CN109207966A - 一种积木式平板pecvd镀膜系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种积木式平板PECVD镀膜系统,包括载板、真空与常压切换模块、高低速过渡模块、工艺模块和自动化升降模块,所述真空与常压切换模块、高低速过渡模块、工艺模块和自动化升降模块之间通过隔离装置连接。本发明的积木式平板PECVD镀膜系统,简化了功能部件,极大地提高了部件之间的通用性和互换性,降低制造成本。同时,根据实际需求,可以实现各种复合薄膜的制备,提高了设备的兼容性和灵活性,有利于后续的技术升级,大大延长了设备的生命周期,在一定程度上降低了行业的投资门槛,降低光伏发电的度电成本。
Description
技术领域
本发明涉及光伏领域,更具体地说,涉及一种积木式平板PECVD镀膜系统。
背景技术
光伏行业的核心是技术进步推动成本下降,最终实现平价上网。电池效率提升1%,光伏发电度电成本下降7%,因此提高电池转换效率对于降低光伏发电成本、推动平价上网进程有着十分重要的意义。当前,在“领跑者计划”和产业转型升级的推动下,各种高效晶体硅电池生产技术呈现百花齐放发展态势,其中PERC电池技术的单晶硅电池平均光电转换效率提升至21.8%,且仍有较大的技术进步空间。N型晶硅电池则开始进入小规模量产,技术进展也较为迅速,包括使用PERT技术的N型晶硅电池、HIT等异质结电池和IBC等背接触电池将会是未来发展的主要方向之一。在诸多高效电池技术路线中,PECVD成膜技术是行业的关键技术,用来生长高效晶硅电池制造过程中的各种薄膜材料。
目前行业内存在的PECVD设备有管式和平板式两种,其中前者具有单管单控的优势,生产比较灵活,单管维护时不影响其他工艺管生产,但是由于受限于管径和加热区长度,在提高产能、降低能耗方面有所不足,无法满足节能减排、高自动化的行业需求,以及硅片尺寸薄片化、大尺寸的技术发展方向。平板式PECVD设备改变了硅片的摆放方式,适合行业和技术发展方向需求,但是在接口方式、产能、模块通用性等方面存在不足,不利于降低制造成本,从而造成行业的固定资产投资过高,不利于光伏发电平价上网。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种积木式平板PECVD镀膜系统,简化了功能部件,极大地提高了部件之间的通用性和互换性,降低制造成本。同时,根据实际需求,可以实现各种复合薄膜的制备,提高了设备的兼容性和灵活性,有利于后续的技术升级,大大延长了设备的生命周期,在一定程度上降低了行业的投资门槛,降低光伏发电的度电成本。
为了达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种积木式平板PECVD镀膜系统,包括载板、真空与常压切换模块、高低速过渡模块、工艺模块和自动化升降模块,所述真空与常压切换模块、高低速过渡模块、工艺模块和自动化升降模块之间通过隔离装置连接。
优选的,所述隔离装置为隔离阀或者连接板。
优选的,所述真空与常压切换模块包括第一腔体、第一加热装置、真空装置、充气装置、第一上层传动机构和第一下层传动机构;
所述第一腔体用以形成一个对所述载板上的硅片进行加工的第一加工空间;
所述第一加热装置设置在第一盖板内并与所述第一盖板相配合用以对所述载板上的硅片进行加热;
所述真空装置通过第一真空管路用以对所述第一腔体进行抽气,以使得所述第一腔体形成第一真空空间;
所述充气装置通过第一充气管路用以对所述第一腔体进行充气,以使得所述第一腔体形成第一常压空间;
所述第一上层传动机构设置在所述第一腔体的上部,用以将所述载板在所述第一腔体的上部进行水平穿送;
所述第一下层传动机构设置在所述第一腔体的下部,用以将所述载板在所述第一腔体的下部进行水平穿送。
优选的,所述高低速过渡模块包括电气控制装置、第二腔体、第二加热装置、第二上层传动机构和第二下层传动机构;
所述电气控制装置用以对所述高低速过渡模块进行自动控制;
