半导体加工设备及其工艺腔室的制作方法

1.本技术属于半导体加工技术领域，具体涉及一种半导体加工设备及其工艺腔室。


背景技术：

2.太阳能作为一种可再生的能源，为人类的生存发展创造了巨大的价值，也引领了以太阳能作为能源的行业的发展，其中晶体硅太阳能电池的发展就是其中一个。
3.在过去的几年时间中，晶体硅太阳能电池的生产以年平均30％的速度快速增长，全球对于太阳能电池的需求也日益增加，但是在产量增加的同时，晶体硅太阳能电池的质量却在下降。
4.晶体硅太阳能电池的制作工艺复杂，每道工艺的相关参数都直接或间接地影响着其性能，其中，镀膜就是一个重要的工艺过程。对于镀膜这个工艺过程来说，硅片上的薄膜厚度是否均匀影响着电池性能的优劣。现阶段的半导体加工设备在制备晶体硅电池需要的减反射膜或钝化膜时，硅片上的薄膜厚度无法达到均匀。


技术实现要素：

5.本技术实施例的目的是提供一种半导体加工设备及其工艺腔室，能够解决背景技术中所述的半导体加工设备在加工过程中存在硅片上的薄膜厚度无法达到均匀的问题。
6.为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的：
7.第一方面，本技术实施例提供一种半导体加工设备的工艺腔室，包括第一进气机构、第二进气机构和混合装置，其中：
8.所述第一进气机构和所述第二进气机构均与所述混合装置相连通，所述混合装置位于所述工艺腔室中，所述第一进气机构输入的第一气体与所述第二进气机构输入的第二气体可在所述混合装置中混合，所述混合装置具有出气结构。
9.第二方面，本技术实施例提供一种半导体加工设备，所公开的半导体加工设备包括上文所述的任意的工艺腔室。
10.采用本技术方案能够达到以下有益效果：
11.本技术实施例公开的半导体加工设备的工艺腔室，通过对相关技术进行改进，将第一进气机构输入的第一气体和第二进气机构输入的第二气体在混合装置中混合，通过混合装置混合能够使得第一气体和第二气体混合均匀性更好，从而能够使得工艺腔室中的工艺气体的均匀度更好，从而实现均匀沉积的目的，最终能够使得在硅片上镀膜较为均匀。
12.附图说明：
13.图1是本技术实施例公开的一种半导体加工设备的整体结构示意图；
14.图2是本技术实施例公开的一种半导体加工设备的局部放大示意图；
15.图3是本技术实施例公开的一种半导体加工设备的侧视图；
16.图4是本技术实施例公开的一种半导体加工设备的第一混合机构的立体结构示意图；
17.图5是本技术实施例公开的一种半导体加工设备的进气工艺示意图。
18.100
‑
工艺腔室、120
‑
第一腔室壁、130
‑
第二腔室壁、140
‑
端盖、150
‑
腔体；
19.200
‑
第一进气机构、210
‑
第一进气管、220
‑
第二进气管；
20.300
‑
第二进气机构、310
‑
第三进气管、320
‑
第四进气管；
21.400
‑
第一混合机构、410
‑
第一出气口、420
‑
出气机构、421
‑
第一管段、422
‑ꢀ
第二管段、430
‑
衔接管道；
22.500
‑
第二混合机构、510
‑
第二出气口。
具体实施方式
23.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
24.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
25.下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例提供的半导体加工设备的工艺腔室进行详细地说明。
26.如图1～图5所述，本技术实施例公开一种半导体加工设备的工艺腔室，所公开的工艺腔室包括第一进气机构200、第二进气机构300和混合装置。
27.工艺腔室是一个可以进行完全封闭的结构，能够作为工艺腔室中的其他构件的安装基础，同时也能作为工艺气体的反应空间。第一进气机构200和第二进气机构300是外界中的气体通入工艺腔室100的媒介，混合装置能够将第一进气机构200和第二进气机构300通入的气体进行混合，从而能够有利于工艺腔室100中后续反应的进行。
