專利名稱：一種lpcvd工藝腔中的氣體吹掃系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種LPCVD工藝腔中的氣體吹掃系統(tǒng)，具體地講是涉及一種防止LPCVD工藝腔室之間交叉污染以及能夠吹掃ZnO顆粒的氣體吹掃系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著能源的日益短缺，可再生綠色能源的開發(fā)和利用越來越受到人們的關(guān)注，尤其是對(duì)太陽能的利用，帶動(dòng)了太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，特別是光伏電池和大面積光伏模塊器件的開發(fā)和應(yīng)用。薄膜太陽能電池在弱光條件下仍可發(fā)電，并且具有面積大、輕薄透明、生產(chǎn)過程能耗低等特點(diǎn)，具備大幅度降低原材料和制造成本的潛力。因此，目前市場(chǎng)對(duì)薄膜太陽能電池的需求正逐漸增長(zhǎng)，而制造薄膜太陽能電池的技術(shù)更成為近年來的研究熱點(diǎn)。 ZnO是一種N型直接帶隙半導(dǎo)體材料，室溫下禁帶寬度Eg為3. 37eV。由于其原材料豐富且無毒，具有高電導(dǎo)和高透過率，并且在H等離子體環(huán)境中性能穩(wěn)定，因此，在太陽能電池領(lǐng)域，ZnO作為透明導(dǎo)電氧化物薄膜進(jìn)一步提高了 Si薄膜太陽能電池的效率和穩(wěn)定性，加快了產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，器件中作為陷光結(jié)構(gòu)的絨面ZnO薄膜前電極和背反射電極顯得尤為重要。ZnO的生長(zhǎng)方法有很多，包括脈沖激光沉積、低壓金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積、射頻/中頻/直流濺射、電子束和熱反應(yīng)蒸發(fā)、等離子體化學(xué)氣相沉積、噴霧熱分解和溶膠一凝膠法等，其中低壓金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積(LPCVD)是目前普遍被采用和工業(yè)化的方法。在低壓金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積中，玻璃基板靠傳動(dòng)裝置輸送到金屬氣體反應(yīng)腔內(nèi)，當(dāng)玻璃被滾輪輸送到預(yù)定位置后，由位于加熱板下方的頂針系統(tǒng)升出托起玻璃基板離開滾輪，這時(shí)滾輪系統(tǒng)向兩側(cè)收縮讓開玻璃下方所在區(qū)域，之后頂針系統(tǒng)下降將玻璃放置在加熱板表面，反應(yīng)腔內(nèi)氣體溫度在200°C時(shí)反應(yīng)最強(qiáng)烈，在反應(yīng)過程中氣體在玻璃基板上進(jìn)行沉積。為了保證LPCVD的單個(gè)機(jī)臺(tái)的產(chǎn)能，加快LPCVD機(jī)臺(tái)的工藝節(jié)拍，一般會(huì)并排線性排放4-6個(gè)工藝腔室，如圖I所示，包括I、加熱腔，2、加熱腔和工藝腔(一)之間的門閥，3、工藝腔泵抽口位置，4、加熱板，5、傳輸滾輪，6、工藝腔(二)，7、工藝腔(三)，8、玻璃位置，9、相連工藝腔室之間傳輸玻璃的縫隙，10、工藝腔(四)，11、冷卻腔，12、工藝腔(四)和冷卻腔之間的門閥，13、工藝腔(一)。玻璃在四個(gè)工藝腔室中的傳輸?shù)姆绞綖椴Ａ扔杉訜崆患訜岬皆O(shè)定溫度后，位置2處的加熱腔和工藝腔(一)之間的門閥開啟，玻璃由加熱腔傳輸?shù)焦に嚽?一)，玻璃在滾輪和頂針的作用下將玻璃從滾輪上傳輸?shù)郊訜岚迳?，開始工藝鍍膜，當(dāng)完成工藝鍍膜后，通過頂針的上、下運(yùn)動(dòng)以及滾輪的伸縮運(yùn)動(dòng)再次將玻璃傳輸?shù)綕L輪上，滾輪將玻璃從工藝腔(一)傳輸?shù)焦に嚽?