所述第二腔体用以形成一个对所述载板上的硅片进行加工的第二加工空间;
所述第二加热装置设置在第二盖板内并与所述第二盖板相配合用以对所述载板上的硅片进行加热;
所述第二上层传动机构设置在所述第二腔体的上部,用以将所述载板在所述第二腔体的上部进行水平穿送;
所述第二下层传动机构设置在所述第二腔体的下部,用以将所述载板在所述第二腔体的下部进行水平穿送。
优选的,所述工艺模块包括第三腔体、第三加热装置、第三上层传动机构、第三下层传动机构、真空系统、送气系统、微波传输系统和气路控制装置;
所述第三腔体用以形成一个对所述载板上的硅片进行加工的第三加工空间;
所述第三加热装置设置在第三盖板内并与所述第三盖板相配合用以对所述载板上的硅片进行加热;
所述第三上层传动机构设置在所述第三腔体的上部,用以将所述载板在所述第三腔体的上部进行水平穿送;
所述第三下层传动机构设置在所述第三腔体的下部,用以将所述载板在所述第三腔体的下部进行水平穿送;
所述真空系统通过第二真空管路用以对所述第三腔体进行抽气,以使得所述第三腔体形成第二真空空间;
所述送气系统通过送气管路用以对所述第一腔体进行送气,以供所述第三腔体内的所述载板上的硅片生长;
所述微波传输系统用以将微波能量传送至所述第三腔体,激发所述送气系统送入的气体成等离子形态,以在硅片表面形成功能薄膜材料;
气路控制装置,用以提供所述送气系统所需的气体,并进行精确控制。
优选的,所述第二真空管路上还设置有蝶阀,所述蝶阀用以调节所述第二真空管路的通径大小,以调节控制所述第三加工空间的压力大小。
优选的,所述第二真空管路上还设置有插板阀,所述插板阀用以截断所述第二真空管路,以使得所述第三加工空间与所述真空系统隔离。
优选的,所述自动化升降模块包括升降运动机构和水平运动机构,所述升降运动机构设置有升降滑轨和升降动力装置,所述水平运动机构通过水平连接件与所述升降滑轨连接,所述升降动力装置带动所述水平运动机构沿着所述升降滑轨上下滑动。
根据上述的技术方案,可以知道,在本发明中,平板PECVD镀膜系统仅仅采用四种模块,即真空与常压切换模块、高低速过渡模块、工艺模块和自动化升降模块,所述真空与常压切换模块、高低速过渡模块、工艺模块和自动化升降模块之间通过隔离装置连接,模块之间采用了统一的通过隔离装置接口标准,以实现各种不同工艺路线的组合,提高了模块之间的部件的互换性。其中,工艺模块采用上下对称安装方式,可根据需要进行上面生长薄膜材料、下面生长薄膜材料、以及上下同时生长薄膜材料,有效地利用了场地面积,节约制造成本,满足行业的发展方向和技术发展需求。
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为本发明实施例的真空与常压切换模块的结构示意图;
图2为本发明实施例的高低速过渡模块的结构示意图;
图3为本发明实施例的工艺模块的结构示意图;
图4为本发明实施例的自动化升降模块的结构示意图;
图5为本发明实施例1的工艺组合流程示意图;
图6为本发明实施例2的工艺组合流程示意图;
图7为本发明实施例3的工艺组合流程示意图;
图8为本发明实施例4的工艺组合流程示意图;
图9为本发明实施例的另一种工艺组合流程示意图;
图10为本发明实施例的另一种工艺组合流程示意图;
图11为本发明实施例的另一种工艺组合流程示意图;
图12为本发明实施例的另一种工艺组合流程示意图;
图13为本发明实施例的另一种工艺组合流程示意图;
其中,附图中标记如下:
1-载板,2-隔离装置,3-第一加热装置,4-真空装置,5-充气装置,6-第一上层传动机构,7-第一下层传动机构,8-第一盖板,9-第一真空管路,10-第二加热装置,11-第二上层传动机构,12-第二下层传动机构,13-电气控制装置,14-第三加热装置,15-第三上层传动机构,16-第三下层传动机构,17-真空系统,18-送气系统,19-微波传输系统,20-气路控制装置,21-送气管路,22-蝶阀,23-插板阀,24-升降滑轨,25-水平连接件。
