CN103614708B - 一种渐变式间距的石墨舟 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种渐变间距式的石墨舟，所述石墨舟包含有多片平行设置的石墨片；从所述石墨舟的中心到所述石墨舟的外侧，相邻两片石墨片之间的间距依次为D0、D1……Dn-1、Dn；所述D0、D1……Dn-1、Dn之间的大小关系为：D0>D1>……>Dn-1>Dn；且D0-D1=D1-D2=……=Dn-1-Dn=a（a>0），a为相邻两石墨片之间的距离差。相应的，本发明还提供一种使用该石墨舟对硅片进行镀膜的方法。采用本发明提供的技术方案，可以有效解决经石墨舟镀膜后，减反膜膜厚不均匀的问题，提高产品的合格率。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池片加工技术领域，具体地说涉及一种渐变间距式石墨舟。
背景技术
人们对太阳能电池需求的不断增长，驱动着太阳能电池制造工艺的不断进步。为了获得高品质的太阳能电池，研究人员对其生产过程的各个步骤和使用材料都进行了大力的研发。由于减反膜的优劣对太阳能电池的性能的好坏会产生很大的影响，因此技术人员在不断地改进减反膜的制备方法以及相关的设备和材料。
在硅太阳能电池的制备工艺过程之中，通常需要采用薄膜沉积工艺进行硅片的镀膜，例如可采用PECVD（PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition，等离子增强化学气相沉积）工艺对硅片进行氮化硅的镀膜，以便在硅片表面形成减反膜。
在进行硅片表面镀膜时，首先将未镀膜的硅片插入石墨舟中，再将载有硅片的石墨舟放置在PECVD真空镀膜设备腔体中，采用合适的PECVD工艺对硅片进行镀膜。镀膜结束后，从真空镀膜设备腔体中取出石墨舟然后再将经过镀膜的硅片从石墨舟上取下来。
参考图1，现有技术中常用的石墨舟设计为相邻两个石墨片之间的距离是等间距的（通常为11mm）。使用石墨舟对硅片镀减反膜时，需要将石墨舟放置于反应腔内。反应腔与石墨舟的外壁距离近，而与石墨舟的中心距离远，这种距离上的差异会导致石墨舟外壁到石墨舟中心的温度、气体流量等的差异。而这些反应条件的差异会直接导致放置于接近石墨舟外壁位置的硅片上镀的减反膜厚，而置于石墨舟中心位置的硅片镀的减反膜较薄。减反膜的厚度从石墨舟外壁到中心呈递减趋势。减反膜厚度的差异进一步致使同一石墨舟不同位置的硅片外观颜色不一致，降低了产品的合格率。
发明内容
为了解决现有技术中制备的减反膜外观颜色不一致，膜厚不均匀以及产品合格率低的问题，本发明提供了一种对硅片进行镀膜的方法以及该方法中使用的石墨舟。
根据本发明的一个方面，提供一种渐变式间距的石墨舟，所述石墨舟包含有多片平行设置的石墨片；
其特征在于：
从所述石墨舟的中心到所述石墨舟的外侧，相邻两片石墨片之间的间距依次为D0、D1……Dn-1、Dn；
所述D0、D1……Dn-1、Dn之间的大小关系为：D0>D1>……>Dn-1>Dn；且D0-D1=D1-D2=……=Dn-1-Dn=a（a>0），a为相邻两石墨片之间的距离差。
根据本发明的一个具体实施方式，所述a的范围为1mm～30mm。
根据本发明的另一个方面，提供一种对硅片进行镀膜的方法，包括步骤：
a）将硅片放置在石墨舟中，并将所述石墨舟置于反应腔内；
b）向所述反应腔内通入反应气体；
c）通过等离子源激发，在所述硅片表面形成减反膜；
其特征在于，
所述石墨舟采用如权利要求1或2中所述的渐变式间距石墨舟。
根据本发明的一个具体实施方式，所述反应腔内的温度为250℃～500℃。
根据本发明的另一个具体实施方式，所述反应气体为硅烷和氨气。
根据本发明的又一个具体实施方式，所述硅烷的气体通量范围为：0～3slm。
根据本发明的又一个具体实施方式，所述氨气的气体通量范围为：0～10slm。
本发明采用的石墨舟中，将石墨片由固定间距改为渐变间距，且间距从石墨舟的最外壁到石墨舟的中心逐渐增大。由于间距的增大，通过的反应气体的流量会相应增加，从石墨舟外壁到石墨舟中心的反应速率增加，硅片上镀膜厚度也就逐渐增大，从而弥补了由于传统石墨舟舟外壁到舟中心镀膜厚度逐渐减小导致的外观颜色差异，有效提升了产品的合格率。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1所示为传统工艺中使用的等间距石墨舟的实物图；
图2所示为根据本发明提供的一种对硅片进行镀膜的方法的一种具体实施方式的流程示意图。
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
本发明提供的石墨舟中，包含有多片平行设置的石墨片。从所述石墨舟的中心到所述石墨舟的外侧，相邻两片石墨片之间的间距依次设置为：D0、D1……Dn-1、Dn。D0、D1……Dn-1、Dn之间的大小关系需要保持在：
