CN109778145A - 一种用于生产太阳能电池的cvd设备供气装置及其供气方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于生产太阳能电池的CVD设备供气装置，包括供气主管，供气主管上连通有若干个供气支管，供气主管的末端与反应腔室连接，所述反应腔室的顶部设置有布气盘，布气盘上均匀设置有若干个第一供气孔，第一供气孔的顶部与供气主管相连，第一供气孔的底部设置有环形挡板，环形挡板的顶部向第一供气孔的中心方向倾斜，第一供气孔底部的边缘设置有若干个通孔，通孔位于环形挡板的外侧，环形挡板的顶部与第一供气孔的顶部留有空隙，环形挡板上均匀设置有若干个通槽，反应腔室的底部设置有若干个第二供气孔，第二供气孔环形排布，第二供气孔位于布气盘的外侧。本发明能够改进现有技术的不足，提高了CVD设备的供气均匀度。

Description

一种用于生产太阳能电池的CVD设备供气装置及其供气方法

技术领域

本发明涉及真空设备技术领域，尤其是一种用于生产太阳能电池的CVD设备供气装置及其供气方法。

背景技术

CVD（化学气相沉积）是半导体行业常用的一种镀膜方法。其原理是将原料气体通入反应腔室，在特定的工艺环境下使原料气体发生反应，形成膜层。其中，膜层质量的高低，与CVD设备的供气过程息息相关。现有CVD设备普遍采用“单一进气管+多孔供气终端”的方式，对于供气的均匀性控制精度不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于生产太阳能电池的CVD设备供气装置及其供气方法，能够解决现有技术的不足，提高了CVD设备的供气均匀度。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种用于生产太阳能电池的CVD设备供气装置，包括供气主管，供气主管上连通有若干个供气支管，供气主管的末端与反应腔室连接，所述反应腔室的顶部设置有布气盘，布气盘上均匀设置有若干个第一供气孔，第一供气孔的顶部与供气主管相连，第一供气孔的底部设置有环形挡板，环形挡板的顶部向第一供气孔的中心方向倾斜，第一供气孔底部的边缘设置有若干个通孔，通孔位于环形挡板的外侧，环形挡板的顶部与第一供气孔的顶部留有空隙，环形挡板上均匀设置有若干个通槽，反应腔室的底部设置有若干个第二供气孔，第二供气孔环形排布，第二供气孔位于布气盘的外侧，第二供气孔与供气主管相连。

作为优选，所述第一供气孔的侧壁连接有若干个清洗管路。

作为优选，所述清洗管路与通槽一一对应，环形挡板的内侧设置有若干个导流槽，导流槽与相邻通槽相连通。

作为优选，所述导流槽与通槽的连接处设置有导流板，导流板位于通槽内，导流板的自由端朝向环形挡板的外侧。

作为优选，所述供气支管和清洗管路上分别连接有负压回收管，负压回收管外侧套接有冷却盘管。

作为优选，所述负压回收管内设置有滤网，滤网位于冷却盘管远离负压回收管进气口的一侧，滤网与冷却盘管远离负压回收管进气口一侧的距离为3～5cm。

作为优选，所述第一供气孔包括上孔部和下孔部，上孔部与供气主管和清洗管路相连，环形挡板和通孔位于下孔部上，上孔部和下孔部螺纹连接。

一种上述的用于生产太阳能电池的CVD设备供气装置的供气方法，包括以下步骤：

A、反应腔室抽真空后，开启供气主管，向反应腔室内注入反应气体，并通过与反应腔室连接的尾气排放管路排出，保持反映气体循环15～30s；

B、关闭尾气排放管路，然后根据工艺参数开启对应的供气支管，向反应腔室内注入全部反应气体；

C、反应完毕后对反应腔室进行清洗。

作为优选，步骤B中，若使用多个供气支管，则不同供气支管依次开启，保持同时最多有一个供气支管开启，且在先开启的供气支管的关闭时间与在后开启的供气支管的开启时间至少保持20s的间隔。

采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明通过设计与供气主管相连的若干个供气支管，实现不同工艺气体的快速、准确供应。反应腔室内采用双向供气的结构，上方的布气盘用于对反应区域进行供气，下方的第二供气孔用于提高反应区域边缘的气体流通均匀性，从而提高成膜质量。第一供气孔内的环形挡板用来对第一供气孔内的气流进行导向，使其均匀分布于第一供气孔的边缘，进而通过通孔流出，从而避免了单一供气孔气体流出过程中中间部位和边缘部位的流速差。