具体实施方式
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。本发明所述设备所涉及到的工作原理均为现有技术,为本领域的技术人员所容易想到的,对具体的工作细节不再一一赘述。
请参阅图1-13,图1为本发明实施例的真空与常压切换模块的结构示意图;图2为本发明实施例的高低速过渡模块的结构示意图;图3为本发明实施例的工艺模块的结构示意图;图4为本发明实施例的自动化升降模块的结构示意图;图5为本发明实施例1的工艺组合流程示意图;图6为本发明实施例2的工艺组合流程示意图;图7为本发明实施例3的工艺组合流程示意图;图8为本发明实施例4的工艺组合流程示意图;图9为本发明实施例的另一种工艺组合流程示意图;图10为本发明实施例的另一种工艺组合流程示意图;图11为本发明实施例的另一种工艺组合流程示意图;图12为本发明实施例的另一种工艺组合流程示意图;图13为本发明实施例的另一种工艺组合流程示意图。
如图1-13所示,本发明的一种积木式平板PECVD镀膜系统,包括载板1、真空与常压切换模块、高低速过渡模块、工艺模块和自动化升降模块,所述真空与常压切换模块、高低速过渡模块、工艺模块和自动化升降模块之间通过隔离装置2连接。所述隔离装置2为隔离阀或者连接板。
载板1从真空与常压切换模块进入,然后依次进入中间环节的各个模块,其中,模块具备通用性和互换性,通过隔离装置2的连接,然后根据工艺路线和生产工序的要求,对中间环节的各种不同功能模块进行积木式组合,沿直线排列,最后到达自动化升降模块,以实现各种不同工艺路线的组合,满足各种用户的订制化需求。
其中,如图1,真空与常压切换模块且包括第一腔体、第一加热装置3、真空装置4、充气装置5、第一上层传动机构6和第一下层传动机构7,主要是用于实现第一腔体内真空与常压之间的切换,第一腔体用以形成一个对所述载板1上的硅片进行加工的第一加工空间,形成一个封闭的立方体;第一加热装置3设置在第一盖板8内并与所述第一盖板8相配合用以对所述载板1上的硅片进行加热;加热方式为卤族灯管加热,也可以是其他加热方式只要能够达到相同的技术效果即可,真空装置4通过第一真空管路9用以对所述第一腔体进行抽气,以使得所述第一腔体形成第一真空空间;第一真空管路9采取多段焊接管道连接成一个通道,用于第一腔体抽气,充气装置5通过第一充气管路用以对所述第一腔体进行充气,使之达到常压状态以使得所述第一腔体形成第一常压空间;第一上层传动机构6设置在所述第一腔体的上部,从图中可知,也即设置在第一腔体的内部的上层空间处,载板1放置在第一上层传动机构6上,用以将载板1在所述第一腔体的上部进行水平穿送,通过端面的滚轮与载板1的摩擦将滚轮的旋转运动转变成载板1的水平运动;第一下层传动机构7设置在所述第一腔体的下部,用以将所述载板1在所述第一腔体的下部进行水平穿送,第一上层传动机构6和第一下层传动机构7的传送形式可以是履带穿送,也可以耐热传送带穿送,也可以是滚轮穿送,只要能够达到相同的技术效果即可,却均为现有技术,这里不再赘述。
其中,如图2,高低速过渡模块包括电气控制装置13、第二腔体、第二加热装置10、第二上层传动机构11和第二下层传动机构12;电气控制装置13用以对所述高低速过渡模块进行自动控制;第二腔体用以形成一个对所述载板1上的硅片进行加工的第二加工空间;第二加热装置10设置在第二盖板内并与所述第二盖板相配合用以对所述载板1上的硅片进行加热,加热方式为电阻丝加热,也可以是其他加热方式只要能够达到相同的技术效果即可,第二上层传动机构11设置在所述第二腔体的上部,从图中可知,也即设置在第二腔体的内部的上层空间处,用以将所述载板1在所述第二腔体的上部进行水平穿送;第二下层传动机构12设置在所述第二腔体的下部,用以将所述载板1在所述第二腔体的下部进行水平穿送。第二上层传动机构11和第二下层传动机构12的传送形式可以是履带穿送,也可以耐热传送带穿送,也可以是滚轮穿送,只要能够达到相同的技术效果即可,却均为现有技术,这里不再赘述。
