝腔連通，真空抽氣系統(tǒng)III分別與卸載腔I和卸載腔II連通。所述的平板PECVD氮化硅覆膜系統(tǒng)，裝載腔I、卸載腔II分別與潔凈空氣回填系統(tǒng) 連通。本實(shí)用新型的有益效果是1、本實(shí)用新型包括進(jìn)載臺(tái)、雙裝載臺(tái)、裝載腔I、裝載腔II、工藝腔、卸載腔I、卸載 腔II、雙卸載臺(tái)、出載臺(tái)、潔凈空氣回填系統(tǒng)、真空抽氣系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、自控系統(tǒng) 及各輔助系統(tǒng)等，采用高產(chǎn)量、模塊化設(shè)計(jì)，它是可根據(jù)用戶量身定做的一種模塊化五腔室 (裝載腔I、裝載腔II、工藝腔、卸載腔I和卸載腔II)在真空條件下工作的SD50大型平板PECVD氮化硅覆膜系統(tǒng)，產(chǎn)能比原有的高出1. 47倍。 2、本實(shí)用新型在工作的情況下，同樣能達(dá)到管式PECVD和進(jìn)口平板式PECVD的技 術(shù)指標(biāo)，例如(1)可無(wú)人全自動(dòng)或手動(dòng)實(shí)現(xiàn)光伏電池片氮化硅(SiNx)薄膜制備，全程用工業(yè)微 機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；(2)每千萬(wàn)成本降低到70% ；(3)高產(chǎn)量50麗/年(2750片/每小時(shí))；(4)膜厚均勻性片內(nèi)(125mmX 125mm)≤士2.5%，片間≤士4%，批間≤士4% ；(5)折射率范圍2. 0 2. 1批次的一致性士 1. 5% ；(6)具有完善的報(bào)警功能及安全互鎖裝置；(7)快速冷卻；(8)成膜溫度400 450°C連續(xù)可調(diào)；(9)可根據(jù)用戶量身定制多腔體多工位組合，適用于各種光伏晶硅片薄膜制備。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1進(jìn)載臺(tái)；2雙裝載臺(tái)；3潔凈空氣回填系 統(tǒng)；4裝載腔I ；5裝載腔II ；6真空抽氣系統(tǒng)I ；7工藝腔；8真空抽氣系統(tǒng)II ；9卸載腔I ； 10卸載腔II ；11真空抽氣系統(tǒng)III ；12雙卸載臺(tái)；13出載臺(tái)；14管道。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和原理作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)用新型平板PECVD氮化硅覆膜系統(tǒng)，主要包括進(jìn)載臺(tái)1、雙裝載 臺(tái)2、潔凈空氣回填系統(tǒng)3、裝載腔I 4、裝載腔II 5、真空抽氣系統(tǒng)I 6、工藝腔7、真空抽氣 系統(tǒng)II 8、卸載腔I 9、卸載腔II 10、真空抽氣系統(tǒng)III 11、雙卸載臺(tái)12和出載臺(tái)13等， 具體結(jié)構(gòu)如下裝載腔I 4、裝載腔II 5、工藝腔7、卸載腔I 9和卸載腔II 10為模塊化的五個(gè) 腔體，裝載腔I 4和裝載腔II 5相通，裝載腔II 5和工藝腔7相通，工藝腔7和卸載腔I 9相通，卸載腔I 9和卸載腔II 10相通，裝載腔I 4的外側(cè)依次設(shè)置雙裝載臺(tái)2和進(jìn)載臺(tái) 1，卸載腔II 10的外側(cè)依次設(shè)置雙卸載臺(tái)12和出載臺(tái)13。真空抽氣系統(tǒng)I 6分別與裝載 腔I 4和裝載腔II 5連通，真空抽氣系統(tǒng)II 8與工藝腔7連通，真空抽氣系統(tǒng)III 11分 別與卸載腔I 9和卸載腔II 10連通。另外，裝載腔I 4、卸載腔II 10分別通過(guò)管道14與 潔凈空氣回填系統(tǒng)3連通，回填空氣時(shí)的運(yùn)行成本幾乎為可以忽略。圖中，裝載腔I 4、裝載腔II 5、工藝腔7、卸載腔I 9和卸載腔II 10按自上而下 依次設(shè)置；裝載腔I 4的頂部依次設(shè)置雙裝載臺(tái)2和進(jìn)載臺(tái)1 ；卸載腔II 10的底部依次設(shè) 置雙卸載臺(tái)12和出載臺(tái)13。本實(shí)施例為SD50大型平板PECVD氮化硅覆膜系統(tǒng)，SD是型號(hào)，50代表50麗的產(chǎn)能。裝配時(shí)，把進(jìn)載臺(tái)1、雙裝載臺(tái)2、裝載腔I 4、裝載腔II 5、工藝腔7、卸載腔I 9、 卸載腔II 10、雙卸載臺(tái)12和出載臺(tái)13分別按照位置用螺栓固定在臺(tái)架上，各臺(tái)架之間用螺栓連接在一起，再把真空抽氣系統(tǒng)用管路分別與裝載腔I 4、裝載腔II 5、工藝腔7、卸載腔I 9和卸載腔II 10連接起來(lái)。本實(shí)用新型中，為了配合產(chǎn)能的提高，原來(lái)兩人一個(gè)裝載臺(tái)，需要再增加一個(gè)裝載 臺(tái)和一個(gè)人才能滿足。本實(shí)用新型中，同樣為了配合產(chǎn)能的提高，原來(lái)兩人一個(gè)卸載臺(tái)，需要再增加一個(gè) 卸載臺(tái)和一個(gè)人才能滿足。