二)。兩個(gè)工藝腔室之間沒有門閥，留出一個(gè)小縫隙供玻璃在工藝腔室之間進(jìn)行傳輸。如圖2所示，包括14、兩個(gè)工藝腔室之間為了保證玻璃的傳輸所開的縫隙，15、固定螺絲，用來連接、固定兩個(gè)工藝腔室，通過固定螺絲將多個(gè)工藝腔室連接固定，16、工藝腔對(duì)接腔壁，17、工藝腔側(cè)壁，18、工藝腔腔室的上蓋。[0008]玻璃在每一個(gè)工藝腔室的沉積時(shí)間為若TCO薄膜要求的總厚度為n，總的沉積時(shí)間為t，工藝腔室總數(shù)為m，則玻璃在每一個(gè)工藝腔室所需要沉積的薄膜厚度為n/m，時(shí)間為t/m。通過增加工藝腔的數(shù)目可以減少玻璃在每個(gè)工藝腔室的沉積時(shí)間從而達(dá)到加快生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間、增加產(chǎn)能的目的。但是由于相連的工藝腔之間必須開一個(gè)小縫隙來保證玻璃在不同工藝腔室之間的傳輸。由圖I可以看到，每一個(gè)工藝腔室在左右兩邊均有一個(gè)對(duì)稱的泵抽口，反應(yīng)氣體與殘余氣體的混合物經(jīng)由這兩個(gè)泵抽口被抽走，保證工藝腔氣體的壓力恒定。但是由于在泵抽口處，氣體的抽速比較大，前一個(gè)工藝腔的泵抽口可以通過縫隙對(duì)相連的工藝腔進(jìn)行抽氣，每一個(gè)縫隙兩側(cè)均有兩個(gè)泵抽口，這樣在該縫隙兩側(cè)區(qū)域形成一個(gè)抽氣能力強(qiáng)的空間，工藝腔的串接加強(qiáng)了該區(qū)域的抽氣能力，導(dǎo)致更多反應(yīng)氣體被快速的抽走，減少了該區(qū)域反應(yīng)氣體在腔室之間的存留時(shí)間，會(huì)導(dǎo)致靠近縫隙側(cè)的BZO膜層的厚度偏薄，同時(shí)氣體流速增加也加快了加熱板邊緣的散熱，導(dǎo)致溫度均勻性變差,并且由于對(duì)工藝腔室氣場(chǎng)均勻性的影響，嚴(yán)重影響B(tài)ZO薄膜的均勻性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種防止LPCVD工藝腔室之間交叉污染以及能夠吹 掃ZnO顆粒的氣體吹掃系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的特點(diǎn)，同時(shí)通過氣體吹掃切斷工藝腔室之間的氣場(chǎng)干擾，保證溫度場(chǎng)和氣場(chǎng)均勻性，最終保證BZO薄膜的均勻性，同時(shí)能夠?qū)⒉Ａг趥鬏敽凸に囘^程中灑落到BZO薄膜表面的ZnO的粉塵吹走，保證ZnO薄膜在下一個(gè)工藝腔室鍍膜之前有一個(gè)潔凈的表面，保證ZnO薄膜的質(zhì)量。本實(shí)用新型采用如下技術(shù)解決方案 一種LPCVD工藝腔中的氣體吹掃系統(tǒng)，包括加熱腔、冷卻腔和多個(gè)用于沉積BZO玻璃的工藝腔，各個(gè)腔室之間螺紋連接，還包括設(shè)置在工藝腔內(nèi)，緊鄰兩工藝腔對(duì)接腔壁處的氣體吹掃裝置。所述氣體吹掃裝置包括用于吹掃的分氣裝置本體、吹掃氣體進(jìn)氣孔、分氣裝置中用于勻氣的分氣口和固定分氣裝置的螺絲；其中，進(jìn)氣孔位于工藝腔側(cè)壁緊鄰兩工藝腔對(duì)接腔壁處，分氣裝置本體一端與進(jìn)氣孔連接，另一端密封，分氣裝置本體上壁通過螺絲與工藝腔腔蓋固定，分氣裝置本體下方連接多個(gè)分氣口。所述分氣口呈上粗下細(xì)狀，可以增加吹掃氣體噴出的速度，從而保證更好的隔離效果。所述分氣口密集分布，以保證吹掃氣體均勻噴出，且分氣口緊貼兩工藝腔間傳輸玻璃的縫隙，以保證最大限度的隔離相連工藝腔室之間氣場(chǎng)的干擾。所述吹掃系統(tǒng)還連接有控制氣體進(jìn)氣和流量大小的裝置。