专利名称：一种等离子加强化学气相沉积设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及等离子加强化学气相沉积PECVD工艺，尤其涉及一种PECVD设备。
背景技术：
在硅基薄膜太阳能电池片的生产过程中，需要在等离子加强化学气相沉积 (Plasma Enhanced Chemical Vapor D印osition， PECVD)设备中完成镀膜工艺，现有的实 践发现PECVD设备如果长时间停止运行，再次恢复使用后生成的第一片电池片目视检查与 正常产品有颜色差异，经测试光电转化效率也比正常产品低15%以上，业界也称为第一电 池片效应。 分析其原因，沉积第片一电池片时，PECVD设备部分部件没有完全达到稳定时的温 度，其温度变化图如图1所示，正常沉积时设备温度稳定在TO处，而沉积第一片电池片过程 中设备温度大部分处于TO以下，通过沉积时的高温等离子体经过t0时间逐渐达到了 TO温 度，这使得在第一片电池片发生沉积反应时，气体温度以及等离子体强度等条件与正常生 产时不同，最终降低了产品的光电转化效率。 目前解决"第一电池片效应"的通常做法为在沉积腔室没有进入产品前，通过预 沉积的方法，在PECVD设备中长时间的反复沉积薄膜并清洗掉，通过沉积时的等离子体加 热气体，以及使用扩散器等相关部件使其达到与正常生产产品时的状态，预沉积时在PECVD 设备的沉积腔室可以放置衬底也可以不放置衬底。 上述解决方案既浪费时间以及气体和衬底等原材料，并且效果不稳定，没有可靠 的监控手段，只能操作者凭经验或者主观判断PECVD设备的沉积腔室是否达到了正常生产 时的状态，无法有效地解决"第一电池片效应"的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种等离子加强化学气相沉积设备及方法，使PECVD设备在 长时间停止运行后生产第一电池片时，PECVD设备的沉积腔室与正常沉积时状态相同，以解 决"第一电池片效应"的问题。 本发明实施例提供的一种等离子加强化学气相沉积PECVD设备，包括PECVD沉积 腔室、热交换器和热交换管路；所述PECVD沉积腔室包括支撑板和基板，所述热交换器用于 对热交换管路中的流体进行加热； 所述热交换管路一端与所述热交换器连接；另一端分为两个支路分别通向PECVD
沉积腔室的支撑板和基板，用于加热所述支撑板和所述基板以达到设定的温度。 进一步地，本发明实施例提供的一种PECVD设备，还包括分流控制装置，设置于
热交换管路两个支路的交叉点，用于对通向所述支撑板的支路以及通向所述基座的支路的
流体的流量分别进行控制，使其达到设定的温度。
所述分流控制装置，具体包括第一限流装置和第二限流装置； 所述第一限流装置与热交换管路的一个支路连接；第二限流装置与热交换管路的另一个支路连接； 所述第一限流装置和第二限流装置中设置有温度探测仪，用于根据其温度探测仪 反馈的温度以及预设的温度，对热交换管路的两个支路中的流体的流量分别进行控制。
所述第一限流装置和第二限流装置中还设置有报警装置，用于当两个支路中的流 体的流量超出设定的范围时，进行报警。 所述分流控制装置采用分流调流阀，用于调节通向热交换管路的两个支路中的流 体的流量比例，对所述两个支路中的流体的流量进行控制。 所述分流控制装置，还用于在所述PECVD沉积腔室的支撑板到达设定的温度并稳 定后，截止通向所述支撑板的支路中流体。 通向所述PECVD沉积腔室的支撑板的支路与该支撑板中布置的流体管路相连。
本发明实施例的有益效果包括 本发明实施例提供的等离子加强化学气相沉积设备，该设备中的热交换器，通过 热交换器对热交换管路中的流体加热，热交换管路一端与热交换器相连，另一端分为两个 支路分别通向PECVD沉积腔室的支撑板和基板，加热支撑板和基板稳定地达到正常发生沉 积反应的温度状态，在该设备进行"第一片电池片"的生产过程中，可以避免因设备温度未 达到正常发生沉积反应的温度状态而产生的"第一电池片效应"，提高了产品的质量和优良品率。 更进一步地，本发明实施例提供的等离子加强化学气相沉积设备还包括分流控制 装置，对通向支撑板的支路以及通向所述基座的支路的流体的流量分别进行控制，达到控 制PECVD支撑板和基板达到预设的温度的目的，增加了工艺过程中温度调控的灵活性，进 一步提高产品质量和生产效率。
