CN102234777A - 用于薄膜太阳能电池制造的磁控溅镀机及溅镀方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于薄膜太阳能电池制造的磁控溅镀机及溅镀方法，该磁控溅镀机包含一具有溅镀空间的腔体以及一设于腔体的溅镀空间内的基板与靶材，靶材用以溅镀基板，并于靶材背面侧设有至少一磁性元件，藉由磁性元件的磁场作用，使靶材被撞击出来的溅镀原子沉积于基板表面上，而形成一高均匀度及高品质的镀膜；本发明还提供一种用于薄膜太阳能电池制造的磁控溅镀方法。

Description

用于薄膜太阳能电池制造的磁控溅镀机及溅镀方法

技术领域

本发明是有关于一种磁控溅镀机及溅镀方法，尤指一种用于薄膜太阳能电池制造的磁控溅镀机及溅镀方法。

背景技术

薄膜太阳能电池，顾名思义，乃是在塑胶、玻璃或是金属基板上形成可产生光电效应的薄膜，厚度仅需数μm，因此在同一受光面积的下可较硅晶圆太阳能电池大幅减少原料的用量。薄膜太阳能电池并非是新概念的产品，实际上，以往人造卫星早已普遍采用砷化镓(GaAs)所制造的高转换效率薄膜太阳能电池板(以单晶硅作为基板，转换效能在30％以上)来进行发电。薄膜太阳能电池可在价格低廉的玻璃、塑胶或不锈钢基板上大量制作，以生产出大面积的太阳能电池，而其制程可以直接导入已经相当成熟的TFT-LCD制程，此为其优点。

习知的溅镀技术乃是在一腔体的溅镀空间内产生一等离子体，利用等离子体中的离子以加速的方式对靶材进行轰击，使得靶材上的材料溅镀于基板的表面上，让基板的表面形成一镀膜。然而，以此种习知技术为主的溅镀机或溅镀方法，其靶材使用率太低，且基板的成膜均匀度也未达理想，以致生产成本居高不下。

是故，如何提供一溅镀机可提高靶材使用率与降低生产成本并且在基板上形成一高均匀度及高品质的镀膜实为一重要课题。本发明有鉴于此，提出了一种用于薄膜太阳能电池制造的磁控溅镀机及溅镀方法，其解决习知溅镀机在基板所形成的镀膜并不均匀的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于薄膜太阳能电池制造的磁控溅镀机及溅镀方法，于腔体的溅镀空间内并在靶材背面侧设置至少一磁性元件，由于该磁性元件会在该靶材表面形成与靶材平行的磁场，而该磁场会让等离子体中的离子以更快速的方式轰击靶材，如此即可提高靶材的使用率而降低生产成本，并且可使得基板表面上所沉积的镀膜分布地更为均匀以提高溅镀品质。

达到上述目的的用于薄膜太阳能电池制造的磁控溅镀机，包含一具有溅镀空间的腔体以及一设于该腔体的溅镀空间内的基板与靶材，该靶材用以溅镀该基板，并于该靶材背面侧设有至少一磁性元件，藉由该磁性元件的磁场作用，使该靶材被撞击出来的溅镀原子沉积于该基板表面上，而形成一高均匀度及高品质的镀膜。

较佳地，该磁性元件为永久磁铁。

较佳地，该磁性元件为导电线圈。

达到上述目的的用于薄膜太阳能电池制造的磁控溅镀方法，包含提供一具有溅镀空间的腔体；令一基板设于该腔体的溅镀空间内；令一靶材设于该腔体的溅镀空间内，并位在该基板的一侧；令至少一磁性元件设于该靶材的背面侧，并位于该腔体的溅镀空间内；令该溅镀空间内部呈真空状态，并通入等离子体；以及令该靶材的原子被溅出而沉积在该基板上以形成一镀膜。

较佳地，该磁性元件为永久磁铁。

较佳地，该磁性元件为导电线圈。

附图说明

图1为显示本发明用于薄膜太阳能电池制造的磁控溅镀机的剖视图；

图2为显示本发明用于薄膜太阳能电池制造的磁控溅镀方法的流程图。

主要元件符号说明：

1---用于薄膜太阳能电池制造的磁控溅镀机

2---腔体

3---溅镀空间

4---基板

5---靶材

6---磁性元件

7---镀膜

具体实施方式

虽然本发明将参阅含有本发明较佳实施例的所附图式予以充分描述，但在此描述的前应了解熟悉本行的人士可修改本文中所描述的发明，同时获致本发明的功效。因此，须了解以上的描述对熟悉本行技艺的人士而言为一广泛的揭示，且其内容不在于限制本发明。