其中,如图3,工艺模块包括第三腔体、第三加热装置14、第三上层传动机构15、第三下层传动机构16、真空系统17、送气系统18、微波传输系统19和气路控制装置20,主要用于生长功能薄膜材料,微波传输系统19、送气系统18和第三加热装置14可实现上下对称安装,对称面为第三上层传动机构15,第三腔体用以形成一个对所述载板1上的硅片进行加工的第三加工空间;第三加热装置14设置在第三盖板内并与所述第三盖板相配合用以对所述载板1上的硅片进行加热;第三上层传动机构15设置在所述第三腔体的上部,从图中可知,也即设置在第三腔体的内部的上层空间处,用以将所述载板1在所述第三腔体的上部进行水平穿送;第三下层传动机构16设置在所述第三腔体的下部,用以将所述载板1在所述第三腔体的下部进行水平穿送;第三上层传动机构15和第三下层传动机构16的传送形式可以是履带穿送,也可以耐热传送带穿送,也可以是滚轮穿送,只要能够达到相同的技术效果即可,却均为现有技术,这里不再赘述。真空系统17通过第二真空管路用以对所述第三腔体进行抽气,以使得所述第三腔体形成第二真空空间;送气系统18通过送气管路21用以对所述第一腔体进行送气,以供所述第三腔体内的所述载板1上的硅片生长;微波传输系统19用以将微波能量传送至所述第三腔体,激发所述送气系统18送入的气体成等离子形态,以在硅片表面形成功能薄膜材料;气路控制装置20用以提供所述送气系统18所需的气体,并进行精确控制。第二真空管路上还设置有蝶阀22,所述蝶阀22用以调节所述第二真空管路的通径大小,以调节控制所述第三加工空间的压力大小。第二真空管路上还设置有插板阀23,所述插板阀23用以截断所述第二真空管路,以使得所述第三加工空间与所述真空系统17隔离。
其中,如图4,自动化升降模块包括升降运动机构和水平运动机构,所述升降运动机构设置有升降滑轨24和升降动力装置,所述水平运动机构通过水平连接件25与所述升降滑轨24连接,所述升降动力装置带动所述水平运动机构沿着所述升降滑轨24上下滑动。升降运动机构和水平运动机构的工作原理均为现有技术,可以是气缸驱动,也可以是油缸驱动,这里不做赘述,为本领域技术人员说容易想到的。
本发明的另一个具体实施例中,载板1从真空与常压切换模块的第一上层传动机构6进入,然后依次进入中间环节的各个模块的第一上层传动机构6或第二上层传动机构11或第三上层传动机构15,其中,模块具备通用性和互换性,通过隔离装置2的连接,使得载板1可以在各个模块的上层沿直线排列,最后到达自动化升降模块的水平运动机构,然后升降运动机构将水平运动机构降落至下层传送通道位置,然后载板1在反向依次通过中间环节的各个模块的第一下层传动机构7或第二下层传动机构12或第三下层传动机构16,最后再到真空与常压切换模块的第一下层传动机构7,通过真空与常压切换模块的第一下层传动机构7传递至外部自动化模块,以将载板1转移至别处。
以下为本发明的具体实施过程中的模块组合实施例:
实施例1
参见图5,载板1运动方向为从左至右,依次为:真空与常压切换模块、高低速过渡模块、工艺模块、高低速过渡模块、真空与常压切换模块、自动化升降模块,无隔离阀的模块与模块之间采用标准连接板连接固定成一个整体,沿直线排列。
在衬底表面生长功能薄膜过程中,衬底首先矩阵(通常为6×4、6×6、6×8)排布在一个载板1上;真空与常压切换模块充气为常压状态后,打开隔离阀,载板1穿过隔离阀进入真空与常压切换模块,关闭隔离阀;真空装置4对真空与常压模块腔体进行抽气成真空状态,达到特定压力(通常低于0.25mbar)后,打开隔离阀,载板1由第一上层传动机构6高速传送至高低速过渡模块,关闭隔离阀;载板1低速进入工艺模块,在穿过工艺模块的过程中,微波传输系统19和送气系统18工作,根据位置不同,在衬底的不同表面生长薄膜;载板1低速进入高低速过渡模块;打开隔离阀,载板1高速进入真空与常压切换模块,关闭阀门;真空与常压切换模块充气至常压状态,打开隔离阀,载板1高速移出真空与常压切换模块,关闭隔离阀;自动化升降模块的升降运动机构将水平运动机构的载板1由上层位置下降至下层位置;自动化升降模块的水平运动机构反向运动,载板1在各模块的下层依次匀速穿过真空与常压切换模块、高低速过渡模块、工艺模块、高低速过渡模块、真空与常压切换模块。
