PECVD设备制造技术

本发明专利技术提出一种PECVD设备，包括：腔体，晶片托架，多个射频电极，传输装置和升降装置。具体地，所述腔体上设有进气口和出气口，所述腔体设有第一传输口和第二传输口；所述晶片托架包括沿前后方向间隔布置且竖直放置的多个载板，所述晶片托架在所述反应腔内沿竖向在上部位置和下部位置之间可移动；所述多个射频电极设在所述反应腔的顶部且垂直于顶面放置，所述多个射频电极沿前后方向间隔布置，且在所述晶片托架位于所述反应腔的上部位置时所述多个射频电极分别对应地插入到相邻载板之间。根据本发明专利技术的PECVD设备，增加设备的产能，而且降低设备的占地面积，降低设备加工的难度和成本，削弱射频电极上的驻波效应,提高膜的表面质量。

PECVD device

The invention provides a PECVD device, which comprises a cavity, a wafer bracket, a plurality of radio-frequency electrodes, a transmission device and a lifting device. Specifically, the cavity is provided with an air inlet and an air outlet, the cavity is provided with a first transmission port and second transmission port; the wafer carrier includes a plurality of carrier plate spaced along the fore-and-aft direction arranged and which is vertically arranged between the wafer carrier in the reaction cavity along the vertical position and the lower position in the mobile; the plurality of RF electrodes arranged on the top of the reaction chamber and perpendicular to the top surface is placed, the plurality of RF electrodes spaced along the fore-and-aft direction arrangement, the upper position and the reaction cavity is positioned on the wafer carrier when the plurality of RF electrodes are respectively inserted into the adjacent load in between. According to the PECVD device of the invention, the capacity of the equipment is increased, the area occupied by the equipment is reduced, the difficulty and the cost of processing equipment are reduced, the standing wave effect on the radio-frequency electrode is weakened, and the surface quality of the film is improved.

