CN112795906A - 一种双层o-ald原子层沉积设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种双层O‑ALD原子层沉积设备,涉及O‑ALD领域。该双层O‑ALD原子层沉积设备,包括支撑固定底座,所述支撑固定底座的上端安装有一号工作机箱,所述一号工作机箱与支撑固定底座对称的一端安装有二号工作机箱,所述二号工作机箱的一端安装有一组防护隔离盖板,所述支撑固定底座的前端安装有四组真空泵,每组真空泵的下端均安装有若干组支撑移动滚轮,每组真空泵的一端均安装有排气口。该双层O‑ALD原子层沉积设备,设备能耗也有所减少(上下腔体同时工作时热量散逸相对两台独立的机器要少)。成本比两台独立的设备低,减少了单位产能的占地面积,降低安装成本。
Description
技术领域
本发明涉及O-ALD技术领域,具体为一种双层O-ALD原子层沉积设备。
背景技术
O-ALD(atom layer deposition)气源通入反应腔体内在衬底上反应形成目标材质,然后真空抽滤剩余气源,以此循环往复沉积薄膜材料,即通过将气相前驱体脉冲交替地通入反应器并在沉积基体上化学吸附并反应而形成沉积膜的一种方法(技术)。本技术归属于高端真空设备领域,广泛应用于光伏、半导体、电子等产品的生产过程。以光伏领域为例,目前主流的PERC晶硅电池,由于表面载流子复合速率较快,严重影响电池的转换效率,需要在硅片表面沉积各种钝化膜包括SiO2、Al2O3、SiNx,这些薄膜通过与硅表面悬挂键进行结合或利用薄膜本身固定电荷与硅形成内建电场避免光生载流子的复合,从而使得电池效率得到提升。其中AL2O3的沉积目前有两种方式,一种是采用PECVD等离子增强化学气相沉积的方式,另一种是采用原子层沉积O-ALD的方式,而采用PECVD的方式等离子体容易对硅片表面产生损伤,因此广泛采用O-ALD原子层沉积方式制备Al2O3对晶硅进行钝化,本发明在传统的O-ALD工艺之前还创新性的先通入臭氧,在硅片表面先形成一层SiO2薄膜,臭氧的氧化能力更强,形成的薄膜更致密,均匀,这样可以使后续的Al2O3更均匀,附着力更强。本发明中所涉及的设备即为基于原子层沉积原理的高产能双层原子层沉积装备。
现有O-ALD沉积设备主要分为两种,一种为管式O-ALD设备,另一种为板式O-ALD沉积设备。板式O-ALD设备为在线式沉积设备载具从左至右连续运转对自动化要求极高,另外设备维护起来特别麻烦。现有管式O-ALD产品技术相对比较成熟,但是单小时产能目前已经达到一个瓶颈,以目前市面上在用的管式O-ALD设备为例,由于自动化上下料最大产能仅能达到12000片/h左右,因此现有设计想要进一步提高单台原子层沉积设备的产能无法实现(自动化设备需在固定位置放置,现有单侧上下料的方式无法通过增加自动化数量方式匹配更高产能O-ALD设备);另外目前市场上的O-ALD设备为单层设计,炉管与外界接触面积较大,热损耗较快,这会产生两个缺陷每次进行工艺时,由于是高温工艺腔体升温时间会更长影响产能,同时热损耗快导致同等产能下能耗较高;再一个现有同类产品为长方形腔体,因此气场和热场均匀性较差。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明试图克服以上缺陷,因此本发明提供了一种双层O-ALD原子层沉积设备,上下两层每一层都是独立的模块化设计,单层即可实现12000片/小时的产能,双层叠加即可实现产能的翻倍。同时设计时将两层的上下料方向由一侧改为两侧,这样一台机器可以配备两套自动化上下料,这样就解决了自动化上下料与设备产能的匹配问题;由于设备的堆叠设计,节约了占地面积。设备能耗也有所减少(上下腔体同时工作时热量散逸相对两台独立的机器要少)。成本比两台独立的设备低,6.减少了单位产能的占地面积,降低安装成本的效果。
