專(zhuān)利名稱(chēng)：一種平板pecvd氮化硅覆膜的系統(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氮化硅覆膜的系 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氮化硅覆膜的系統(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SD50II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氮化硅覆膜的系統(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；裝載腔I的外側(cè)設(shè)置進(jìn)載臺(tái)，卸載腔II的外側(cè)依次設(shè)置裝卸載臺(tái)和出載臺(tái)， 裝卸載臺(tái)的下部設(shè)置封閉式下傳輸系統(tǒng)。所述的平板PECVD氮化硅覆膜系統(tǒng)，裝卸載臺(tái)為三個(gè)，作為裝載臺(tái)或卸載臺(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)、裝載腔I、裝載腔II、工藝腔、卸載腔I、卸載腔II、三個(gè) 裝(卸)載臺(tái)、出載臺(tái)、潔凈空氣回填系統(tǒng)、封閉式下傳輸系統(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(hù)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、卸 腔II)在真空條件下工作CN 201678731 U
說(shuō)明書(shū)
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的SD50II大型平板PECVD氮化硅覆膜系統(tǒng)。2、本實(shí)用新型產(chǎn)量高的同時(shí)節(jié)省一個(gè)裝卸載臺(tái)和一個(gè)操作人員，并且除了裝 (卸)載臺(tái)和出載臺(tái)在潔凈間以外，其它的部分都可以放到普通環(huán)境中、成本更低設(shè)計(jì)，同 時(shí)也可以將裝(卸)載臺(tái)放到裝載腔I的一側(cè)，采用模塊化和鏡像式設(shè)計(jì)的五腔室在真空 條件下工作的SD50II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，并且機(jī)械手也可以比SD50減少一個(gè)，最終實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)無(wú)人化生產(chǎn)運(yùn)行。3、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)每千瓦成本在SD50的基礎(chǔ)上再降低到75%;(運(yùn)行時(shí)減少一名操作人員，80% 的設(shè)備不需要在潔凈環(huán)境中運(yùn)行，即無(wú)需高昂的萬(wàn)級(jí)潔凈間的運(yùn)行費(fèi)用，運(yùn)行成本非常低)(3)高產(chǎn)量50麗/年(2750片/每小時(shí))；(4)膜厚均勻性片內(nèi)(125匪X 125匪)彡士2.5%，片間彡士％，批間彡士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(hù)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潔凈空氣回填系統(tǒng)；3裝載腔 I ；4真空抽氣系統(tǒng)I ；5裝載腔II ；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裝(卸)載臺(tái)；12出載臺(tái)；13封閉式下傳輸系統(tǒng)；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、潔凈空 氣回填系統(tǒng)2、裝載腔I 3、真空抽氣系統(tǒng)I 4、裝載腔II 5、工藝腔6、真空抽氣系統(tǒng)II 7、 卸載腔I 8、卸載腔119、真空抽氣系統(tǒng)11110、裝(卸)載臺(tái)11、出載臺(tái)12和封閉式下傳輸 系統(tǒng)13等，具體結(jié)構(gòu)如下裝載腔I 3、裝載腔II 5、工藝腔6、卸載腔I 8和卸載腔II 9為模塊化的五個(gè)腔 體，裝載腔I 3和裝載腔II 5相通，裝載腔II 5和工藝腔6相通，工藝腔6和卸載腔I 8相 通，卸載腔I 8和卸載腔119相通，裝載腔I 3的外側(cè)設(shè)置進(jìn)載臺(tái)1，卸載腔119的外側(cè)依次 設(shè)置三個(gè)裝(卸)載臺(tái)11、出載臺(tái)12，裝(卸)載臺(tái)11和出載臺(tái)12的下部設(shè)置封閉式下 傳輸系統(tǒng)13。真空抽氣系統(tǒng)I 4分別與裝載腔I 3和裝載腔II 5連通，真空抽氣系統(tǒng)II 7與工藝腔6連通，真空抽氣系統(tǒng)III 10分別與卸載腔I 8和卸載腔II 9連通。另外，裝 載腔I 3、卸載腔II 9分別通過(guò)管道14與潔凈空氣回填系統(tǒng)2連通，回填空氣時(shí)的運(yùn)行成 本幾乎為可以忽略。