所述吹掃系統(tǒng)還連接有氣動(dòng)閥和質(zhì)量流量計(jì)，氣動(dòng)閥可以控制吹掃氣體通斷，質(zhì)量流量計(jì)可以控制吹掃氣體的流量大小，以保證在改變工藝壓力的情況發(fā)生后，可以通過改變吹掃氣體的流量來與之匹配。通入工藝氣體的同時(shí)打開吹掃系統(tǒng)的進(jìn)氣裝置，將吹掃氣體通到工藝腔室側(cè)壁的進(jìn)氣孔處，吹掃氣體通過進(jìn)氣孔流入到氣體分氣裝置本體，通過分氣裝置本體分流，從分氣口流出，將吹掃氣體從上往下均勻的吹掃到腔室之間的縫隙處，防止相連的兩個(gè)腔室之間的氣場(chǎng)以及工藝氣體交叉污染，從而實(shí)現(xiàn)改善BZO薄膜均勻性的目的。吹掃系統(tǒng)的進(jìn)氣裝置可以為氣動(dòng)閥。吹掃系統(tǒng)還連接有控制流量大小的裝置，可以為質(zhì)量流量計(jì)。吹掃氣體可以為惰性氣體或氫氣。氫氣是反應(yīng)氣體之一,在反應(yīng)過程中起到反應(yīng)氣體載氣的作用，并且不會(huì)與反應(yīng)氣體前驅(qū)物反應(yīng)，如果吹掃氣體為氫氣則不需要?dú)庹咎峁╊~外的惰性氣體，只需要從機(jī)臺(tái)上氫氣的供應(yīng)管道處分出一路氣體到吹掃氣體進(jìn)氣口即可，不用增加從氣站到機(jī)臺(tái)的額外供應(yīng)成本。由于工藝腔室之間采用吹掃氣體吹掃，形成的氣流阻礙了相連兩個(gè)工藝腔室之間的氣場(chǎng)以及反應(yīng)氣體的交叉污染，改善了薄膜的均勻性。吹掃氣體必須是從上往下吹掃，以保證吹掃氣體吹出后，能順著抽氣方向經(jīng)由抽 氣口被腔室底部的真空泵抽走，吹掃氣體被抽走的路徑與殘余工藝氣體被抽走的路徑相同。本實(shí)用新型提供的LPCVD工藝腔中的氣體吹掃系統(tǒng)。通過從工藝腔室側(cè)壁處的進(jìn)氣孔引入吹掃氣體，控制吹掃氣體進(jìn)氣的閥門開關(guān)與工藝鍍膜的開始和終止同步。當(dāng)開始進(jìn)行工藝鍍膜時(shí)，吹掃氣體裝置的進(jìn)氣閥門打開，吹掃氣體均勻的通過眾多分氣口從上往下吹掃傳輸縫隙，通過吹掃切斷工藝腔室之間的氣場(chǎng)干擾，保證溫度場(chǎng)和氣場(chǎng)均勻性，最終保證BZO薄膜的均勻性。同時(shí)，該吹掃裝置在玻璃從前一個(gè)工藝腔室傳輸?shù)胶笠粋€(gè)工藝腔室的過程中持續(xù)吹掃氣體，還能夠?qū)⒉Ａг趥鬏敽凸に囘^程中灑落到BZO薄膜表面的ZnO的粉塵吹走，保證ZnO薄膜在下一個(gè)工藝腔室鍍膜之前有一個(gè)潔凈的表面。保證ZnO薄膜的質(zhì)量。

圖I是傳統(tǒng)LPCVD腔室布局及傳輸結(jié)構(gòu)的俯視示意圖；圖2是傳統(tǒng)LPCVD工藝腔及其連接的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型的氣體吹掃系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型的氣體吹掃系統(tǒng)工藝腔外部吹掃氣體進(jìn)氣口位置示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。實(shí)施例I一種LPCVD工藝腔中的氣體吹掃系統(tǒng)，如圖3、4所示，包括加熱腔、冷卻腔和多個(gè)用于沉積BZO玻璃的工藝腔，各個(gè)腔室之間螺紋連接，還包括設(shè)置在工藝腔內(nèi)，緊鄰兩工藝腔對(duì)接腔壁25處的氣體吹掃裝置。氣體吹掃裝置包括用于吹掃的分氣裝置本體20、吹掃氣體進(jìn)氣孔21、分氣裝置中用于勻氣的分氣口 23和固定分氣裝置的螺絲24 ;其中，進(jìn)氣孔21位于工藝腔側(cè)壁緊鄰兩工藝腔對(duì)接腔壁25處，分氣裝置本體20 —端與進(jìn)氣孔21連接，分氣裝置本體20上壁通過螺絲24與工藝腔腔蓋19固定，分氣裝置本體20下方連接多個(gè)分氣口 23。