图1为现有技术产生"第一电池片效应"的PECVD设备温度变化示意图；
图2为本发明实施例提供的PECVD设备的结构示意图； 图3为本发明实施例提供的PECVD设备中的分流控制装置的结构示意图之一 ；
图4为本发明实施例提供的PECVD设备中的分流控制装置的结构示意图之二。
具体实施例方式
下面结合附图，对本发明提供的一种等离子加强化学气相沉积设备的具体结构进 行详细的说明。 本发明实施例提供的一种等离子加强化学气相沉积PECVD设备，如图2所示，包 括PECVD沉积腔室201、热交换器202和热交换管路203 ; 热交换器202与热交换管路203相连，用于对热交换管路203的流体进行加热；
热交换管路203 —端与热交换器202连接；另一端分为两个支路2031和2032分 别通向PECVD沉积腔室201的支撑板2011和PECVD沉积腔室的基板2012，用于加热支撑板 2011和基座2012以达到设定的温度。该设定的温度是PECVD沉积腔室正常进行PECVD沉 积反应的温度状态。 为了对PECVD沉积腔室201中的支撑板2011和基板2012的温度进行更精确的控制，在本发明实施例中，较佳地，该PECVD设备，如图1所示，还包括分流控制装置204。
分流控制装置204设置于热交换管路两个支路2031和2032的交叉点，用于对通 向支撑板2011的支路2031以及通向基座2012的支路2032中流体的流量分别进行控制， 使其达到设定的温度。 本发明实施例提供的PECVD设备中的分流控制装置可以采用下述两种结构，下面 结合
。 分流控制装置204的第一种结构如图3所示，包括第一限流装置2041和第二限流 装置2042 ;第一限流装置2041与热交换管路的一个支路2031连接；第二限流装置2042与 热交换管路的另一个支路2032连接； 第一限流装置2041和第二限流装置2042内部设置有温度探测仪，温度探测仪对 支路2031和支路2032中流体的温度进行检测，第一限流装置2041和第二限流装置2042 可以将根据内部的温度探测仪反馈的温度以及预设的温度，对热交换管路的两个支路2031 和2032中的流体的流量分别进行调节，达到对支撑板2011和基座2012的温度进行控制的 目的。 第一限流装置2041和第二限流装置2042中还设置有报警装置，用于当两个支路 2031和2032中的流体的流量超出设定的范围时报警，保证支撑板2011和基座2012的加热 温度在设定的温度范围内。 分流控制装置204的第一种结构如图4所示，这种结构下，分流控制装置2014采 用分流调流阀，分流控制装置可以调节通向热交换管路的两个支路中的流体的流量比例， 通过对该流量比例的调节，实现对支撑板2011和基座2012的加热温度的精确控制。
如图4所示的分流控制装置，在PECVD沉积腔室的支撑板2011到达设定的温度并 稳定后，截止通向支撑板1011的支路中流体。 在支撑板1011中布置有流体管路，通向支撑板1011的支路与支撑板1011上的 流体管路相连，对支撑板1011进行加热后，经该支路回到热交换器，不断循环，使得支撑板 1011的温度稳定地达到如图1正常沉积时的温度TO状态。 本发明实施例提供的等离子加强化学气相沉积设备，该设备中的热交换器，通过 热交换器对热交换管路中的流体加热，热交换管路一端与热交换器相连，另一端分为两个 支路分别通向PECVD沉积腔室的支撑板和基板，加热支撑板和基板稳定地达到正常发生沉 积反应的温度状态，在该设备进行"第一片电池片"的生产过程中，可以避免因设备温度未 达到正常发生沉积反应的温度状态而产生的"第一电池片效应"，提高了产品的质量和优良品率。 更进一步地，本发明实施例提供的等离子加强化学气相沉积设备还包括分流控制 装置，对通向支撑板的支路以及通向所述基座的支路的流体的流量分别进行控制，达到控 制PECVD支撑板和基板达到预设的温度的目的，增加了工艺过程中温度调控的灵活性，进 一步提高产品质量和生产效率。 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