在上述的一种积木式平板PECVD镀膜系统的一种实施例中,根据工艺模块中微波传输系统19的安装位置,可实现衬底表面的上面或下面镀膜。根据技术参数的要求,工艺模块可由1个扩展至多个,达到产品的技术要求。与现有技术相比,具有占地面积小、生产功能单一、灵活方便,有利于工艺和生产调节。
实施例2
参见图6,是本发明一种积木式平板PECVD镀膜系统的一种实施例的结构示意图。载板1运动方向为从左至右,依次为:真空与常压切换模块、高低速过渡模块、工艺模块、工艺模块、高低速过渡模块、真空与常压切换模块、自动化升降模块,无隔离阀的模块与模块之间采用标准连接板连接固定成一个整体,沿直线排列。
在衬底表面生长功能薄膜过程中,衬底首先矩阵(通常为6×4、6×6、6×8)排布在一个载板1上;真空与常压切换模块充气为常压,打开隔离阀,载板1穿过隔离阀进入真空与常压切换模块,关闭隔离阀;真空装置4对真空与常压模块腔体进行抽气成真空状态,达到特定压力(通常低于0.25mbar)后,打开隔离阀,载板1由上层传动机构高速传送至高低速过渡模块,关闭隔离阀;载板1低速穿过工艺模块,微波传输系统19和送气系统18作用,根据位置不同,在衬底的不同表面生长薄膜;载板1低速穿过工艺模块后,载板1低速穿过工艺模块,微波传输系统19和送气系统18作用,其安装位置与工艺模块内的微波传输系统19和送气系统18相对称,在衬底的另一侧表面生长薄膜;载板1低速进入高低速过渡模块;打开隔离阀,载板1高速进入真空与常压切换模块,关闭阀门;真空与常压切换模块充气至常压状态,打开隔离阀,载板1高速移出真空与常压切换模块,关闭隔离阀;自动化升降模块的升降运动机构将水平运动机构的载板1由上层位置下降至下层位置;自动化升降模块的水平运动机构反向运动,载板1在各模块的下层传动机构上依次匀速穿过真空与常压切换模块、高低速过渡模块、工艺模块、工艺模块、高低速过渡模块、真空与常压切换模块。
在上述的一种积木式平板PECVD镀膜系统的一种实施例中,可实现衬底上下表面在同一工序中完成镀膜,根据技术参数的要求,工艺模块、工艺模块可由1个扩展至多个,达到产品的技术要求。与现有技术相比,上下表面镀膜过程衬底没有暴露大气环节,降低污染,具有自动化程度高、产能高、资源利用率高等特点,在达到同种目标的前提下设备占地面积小。
实施例3
参见图7,是本发明一种积木式平板PECVD镀膜系统的一种实施例的结构示意图。载板1运动方向为从左至右,依次为:真空与常压切换模块、高低速过渡模块、工艺模块、高低速过渡模块、真空与常压切换模块、高低速过渡模块、工艺模块、高低速过渡模块、真空与常压切换模块、自动化升降模块,无隔离阀的模块与模块之间采用标准连接板连接固定成一个整体,沿直线排列。
在衬底表面生长功能薄膜过程中,衬底首先矩阵(通常为6×4、6×6、6×8)排布在一个载板1上;真空与常压切换模块充气为常压,打开隔离阀,载板1穿过隔离阀进入真空与常压切换模块,关闭隔离阀;真空装置4对真空与常压模块腔体进行抽气成真空状态,达到特定压力(通常低于0.25mbar)后,打开隔离阀,载板1由上层传动机构高速传送至高低速过渡模块,关闭隔离阀;载板1低速穿过工艺模块,微波传输系统19和送气系统18作用,根据位置不同,在衬底的不同表面生长薄膜;载板1低速进入高低速过渡模块;打开隔离阀,载板1高速进入真空与常压切换模块,关闭阀门;打开隔离阀,载板1高速移出真空与常压切换模块,进入高低速过渡模块,关闭隔离阀;载板1低速穿过高低速过渡模块;载板1低速穿过工艺模块,微波传输系统19和送气系统18作用,其安装位置与工艺模块内的微波传输系统19和送气系统18为同侧,在衬底同侧表面生长薄膜;载板1低速进入高低速过渡模块;打开隔离阀,载板1高速进入真空与常压切换模块,关闭阀门;真空与常压切换模块充气至常压状态,打开隔离阀,载板1高速移出真空与常压切换模块,关闭隔离阀;升降运动机构将水平运动机构的载板1由上层位置下降至下层位置;自动化升降模块的水平运动机构反向运动,载板1在各模块的下层依次匀速穿过真空与常压切换模块、高低速过渡模块、工艺模块、高低速过渡模块、真空与常压切换模块、高低速过渡模块、工艺模块、高低速过渡模块、真空与常压切换模块。