(二)技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种双层O-ALD原子层沉积设备,包括支撑固定底座,所述支撑固定底座的上端安装有一号工作机箱,所述一号工作机箱远离支撑固定底座的一端安装有二号工作机箱,所述二号工作机箱的一端安装有两组防护隔离盖板,所述支撑固定底座的前端安装有四组真空泵,每组真空泵的下端均安装有若干组支撑移动滚轮,每组真空泵的一端均安装有排气口,每组真空泵远离支撑固定底座的一端均安装有线路连接机箱,每组真空泵远离对应的支撑移动滚轮的一端均安装有调节控制机箱,每组真空泵远离对应的支撑移动滚轮的一端均安装有固定连接卡座,每组固定连接卡座远离对应的真空泵的一端均安装有一号连接管道,每组一号连接管道远离对应的真空泵的一端均安装有净化隔离机箱,每组真空泵的后端均安装有二号连接管道。
进一步,其中两组二号连接管道远离对应的真空泵的一端均与一号工作机箱的一端固定安装。
进一步,另外两组二号连接管道远离对应的真空泵的一端均与二号工作机箱的一端固定安装。
进一步,所述二号工作机箱的一端开设有两组圆形槽孔,且每组圆形槽孔均与对应的防护隔离盖板设置为相匹配。
进一步,每组一号连接管道均安装在对应的固定连接卡座的上端,且每组一号连接管道均与对应的固定连接卡座设置为相匹配。
进一步,每组净化隔离机箱的内部均安装有净化滤芯,且每组净化滤芯均与对应的净化隔离机箱设置为相匹配。
(三)有益效果
本发明提供的一种双层O-ALD原子层沉积设备。具备以下有益效果:
1、该双层O-ALD原子层沉积设备,上下两层每一层都是独立的模块化设计,单层即可实现12000片/小时的产能,双层叠加即可实现产能的翻倍。同时设计时将两层的上下料方向由一侧改为两侧,这样一台机器可以配备两套自动化上下料,这样就解决了自动化上下料与设备产能的匹配问题;由于设备的堆叠设计,节约了占地面积。设备能耗也有所减少(上下腔体同时工作时热量散逸相对两台独立的机器要少)。成本比两台独立的设备低,减少了单位产能的占地面积,降低安装成本。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明的正视图;
图3为本发明的侧视图;
图4为本发明的俯视图。
图中:1支撑固定底座、2一号工作机箱、3二号工作机箱、4防护隔离盖板、5真空泵、6支撑移动滚轮、7排气口、8线路连接机箱、9调节控制机箱、10固定连接卡座、11一号连接管道、12净化隔离机箱、13二号连接管道。
具体实施方式
根据本发明的第一方面,本发明提供一种双层O-ALD原子层沉积设备,如图1-4所示,包括支撑固定底座1,支撑固定底座1的上端安装有一号工作机箱2,一号工作机箱2远离支撑固定底座1的一端安装有二号工作机箱3,二号工作机箱3的一端安装有两组防护隔离盖板4,支撑固定底座1的前端安装有四组真空泵5,每组真空泵5的下端均安装有若干组支撑移动滚轮6,每组真空泵5的一端均安装有排气口7,每组真空泵5远离支撑固定底座1的一端均安装有线路连接机箱8,每组真空泵5远离对应的支撑移动滚轮6的一端均安装有调节控制机箱9,每组真空泵5远离对应的支撑移动滚轮6的一端均安装有固定连接卡座10,每组固定连接卡座10远离对应的真空泵5的一端均安装有一号连接管道11,每组一号连接管道11远离对应的真空泵5的一端均安装有净化隔离机箱12,每组真空泵5的后端均安装有二号连接管道13,其中两组二号连接管道13远离对应的真空泵5的一端均与一号工作机