本发明针对布气盘的结构单独设计清洗管路，使清洗气体与环形挡板直接接触，并利用导流槽和导流板提高清洗气体在环形挡板内侧的分布均匀度，从而有效解决环形挡板区域反应沉积物聚集的问题。

由于本发明设计有多条供气管道，为了避免不同工艺气体的渗漏导致的污染，专门设计了负压回收管。对于不开启的供气管道，通过打开负压回收管，利用局部负压实现气体向负压回收管流动，从而保证反应腔室内的工艺气体的纯净。工艺气体在负压回收管内冷却后容易产生颗粒沉淀，通过在远端安装滤网， 减少了负压系统堵塞问题的发生。

本发明将第一供气孔涉及为分体式结构，不仅便于针对不同工艺要求更换不同参数的下孔部，而且在系统连续工作一段时间后，可以直接对下孔部进行拆卸维护，大大提高了设备维护的便利性。

附图说明

图1是本发明一个具体实施方式的结构图。

图2是本发明一个具体实施方式中第一供气孔的结构图。

图3是本发明一个具体实施方式中通槽的结构图。

图4是本发明一个具体实施方式中负压回收管的结构图。

图中：1、供气主管；2、供气支管；3、反应腔室；4、布气盘；5、第一供气孔；6、环形挡板；7、通孔；8、通槽；9、第二供气孔；10、清洗管路；11、导流槽；12、导流板；13、负压回收管；14、冷却盘管；15、滤网；16、上孔部；17、下孔部；18、螺纹孔；19、弹片；20、凹陷部；21、限位环；22、调节螺杆。

具体实施方式

本发明中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。

参照图1-4，本发明一个具体实施方式包括供气主管1，供气主管1上连通有若干个供气支管2，供气主管1的末端与反应腔室3连接，所述反应腔室3的顶部设置有布气盘4，布气盘4上均匀设置有若干个第一供气孔5，第一供气孔5的顶部与供气主管1相连，第一供气孔5的底部设置有环形挡板6，环形挡板6的顶部向第一供气孔5的中心方向倾斜，第一供气孔5底部的边缘设置有若干个通孔7，通孔7位于环形挡板6的外侧，环形挡板6的顶部与第一供气孔5的顶部留有空隙，环形挡板6上均匀设置有若干个通槽8，反应腔室3的底部设置有若干个第二供气孔9，第二供气孔9环形排布，第二供气孔9位于布气盘4的外侧，第二供气孔9与供气主管1相连。第一供气孔5的侧壁连接有若干个清洗管路10。清洗管路10与通槽8一一对应，环形挡板6的内侧设置有若干个导流槽11，导流槽11与相邻通槽8相连通。导流槽11与通槽8的连接处设置有导流板12，导流板12位于通槽8内，导流板12的自由端朝向环形挡板6的外侧。供气支管2和清洗管路10上分别连接有负压回收管13，负压回收管13外侧套接有冷却盘管14。负压回收管13内设置有滤网15，滤网15位于冷却盘管14远离负压回收管13进气口的一侧，滤网15与冷却盘管14远离负压回收管13进气口一侧的距离为4cm。第一供气孔5包括上孔部16和下孔部17，上孔部16与供气主管1和清洗管路10相连，环形挡板6和通孔7位于下孔部17上，上孔部16和下孔部17螺纹连接。

另外，在上孔部16与布气盘4之间设置有贯穿的螺纹孔18，螺纹孔18的底部固定有弹片19，螺纹孔18内连接有调节螺杆22，调节螺杆22将弹片19下压，使其与下孔部17过盈配合。通过设计这一下孔部17的微调装置，可以在安装下孔部17后，对其安装角度进行微调，从而保证整个布气盘4气流分布的均匀性。

弹片19的中心位置设置有凹陷部20，凹陷部20边缘固定有限位环21，调节螺杆22与凹陷部20相接触。通过设计凹陷部20，可以规避掉弹片19在弹性形变初期的非线性阶段，从而提高微调装置的调节准确度。

