CN114990514B - 一种物理气相沉积用双面镀膜载板 - Google Patents
一种物理气相沉积用双面镀膜载板 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114990514B CN114990514B CN202210703651.1A CN202210703651A CN114990514B CN 114990514 B CN114990514 B CN 114990514B CN 202210703651 A CN202210703651 A CN 202210703651A CN 114990514 B CN114990514 B CN 114990514B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carrier plate
- substrate
- double
- vapor deposition
- physical vapor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 85
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 57
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims abstract description 57
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 30
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 27
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract description 13
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 abstract description 8
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 3
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 abstract description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 47
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 description 22
- 238000013461 design Methods 0.000 description 18
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 16
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 16
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 16
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 14
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 13
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 3
- 239000012050 conventional carrier Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005477 sputtering target Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 1
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/50—Substrate holders
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
本发明公开了一种物理气相沉积用双面镀膜载板，属于真空镀膜技术领域。它包括在载板上镂空形成的多个基板放置区，所述基板放置区上下两面均设有开口；至少两个所述基板放置区之间设有穿过载板的通孔；所述通孔的端部相邻于基板放置区一侧设有阻挡件，所述阻挡件由载板表面向外延伸设置，用于阻挡镀膜时溅射出的电子和/或离子和/或原子和/或等离子体。本发明能解决电子在载板上的积累以及绕镀现象的问题，能够进一步提高基板表面镀膜的质量。