箱2的一端固定安装,另外两组二号连接管道13远离对应的真空泵5的一端均与二号工作机箱3的一端固定安装,二号工作机箱3的一端开设有两组圆形槽孔,且每组圆形槽孔均与对应的防护隔离盖板4设置为相匹配,每组一号连接管道11均安装在对应的固定连接卡座10的上端,且每组一号连接管道11均与对应的固定连接卡座10设置为相匹配,每组净化隔离机箱12的内部均安装有净化滤芯,且每组净化滤芯均与对应的净化隔离机箱12设置为相匹配,该双层O-ALD原子层沉积设备,上下两层每一层都是独立的模块化设计,单层即可实现12000片/小时的产能,双层叠加即可实现产能的翻倍。同时设计时将两层的上下料方向由一侧改为两侧,这样一台机器可以配备两套自动化上下料,这样就解决了自动化上下料与设备产能的匹配问题;由于设备的堆叠设计,节约了占地面积。设备能耗也有所减少(上下腔体同时工作时热量散逸相对两台独立的机器要少)。成本比两台独立的设备低,减少了单位产能的占地面积,降低安装成本。
工作原理:使用时,支撑固定底座1很好的支撑一号工作机箱2和二号工作机箱3的作用,防护隔离盖板4起到密封作用,支撑移动滚轮6很好的带动真空泵5进行移动工作,排气口7很好的进行液位监测工作,线路连接机箱8很好的对连接线路进行保护工作,调节控制机箱9很好的进行调节工作,固定连接卡座10和一号连接管道11很好的连接真空泵5和净化隔离机箱12。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种双层O-ALD原子层沉积设备,包括支撑固定底座(1),其特征在于:所述支撑固定底座(1)的上端安装有一号工作机箱(2),所述一号工作机箱(2)远离支撑固定底座(1)的一端安装有二号工作机箱(3),所述二号工作机箱(3)的一端安装有两组防护隔离盖板(4),所述支撑固定底座(1)的前端安装有四组真空泵(5),每组真空泵(5)的下端均安装有若干组支撑移动滚轮(6),每组真空泵(5)的一端均安装有排气口(7),每组真空泵(5)远离支撑固定底座(1)的一端均安装有线路连接机箱(8),每组真空泵(5)远离对应的支撑移动滚轮(6)的一端均安装有调节控制机箱(9),每组真空泵(5)远离对应的支撑移动滚轮(6)的一端均安装有固定连接卡座(10),每组固定连接卡座(10)远离对应的真空泵(5)的一端均安装有一号连接管道(11),每组一号连接管道(11)远离对应的真空泵(5)的一端均安装有净化隔离机箱(12),每组真空泵(5)的后端均安装有二号连接管道(13)。
2.根据权利要求1所述的双层O-ALD原子层沉积设备,其特征在于:其中两组二号连接管道(13)远离对应的真空泵(5)的一端均与一号工作机箱(2)的一端固定安装。
3.根据权利要求1所述的双层O-ALD原子层沉积设备,其特征在于:另外两组二号连接管道(13)远离对应的真空泵(5)的一端均与二号工作机箱(3)的一端固定安装。
4.根据权利要求1所述的双层O-ALD原子层沉积设备,其特征在于:所述二号工作机箱(3)的一端开设有两组圆形槽孔,且每组圆形槽孔均与对应的防护隔离盖板(4)设置为相匹配。
5.根据权利要求1所述的双层O-ALD原子层沉积设备,其特征在于:每组一号连接管道(11)均安装在对应的固定连接卡座(10)的上端,且每组一号连接管道(11)均与对应的固定连接卡座(10)设置为相匹配。
6.根据权利要求1所述的双层O-ALD原子层沉积设备,其特征在于:每组净化隔离机箱(12)的内部均安装有净化滤芯,且每组净化滤芯均与对应的净化隔离机箱(12)设置为相匹配。
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