分氣口 23呈上粗下細(xì)狀。分氣口 23密集分布，且緊貼兩工藝腔間傳輸玻璃的縫隙22。吹掃系統(tǒng)還連接有氣動(dòng)閥和質(zhì)量流量計(jì)。通入工藝氣體的同時(shí)打開吹掃系統(tǒng)的氣動(dòng)閥，將吹掃氣體通到工藝腔室側(cè)壁的進(jìn)氣孔21處，吹掃氣體通過進(jìn)氣孔21流入到氣體分氣裝置本體20，通過分氣裝置本體20分流，從分氣口 23流出，將吹掃氣體從上往下均勻的吹掃到腔室之間的縫隙22處，吹掃氣體的流量通過氣體的質(zhì)量流量計(jì)來控制，吹掃氣體為氫氣 。
權(quán)利要求1.一種LPCVD工藝腔中的氣體吹掃系統(tǒng)，包括加熱腔、冷卻腔和多個(gè)用于沉積BZO玻璃的工藝腔，各個(gè)腔室之間螺紋連接，其特征在于還包括設(shè)置在工藝腔內(nèi)，緊鄰兩工藝腔對(duì)接腔壁處的氣體吹掃裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LPCVD工藝腔中的氣體吹掃系統(tǒng)，其特征在于所述氣體吹掃裝置包括用于吹掃的分氣裝置本體、吹掃氣體進(jìn)氣孔、分氣裝置中用于勻氣的分氣口和固定分氣裝置的螺絲；其中，進(jìn)氣孔位于工藝腔側(cè)壁緊鄰兩工藝腔對(duì)接腔壁處，分氣裝置本體一端與進(jìn)氣孔連接，分氣裝置本體上壁通過螺絲與工藝腔腔蓋固定，分氣裝置本體下方連接多個(gè)分氣口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LPCVD工藝腔中的氣體吹掃系統(tǒng)，其特征在于所述分氣口呈上粗下細(xì)狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LPCVD工藝腔中的氣體吹掃系統(tǒng)，其特征在于所述分氣口密集分布，且緊貼兩工藝腔間傳輸玻璃的縫隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LPCVD工藝腔中的氣體吹掃系統(tǒng)，其特征在于所述吹掃系統(tǒng)還連接有控制氣體進(jìn)氣和流量大小的裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LPCVD工藝腔中的氣體吹掃系統(tǒng)，其特征在于所述吹掃系統(tǒng)還連接有氣動(dòng)閥和質(zhì)量流量計(jì)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種LPCVD工藝腔中的氣體吹掃系統(tǒng)，具體地講是涉及一種防止LPCVD工藝腔室之間交叉污染以及能夠吹掃ZnO顆粒的氣體吹掃系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括加熱腔、冷卻腔和多個(gè)用于沉積BZO玻璃的工藝腔，各個(gè)腔室之間螺紋連接，還包括設(shè)置在工藝腔內(nèi)，緊鄰兩工藝腔對(duì)接腔壁處的氣體吹掃裝置。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，通過氣體吹掃切斷工藝腔室之間的氣場(chǎng)干擾，保證溫度場(chǎng)和氣場(chǎng)均勻性，最終保證BZO薄膜的均勻性，同時(shí)能夠?qū)⒉Ａг趥鬏敽凸に囘^程中灑落到BZO薄膜表面的ZnO的粉塵吹走，保證ZnO薄膜在下一個(gè)工藝腔室鍍膜之前有一個(gè)潔凈的表面，保證ZnO薄膜的質(zhì)量。
文檔編號(hào)C23C16/40GK202380085SQ20112053086
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
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