在上述的一种积木式平板PECVD镀膜系统的一种实施例中,可实现衬底上(或下)表面在同一工序中在衬底的同侧表面完成两种或者两种以上不同功能薄膜的材料,根据技术参数的要求,工艺模块、工艺模块可由1个扩展至多个,真空与常压切换模块+高低速过渡模块+工艺模块这段组合也可以由1个扩展到多个,实现生长多种不同功能的薄膜材料,满足产品的技术要求。与现有技术相比,该示例镀膜过程衬底没有暴露大气环节,降低污染,具有自动化程度高、产能高、资源利用率高等特点;同时,该示例可以生长不同功能薄膜材料,适用的技术领域和行业更加广泛,且结构紧凑,在达到同种目标的前提下设备占地面积小。
实施例4
参见图8,是本发明一种积木式平板PECVD镀膜系统的一种实施例的结构示意图。载板1运动方向为从左至右,依次为:真空与常压切换模块、高低速过渡模块、工艺模块、高低速过渡模块、真空与常压切换模块、高低速过渡模块、工艺模块、工艺模块、高低速过渡模块、真空与常压切换模块、自动化升降模块,无隔离阀的模块与模块之间采用标准连接板连接固定成一个整体,沿直线排列。
在衬底表面生长功能薄膜过程中,衬底首先矩阵(通常为6×4、6×6、6×8)排布在一个载板1上;真空与常压切换模块充气为常压,打开隔离阀,载板1穿过隔离阀进入真空与常压切换模块,关闭隔离阀;真空装置4对真空与常压模块腔体进行抽气成真空状态,达到特定压力(通常低于0.25mbar)后,打开隔离阀,载板1由上层传动机构高速传送至高低速过渡模块,关闭隔离阀;载板1低速穿过工艺模块,微波传输系统19和送气系统18作用,根据位置不同,在衬底的不同表面生长薄膜;载板1低速进入高低速过渡模块;打开隔离阀,载板1高速进入真空与常压切换模块,关闭阀门;打开隔离阀,载板1高速移出真空与常压切换模块,进入高低速过渡模块,关闭隔离阀;载板1低速穿过高低速过渡模块;载板1低速穿过工艺模块,微波传输系统19和送气系统18作用,其安装位置与工艺模块内的微波传输系统19和送气系统18为同侧,在衬底同侧表面生长薄膜;载板1低速穿过工艺模块,微波传输系统19和送气系统18作用,其安装位置与工艺模块内的微波传输系统19和送气系统18相对称,在衬底的另一侧表面生长薄膜;载板1低速进入高低速过渡模块;打开隔离阀,载板1高速进入真空与常压切换模块,关闭阀门;真空与常压切换模块充气至常压状态,打开隔离阀,载板1高速移出真空与常压切换模块,关闭隔离阀;升降运动机构将水平运动机构的载板1由上层位置下降至下层位置;自动化升降模块的水平运动机构反向运动,载板1在各模块的下层依次匀速穿过真空与常压切换模块、高低速过渡模块、工艺模块、工艺模块、高低速过渡模块、真空与常压切换模块、高低速过渡模块、工艺模块、高低速过渡模块、真空与常压切换模块。
在上述的一种积木式平板PECVD镀膜系统的一种实施例中,可实现衬底上下表面在同一工序中完成两种或者两种以上不同功能薄膜的材料,根据技术参数的要求,工艺模块可由1个扩展至多个,真空与常压切换模块+高低速过渡模块+工艺模块+工艺模块这段组合也可以由1个扩展到多个,实现生长多种不同功能的薄膜材料,满足产品的技术要求。与现有技术相比,该示例镀膜过程衬底没有暴露大气环节,降低污染,具有自动化程度高、产能高、资源利用率高等特点;同时,该示例可以生长不同功能薄膜材料,适用的技术领域和行业更加广泛,且结构紧凑,在达到同种目标的前提下设备占地面积小。
参见图9-13,是本发明一种积木式平板PECVD镀膜系统的其他种实施例的工艺组合流程示意图。这里不再一一赘述。