D0>D1>……>Dn-1>Dn；且
D0-D1=D1-D2=……=Dn-1-Dn=a（a>0）；
其中，a为相邻两石墨片之间的距离差。
优选的，所述a的范围为1mm～30mm，例如：1mm、15mm或30mm。
由于石墨舟的外壁挨着反应腔的腔壁，因此相对于石墨舟的中间位置，温度要更高；且由于反应气体都是由位于腔壁位置的开口通入反应腔，因此，相对于石墨舟的中间位置，石墨舟外壁的反应气体流量较大。将石墨舟设计成间距渐变的结构，可以增大石墨舟中间位置的反应气体流量，进而加大反应速率，使最终获得的硅片上的减反膜能够膜厚更加均匀，颜色更加一致。
参考图2，图2是本发明提供的对硅片进行镀膜的方法的一个具体实施方式的流程示意图。
步骤S101，将硅片放置在石墨舟中，并将所述石墨舟置于反应腔内。包含有多片平行设置的石墨片。从所述石墨舟的中心到所述石墨舟的外侧，相邻两片石墨片之间的间距依次设置为：D0、D1……Dn-1、Dn。
D0、D1……Dn-1、Dn之间的大小关系需要保持在：
D0>D1>……>Dn-1>Dn；且
D0-D1=D1-D2=……=Dn-1-Dn=a（a>0）；
其中，a为相邻两石墨片之间的距离差。
优选的，所述a的范围为1mm～30mm，例如：1mm、15mm或30mm。
将石墨舟放置好之后，继续执行步骤S102，向所述反应腔内通入反应气体。优选的，所述反应气体为硅烷和氨气。可选的，所述硅烷的气体通量范围为：0～3slm，例如：0，1.5slm或者3slm。可选的，所述氨气的气体通量范围为：0～10slm，例如：0，5slm或者10slm。
通入气体后，继续执行步骤S103，通过等离子源激发，在所述硅片表面形成减反膜。保持反应腔内的温度为250℃～500℃，例如：250℃、400℃或者500℃。在进行等离子源激发时，通常加载在所述载板上的射频电源的射频值为：13.56MHz或360KHz。
经过上述步骤S101～步骤S103，即可在硅片上沉积好减反膜，只需将石墨舟从反应腔中取出，再将硅片从石墨舟中取出即可进行下一步操作。采用本发明提供的石墨舟对硅片进行镀膜，可以使整舟硅片的减反膜膜厚均匀，外观颜色一致，显著提高产品的合格率。
虽然关于示例实施例及其优点已经详细说明，应当理解在不脱离本发明的精神和所附权利要求限定的保护范围的情况下，可以对这些实施例进行各种变化、替换和修改。对于其他例子，本领域的普通技术人员应当容易理解在保持本发明保护范围内的同时，工艺步骤的次序可以变化。
此外，本发明的应用范围不局限于说明书中描述的特定实施例的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法及步骤。从本发明的公开内容，作为本领域的普通技术人员将容易地理解，对于目前已存在或者以后即将开发出的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤，其中它们执行与本发明描述的对应实施例大体相同的功能或者获得大体相同的结果，依照本发明可以对它们进行应用。因此，本发明所附权利要求旨在将这些工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤包含在其保护范围内。
Claims (7)
1.一种渐变式间距的石墨舟，所述石墨舟包含有多片平行设置的石墨片；
其特征在于：
从所述石墨舟的中心到所述石墨舟的外侧，相邻两片石墨片之间的间距依次为D0、D1……Dn-1、Dn；
所述D0、D1……Dn-1、Dn之间的大小关系为：D0>D1>……>Dn-1>Dn；且D0-D1＝D1-D2＝……＝Dn-1-Dn＝a，a>0，a为紧邻三片石墨片中两两之间的间距的差值。
2.根据权利要求1所述的一种渐变式间距的石墨舟，其特征在于，所述a的范围为1mm～30mm。
3.一种对硅片进行镀膜的方法，包括步骤：
a)将硅片放置在石墨舟中，并将所述石墨舟置于反应腔内；
b)向所述反应腔内通入反应气体；
c)通过等离子源激发，在所述硅片表面形成减反膜；
其特征在于，
所述石墨舟采用如权利要求1或2中所述的渐变式间距石墨舟。
4.根据权利要求3所述的一种对硅片进行镀膜的方法，其特征在于，所述反应腔内的温度为250℃～500℃。
5.根据权利要求3所述的一种对硅片进行镀膜的方法，其特征在于，所述反应气体为硅烷和氨气。
6.根据权利要求5所述的一种对硅片进行镀膜的方法，其特征在于，所述硅烷的气体通量范围为：0～3slm。
7.根据权利要求5所述的一种对硅片进行镀膜的方法，其特征在于，所述氨气的气体通量范围为：0～10slm。
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