CN117166028A - 电镀装置以及半导体处理设备 - Google Patents
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Abstract
本公开内容涉及电镀装置和半导体处理设备，其中，所述电镀装置包括：槽体，所述槽体包括电镀槽和导电槽，其中，所述电镀槽被构造用于容纳与阳极组件电连接的电镀液并且所述导电槽被构造用于容纳与阴极组件电连接的导电液；滚轮，所述滚轮被设置在所述电镀槽中并且被构造用于为待电镀对象提供传输动力，其中，所述滚轮的下端与所述电镀液接触并且所述滚轮的上端用于支撑所述待电镀对象；阴极喷射组件，所述阴极喷射组件被设置在所述导电槽之中并且被构造为与所述待电镀对象间隔开设置；以及喷射泵，所述与所述导电液连通并且被构造用于驱动所述导电液经由所述阴极喷射组件喷射到所述待电镀对象上。
Description
技术领域
本公开内容涉及半导体制造领域，并且更具体而言涉及一种用于排出气体的装置以及一种包括该用于排出气体的装置的清洗设备。
背景技术
现有的太阳能电池片采用印刷银浆技术，而银浆占据生产太阳能电池片总成本的25％以上，显然采用价格低廉的金属替代部分甚至全部银浆在降低晶体硅太阳能电池片的生产成本上具有显著的意义。
采用金属铜来替换昂贵银浆的是个好方法。但是在高温下，铜离子很容易被扩散到晶体硅内，从而造成晶体硅少子寿命降低，即降低晶体硅太阳能电池片的光电转换效率。因此，业内期望能够在低温条件下把金属铜沉积到晶体硅太阳能电池上，生成晶体硅太阳能电池片的电极。
采用的化学沉积金属的方法是电镀工艺。相对于物理沉积金属的工艺，电镀工艺不仅具有工艺简单的特点，而且还具有可以选择性沉积金属的优点。因为电镀工艺的生产成本可以被控制得很低，所以可以大幅度地降低生产晶体硅太阳能电池的成本。因此，使用电镀工艺在晶体硅太阳能电池片上沉积金属是目前相当活跃的一个技术研发领域。
然而，在电镀时存在如下问题：在实际电镀时，电镀过程中铜离子会集聚在导电刷上，清洗困难，也影响了铜电镀质量。再者，导电刷也会导致电镀不均匀，进而影响所生产的晶体硅太阳能电池片的良率。
发明内容
本公开内容的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷中的至少一方面，即至少能够防止导电刷上的铜的集聚，能够提高晶体硅太阳能电池片的良率。针对该技术问题，本公开内容的技术方案提出使用液体电极来取代导电刷，从而能够解决上述的导电刷上的铜的集聚的问题，进而提高晶体硅太阳能电池片的良率。
具体而言，本公开内容提出了一种电镀装置，所述电镀装置包括：
槽体，所述槽体包括电镀槽和导电槽，其中，所述电镀槽被构造用于容纳与阳极组件电连接的电镀液并且所述导电槽被构造用于容纳与阴极组件电连接的导电液；
滚轮，所述滚轮被设置在所述电镀槽中并且被构造用于为待电镀对象提供传输动力，其中，所述滚轮的下端与所述电镀液接触并且所述滚轮的上端用于支撑所述待电镀对象；
阴极喷射组件，所述阴极喷射组件被设置在所述导电槽之中并且被构造为与所述待电镀对象间隔开设置；以及
喷射泵，所述与所述导电液连通并且被构造用于驱动所述导电液经由所述阴极喷射组件喷射到所述待电镀对象上。
在依据本公开内容所提出的电镀装置之中，采用被设置在所述导电槽之中并且被构造为与所述待电镀对象间隔开设置的阴极喷射组件取代采用导电刷的传统的阴极电极，在使用时其既可以实施电镀工艺，也可以防止作为阴极的电极上的铜的集聚，从而能够提高晶体硅太阳能电池片的良率，为晶体硅太阳能电池片的技术进步作出贡献。
在依据本公开内容的一个实施例之中，所述滚轮的数量为至少两个，所述至少两个滚轮被设置在所述电镀槽之中并且所述至少两个滚轮的上表面的顶点处于一个水平面之中。以这样的方式能够平稳地对待处理或者待电镀的晶体硅太阳能电池片进行传输，以便在传输过程中对晶体硅太阳能电池片进行电镀。
在依据本公开内容的一个实施例之中，所述电镀装置还包括电源，所述电源的正极与所述阳极组件电连接并且所述电源的负极与所述阴极组件电连接。以这样的方式能够通过对依据本公开内容的电镀装置配置相应的电源来使得依据本公开内容的电镀装置配置的工作可靠性得以提高。