[0026]圖中，裝載腔I 3、裝載腔115、工藝腔6、卸載腔I 8和卸載腔119按自上而下依次 設(shè)置；裝載腔I 3的頂部設(shè)置進(jìn)載臺(tái)1，卸載腔II 9的底部依次設(shè)置11三個(gè)裝(卸)載臺(tái) 11和出載臺(tái)12。當(dāng)然，也可以在3裝載腔1的頂部依次設(shè)置三個(gè)裝(卸)載臺(tái)11和進(jìn)載 臺(tái)1 ；卸載腔II 9的底部設(shè)置出載臺(tái)12。本實(shí)施例為SD50II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，II代表在SD50基礎(chǔ)上進(jìn)行的改進(jìn)。裝配時(shí)，把進(jìn)載臺(tái)1、裝載腔I 3、裝載腔II 5、工藝腔6、卸載腔I 8、卸載腔II 9、 三個(gè)裝(卸)載臺(tái)11、出載臺(tái)12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 3、裝載腔II 5、工藝腔6、卸載腔I 8 和卸載腔II 9連接起來(lái)。本實(shí)用新型中，裝(卸)載臺(tái)11即可以做為裝載臺(tái)，也可以做為卸載臺(tái)，這樣照比 SD50II型減少一個(gè)裝卸載臺(tái)，同時(shí)可以減少一個(gè)操作者。本實(shí)用新型的工作流程首先，把光伏晶硅片擺放在三個(gè)裝(卸)載臺(tái)11中的承載板上，封閉式下傳輸系 統(tǒng)13傳輸承載板到進(jìn)載臺(tái)1，通過(guò)潔凈空氣回填系統(tǒng)2將裝載腔I 3回填潔凈空氣到大氣 壓狀態(tài)后，打開(kāi)真空閉鎖裝置，承載板由進(jìn)載臺(tái)1傳輸?shù)窖b載腔I 3 ；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6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 8，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 9并回填潔凈空氣到大氣壓狀態(tài)，開(kāi)啟卸載腔II 9的真空閉鎖 裝置，承載板攜帶光伏晶硅片輸送到三個(gè)裝(卸)載臺(tái)11，進(jìn)行卸載光伏晶硅片。卸載完畢 后，馬上安裝光伏晶硅片，這樣極大的發(fā)揮出了人員的效率，承載板輸送到出載臺(tái)12，經(jīng)過(guò) 密封式下傳輸系統(tǒng)13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)窖b載腔I 3，開(kāi)始下一輪覆膜生長(zhǎng)。其中，由于采用的是封閉式下傳輸系統(tǒng)13，所以除了裝(卸)載臺(tái) 11和出載臺(tái)12在潔凈間以外，其它的部分都可以放到普通環(huán)境中，運(yùn)行成本更低。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(hù)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(hù)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)11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。對(duì)照SD50結(jié)構(gòu)SD50II型可以減少一名操作人員，如果都安裝機(jī)械手的話(huà)，可以少 安裝一個(gè)機(jī)械手。
權(quán)利要求一種平板PECVD氮化硅覆膜的系統(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；裝載腔I的外側(cè)設(shè)置進(jìn)載臺(tái)，卸載腔II的外側(cè)依次設(shè)置裝卸載臺(tái)和出載臺(tái)，裝卸載臺(tái)的下部設(shè)置封閉式下傳輸系統(tǒng)。
2.按照權(quán)利要求1所述的平板PECVD氮化硅覆膜系統(tǒng)，其特征在于裝卸載臺(tái)為三個(gè)， 作為裝載臺(tái)或卸載臺(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(zhuān)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氮化硅覆膜的系統(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；裝載腔I的外側(cè)設(shè)置進(jìn)載臺(tái)，卸載腔II的外側(cè)依次設(shè)置裝卸載臺(tái)和出載臺(tái)，裝卸載臺(tái)的下部設(shè)置封閉式下傳輸系統(tǒng)。本實(shí)用新型解決現(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。在產(chǎn)量高的同時(shí)節(jié)省一個(gè)裝卸載臺(tái)和一個(gè)操作人員，并且除了裝卸載臺(tái)和出載臺(tái)在潔凈間以外，其它的部分都可以放到普通環(huán)境中、成本更低。
文檔編號(hào)C23C16/34GK201678731SQ201020179328
公開(kāi)日2010年12月22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