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 (8)
1.一种积木式平板PECVD镀膜系统,其特征在于,包括载板、真空与常压切换模块、高低速过渡模块、工艺模块和自动化升降模块,所述真空与常压切换模块、高低速过渡模块、工艺模块和自动化升降模块之间通过隔离装置连接。
2.如权利要求1所述的积木式平板PECVD镀膜系统,其特征在于,所述隔离装置为隔离阀或者连接板。
3.如权利要求2所述的积木式平板PECVD镀膜系统,其特征在于,所述真空与常压切换模块包括第一腔体、第一加热装置、真空装置、充气装置、第一上层传动机构和第一下层传动机构;
所述第一腔体用以形成一个对所述载板上的硅片进行加工的第一加工空间;
所述第一加热装置设置在第一盖板内并与所述第一盖板相配合用以对所述载板上的硅片进行加热;
所述真空装置通过第一真空管路用以对所述第一腔体进行抽气,以使得所述第一腔体形成第一真空空间;
所述充气装置通过第一充气管路用以对所述第一腔体进行充气,以使得所述第一腔体形成第一常压空间;
所述第一上层传动机构设置在所述第一腔体的上部,用以将所述载板在所述第一腔体的上部进行水平穿送;
所述第一下层传动机构设置在所述第一腔体的下部,用以将所述载板在所述第一腔体的下部进行水平穿送。
4.如权利要求3所述的积木式平板PECVD镀膜系统,其特征在于,所述高低速过渡模块包括电气控制装置、第二腔体、第二加热装置、第二上层传动机构和第二下层传动机构;
所述电气控制装置用以对所述高低速过渡模块进行自动控制;
所述第二腔体用以形成一个对所述载板上的硅片进行加工的第二加工空间;
所述第二加热装置设置在第二盖板内并与所述第二盖板相配合用以对所述载板上的硅片进行加热;
所述第二上层传动机构设置在所述第二腔体的上部,用以将所述载板在所述第二腔体的上部进行水平穿送;
所述第二下层传动机构设置在所述第二腔体的下部,用以将所述载板在所述第二腔体的下部进行水平穿送。
5.如权利要求4所述的积木式平板PECVD镀膜系统,其特征在于,所述工艺模块包括第三腔体、第三加热装置、第三上层传动机构、第三下层传动机构、真空系统、送气系统、微波传输系统和气路控制装置;
所述第三腔体用以形成一个对所述载板上的硅片进行加工的第三加工空间;
所述第三加热装置设置在第三盖板内并与所述第三盖板相配合用以对所述载板上的硅片进行加热;
所述第三上层传动机构设置在所述第三腔体的上部,用以将所述载板在所述第三腔体的上部进行水平穿送;
所述第三下层传动机构设置在所述第三腔体的下部,用以将所述载板在所述第三腔体的下部进行水平穿送;
所述真空系统通过第二真空管路用以对所述第三腔体进行抽气,以使得所述第三腔体形成第二真空空间;
所述送气系统通过送气管路用以对所述第一腔体进行送气,以供所述第三腔体内的所述载板上的硅片生长;
所述微波传输系统用以将微波能量传送至所述第三腔体,激发所述送气系统送入的气体成等离子形态,以在硅片表面形成功能薄膜材料;
气路控制装置,用以提供所述送气系统所需的气体,并进行精确控制。
6.如权利要求5所述的积木式平板PECVD镀膜系统,其特征在于,所述第二真空管路上还设置有蝶阀,所述蝶阀用以调节所述第二真空管路的通径大小,以调节控制所述第三加工空间的压力大小。
7.如权利要求6所述的积木式平板PECVD镀膜系统,其特征在于,所述第二真空管路上还设置有插板阀,所述插板阀用以截断所述第二真空管路,以使得所述第三加工空间与所述真空系统隔离。
8.如权利要求7所述的积木式平板PECVD镀膜系统,其特征在于,所述自动化升降模块包括升降运动机构和水平运动机构,所述升降运动机构设置有升降滑轨和升降动力装置,所述水平运动机构通过水平连接件与所述升降滑轨连接,所述升降动力装置带动所述水平运动机构沿着所述升降滑轨上下滑动。
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