在依据本公开内容的一个实施例之中，所述槽体还包括第二电镀槽，所述第二电镀槽和所述电镀槽被设置在所述导电槽的两侧。第二电镀槽被构造用于与电源的阳极相连接，以形成电镀时的阳极，两个阳极配合中间的阴极喷射组件所形成的阴极，能够显著地提高电镀效率。
在依据本公开内容的一个实施例之中，所述滚轮的数量为至少四个，所述至少四个滚轮被分别设置在所述电镀槽和所述第二电镀槽之中并且所述至少四个滚轮的上表面的顶点处于一个水平面之中。以这样的方式能够平稳地对待处理或者待电镀的晶体硅太阳能电池片进行传输，以便在传输过程中对晶体硅太阳能电池片进行电镀。
在依据本公开内容的一个实施例之中，所述阴极喷射组件被构造为包括一列喷嘴，所述一列喷嘴的排布方向和所述滚轮的纵向方向大体上平行。以这样的方式能够在需要电镀的晶体硅太阳能电池片经过时均匀地对其进行电镀，提高电镀的效率并且使得电镀效果更加优良。
在依据本公开内容的一个实施例之中，所述阴极喷射组件被构造为包括一条缝隙，所述缝隙的延伸方向和所述滚轮的纵向方向大体上平行。以这样的方式能够在需要电镀的晶体硅太阳能电池片经过时均匀地对其进行电镀，提高电镀的效率并且使得电镀效果更加优良。
在依据本公开内容的一个实施例之中，所述电镀装置还包括流量计，所述流量计被配置用于控制所述喷射泵所喷射出的导电液的流量。以这样的方式能够实时得知喷射泵所喷射出的导电液的流量，从而能够预防导电液不充分从而影响电镀效果，从另一方面说在此设置流量计也能够提高电镀的效果和效率。
在依据本公开内容的一个实施例之中，所述电镀装置还包括压力计，所述压力计被配置用于控制所述喷射泵所喷射出的导电液的压强。以这样的方式能够实时得知喷射泵所喷射出的导电液的压强，从而能够预防导电液不充分从而影响电镀效果，从另一方面说在此设置流量计也能够提高电镀的效果和效率。
此外，本公开内容的第二方面提供了一种半导体处理设备，所述半导体处理设备包括根据本公开内容的第一方面所提出的电镀装置。
综上所述，在依据本公开内容所提出的电镀装置之中，采用被设置在所述导电槽之中并且被构造为与所述待电镀对象间隔开设置的阴极喷射组件取代采用导电刷的传统的阴极电极，在使用时其既可以实施电镀工艺，也可以防止作为阴极的电极上的铜的集聚，从而能够提高晶体硅太阳能电池片的良率，为晶体硅太阳能电池片的技术进步作出贡献。
附图说明
结合附图并参考以下详细说明，本公开的各实施例的特征、优点及其他方面将变得更加明显，在此以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施例，在附图中：
图1示出了依据本公开内容的一个实施例的电镀装置的俯视图；
图2示出了依据本公开内容的一个实施例的电镀装置的侧视图；
图3示出了依据本公开内容的另一个实施例的电镀装置的侧视图；
图4A示出了依据本公开内容的一个实施例的阴极喷射组件的俯视图；以及
图4B示出了依据本公开内容的另一个实施例的阴极喷射组件的俯视图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本公开内容的技术方案作出进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本公开内容实施方式的说明旨在对本公开内容的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本公开内容的一种限制。
本文所使用的术语“包括”、“包含”及类似术语应该被理解为是开放性的术语，即“包括/包含但不限于”，表示还可以包括其他内容。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”，等等。
如前所述，本公开内容的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷中的至少一方面，也就是说，如果电镀装置采用导电刷作为阴极电极的话，此时电镀液中的铜离子将会朝向阴极电极移动并且附着在阴极电极之上，从而会影响导电刷的韧性以及洁净度。长期以往，导电刷会变硬，此时可能会划伤经过的晶体硅太阳能电池片。此外，由于存在铜附着在导电刷上而且会越附着越多，所以会形成一定的尖刺，这对于晶体硅太阳能电池片的良率来说也不是一个好消息。
针对该技术问题，本公开内容的技术方案提出使用液体电极来取代导电刷，从而能够解决上述的导电刷上的铜的集聚的问题，进而提高晶体硅太阳能电池片的良率。