Description
技术领域
本发明属于真空镀膜技术领域，更具体地说，涉及一种物理气相沉积用双面镀膜载板。
背景技术
异质结电池是光伏领域的新热点，具有高开路电压，高转换效率，低的温度系数等诸多优点。高效异质结太阳能电池的主要工艺步骤如下：制绒清洗，CVD沉积非晶硅、PVD沉积透明导电膜、印刷或电镀形成金属电极。由于HIT电池是对称结构，PVD沉积了正反双面的透明导电膜。为了避免绕镀现象的存在，载板放置硅片后无镂空，以便进一步提高电池效率。
目前，现有技术中用于PVD沉积设备的载板常规设置成平面板，平面板内设有若干个用于承载基板的镂空凹槽，镂空凹槽上设有承载基板的边框。使用载板在基片正反面沉积透明导电薄膜层时，基片反面边缘由镂空凹槽的边框遮掩，使透明导电薄膜层在硅片边缘自然形成隔离，使生产更加自动化，不需要盖板，提高了生产效率。但是，这种仅在基片放置区设有镂空凹槽、而其余区域密封的载板在放置基片后完全密封，此时由于载板处于负电位，溅射粒子极易在载板表面沉积，进而导致载板发生放电现象，使镀膜质量变差。
因此，目前急需设计一种能够有效解决上述问题的镀膜载板，以提升镀膜质量。
发明内容
1.要解决的问题
针对现有技术中镀膜用载板无法解决电荷积累的问题，本发明提供一种物理气相沉积用双面镀膜载板；通过在特定位置设计特定结构的通孔与阻挡件，从而有效解决现有载板的电荷积累的技术问题。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
本发明的一种物理气相沉积用双面镀膜载板，其包括在载板上镂空形成的多个基板放置区，所述基板放置区上下两面均设有开口；至少两个所述基板放置区之间设有穿过载板的通孔。
优选地，所述通孔的端部相邻于基板放置区一侧设有阻挡件，所述阻挡件由载板表面向外延伸设置，用于阻挡镀膜时溅射出的电子和/或离子和/或原子和/或等离子体。
优选地，所述阻挡件靠近基板放置区的一侧设有阻挡面，所述阻挡面由载板表面向通孔一侧延伸。
优选地，所述阻挡面为向外凸起的弧面，该弧面的曲率为50m-1～66.6m-1，所述阻挡件的宽度为10-30mm，所述阻挡件的高度为10-30mm。其目的是避免因镂空导致的严重绕镀现象，可能是由于弧面的设计能够适应于溅射粒子的轨迹，将大部分的溅射粒子阻挡于阻挡面上，能够大幅降低基片另一面绕镀形成的薄膜厚度，提高镀膜整体均匀性。具体的，可在通孔两端加类圆柱形横梁，保证阻挡件靠近基板放置区一侧为弧面设计。该弧面高度过高会导致镀膜不均匀，靠近弧面侧硅片厚度较薄；高度过低会导致绕镀现象加重，因此弧面高度和宽度优选设置为10-30mm，更优选为15mm～20mm。
优选地，所述基板放置区的开口边缘向阻挡件延伸设置有过渡结构。本发明过渡结构起到为阻挡面缓冲的作用，避免因阻挡面的设置导致硅片表面、尤其是硅片边缘的溅射粒子复发有效镀覆，进而导致镀膜不均匀的问题。
优选地，所述过渡结构为一平面结构，具体可为第一平面，所述过渡结构的宽度为5-15mm。
优选地，所述通孔两侧为第二平面，所述第二平面向通孔端部延伸并与所述阻挡面相交。
优选地，所述基板放置区的开口内侧设有支撑面，支撑面与基板的边缘相对应。
优选地，所述基板放置区的开口包括上开口和下开口；所述支撑面向上开口边缘延伸形成第一斜面，所述支撑面向下开口边缘延伸形成第二斜面。
优选地，所述基板放置区呈阵列布置于载板上，所述通孔设置于相邻行和/或相邻列的基板放置区之间。
优选地，所述通孔为与相邻行和/或相邻列的基板放置区相适应的条形孔。其目的是实现等离子体/电子直接溅射到水冷板上，减少载板电子积累和放电现象；具体的，每个条形孔的长与该方向上硅片数量与硅片尺寸的乘积正相关，条形孔的宽度即其左右两个第二平面的距离，该宽度优选设置为20mm-40mm，该宽度的设计既能使得等离子体/电子直接溅射到载板下部的水冷板上，也能保持载板结构不会因镂空过大而导致载板变形。
优选地，所述载板进入腔室的头部和与其相对的尾端，至少设置一挡板。
优选地，所述基板包括电池片或半导体片，所述半导体片包括硅片。本发明的一种镀膜方法，使用本发明中所述的载板盛放基板，再对基板表面镀膜。
优选地，其具体步骤包括：
(1)将基板放于载板上，再将载板放入镀膜装置中，抽真空；
(2)将载板移至基板一面装有溅射靶材的位置，开始溅射对基板一面镀膜，该面镀膜完成后停止溅射；
(3)将载板移至基板另一面装有溅射靶材的位置，开始溅射对基板另一面镀膜，该面镀膜完成后停止溅射；
(4)向镀膜装置通气，取出载板，完成镀膜。