本實(shí)用新型的工作流程首先，把光伏晶硅片擺放在雙裝載臺(tái)2中的承載板上，通過(guò)潔凈空氣回填系統(tǒng)3 將裝載腔I 4回填潔凈空氣到大氣壓狀態(tài)后，打開(kāi)真空閉鎖裝置，承載板由雙裝載臺(tái)2傳 輸?shù)窖b載腔I 4 ；關(guān)閉真空閉鎖裝置，同時(shí)加熱承載板并抽氣到預(yù)訂真空度，承載板預(yù)熱到 400°C，承載板自動(dòng)傳輸?shù)窖b載腔II 5，繼續(xù)加熱到400°C，這樣延長(zhǎng)了承載板加熱時(shí)間，被 加熱的硅片溫度更均勻，承載板自動(dòng)傳輸?shù)焦に嚽?中，運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行氮化硅覆膜，沉積區(qū)加 長(zhǎng)50 %，沉積速度加快，沉積效率更高，工藝腔7由進(jìn)氣裝置、抽氣裝置和加熱裝置及殼體 組成，覆膜工藝要求在平衡真空條件下進(jìn)行。氮化硅覆膜完成后，承載板傳送到卸載腔I 9， 進(jìn)行降溫，延長(zhǎng)冷卻時(shí)間，更方便取硅片，承載板傳送到卸載腔II 10并回填潔凈空氣到大 氣壓狀態(tài)，開(kāi)啟卸載腔II 10的真空閉鎖裝置，承載板攜帶光伏晶硅片輸送到雙卸載臺(tái)12， 進(jìn)行卸載光伏晶硅片。卸載完畢后，承載板輸送到出載臺(tái)13，經(jīng)過(guò)下傳輸系統(tǒng)自動(dòng)將承載板 運(yùn)送到進(jìn)載臺(tái)1，承載板再由進(jìn)載臺(tái)1運(yùn)輸?shù)诫p裝載臺(tái)2，開(kāi)始下一輪覆膜生長(zhǎng)。本實(shí)用新型中，圖1僅為一種優(yōu)化模式，也可以根據(jù)用戶對(duì)工藝流程的要求不同， 量身定制不同的結(jié)構(gòu)形式，如用戶現(xiàn)場(chǎng)需要從左向右或從右向左都可以無(wú)需改造而直接實(shí) 現(xiàn)，在裝、卸載臺(tái)處安裝機(jī)械手進(jìn)行裝、卸光伏晶硅片，即可實(shí)現(xiàn)無(wú)人全自動(dòng)化生產(chǎn)，在工藝 腔可分別擴(kuò)展為多個(gè)進(jìn)氣裝置，以達(dá)到生長(zhǎng)雙層薄膜的目的，即本設(shè)備同時(shí)具有研發(fā)功能。
權(quán)利要求一種平板PECVD氮化硅覆膜系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)設(shè)有裝載腔I、裝載腔II、工藝腔、卸載腔I和卸載腔II，裝載腔I、裝載腔II、工藝腔、卸載腔I和卸載腔II為模塊化的五個(gè)腔體，裝載腔I和裝載腔II相通，裝載腔II和工藝腔相通，工藝腔和卸載腔I相通，卸載腔I和卸載腔II相通。
2.按照權(quán)利要求1所述的平板PECVD氮化硅覆膜系統(tǒng)，其特征在于裝載腔I的外側(cè) 依次設(shè)置雙裝載臺(tái)和進(jìn)載臺(tái)，卸載腔II的外側(cè)依次設(shè)置雙卸載臺(tái)和出載臺(tái)。
3.按照權(quán)利要求1所述的平板PECVD氮化硅覆膜系統(tǒng)，其特征在于還包括真空抽氣 系統(tǒng)I、真空抽氣系統(tǒng)II和真空抽氣系統(tǒng)III，真空抽氣系統(tǒng)I分別與裝載腔I和裝載腔II 連通，真空抽氣系統(tǒng)II與工藝腔連通，真空抽氣系統(tǒng)III分別與卸載腔I和卸載腔II連通。
4.按照權(quán)利要求1所述的平板PECVD氮化硅覆膜系統(tǒng)，其特征在于裝載腔I、卸載腔 II分別與潔凈空氣回填系統(tǒng)連通。
專利摘要本實(shí)用新型涉及氮化硅(SiNx)薄膜領(lǐng)域，具體為一種平板PECVD氮化硅覆膜系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)有裝載腔I、裝載腔II、工藝腔、卸載腔I和卸載腔II，裝載腔I、裝載腔II、工藝腔、卸載腔I和卸載腔II為模塊化的五個(gè)腔體，裝載腔I和裝載腔II相通，裝載腔II和工藝腔相通，工藝腔和卸載腔I相通，卸載腔I和卸載腔II相通。采用本實(shí)用新型后，產(chǎn)量高出SD30產(chǎn)量的1.47倍，成本更低，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的產(chǎn)量不足、成本較高等問(wèn)題，采用模塊化設(shè)計(jì)的五腔室在真空條件下工作的SD50大型平板PECVD氮化硅覆膜系統(tǒng)，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要選配電池片機(jī)械手，最終實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)無(wú)人化生產(chǎn)運(yùn)行。
文檔編號(hào)H01L31/18GK201655831SQ20102017932
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月5日
發(fā)明者張健, 張冬, 張振厚, 徐寶利, 李士軍, 段鑫陽(yáng), 洪克超, 趙崇凌, 趙科新, 鐘福強(qiáng), 陸濤 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)科學(xué)儀器研制中心有限公司