概括而言，本公开内容提出了一种电镀装置，所述电镀装置包括：槽体，所述槽体包括电镀槽和导电槽，其中，所述电镀槽被构造用于容纳与阳极组件电连接的电镀液并且所述导电槽被构造用于容纳与阴极组件电连接的导电液；滚轮，所述滚轮被设置在所述电镀槽中并且被构造用于为待电镀对象提供传输动力，其中，所述滚轮的下端与所述电镀液接触并且所述滚轮的上端用于支撑所述待电镀对象；阴极喷射组件，所述阴极喷射组件被设置在所述导电槽之中并且被构造为与所述待电镀对象间隔开设置；以及喷射泵，所述与所述导电液连通并且被构造用于驱动所述导电液经由所述阴极喷射组件喷射到所述待电镀对象上。在依据本公开内容所提出的电镀装置之中，采用被设置在所述导电槽之中并且被构造为与所述待电镀对象间隔开设置的阴极喷射组件取代采用导电刷的传统的阴极电极，在使用时其既可以实施电镀工艺，也可以防止作为阴极的电极上的铜的集聚，从而能够提高晶体硅太阳能电池片的良率，为晶体硅太阳能电池片的技术进步作出贡献。
以下将结合附图来描述依据本公开内容所提出的电镀装置。其中，图1示出了依据本公开内容的一个实施例的电镀装置的俯视图，图2示出了依据本公开内容的一个实施例的电镀装置的侧视图，而图3示出了依据本公开内容的另一个实施例的电镀装置的侧视图。
从图1和图2之中可以看出，本公开内容将现有的毛刷布局更改为创新的无毛刷的液体电镀电极设计。具体而言，在图1和图2所示出的实施例的电镀装置之中，所述电镀装置包括以下部件：槽体3和槽体8，所述槽体包括电镀槽3和导电槽8，其中，所述电镀槽3被构造用于容纳与阳极组件5电连接的电镀液7并且所述导电槽8被构造用于容纳与阴极组件电连接的导电液9；滚轮2，所述滚轮2被设置在所述电镀槽3中并且被构造用于为待电镀对象(例如位于滚轮2之上的晶体硅太阳能电池片)提供传输动力，其中，所述滚轮2的下端与所述电镀液7接触并且所述滚轮2的上端用于支撑所述待电镀对象(例如晶体硅太阳能电池片)；阴极喷射组件6，所述阴极喷射组件6被设置在所述导电槽8之中并且被构造为与所述待电镀对象(例如位于滚轮2之上的晶体硅太阳能电池片)间隔开设置；以及喷射泵(例如阴极喷射组件6的下段部分)，所述喷射泵与所述导电液9连通并且被构造用于驱动所述导电液9经由所述阴极喷射组件6喷射到所述待电镀对象上。由此可见，在依据本公开内容所公开的电镀装置之中，其没有使用任何的导电刷，从而不会存在在导电刷上附着铜，进而对晶体硅太阳能电池片的良率产生不利影响的问题。在此，阴极电极采用液体电极的形式，其借助于喷射泵将导电液9经由阴极喷射组件6喷射至滚轮2上所支撑的待电镀材料例如晶体硅太阳能电池片之上，没有导电刷接触，取而代之地采用液体导电液喷射到待电镀材料之上形成接触，作为阴极电极来使用，其上不会附着铜，也没有地方可以附着，所以能够提高电镀的均匀性，而且不会破坏待电镀的材料以及电镀形成的电镀层，提高待电镀材料的良率。
在具体使用时，阴极喷射组件6的主要功能是喷出负极导电液9，阴极喷射组件6的上部加工有一排喷嘴或者一贯穿的线性喷槽。在此，滚轮2的主要功能是传输例如晶体硅太阳能电池片的待电镀材料并使例如晶体硅太阳能电池片的待电镀材料平稳通过电镀区；其中，电镀槽3内有铜电镀液7，例如晶体硅太阳能电池片的待电镀材料4的一部分与电源正极电连接，另一部分与电源负极即阴极组件电连接。阳极组件5例如能够与电源正极相连，阴极组件6与电源负极相连。槽体8为暂存负极导电液9，作用是导通阴极组件和例如晶体硅太阳能电池片的待电镀材料。例如晶体硅太阳能电池片的待电镀材料4在滚轮2的带动下以稳定的速度通过电镀区，阳极组件5与电源正极相连，阴极组件6与电源负极相连，当例如晶体硅太阳能电池片的待电镀材料通过电镀区时，阴极组件6和阳极组件5通过例如晶体硅太阳能电池片的待电镀材料4以及负极导电液组成闭合回路；此时利用电镀原理即可在硅片上沉积铜。在此，由于采用了无毛刷设计，不会在阴极喷射组件6的喷管1处累积铜，从而不需要对此处做清洗和特殊处理。由此可见，利用负极导电液直接均匀喷在例如晶体硅太阳能电池片的待电镀材料4上，可以避免使用毛刷带来的铜聚集和清洗问题，而且比使用毛刷电镀更加均匀。