本发明的一种电池片，采用本发明中所述的镀膜方法对基板镀膜得到。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：本发明在载板中实现了通孔和阻挡件的设计，通孔的设计可以使得等离子体或电子等其他粒子在磁控溅射过程中从载板的通孔穿过，进而溅射到载板下部的水冷板上，减少载板上电子积累；另外，通孔端部一侧阻挡件的设计能够阻挡等离子体或电子等其他粒子由通孔向基板放置区、或从基板放置区向通孔传递，进而避免因通孔设计导致的绕镀现象。此外，本发明还将阻挡件靠近基片放置区一侧的表面设置成弧面结构，并在阻挡件和放置区之间还设置一过渡结构，从而进一步提高镀膜质量。
因此，本发明既解决了电子在载板上的积累，也避免了绕镀现象的存在，能够进一步提高基板表面镀膜的质量。
附图说明
图1为本发明的一种物理气相沉积用双面镀膜载板俯视图；
图2为本发明的一种物理气相沉积用双面镀膜载板局部示意图；
图3为本发明的基板放置区示意图；
图4为图2中双面镀膜载板A-A’剖视图；
图5为图4的载板放置基板后的示意图；
图6为本发明另一种实施方式的物理气相沉积用双面镀膜载板剖视图；
图7为本发明又一种实施方式的物理气相沉积用双面镀膜载板剖视图；
图8为对比例1的载板剖视图；
图9为对比例3的载板示意图。
图中：
100、基板放置区；101、上开口；102、下开口；103、支撑面；104、第一斜面；105、第二斜面；
200、阻挡面；210、阻挡件；
300、通孔；310、第二平面；
400、过渡结构；
500、边框；
600、基板；
700、挡板。
具体实施方式
下文对本发明的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本发明可实施的示例性实施例，其中本发明的特征由附图标记标识。下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本发明的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述，以提出执行本发明的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本发明的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本发明或本申请和本发明的应用领域。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
需要说明的是，当元件被称为“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；本文所使用的术语“第一”、“第二”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的。
在现行的镀膜方法中，以磁控溅射法为例，整个磁控溅射腔室接地设置，阴极靶材为负电位，载板悬空设计，由于载板在运行过程中处于磁控溅射腔室中部，因此载板处于负电位，极易形成电子积累，导致载板易发生放电现象，导致镀膜质量变差，若是制备电池片则会降低电池效率。
本发明提供一种物理气相沉积用双面镀膜载板，如图1至图5所示，其中，图1为本发明的一种物理气相沉积用双面镀膜载板俯视图，图2和3为图1中双面镀膜载板的局部示意图，以及放置硅片后的示意图，图4为图2中双面镀膜载板A-A’剖视图，图5为图4放置硅片后的示意图；在载板上镂空形成的多个基板放置区100，所述基板放置区100上下两面分别设有上开口101和下开口102，当在基板放置区100放置基板600后，可通过上开口101和下开口102向基板600的正面和反面进行镀膜。为解决上述问题，本发明在至少两个所述基板放置区100之间设有穿过载板的通孔300，使得等离子体或电子等其他粒子在磁控溅射过程中从通孔300穿过。
基于上述技术方案，在载板上开设通孔时，其解决在镀膜制程中载板电子积累的技术问题，但其可能存在微弱的绕镀现象，即在镀膜工艺中溅射粒子绕镀至基板600上暂不需要镀膜的另一面。因此，在此基础上，本发明在通孔300的端部相邻于基板放置区100一侧设有阻挡件210，该阻挡件210由载板表面向外延伸设置。
此外，在解决载板上电子积累以及绕镀的技术问题，为了进一步提高放置区基板镀膜的均匀性，本发明还将阻挡件210靠近基片放置区一侧的表面设置成弧面结构，并在阻挡件和放置区之间还设置一过渡结构400。
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
实施例1