【技术实现步骤摘要】
PECVD设备
本专利技术涉及等离子体
，尤其是涉及一种PECVD（等离子体增强化学气相沉积）设备。
技术介绍
随着等离子体（Plasma）技术的不断发展，等离子体装置已经被广泛地应用于制造集成电路（IC）或光伏（PV）产品的制造工艺中，同时由于平行板电容耦合等离子体（CapacitivelyCoupledPlasma，简称CCP）装置放电的原理简单，相对于ECR（电子回旋共振等离子体），ICP（感应耦合等离子体）产生的等离子体更加均匀，所以，目前在PV行业中等到了广泛的应用。光伏晶硅产品制造过程中用到的平板式PECVD设备根据成膜方式的不同主要分为直接法和间接法两种。直接法和间接法各有优缺点。直接法成膜致密，可以实现表面钝化和体钝化，有利于提高少子寿命，所以短路电流一般比较高。但直接法为了载板接地，都是采用向上镀膜的方式，成膜表面朝上，在工艺过程中产生的颗粒，或长时间运行后上电极剥落的颗粒会掉落到成膜表面上，影响电池片的外观和质量。间接法多为下镀膜方式，镀膜时硅片放在腔室顶部，等离子体源在下面，成膜面朝下，这种设备可靠性、维护性好，成膜均匀，产能高，但由于只能实现表面钝化，所以限制了短路电流的进一步提升。图6为目前晶硅太阳能电池生产中常用的平板式直接法上镀膜PECVD装置示意图，反应腔61内部一般处于真空状态，工艺气体通过上极板62上的进气孔601进入反应腔内部，并通过真空计63与排气口602把腔室内部控制在一定压力下，射频电源64通过上极板62向反应腔内部提供能量，下极板65作为晶片66的载体可以直接接地，也可另接射频电源（图中未示出），在两个极板之间产生射频电场，将工艺气体激发成等离子体，从而对放置于下极板上的晶片66等进行处理，反应后的气体通过排气口602排出反应腔61。但是，其存在如下缺陷：首先，在工艺过程中产生的颗粒，或长时间运行后上电极剥落的颗粒会掉落到成膜表面上，影响电池片的外观和质量；其次，为了获得较大的产能，此种方式中的载板面积较大，一般可以放置几十甚至上百片太阳能电池片，因此设备占地面积较大，维护困难；第三，为了获得较大的产能，设备的尺寸不断增大，图6所示的CCP装置的上下极板尺寸也就随之不断增大，这就增加了极板上的驻波效应，同时将导致极板中间与边缘的气流均匀性变差，这些都将对工艺结果产生不好的影响。此外，设备及零件尺寸的增大，增加的原材料成本及加工成本与难度。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种占地面积小、生产成本低且提高晶片表面质量的PECVD设备。根据本专利技术实施例的PECVD设备，包括：腔体，晶片托架，多个射频电极，传输装置和升降装置。具体而言，所述腔体内具有反应腔，所述腔体上设有进气口和出气口，所述腔体的左侧壁设有第一传输口而右侧壁上设有与所述第一传输口相对的第二传输口；所述晶片托架包括沿前后方向间隔布置且竖直放置的多个载板，所述晶片托架在所述反应腔内沿竖向在上部位置和下部位置之间可移动；所述多个射频电极设在所述反应腔的顶部且垂直于顶面放置，所述多个射频电极沿前后方向间隔布置，且在所述晶片托架位于所述上部位置时所述多个射频电极分别对应地插入到相邻载板之间，使得工艺气体在所述载板与相邻的射频电极之间被激发成等离子体；所述传输装置设在所述反应腔的底部，用于通过所述第一和第二传输口将所述晶片托架传入和传出所述反应腔；所述升降装置与地连接，用于在所述反应腔内升降所述晶片托架。根据本专利技术实施例的PECVD设备，用于放置晶片的多个载板竖直放置，并将多个载板与多个射频电极间隔设置，用于对多个载板上的晶片进行镀膜。不仅增加了单次工艺处理的晶片数量，增加了设备的产能，而且降低了设备的占地面积，并可有效的控制射频电极的面积，降低了设备加工的难度和成本，且削弱射频电极上的驻波效应,从而使镀制在晶片表面的膜获得较好的表面质量。此外，在射频电极或晶片托架堆积的膜层达到一定厚度时，堆积的膜层会由射频电极或晶片托架上脱落，由于载板和射频电极均竖直设置，可以避免脱落的膜层掉落于晶片的镀膜表面，进一步地提高膜的表面质量。此外，根据本专利技术的一个实施例，所述晶片托架还包括第一和第二连接件以及多个分隔块，每个所述载板的两端分别与所述第一和第二连接件相连且所述多个分隔块分别设在相邻的所述载板之间。由此，不仅提高了装置的镀膜效率，而且提高了膜的表面质量。晶片托架的结构简单，便于晶片托架的安装。在本专利技术的一个具体实施例中，所述载板的至少一个侧面上设有用于固定晶片的固定件，所述固定件为固定块，所述固定块面对所述载板的表面上设有斜面部，所述斜面部与所述载板的表面限定出晶片定位槽。由此，使晶片稳定的设在载板上，并便于晶片存放在载板上和从载板上取下晶片的时间，提高了设备的工作效率，结构简单，降低设备的成本。此外，根据本专利技术的一些示例，所述传输装置包括多个转轴，每个所述转轴沿前后方向延伸且每个所述转轴的两端延伸出所述反应腔，所述转轴与所述腔体之间通过密封件密封。由此，结构简单，可稳定的传输晶片托架，并提高了反应腔的密封性能，提高了PECVD设备的工作性能。有利地，在本专利技术的一个具体示例中，所述密封件为磁流体密封件。由此，提高了反应腔的密封效果及密封件的使用寿命。此外，根据本专利技术的一些具体实施例，所述进气口包括第一和第二进气口，所述出气口包括第一和第二出气口，所述第一和第二进气口分别设在所述腔体的顶盖的左右两端且所述第一和第二出气口分别设在所述腔体的底盖的左右两端，且所述第一和第二进气口以及所述第一和第二出气口与相邻所述载板的间隙对应。由此，可以使第一进气口和第四出气口组成一组而第二进气口和以出气口组成一组进行交替工作，提高了反应腔内的工艺气体的均匀性，提高了晶片表面膜层的表面质量。进一步地，根据本专利技术的一个实施例，还包括用于夹紧和释放所述升降装置的夹紧装置。由此，使晶片托架定位稳定，提高了PECVD设备的稳定性。有利地，根据本专利技术的一个实施例，所述升降装置包括升降杆，所述升降杆沿竖向设置且所述升降杆的两端分别从所述反应腔的上盖和底盖伸出。此外，根据本专利技术的一个实施例，所述夹紧装置包括设在所述腔体外顶面上的上夹紧机构和设在所述腔体外底面上的下夹紧机构，所述上夹紧机构和所述下夹紧机构分别用于夹紧和释放所述升降杆的上端和下端。进一步地，根据本专利技术的一个实施例，所述夹紧机构为波纹管结构。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术的一个实施例的PECVD设备的示意图；图2是本专利技术的一个实施例的PECVD设备的晶片托架的示意图；图3是本专利技术的一个实施例的PECVD设备的剖面示意图；图4是本专利技术的另一实施例的PECVD设备的剖面示意图；图5是本专利技术的另一实施例的PECVD设备的载板的示意图；图5a是图5中A-A方向的剖面示意图；图6是现有技术中的PECVD设备的载板的示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PECVD设备，其特征在于，包括：腔体，所述腔体内具有反应腔，所述腔体上设有进气口和出气口，所述腔体的左侧壁设有第一传输口而右侧壁上设有与所述第一传输口相对的第二传输口；晶片托架，所述晶片托架包括沿前后方向间隔布置且竖直放置的多个载板，所述晶片托架在所述反应腔内沿竖向在上部位置和下部位置之间可移动；多个射频电极，所述多个射频电极设在所述反应腔的顶部且垂直于顶面放置，所述多个射频电极沿前后方向间隔布置，且在所述晶片托架位于所述上部位置时所述多个射频电极分别对应地插入到相邻载板之间，使得工艺气体在所述载板与相邻的射频电极之间被激发成等离子体；传输装置，所述传输装置设在所述反应腔的底部，用于通过所述第一和第二传输口将所述晶片托架传入和传出所述反应腔；和升降装置，所述升降装置与地连接，所述升降装置用于在所述反应腔内升降所述晶片托架。

