CN102978587A - 一种新型平板式pecvd设备及其气路接孔结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型平板式PECVD气路接孔结构，特气气孔的输出端连通有新型特气孔接头，新型特气孔接头具有顶端封闭的管体，在管体的侧壁上开设有多个侧孔，每个侧孔的输出端均连通有侧管，每个侧管的输出方向与特气气孔的输出方向相同。本发明提供的新型平板式PECVD气路接孔结构，通过在特气气孔的输出端连通具有多个侧孔的新型特气孔接头，避免出现某一位置特气孔堵塞的现象从而保证设备运行的长时间的稳定性，从而延长设备维护周期，增加设备的产量，另外减少因为特气孔的堵塞对沉积的氮化硅膜层厚度的不同导致片间色差等不合格片的产生，提高产品的合格率。本发明还公开了一种应用了上述气路接孔结构的新型平板式PECVD设备。

Description

一种新型平板式PECVD设备及其气路接孔结构

技术领域

本发明涉及化工技术领域，特别涉及一种新型平板式PECVD设备及其气路接孔结构。

背景技术

氮化硅薄膜具有高的化学稳定性、高电阻率、绝缘性好、硬度高、光学性能良好等特性，在太阳能电池上得到广泛的应用。

目前，平板式PECVD和管式PECVD在工业生产中得到了广泛应用。相对管式PECVD，平板式PECVD有着均匀性好和产量高的特点。平板式PECVD设备被广泛应用。

现有的平板式PECVD设备中，沉积氮化硅膜用的气路一般包括4，6，8路等，其中每一路的示意图如图1所示。每一个气路1上面开有不同数量的直径为0.8-1.5mm的特气气孔2，将管路中的特气3引入到反应腔室中，发生反应沉积出氮化硅膜，4为流量计。

但是平板式PECV D设备在运行一段时间后，因为各气路的特气气孔会沉积氮化硅和硅颗粒等发生不同程度的堵塞，如果其中一个孔堵塞，该处气体流量将会下降，但是气体总流量不变，则其他位置的气体流量将会变大，进而导致不同位置沉积的氮化硅膜厚度出现变化，均匀性变差，对氮化硅膜的稳定性以及可能会引起色差导致硅片的不合格。

当氮化硅膜层厚度因为气孔的堵塞出现偏差较大时，经工艺调整不能解决的便需要对设备进行维护，打通气孔，从而严重影响着PECVD设备运行的稳定性，并增加了设备维护的成本，耽误着生产线上的产量。

因此，如何降低设备运行中特气孔发生堵塞的几率，减少特气孔对沉积氮化硅膜层厚度的影响，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种新型平板式PECVD气路接孔结构，降低设备运行中特气孔发生堵塞的几率，减少特气孔对沉积氮化硅膜层厚度的影响。

本发明还提供了一种采用上述气路接孔结构的新型平板式PECVD设备。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种新型平板式PECVD气路接孔结构，特气气孔的输出端连通有新型特气孔接头，所述新型特气孔接头具有顶端封闭的管体，在所述管体的侧壁上开设有多个侧孔，每个所述侧孔的输出端均连通有侧管，每个所述侧管的输出方向与所述特气气孔的输出方向相同。

优选的，多个所述侧孔及其对应的所述侧管在所述新型特气孔接头的侧壁上沿周向均匀分布。

优选的，相邻的两个所述侧孔的高度不相同。

优选的，多个所述侧孔采用低位和高位相间的方式分布在所述管体的侧壁上。

优选的，位于低位的多个所述侧孔的高度相同，组成第一侧孔组；位于高位的多个所述侧孔的高度相同，组成第二侧孔组。

优选的，所述第一侧孔组的多个所述侧孔位于所述特气气孔的上方1.5-2mm处，所述第二侧孔组的多个所述侧孔位于所述特气气孔的上方4-5mm处。

优选的，所述侧管的孔径具体为0.8-1.5mm。

优选的，每个所述侧管输出端的开口高度平齐，与所述管体的顶端处于同一水平面上。

优选的，所述管体具有八个侧面，每个侧面上均开设有一个所述侧孔，八个所述侧孔采用低位和高位相间的方式分布，位于低位的四个所述侧孔均为位于所述特气气孔的上方1.5-2mm处，位于高位的四个所述侧孔均为位于所述特气气孔的上方4-5mm处。