本实施例提供一种物理气相沉积用双面镀膜载板，参照图7，基板放置区100由载板的边框500围绕形成，上述通孔300是在相邻基板放置区100之间的边框500上穿孔形成，前文所述阻挡件210是由通孔300周围的部分边框500向载板上下两面延伸形成。阻挡件210靠近基板放置区100的一侧设有阻挡面200，该阻挡面200为由载板表面向通孔300一侧延伸形成向外凸起的弧面，其弧度为50m-1～66.6m-1，本实施例中选择50m-1。通孔300两侧为第二平面310，第二平面310向通孔300端部延伸至阻挡件210一侧并与阻挡面200相交。
在本实施例中，基板600选择硅片，由于需要对硅片正反两面连续溅射镀膜，由于设置通孔300，其可能存在绕镀现象。在此基础上，为避免其正反两面的绕镀发生，优选地在通孔300上下两端对称设置阻挡件210。具体的，本实施例在基板放置区100与通孔300之间形成阻挡面200-第二平面310-阻挡面200的连续面。其中，对于阻挡件210的高度及宽度设置，过高不利于载板上方气场的均匀性，从而导致放置区硅片上中间区域和靠近阻挡件210一侧镀膜的均匀，以及导致载板的整体高度过大，不利于载板进出腔室，载板容易与腔室发生剐蹭；过低达不到阻挡效果。此外，通孔300的宽度与镀膜质量和无效镀膜面积相关，宽度过小达不到解决本发明所要解决的技术问题，即载板上的电子积累问题，宽度过大，虽然其能减少到达载板上的电子，但其增大无效镀膜面积。因此，在本发明中，阻挡件210的宽度可为10-30mm，阻挡件210的高度为10-30mm，通孔300的宽度为20-40mm。优选的，阻挡件210的宽度可为15-25mm，阻挡件210的高度为15-25mm，通孔300的宽度为25-35mm。在本实施例中，阻挡件210的宽度为20mm，阻挡件210的高度为20mm，通孔300的宽度为30mm。
当对硅片上表面进行上镀膜时，该连续面能够避免因载板镂空形成通孔300产生对硅片下表面绕镀的现象，弧面高度的设置可以将硅片背面绕镀的厚度控制在4.5nm/100nm以内(硅片正面每生长100nm膜后，绕镀现象引起背面侧沉积4.5nm厚度的膜)，即硅片每镀800nm，绕镀厚度为36nm以内，与未安装弧面绕镀厚度为60nm，绕镀现象能够明显减轻。更具体地说，如图1和图2所示，载板总长1468mm，最大长度不超过1500mm，原因是镀膜腔室长度有限，保证载板可以完全在镀膜腔室中，载板长度具体值可以为现有载板长度1189mm加上改造增加的宽度(≈240mm)；载板宽度为1100mm，该宽度固定无调整空间。硅片尺寸为166mm*166mm，载板上包括24个镂空形成的基板放置区100，每个基板放置区100尺寸为164mm*164mm，基板放置区100四周包含1mm宽的掩膜区域，该掩膜区域对应于基板放置区100的开口内侧设置的支撑面103，起到支撑硅片的作用。
具体地，参照图7所示，通孔300设置于相邻行的基板放置区100之间，因此本实施例中的通孔300为与相邻行的基板放置区100边缘相适应的条形孔，该镂空形成的条形孔尺寸为730mm*30mm*(40mm～50mm)，本实施例中为730mm*30mm*50mm，其中载板厚度为10mm。
本实施例还提供一种镀膜方法，在N型单晶硅片表面进行上下连续溅射镀膜，在N型单晶硅片上形成金属栅线，制备异质结电池片，具体步骤如下：
(1)将N型单晶硅片置于PVD载板上；将装有N型单晶硅片的PVD载板水平放置在镀膜装置上，抽真空。本实施例中的载板悬浮设计，目的是减少电子在载板的聚集以及减少加速电子对载板的轰击；具体的，镀膜腔室接地设计，阴极靶材接负电位，因此载板处于负电位。
(2)先让N型单晶硅片上表面在镀膜装置上部装有透明导电氧化物靶材的腔室内沉积透明导电氧化膜层，以及相连的上部装有金属靶材的腔室内沉积种子层。
(3)然后水平移动PVD载板，让N型单晶硅片下表面在下部装有透明导电氧化物靶材的腔室内沉积透明导电氧化膜层，以及相连的下部装有金属靶材的腔室内沉积种子层。
(4)向镀膜装置通气，取出载板，完成镀膜。
上述(2)～(3)步骤可以重复进行，或者先让N型单晶硅片下表面在下部装有透明导电氧化物靶材的腔室内沉积透明导电氧化膜层及相连的下部装有金属靶材的腔室内沉积种子层，然后水平移动PVD载板，再让N型单晶硅片上表面在上部装有透明导电氧化物靶材的腔室内沉积透明导电氧化膜层及相连的上部装有金属靶材的腔室内沉积种子层。
本实施例还提供一种上述镀膜方法制备得到的电池片。当溅射完其中一面后，对电池片的另一面绕镀程度进行测试，具体测试方法包括：以电池片的边缘为原点，向电池片内侧15mm、30mm和45mm处分别取点测试硅片另一面绕镀形成的镀膜厚度和折射率，以正面镀膜800nm为统一标准，若背面镀膜厚度越小则绕镀现象越轻，电池片的性能越好，测试结果记录于表1。