一种上述的用于生产太阳能电池的CVD设备供气装置的供气方法，包括以下步骤：

A、反应腔室3抽真空后，开启供气主管1，向反应腔室3内注入反应气体，并通过与反应腔室3连接的尾气排放管路排出，保持反映气体循环30s；

B、关闭尾气排放管路，然后根据工艺参数开启对应的供气支管2，向反应腔室3内注入全部反应气体；

C、反应完毕后对反应腔室3进行清洗。

步骤B中，若使用多个供气支管2，则不同供气支管2依次开启，保持同时最多有一个供气支管2开启，且在先开启的供气支管2的关闭时间与在后开启的供气支管2的开启时间至少保持20s的间隔。

在供气支管2开启的初始20s内，与供气支管2对应的负压回收管13继续保持开启，保证供气支管2内的杂质气体排除干净。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种用于生产太阳能电池的CVD设备供气装置，包括供气主管（1），供气主管（1）上连通有若干个供气支管（2），供气主管（1）的末端与反应腔室（3）连接，其特征在于：所述反应腔室（3）的顶部设置有布气盘（4），布气盘（4）上均匀设置有若干个第一供气孔（5），第一供气孔（5）的顶部与供气主管（1）相连，第一供气孔（5）的底部设置有环形挡板（6），环形挡板（6）的顶部向第一供气孔（5）的中心方向倾斜，第一供气孔（5）底部的边缘设置有若干个通孔（7），通孔（7）位于环形挡板（6）的外侧，环形挡板（6）的顶部与第一供气孔（5）的顶部留有空隙，环形挡板（6）上均匀设置有若干个通槽（8），反应腔室（3）的底部设置有若干个第二供气孔（9），第二供气孔（9）环形排布，第二供气孔（9）位于布气盘（4）的外侧，第二供气孔（9）与供气主管（1）相连。

2.根据权利要求1所述的用于生产太阳能电池的CVD设备供气装置，其特征在于：所述第一供气孔（5）的侧壁连接有若干个清洗管路（10）。

3.根据权利要求2所述的用于生产太阳能电池的CVD设备供气装置，其特征在于：所述清洗管路（10）与通槽（8）一一对应，环形挡板（6）的内侧设置有若干个导流槽（11），导流槽（11）与相邻通槽（8）相连通。

4.根据权利要求3所述的用于生产太阳能电池的CVD设备供气装置，其特征在于：所述导流槽（11）与通槽（8）的连接处设置有导流板（12），导流板（12）位于通槽（8）内，导流板（12）的自由端朝向环形挡板（6）的外侧。

5.根据权利要求2所述的用于生产太阳能电池的CVD设备供气装置，其特征在于：所述供气支管（2）和清洗管路（10）上分别连接有负压回收管（13），负压回收管（13）外侧套接有冷却盘管（14）。

6.根据权利要求5所述的用于生产太阳能电池的CVD设备供气装置，其特征在于：所述负压回收管（13）内设置有滤网（15），滤网（15）位于冷却盘管（14）远离负压回收管（13）进气口的一侧，滤网（15）与冷却盘管（14）远离负压回收管（13）进气口一侧的距离为3～5cm。

7.根据权利要求2所述的用于生产太阳能电池的CVD设备供气装置，其特征在于：所述第一供气孔（5）包括上孔部（16）和下孔部（17），上孔部（16）与供气主管（1）和清洗管路（10）相连，环形挡板（6）和通孔（7）位于下孔部（17）上，上孔部（16）和下孔部（17）螺纹连接。

8.一种权利要求1-7任意一项所述的用于生产太阳能电池的CVD设备供气装置的供气方法，其特征在于包括以下步骤：

A、反应腔室（3）抽真空后，开启供气主管（1），向反应腔室（3）内注入反应气体，并通过与反应腔室（3）连接的尾气排放管路排出，保持反映气体循环15～30s；

B、关闭尾气排放管路，然后根据工艺参数开启对应的供气支管（2），向反应腔室（3）内注入全部反应气体；

C、反应完毕后对反应腔室（3）进行清洗。

9.根据权利要求8所述的用于生产太阳能电池的CVD设备供气装置的供气方法，其特征在于：步骤B中，若使用多个供气支管（2），则不同供气支管（2）依次开启，保持同时最多有一个供气支管（2）开启，且在先开启的供气支管（2）的关闭时间与在后开启的供气支管（2）的开启时间至少保持20s的间隔。