一种新型平板式PECVD设备，包括沉积氮化硅膜用的气路，在所述气路的特气气孔的输出端连通有上述的新型特气孔接头。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的新型平板式PECVD气路接孔结构，通过在特气气孔的输出端连通具有多个侧孔的新型特气孔接头，由原来的一个气孔变为多个出气孔，降低了堵塞的几率；同时即使发生堵塞，也不影响该位置的总的特气流量，所以避免了该位置沉积的氮化硅膜层厚度发生较大的变化。另一方面，可以延长设备使用时间，增加了生产周期，相对降低了设备维护费用和提高了产量。进一步的，通过减少氮化硅膜层厚度差异较大的情况，从而可以减少色差片的出现，提高该工序的产品合格率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中平板式PECVD设备其特气管路的结构示意图；

图2为增加本发明实施例提供的新型特气孔接头后气路的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的新型特气孔接头侧面展开气孔位置示意图；

图4为本发明实施例提供的新型特气孔接头的顶视图；

图5为侧壁高低位开孔位置连接气管和气体流向的示意图。

其中，1为气路，2为特气气孔，3为特气，4为流量计，5为新型特气孔接头，51为管体，52为侧孔，53为侧管。

具体实施方式

本发明的核心在于公开了一种新型平板式PECVD气路接孔结构，降低设备运行中特气孔发生堵塞的几率，减少特气孔对沉积氮化硅膜层厚度的影响。

为了便于理解，现将本发明涉及到的技术名词解释如下：

PECVD：等离子增强型化学气相沉积（Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition）是借助微波使含有薄膜组成原子的气体电离，在局部形成等离子体，而等离子化学活性很强，很容易发生反应，在基片上沉积出所期望的薄膜。

特气：平板式PECVD中通入的SiH₄和NH₃。

片间色差：同一石墨舟上镀膜后片与片之间的膜厚与颜色差别。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图2-图5，图2为增加本发明实施例提供的新型特气孔接头后气路的结构示意图；图3为本发明实施例提供的新型特气孔接头侧面展开气孔位置示意图；图4为本发明实施例提供的新型特气孔接头的顶视图；图5为侧壁高低位开孔位置连接气管和气体流向的示意图。

本发明实施例提供的新型平板式PECVD气路接孔结构，其核心发明点在于，特气气孔2的输出端连通有新型特气孔接头5，该新型特气孔接头5具有顶端封闭的管体51，在管体51的侧壁上开设有多个侧孔52，每个侧孔52的输出端均连通有侧管53，每个侧管53的输出方向与特气气孔2的输出方向相同。这样一来，经过新型特气孔接头5的特气3最终的输出方向与传统结构中直接从特气气孔2中出来的相同，保证了氮化硅膜的正常沉积。

从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的新型平板式PECVD气路接孔结构，通过在特气气孔2的输出端连通具有多个侧孔52的新型特气孔接头5，由原来的一个气孔变为多个出气孔，降低了堵塞的几率；同时即使发生堵塞，也不影响该位置的总的特气3流量，所以避免了该位置沉积的氮化硅膜层厚度发生较大的变化。另一方面，可以延长设备使用时间，增加了生产周期，相对降低了设备维护费用和提高了产量。进一步的，通过减少氮化硅膜层厚度差异较大的情况，从而可以减少色差片的出现，提高该工序的产品合格率。

作为优选，多个侧孔52及其对应的侧管53在新型特气孔接头5的侧壁上沿周向均匀分布，保证了特气3从新型特气孔接头5中均匀的流出，提高了氮化硅膜沉积的质量。

为了进一步优化上述的技术方案，相邻的两个侧孔52的高度不相同。通过将多个侧孔52在高度方向上错开，降低了处于同一个水平面上的多个侧孔52同时发生堵塞的几率。

至于多个侧孔52不同高度的设置形式有很多种，比如阶梯型、折线型或者波浪型等等。在本实施例中，多个侧孔52采用低位和高位相间的方式分布在管体51的侧壁上，得益于高低位开孔和气路的引出，能够维护生产中膜层厚度的稳定性。

本发明实施例提供的新型平板式PECVD气路接孔结构，位于低位的多个侧孔52的高度相同，组成第一侧孔52组；位于高位的多个侧孔52的高度相同，组成第二侧孔52组。其结构如图3所示，图3为本发明实施例提供的新型特气孔接头侧面展开气孔位置示意图。

进一步的，第一侧孔52组的多个侧孔52位于特气气孔2的上方1.5-2mm处，第二侧孔52组的多个侧孔52位于特气气孔2的上方4-5mm处。需要说明的是，这里所说的上方是指，新型特气孔接头5安装后其侧孔52的高度要高于特气气孔2的高度。类似的，还有上面提到管体51封闭顶端，就是其使用时远离特气气孔2的那一端，底端即为与之接触的一端。可以理解的是，在将新型特气孔接头5连通到特气气孔2上时，其底端为与特气气孔2的连接段，为了保证侧孔52位于特气气孔2的上方额定高度处，在新型特气孔接头5的结构中其侧孔52到其底端的距离可能会大于上述额定高度，以为底端的连接段预留出距离。