表1、各实施例和对比例的绕镀薄膜厚度和折射率测试
实施例2
本实施例提供一种物理气相沉积用双面镀膜载板，参照图1和图4，本实施例的载板设计与实施例1基本相同，主要区别在于：
本实施例的基板放置区100的开口边缘向阻挡件210延伸设置有过渡结构400，在该实施例中，该过渡结构400为一平面结构，具体为第一平面。此外，本实施例还提供一种镀膜方法，在N型单晶硅片表面进行上下连续溅射镀膜，在N型单晶硅片上形成金属栅线，制备异质结电池片，具体步骤与实施例1基本相同。
本实施例还提供一种上述镀膜方法制备得到的电池片，对该电池片进行绕镀程度测试，将测试结果记录于表1。
本发明还将实施例1和实施例2的镀膜均匀性进行测试对比，如表2所示。
表2、实施例1和实施例2的硅片不同位置镀膜厚度
在表2中，距离硅片边缘1mm区域为掩膜区，此处不会产生镀膜；约1.5mm～2.5mm区域为色差区；2.5mm以内为正常镀膜区。其中色差区与正常镀膜区极易因为载板缺陷、或镀膜缺陷产生不均匀的问题，即硅片边缘区域均匀性较差。由于过渡结构400的存在，使得位于放置区100中的硅片其中心区域和边缘区域镀膜的均匀性得到进一步提高。实施例1的色差区与正常镀膜区厚度差异约5％，在实施例2设计过渡结构400后，此差异降低至2％左右。因此，本实施例在基板放置区100与通孔300之间形成第一平面-阻挡面200-第二平面310-阻挡面200-第一平面的连续面。这种五个连续面的设计不但能够同时解决载板放电和绕镀的问题，还能够进一步提升硅片边缘的镀膜均匀性，提升电池性能。
另外，在本实施例中还发现，过渡结构的宽度对放置区镀膜的均匀性也存在一定影响。过渡结构的宽度过小，达不到改善镀膜均匀性的效果，而过渡结构的宽度过大，虽然其能够达到镀膜均匀的效果，但其增加的无效镀膜面积，同时会影响载板的的布局，进而影响载板的支撑强度。在本发明中，过渡结构400的宽度为5-20mm。优选的，过渡结构400的宽度为5-15mm。在本实施例中，该过渡结构400为一平面结构，过渡结构400的宽度为10mm。
此外，如附图1所示，所述载板进入腔室的头部和与其相对的尾端，至少设置一挡板700，现有技术中，因为载板放置区最大化设置，从而导致硅片距离载板的头部和尾端的一侧过小，在载板的头部和尾板边缘也存在绕镀现象。该挡板700在载板前进方向上的宽度不小于10mm，其设置与过渡结构相同，均是增大放置区硅片边缘与通孔以及载板边缘的距离，进而防止发生绕镀现象。
实施例3
本实施例提供一种物理气相沉积用双面镀膜载板，参照图6，本实施例的载板设计与实施例2基本相同，主要区别在于：
本实施例的阻挡面200是由过渡结构400的端部由直线延伸至第二平面310的端部，即阻挡面200为斜面。
此外，在一个或多个实施例中，为方便硅片的取放，本实施例在支撑面103上下两侧开设导角，具体是由支撑面103向上开口101边缘延伸形成第一斜面104，由支撑面103向下开口102边缘延伸形成第二斜面105。
在一个或多个实施例中，条形孔还可以设置在相邻行和/或相邻列的基板放置区100之间。为保证足够的支撑力以及溅射粒子的有效穿过，优选地将条形孔设置在相邻行或相邻列的基板放置区100之间；也可以同时在相邻行和相邻列的基板放置区100之间均设置，只是这种情况需要根据载板实际承重大小合理设计，本发明对此不再赘述。
在一个或多个实施例中，载板设计可以为166mm*166mm、182mm*182mm、210mm半片等不同尺寸硅片所承载。通孔300、阻挡面200、过渡结构400尺寸可适当调整。在优选实施例中，如具体实施例1所述尺寸，载板放电现象明显减少，绕镀程度减弱，电池效率提升0.2-0.3％。
此外，当将阻挡件210设置成如图6所示时，当镀膜工艺持续时间过长时，其在阻挡件210上还是会存在电荷积累，从而导致尖端放电现象。因此，本发明对阻挡件210做进一步改进，优选地，该阻挡件210靠近放置区的一侧设置成弧面结构。但在该实施例中，其同样能够解决载板电荷积累以及镀膜工艺中绕镀的技术问题。
在其他实施例中，具体镀膜方法还可以采用真空蒸镀、电弧等离子体镀膜、离子镀膜和分子束外延等PVD镀膜法，具体溅射粒子可能是原子或离子等等，根据具体镀膜方法而定，本发明对此不再赘述。
对比例1
本对比例提供一种物理气相沉积用双面镀膜载板，参照图8，本实施例的载板设计与实施例2基本相同，主要区别在于：
相对于实施例2缺少阻挡件210的设计，但相邻基板放置区100之间设有穿过载板的通孔300，且通孔300两侧具有过渡结构400。
本对比例还提供一种镀膜方法，在N型单晶硅片表面进行上下连续溅射镀膜，在N型单晶硅片上形成金属栅线，制备异质结电池片，具体步骤与实施例2基本相同。