【技术特征摘要】
1.一种PECVD设备，其特征在于，包括：腔体，所述腔体内具有反应腔，所述腔体上设有进气口和出气口，所述腔体的左侧壁设有第一传输口而右侧壁上设有与所述第一传输口相对的第二传输口；晶片托架，所述晶片托架包括沿前后方向间隔布置且竖直放置的多个载板，所述晶片托架在所述反应腔内沿竖向在上部位置和下部位置之间可移动；多个射频电极，所述多个射频电极设在所述反应腔的顶部且垂直于顶面放置，所述多个射频电极沿前后方向间隔布置，且在所述晶片托架位于所述上部位置时所述多个射频电极分别对应地插入到相邻载板之间，使得工艺气体在所述载板与相邻的射频电极之间被激发成等离子体；传输装置，所述传输装置设在所述反应腔的底部，用于通过所述第一和第二传输口将所述晶片托架传入和传出所述反应腔；和升降装置，所述升降装置与地连接，所述升降装置用于在所述反应腔内升降所述晶片托架。2.根据权利要求1所述的PECVD设备，其特征在于，所述晶片托架还包括第一和第二连接件以及多个分隔块，每个所述载板的两端分别与所述第一和第二连接件相连且所述多个分隔块分别设在相邻的所述载板之间。3.根据权利要求1所述的PECVD设备，其特征在于，所述载板的至少一个侧面上设有用于固定晶片的固定件，所述固定件为固定块，所述固定块面对所述载板的表面上设有斜面部，所述斜面部与所述载板...

【专利技术属性】
技术研发人员：张风港，
申请(专利权)人：北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11