28.第一进气机构200和第二进气机构300均与混合装置相连通，从而使得第一进气机构200和第二进气机构300中的气体均可以直接通入到混合装置中。混合装置位于工艺腔室100中，第一进气机构200输入的第一气体与第二进气机构300输入的第二气体可在混合装置中混合，使得在混合装置中混合过的工艺气体能够更加均匀，混合装置具有出气结构，使得经过混合装置混合过的工艺气体能够从混合装置中出来，从而使得混合均匀的工艺气体能够进行后续的相关反应。
29.本技术实施例公开的半导体加工设备的工艺腔室，通过对相关技术进行改进，将第一进气机构200输入的第一气体和第二进气机构300输入的第二气体在混合装置中混合，通过混合装置混合能够使得第一气体和第二气体混合均匀性更好，从而能够使得工艺腔室100中的工艺气体的均匀度更好，从而实现均匀沉积的目的，最终能够使得硅片上的镀膜较为均匀。
30.在本技术实施例公开的工艺腔室中，第一进气机构200和第二进气机构 300可以
均设置于工艺腔室100，第一进气机构200可以包括第一进气管210 和第二进气管220，第二进气机构300可以包括第三进气管310和第四进气管 320，混合装置可以包括第一混合机构400和第二混合机构500。第一进气管 210和第三进气管310均伸至工艺腔室100中，且均与第一混合机构400连通，第一混合机构400具有第一出气口410，第二进气管220和第四进气管320均延伸至工艺腔室100中，且均与第二混合机构500连通，第二混合机构500具有第二出气口510。
31.在上述情况下，第一进气机构200和第二进气机构300均可以包括两个进气管，且混合装置也包括两个混合机构，使得工艺腔室100中可以同时存在两套进气以及混合气体的装置，从而可以提升工艺腔室100中的混合气体的混合效率。具体的，外界气源中的气体能够通过第一进气管210和第三进气管310 将工艺气体输送至第一混合机构400中，经过混合的工艺气体能够通过第一出气口410排放至工艺腔室100中用以进行后续的反应。同理，外界气源中的气体还能够通过第二进气管220和第四进气管320将工艺气体输送至第二混合机构500中，而经过混合的气体能够通过第二出气口510排放至工艺腔室100中用以进行后续的反应。
32.需要说明的是，第一进气机构200和第二进气机构300的进气管的数量可以为3个、4个等，从而能够使得更多种类的气体在同一个混合装置中进行混合，从而能够满足较多种类的气体混合的工艺需求，本技术实施例不对第一进气机构200和第二进气机构300中的进气管的数量做具体限定。
33.在进一步的技术方案中，第一出气口410可以位于工艺腔室100中的第一预设位置，第二出气口510可以位于工艺腔室100中的第二预设位置，第一预设位置和第二预设位置沿工艺腔室100的长度方向依次设置。在此种情况下，第一出气口410和第二出气口510布置在工艺腔室100的长度方向上的不同位置，使得工艺腔室100的长度方向上的不同位置均可以排放混合均匀的工艺气体，从而使得混合均匀的工艺气体可以均匀分布在工艺腔室100中，从而使得在后续的硅片上的镀膜工艺中，硅片上的薄膜厚度能够较为均匀。
34.在更为具体的方案中，工艺腔室100可以包括沿其长度方向依次设置的第一腔室壁120和第二腔室壁130，第一腔室壁120与第二腔室壁130之间的距离为工艺腔室100的长度，第一进气机构200和第二进气机构300穿过第一腔室壁120伸至工艺腔室100中，第一预设位置与第一腔室壁120之间的距离为第一距离，其中，m≤l/4，其中，m为第一距离，l为工艺腔室100的长度。
35.在上述情况下，第一混合机构400的第一出气口410设置于工艺腔室100 中距离第一腔室壁120不到整个工艺腔室100的四份之一的位置处，即第一出气口410设置于靠近第一腔室壁120的位置处，使得第一出气口410排放出的混合均匀的工艺气体能够优先充满工艺腔室100中的靠近第一腔室壁120的部分，使得靠近第一出气口410处的硅片上的薄膜的反应能够更加地均匀，从而可以提升硅片薄膜的质量。
36.在进一步优化的方案中，第二预设位置距第一腔室壁120之间的距离为第二距离，其中，l/4≤n≤3l/4，其中，n为第二距离，使得第二混合机构500 的第二出气口510设置于工艺腔室100中距离第一腔室壁120不到整个工艺腔室100的二分之一的位置处，即第二出气口510也设置于靠近第一腔室壁120、但是相较于第一出气口410较远的位置处，使得第二出气口510排放的混合均匀的工艺气体可以充满靠近第二腔室壁130的工艺腔室100中，使