本对比例还提供一种上述镀膜方法制备得到的电池片，对该电池片进行绕镀程度测试，将测试结果记录于表1。
对比例2
本对比例提供一种物理气相沉积用双面镀膜载板(图中未示出)，本实施例的载板设计与对比例1基本相同，主要区别在于：
相对于对比例1缺少过渡结构400的设计。
本对比例还提供一种镀膜方法，在N型单晶硅片表面进行上下连续溅射镀膜，在N型单晶硅片上形成金属栅线，制备异质结电池片，具体步骤与实施例1基本相同。
本对比例还提供一种上述镀膜方法制备得到的电池片，对该电池片进行绕镀程度测试，将测试结果记录于表1。
对比例3
本对比例提供一种常规的无通孔300的载板，参照图9，载板呈现平面状，平面板内设有若干个用于承载基板的镂空凹槽，镂空凹槽上设有用于承载基板(硅片或玻璃等)的边框；载板前进方向左侧为主动轮侧；载板前端和尾部均设置有挡板700，载板上镂空凹槽排布为前12mm后12mm，中间为高度30mm、长度1026mm的类圆柱体卧式设计。
本对比例的载板可以理解为：相较于对比例2，还缺少通孔300的设计。
本对比例还提供一种镀膜方法，在N型单晶硅片表面进行上下连续溅射镀膜，在N型单晶硅片上形成金属栅线，制备异质结电池片，具体步骤与实施例1基本相同。
本对比例还提供一种上述镀膜方法制备得到的电池片，对该电池片进行绕镀程度测试，将测试结果记录于表1。
结合表1数据可知，使用对比例3这种常规的无通孔300的载板去镀膜，固然可以尽可能避免绕镀的现象，将硅片另一面的绕镀薄膜厚度降低，但是电子容易在载板上积累，导致载板易发生放电现象。其中对比例1和2由于开设了通孔300，其载板的电子积累量相对于对比例3减少了60％，载板运行到镀膜腔室内时未发生放电现象；本发明的实施例的载板电子积累量相对于对比例3减少了50％，载板受电子轰击程度减弱，同时还能够获得与对比例3相近的绕镀薄膜厚度。因此，本发明的载板设计既解决了电子在载板上的积累导致的放电问题，也避免了绕镀导致的镀膜质量差的问题，提高了电池片的性能。
在上文中结合具体的示例性实施例详细描述了本发明。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本发明的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本发明或本申请和本发明的应用领域。
更具体地，尽管在此已经描述了本发明的示例性实施例，但是本发明并不局限于这些实施例，而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释，且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例，这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此，本发明的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由上文给出的说明和示例来确定。
Claims (8)
1.一种物理气相沉积用双面镀膜载板，其特征在于，包括在载板上镂空形成的多个基板放置区(100)，所述基板放置区(100)上下两面均设有开口；至少两个所述基板放置区(100)之间设有穿过载板的通孔(300)；
所述基板放置区(100)的开口内侧设有支撑面(103)，支撑面(103)与基板(600)的边缘相对应；所述基板放置区(100)的开口包括上开口(101)和下开口(102)；所述支撑面(103)向上开口(101)边缘延伸形成第一斜面(104)，所述支撑面向下开口(102)边缘延伸形成第二斜面(105)，且通过上开口(101)和下开口(102)向基板(600)的正面和反面进行镀膜；
所述基板放置区(100)呈阵列布置于载板上，所述通孔(300)设置于相邻行和/或相邻列的基板放置区(100)之间；所述通孔(300)为与相邻行或相邻列的基板放置区(100)相适应的条形孔；
所述通孔(300)的端部相邻于基板放置区(100)一侧设有阻挡件(210)，所述阻挡件(210)由载板表面向外延伸设置；
所述阻挡件(210)靠近基板放置区(100)的一侧设有阻挡面(200)，所述阻挡面(200)由载板表面向通孔(300)一侧延伸。
2.根据权利要求1所述的一种物理气相沉积用双面镀膜载板，其特征在于，所述阻挡面(200)为向外凸起的弧面，所述阻挡件(210)的宽度为10-30mm，所述阻挡件(210)的高度为10-30mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种物理气相沉积用双面镀膜载板，其特征在于，所述基板放置区(100)的开口边缘向阻挡件(210)延伸设置有过渡结构(400)。