概括而言，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述滚轮的数量为至少两个，所述至少两个滚轮被设置在所述电镀槽之中并且所述至少两个滚轮的上表面的顶点处于一个水平面之中。以这样的方式能够平稳地对待处理或者待电镀的晶体硅太阳能电池片进行传输，以便在传输过程中对晶体硅太阳能电池片进行电镀。优选地，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述电镀装置还包括电源，所述电源的正极与所述阳极组件电连接并且所述电源的负极与所述阴极组件电连接。以这样的方式能够通过对依据本公开内容的电镀装置配置相应的电源来使得依据本公开内容的电镀装置配置的工作可靠性得以提高。更为优选地，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述槽体还包括第二电镀槽，所述第二电镀槽和所述电镀槽被设置在所述导电槽的两侧。第二电镀槽被构造用于与电源的阳极相连接，以形成电镀时的阳极，两个阳极配合中间的阴极喷射组件所形成的阴极，能够显著地提高电镀效率。
优选地，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述滚轮的数量为至少四个，所述至少四个滚轮被分别设置在所述电镀槽和所述第二电镀槽之中并且所述至少四个滚轮的上表面的顶点处于一个水平面之中。以这样的方式能够平稳地对待处理或者待电镀的晶体硅太阳能电池片进行传输，以便在传输过程中对晶体硅太阳能电池片进行电镀。更为优选地，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述阴极喷射组件被构造为包括一列喷嘴，所述一列喷嘴的排布方向和所述滚轮的纵向方向大体上平行。以这样的方式能够在需要电镀的晶体硅太阳能电池片经过时均匀地对其进行电镀，提高电镀的效率并且使得电镀效果更加优良。更为优选地，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述阴极喷射组件被构造为包括一条缝隙，所述缝隙的延伸方向和所述滚轮的纵向方向大体上平行。以这样的方式能够在需要电镀的晶体硅太阳能电池片经过时均匀地对其进行电镀，提高电镀的效率并且使得电镀效果更加优良。
附加地或者优选地，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述电镀装置还包括流量计，所述流量计被配置用于控制所述喷射泵所喷射出的导电液的流量。以这样的方式能够实时得知喷射泵所喷射出的导电液的流量，从而能够预防导电液不充分从而影响电镀效果，从另一方面说在此设置流量计也能够提高电镀的效果和效率。附加地或者优选地，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述电镀装置还包括压力计，所述压力计被配置用于控制所述喷射泵所喷射出的导电液的压强。以这样的方式能够实时得知喷射泵所喷射出的导电液的压强，从而能够预防导电液不充分从而影响电镀效果，从另一方面说在此设置流量计也能够提高电镀的效果和效率。
此外，本公开内容的第二方面提供了一种半导体处理设备，所述半导体处理设备包括根据本公开内容的第一方面所提出的电镀装置。
图3示出了依据本公开内容的另一个实施例的电镀装置的侧视图，图4A示出了依据本公开内容的一个实施例的阴极喷射组件的俯视图，而图4B示出了依据本公开内容的另一个实施例的阴极喷射组件的俯视图。
从图3、图4A和图4B之中可以看出，喷管1的一个功能是喷出负极导电液9，另一个功能是起导电作用，连接阳极和阴极；喷管1的上部加工有一排喷嘴15或者一贯穿的线性喷槽14，槽体8内有负极导电液9，阴极组件6连接喷管1的端部电连接，电源正极16与阳极组件5相连，阴极组件6与电源负极相连，通过喷管1的作用硅片4与负极导电液9导通。此外，喷管1中的负极导电液要求流量和压力可控，通过液体管路中布置液体流量计11和液体压力计12控制液体的流量和压力，使喷管1中的负极导电液均匀分布且不会因压力过大把硅片顶起来。再者，副槽16用于收集负极导电液9，泵13用于把负极导电液供给到喷管1处。在此，不管采用一排喷嘴15还是一贯穿的线性喷槽14，只要能够使得导电液9与滚轮2之上的待电镀的材料的接触位置连续即可。
综上所述，在依据本公开内容所提出的电镀装置之中，采用被设置在所述导电槽之中并且被构造为与所述待电镀对象间隔开设置的阴极喷射组件取代采用导电刷的传统的阴极电极，在使用时其既可以实施电镀工艺，也可以防止作为阴极的电极上的铜的集聚，从而能够提高晶体硅太阳能电池片的良率，为晶体硅太阳能电池片的技术进步作出贡献。