得整个工艺腔室100中能够被第一出气口410和第二出气口510排放出的工艺气体均匀充满，从而使得在整个工艺腔室100中放置多个硅片的反应装置，或者增加反应硅片的数量时，得到的硅片薄膜均具有较高的质量。可选地，n＝l/2，从而能够使得第二预设位置位于工艺腔室100的中部。
37.与此同时，第一出气口410和第二出气口510在工艺腔室100的长度方向上的不同位置的布置可以使得二者之间具有相互补偿的作用，具体的，在第一出气口410或第二出气口510出现故障时，另一个正常工作的出气口能够继续排放混合均匀的工艺气体，用以维持工艺腔室100内的正常工序，使得工艺腔室100中的镀膜工艺不会受到太大的影响，从而可以在一定程度上减少损失。
38.在本技术实施例公开的工艺腔室中，第一混合机构400和第二混合机构 500均可以包括衔接管道430和出气机构420，衔接管道430能够将出气机构 420和进气管衔接起来，具体的，衔接管道430的第一端与第一进气管210和第三进气管310连通或第二进气管220和第四进气管320连通，衔接管道430 的第二端与出气机构420连通，出气机构420设有第一出气口410或第二出气口510，衔接管道430的管腔为变径管腔。
39.在上述情况下，气源中的气体能够通过第一进气管210和第三进气管310 或是第二进气管220和第四进气管320进入到管腔为变径管腔的衔接管道430 中，变径管腔的衔接管道430使得内部的气体能够产生碰撞，有利于工艺气体在第一混合机构400和第二混合机构500中进一步混合，而混合均匀的工艺气体能够从衔接管道430再进入到出气机构420中，最终使得混合均匀的工艺气体能够排放至工艺腔室100中以供后续的硅片反应使用。
40.在进一步的技术方案中，出气机构420可以开设有多个第一出气口410或多个第二出气口510，多个第一出气口410或多个第二出气口510间隔分布，设置有多个第一出气口410和多个第二出气口510可以对第一混合机构400和第二混合机构500的混合气体可以进行分流，使得第一混合机构400和第二混合机构500中的混合气体能够更加均匀地充满至整个工艺腔室100中，并且第一出气口410和第二出气口510所开设的方向可以根据具体的使用需求进行设置，在本技术实施例中不对第一出气口410和第二出气口510的具体方向进行限制。
41.在更为优化的方案中，出气机构420可以包括第一管段421和与第一管段 421的一端垂直且连通的第二管段422，多个第一出气口410或多个第二出气口510设置在第二管段422上。在此种情况下，与第一管段421的一端相垂直的第二管段422平行于工艺腔室100的宽度方向，使得第一混合机构400和第二混合机构500中已经混合的工艺气体能够在较短时间内较大范围的辐射至工艺腔室100的宽度方向，从而能够使得混合均匀的工艺气体能够更快地充满工艺腔室100中，最终能够有助于硅片镀膜质量的提升。
42.在本技术实施例公开的工艺腔室中，工艺腔室100可以包括腔体150和端盖140，端盖140可拆卸地连接在腔体150的一端，且端盖140与腔体150围成工艺腔室100，第一进气机构200和第二进气机构300安装在端盖140上。在此种情况下，端盖140可在损坏或是拾取硅片反应物的时候打开，能够方便工作人员的工作，并且端盖140可以利用插接、卡扣安装等可拆卸连接方式连接在腔体150的一端，端盖140与腔体150之间的可拆卸连接还可以为其他方式，本技术实施例不对端盖140与腔体150之间的可拆卸的连接方式进行具体限制。
43.本技术实施例公开一种半导体加工设备，所公开的半导体加工设备包括上文所述
中的任意一项的工艺腔室。
44.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
45.上面结合附图对本技术的实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本技术的保护之内。