4.根据权利要求3所述的一种物理气相沉积用双面镀膜载板，其特征在于，所述通孔(300)两侧为第二平面(310)，所述第二平面(310)向通孔(300)端部延伸并与所述阻挡面(200)相交。
5.根据权利要求1、2、4任一项所述的一种物理气相沉积用双面镀膜载板，其特征在于，所述通孔(300)的宽度为20-40mm。
6.根据权利要求3所述的一种物理气相沉积用双面镀膜载板，其特征在于，所述过渡结构(400)为一平面结构，所述过渡结构(400)的宽度为5-15mm。
7.根据权利要求1、2、4、6任一项所述的一种物理气相沉积用双面镀膜载板，其特征在于，所述载板进入腔室的头部和与其相对的尾端，至少设置一挡板(700)。
8.根据权利要求1、2、4、6任一项所述的一种物理气相沉积用双面镀膜载板，其特征在于，所述基板(600)包括电池片或半导体片，所述半导体片包括硅片。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210703651.1A CN114990514B (zh) | 2022-06-21 | 2022-06-21 | 一种物理气相沉积用双面镀膜载板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210703651.1A CN114990514B (zh) | 2022-06-21 | 2022-06-21 | 一种物理气相沉积用双面镀膜载板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114990514A CN114990514A (zh) | 2022-09-02 |
| CN114990514B true CN114990514B (zh) | 2024-02-13 |
Family
ID=83037320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210703651.1A Active CN114990514B (zh) | 2022-06-21 | 2022-06-21 | 一种物理气相沉积用双面镀膜载板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114990514B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116453996B (zh) * | 2023-06-20 | 2023-08-11 | 常州比太科技有限公司 | 一种硅片载板输送支撑装置及其工作方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107658366A (zh) * | 2016-07-26 | 2018-02-02 | 福建钧石能源有限公司 | 一种异质结电池的镀膜方法及pvd载板和镀膜装置 |
| CN111690911A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-09-22 | 成都晔凡科技有限公司 | 承载装置 |
| CN211665171U (zh) * | 2019-12-30 | 2020-10-13 | 南京仁厚科技有限公司 | 一种碳纤维载板用防绕镀端板 |
| CN112725756A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-30 | 安徽安合鑫光电科技有限公司 | 一种能够防止绕镀和对指定区进行镀膜的镀膜治具 |
| CN213388871U (zh) * | 2020-08-04 | 2021-06-08 | 隆基绿能科技股份有限公司 | 一种双面镀膜翻片装置及镀膜机 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104726839B (zh) * | 2015-03-27 | 2017-06-16 | 京东方科技集团股份有限公司 | 基板固定装置 |
-
2022
- 2022-06-21 CN CN202210703651.1A patent/CN114990514B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107658366A (zh) * | 2016-07-26 | 2018-02-02 | 福建钧石能源有限公司 | 一种异质结电池的镀膜方法及pvd载板和镀膜装置 |