请参阅图1，系显示本发明用于薄膜太阳能电池制造的磁控溅镀机1的剖视图。在此一实施例中，本发明用于薄膜太阳能电池制造的磁控溅镀机1包含一腔体2，具有一溅镀空间3；一基板4，设于该腔体2的溅镀空间3内；一靶材5，设于设于该腔体2的溅镀空间3内，并位在该基板4的一侧；以及至少一磁性元件6，设于该腔体2的溅镀空间3内，并位在该靶材5的背面侧。其中，该磁性元件6可为一永久磁铁或导电线圈。

使该腔体2的溅镀空间3内呈真空状态，并且通入带有电荷的等离子体离子，例如：带正电的氩离子。由于该靶材5电气连接一阴极(图未示)，该基板4电气连接一阳极(图未示)，故在溅镀空间3内的带正电氩离子会向该靶材5接近，而对该靶材5进行轰击。又，因为氩离子对该靶材5进行轰击，使得该靶材5的原子被溅出而沉积在该基板4的表面上，于是该基板4的表面上便形成一镀膜7。

由于本发明在该靶材5的背面侧设有该磁性元件6，所以该磁性元件6会在该靶材5表面形成与该靶材5平行的磁场。而该磁场会让等离子体中的氩离子以更快速的方式轰击该靶材5，藉以提高该靶材5的使用率而降低生产成本(减少该靶材5局部耗损而必须报废)，并且使得该基板4表面上沉积而形成一高均匀度及高品质的镀膜7。

请参阅图2，系显示本发明用于薄膜太阳能电池制造的磁控溅镀方法的流程图。本发明根据该用于薄膜太阳能电池制造的磁控溅镀机1而实施的用于薄膜太阳能电池制造的磁控溅镀方法包含下列步骤：

提供一具有溅镀空间3的腔体2；

令一基板4设于该腔体2的溅镀空间3内，该基板4电气连接一阳极；

令一靶材5设于该腔体2的溅镀空间3内，并位在该基板4的一侧，该靶材5电气连接一阴极；

令至少一磁性元件6设于该靶材5的背面侧，并位于该腔体2的溅镀空间3内，该磁性元件6会在该靶材5表面形成与该靶材5平行的磁场；

令该溅镀空间3内部呈真空状态，并通入等离子体，其中该等离子体含有带正电荷的氩离子，而该磁性元件6所形成的磁场会让等离子体中的氩离子以更快速的方式轰击该靶材5；以及

令该靶材5的原子被溅出而沉积在该基板4的表面上，使该基板4的表面上形成一高均匀度及高品质的镀膜7。

本发明用于薄膜太阳能电池制造的磁控溅镀机的优点在于：于靶材的背面侧设有至少一磁性元件，而磁性元件会在靶材表面形成与靶材平行的磁场，此磁场会让等离子体中的氩离子以更快速的方式轰击靶材，如此即可提高靶材的使用率而降低生产成本，且减少靶材局部耗损而必须报废，并使得基板表面上所沉积的镀膜分布地更为均匀以提高镀膜的品质。

在详细说明本发明的较佳实施例之后，熟悉该项技术人士可清楚的了解，在不脱离权利要求范围下，可进行各种变化与改变，且本发明亦不受限于说明书中所举实施例的实施方式。

Claims (6)

1.一种用于薄膜太阳能电池制造的磁控溅镀机，所述的磁控溅镀机包含：一具有溅镀空间的腔体以及一设于所述的腔体的溅镀空间内的基板与靶材，所述的靶材用以溅镀所述的基板，其特征在于：在所述的靶材背面侧设有至少一磁性元件，由所述的磁性元件的磁场作用，使所述的靶材被撞击出来的溅镀原子沉积于所述的基板表面上，而形成一高均匀度及高品质的镀膜。

2.如权利要求1所述的用于薄膜太阳能电池制造的磁控溅镀机，其特征在于，所述的磁性元件为永久磁铁。

3.如权利要求1所述的用于薄膜太阳能电池制造的磁控溅镀机，其特征在于，所述的磁性元件为导电线圈。

4.一种用于薄膜太阳能电池制造的磁控溅镀方法，其特征在于，所述的方法包含：

提供一具有溅镀空间的腔体；

令一基板设于所述的腔体的溅镀空间内；

令一靶材设于所述的腔体的溅镀空间内，并位在所述的基板的一侧；

令至少一磁性元件设于所述的靶材的背面侧，并位于所述的腔体的溅镀空间内；

令所述的溅镀空间内部呈真空状态，并通入等离子体；以及

令所述的靶材的原子被溅出而沉积在所述的基板上以形成一镀膜。

5.如权利要求4所述的用于薄膜太阳能电池制造的磁控溅镀方法，其特征在于，所述的磁性元件为永久磁铁。

6.如权利要求4所述的用于薄膜太阳能电池制造的磁控溅镀方法，其特征在于，所述的磁性元件为导电线圈。

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