以上仅为本公开的实施例可选实施例，并不用于限制本公开的实施例，对于本领域的技术人员来说，本公开的实施例可以有各种更改和变化。凡在本公开的实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等效替换、改进等，均应包含在本公开的实施例的保护范围之内。
虽然已经参考若干具体实施例描述了本公开的实施例，但是应该理解，本公开的实施例并不限于所公开的具体实施例。本公开的实施例旨在涵盖在所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。所附权利要求的范围符合最宽泛的解释，从而包含所有这样的修改及等同结构和功能。
Claims (10)
1.一种电镀装置，其特征在于，所述电镀装置包括：
槽体，所述槽体包括电镀槽和导电槽，其中，所述电镀槽被构造用于容纳与阳极组件电连接的电镀液并且所述导电槽被构造用于容纳与阴极组件电连接的导电液；
滚轮，所述滚轮被设置在所述电镀槽中并且被构造用于为待电镀对象提供传输动力，其中，所述滚轮的下端与所述电镀液接触并且所述滚轮的上端用于支撑所述待电镀对象；
阴极喷射组件，所述阴极喷射组件被设置在所述导电槽之中并且被构造为与所述待电镀对象间隔开设置；以及
喷射泵，所述与所述导电液连通并且被构造用于驱动所述导电液经由所述阴极喷射组件喷射到所述待电镀对象上。
2.根据权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述滚轮的数量为至少两个，所述至少两个滚轮被设置在所述电镀槽之中并且所述至少两个滚轮的上表面的顶点处于一个水平面之中。
3.根据权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述电镀装置还包括电源，所述电源的正极与所述阳极组件电连接并且所述电源的负极与所述阴极组件电连接。
4.根据权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述槽体还包括第二电镀槽，所述第二电镀槽和所述电镀槽被设置在所述导电槽的两侧。
5.根据权利要求4所述的电镀装置，其特征在于，所述滚轮的数量为至少四个，所述至少四个滚轮被分别设置在所述电镀槽和所述第二电镀槽之中并且所述至少四个滚轮的上表面的顶点处于一个水平面之中。
6.根据权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述阴极喷射组件被构造为包括一列喷嘴，所述一列喷嘴的排布方向和所述滚轮的纵向方向大体上平行。
7.根据权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述阴极喷射组件被构造为包括一条缝隙，所述缝隙的延伸方向和所述滚轮的纵向方向大体上平行。
8.根据权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述电镀装置还包括流量计，所述流量计被配置用于控制所述喷射泵所喷射出的导电液的流量。
9.根据权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述电镀装置还包括压力计，所述压力计被配置用于控制所述喷射泵所喷射出的导电液的压强。
10.一种半导体处理设备，其特征在于，所述半导体处理设备包括根据权利要求1至9中任一项所述的电镀装置。
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311213173.7A Pending CN117166028A (zh) | 2023-09-20 | 2023-09-20 | 电镀装置以及半导体处理设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117166028A (zh) |
-
2023
- 2023-09-20 CN CN202311213173.7A patent/CN117166028A/zh active Pending
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