本发明实施例提供的新型平板式PECVD气路接孔结构，侧管53的孔径具体为0.8-1.5mm，与现有结构中特气气孔2的尺寸相同，保证了特气的正常流通。

为了进一步优化上述的技术方案，每个侧管53输出端的开口高度平齐，与管体51的顶端处于同一水平面上，具有良好的出气效果，能够维护生产中膜层厚度的稳定性。

请参阅图3-图5，管体51具有八个侧面，其横截面为正八边形，每个侧面上均开设有一个侧孔52，八个侧孔52采用低位和高位相间的方式分布，位于低位的四个侧孔52均为位于特气气孔2的上方1.5-2mm处，位于高位的四个侧孔52均为位于特气气孔2的上方4-5mm处。

当然，可以采用其他多于一个特气孔的方式代替所设计方式，如可以截面为六面体开6个孔，或者四面体开4个孔等等，都可以达到该设计的目的，但是最终效果上可能略有差异。

本发明实施例还提供了一种新型平板式PECVD设备，包括沉积氮化硅膜用的气路，其核心发明点在于，在气路的特气气孔2的输出端连通有如上述的新型特气孔接头5。

综上所述，本发明实施例提供的新型平板式PECVD设备及其气路接孔结构，通过设计新型气路接孔结构，避免出现某一位置特气孔堵塞的现象从而保证设备运行的长时间的稳定性。本发明能够延长设备维护周期，增加设备的产量，另外减少因为特气孔的堵塞对沉积的氮化硅膜层厚度的不同导致片间色差等不合格片的产生，提高产品的合格率。

新型特气孔接头5采用顶端封闭截面为八边形的管体51连接原来的特气气孔2，然后在八边形每个侧面开出直径为0.8-1.5mm的侧孔52，其中四个孔位于原特气气孔2上1.5-2mm处，另外4个位于原特气气孔2上4-5mm处，并且保证低位和高位相间的方式，八个面展开后侧孔52相对位置示意图如图3所示。然后用孔径为0.8-1.5mm的侧管53连接侧壁的侧孔52向上引出最终和八边形的管体51顶端处于同一水平面上，顶视图如图4所示。侧面上的开孔和引出的气体管路和气体流向示意图如图5所示。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种新型平板式PECVD气路接孔结构，其特征在于，特气气孔的输出端连通有新型特气孔接头，所述新型特气孔接头具有顶端封闭的管体，在所述管体的侧壁上开设有多个侧孔，每个所述侧孔的输出端均连通有侧管，每个所述侧管的输出方向与所述特气气孔的输出方向相同。

2.根据权利要求1所述的新型平板式PECVD气路接孔结构，其特征在于，多个所述侧孔及其对应的所述侧管在所述新型特气孔接头的侧壁上沿周向均匀分布。

3.根据权利要求2所述的新型平板式PECVD气路接孔结构，其特征在于，相邻的两个所述侧孔的高度不相同。

4.根据权利要求3所述的新型平板式PECVD气路接孔结构，其特征在于，多个所述侧孔采用低位和高位相间的方式分布在所述管体的侧壁上。

5.根据权利要求4所述的新型平板式PECVD气路接孔结构，其特征在于，位于低位的多个所述侧孔的高度相同，组成第一侧孔组；位于高位的多个所述侧孔的高度相同，组成第二侧孔组。

6.根据权利要求5所述的新型平板式PECVD气路接孔结构，其特征在于，所述第一侧孔组的多个所述侧孔位于所述特气气孔的上方1.5-2mm处，所述第二侧孔组的多个所述侧孔位于所述特气气孔的上方4-5mm处。

7.根据权利要求6所述的新型平板式PECVD气路接孔结构，其特征在于，所述侧管的孔径具体为0.8-1.5mm。

8.根据权利要求1所述的新型平板式PECVD气路接孔结构，其特征在于，每个所述侧管输出端的开口高度平齐，与所述管体的顶端处于同一水平面上。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的新型平板式PECVD气路接孔结构，其特征在于，所述管体具有八个侧面，每个侧面上均开设有一个所述侧孔，八个所述侧孔采用低位和高位相间的方式分布，位于低位的四个所述侧孔均为位于所述特气气孔的上方1.5-2mm处，位于高位的四个所述侧孔均为位于所述特气气孔的上方4-5mm处。

10.一种新型平板式PECVD设备，包括沉积氮化硅膜用的气路，其特征在于，在所述气路的特气气孔的输出端连通有如权利要求1-9任意一项所述的新型特气孔接头。

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