一种等离子加强化学气相沉积PECVD设备，包括PECVD沉积腔室(201)、热交换器(202)和热交换管路(203)；所述PECVD沉积腔室(201)包括支撑板(2011)和基板(2012)，所述热交换器(202)用于对热交换管路(203)中的流体进行加热；其特征在于，所述热交换管路(203)一端与所述热交换器(202)连接；另一端分为两个支路(2031；2032)分别通向PECVD沉积腔室(201)的支撑板(2011)和基板(2012)，用于加热所述支撑板(2011)和所述基板(2012)以达到设定的温度。
2. 如权利要求l所述的设备，其特征在于，还包括分流控制装置(204)，设置于热交换 管路两个支路(2031 ;2032)的交叉点，用于对通向所述支撑板的支路(2031)以及通向所述 基座的支路(2032)的流体的流量分别进行控制，使其达到设定的温度。
3. 如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述分流控制装置(204)，具体包括第一限 流装置(2041)和第二限流装置(2042);所述第一限流装置(2041)与热交换管路的一个支路(2031)连接；第二限流装置 (2042)与热交换管路的另一个支路(2032)连接；所述第一限流装置(2041)和第二限流装置(2042)中设置有温度探测仪，用于根据其 温度探测仪反馈的温度以及预设的温度，对热交换管路的两个支路(2031 ;2032)中的流体 的流量分别进行控制。
4. 如权利要求3所示的设备，其特征在于，所述第一限流装置(2041)和第二限流装置 (2042)中还设置有报警装置，用于当两个支路(2031 ;2032)中的流体的流量超出设定的范 围时，进行报警。
5. 如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述分流控制装置(204)采用分流调流阀， 用于调节通向热交换管路的两个支路(2031 ;2032)中的流体的流量比例，对所述两个支路 (2031 ;2032)中的流体的流量进行控制。
6. 如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述分流控制装置(204)，还用于在所述 PECVD沉积腔室(201)的支撑板(2011)到达设定的温度并稳定后，截止通向所述支撑板 (2011)的支路中流体。
7. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，通向所述PECVD沉积腔室(201)的支撑板 (2011)的支路与该支撑板(2011)中布置的流体管路相连。
全文摘要
本发明公开了一种等离子加强化学气相沉积PECVD设备，包括PECVD沉积腔室、热交换器和热交换管路；PECVD沉积腔室包括支撑板和基板；其中热交换器用于对热交换管路中的流体进行加热；热交换管路一端与热交换器连接；另一端分为两个支路分别通向PECVD沉积腔室的支撑板和基板，用于加热支撑板和所述基板稳定地达到正常发生沉积反应的温度状态，在该设备进行“第一片电池片”的生产过程中，可以避免因设备温度未达到正常发生沉积反应的温度状态而产生的“第一电池片效应”，提高了产品的质量和优良品率。
文档编号C23C16/50GK101693991SQ200910209159
公开日2010年4月14日 申请日期2009年10月28日 优先权日2009年10月28日
发明者代飞顺, 郭铁 申请人:新奥光伏能源有限公司;