| CN211665171U (zh) * | 2019-12-30 | 2020-10-13 | 南京仁厚科技有限公司 | 一种碳纤维载板用防绕镀端板 |
| CN111690911A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-09-22 | 成都晔凡科技有限公司 | 承载装置 |
| CN213388871U (zh) * | 2020-08-04 | 2021-06-08 | 隆基绿能科技股份有限公司 | 一种双面镀膜翻片装置及镀膜机 |
| CN112725756A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-30 | 安徽安合鑫光电科技有限公司 | 一种能够防止绕镀和对指定区进行镀膜的镀膜治具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114990514A (zh) | 2022-09-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114990514B (zh) | 一种物理气相沉积用双面镀膜载板 | |
| TWI500794B (zh) | Sputtering device | |
| EP1746181A3 (en) | Improved magnetron sputtering system for large-area substrates | |
| WO2007002330A1 (en) | Sputtering target with slow-sputter layer under target material | |
| KR102603419B1 (ko) | 균일 두께 코팅을 위한 이온원을 포함하는 이온 빔 보조증착 시스템 | |
| US20080127887A1 (en) | Vertically mounted rotary cathodes in sputtering system on elevated rails | |
| US20050095809A1 (en) | Method of film-forming transparent electrode layer and device therefor | |
| CN106011765A (zh) | 一种磁控溅射真空镀膜设备 | |
| CN110106481A (zh) | 镀膜装置及物理气相沉积设备 | |
| CN112458411A (zh) | 磁控溅射与多弧离子镀复合式真空镀膜方法 | |
| CN115020542A (zh) | 一种去除ald绕镀氧化铝的pecvd镀膜方法 | |
| US20240240306A1 (en) | Pvd system and collimator | |
| CN111235532A (zh) | 一种离子镀膜与电子束蒸发镀膜结合的镀膜装置及其镀膜方法 | |
| CN214115692U (zh) | 薄膜基体镀前等离子体处理设备 | |
| CN211999903U (zh) | 制作双面透明导电氧化物薄膜的镀膜设备 | |
| US6066242A (en) | Conical sputtering target | |
| CN112359316A (zh) | 薄膜基体镀前等离子体处理方法及其设备 | |
| CN110747446A (zh) | 制作双面透明导电氧化物薄膜的镀膜设备 | |
| US6264803B1 (en) | Apparatus and method for sputtering | |
| CN106011770A (zh) | 一种磁控溅射平面靶材屏蔽罩 | |
| WO1998035070A9 (en) | Apparatus and method for sputtering a magnetron target | |
| CN210065899U (zh) | 一种高靶材利用率的磁控溅射阴极 | |
| CN209307475U (zh) | 一种电弧离子镀装置 | |
| US20090217872A1 (en) | Backside coating prevention device, coating chamber device for coating plate-shaped substrates, and method of coating | |
| CN205934010U (zh) | 一种磁控溅射平面靶材屏蔽罩 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |