CN201153126Y - 刻蚀机载片盘的旋转机构 - Google Patents

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Abstract

一种用于太阳能电池片磷硅玻璃周边刻蚀的刻蚀机载片盘的旋转机构，有上端口装有石英筒的室体，石英筒外周有激励线圈和屏蔽罩，石英筒中有硅片夹具，室体中有空心中轴，中轴与室体底部的轴孔之间装有轴承，中轴下端口同室体下方的抽气接头连通而其上端口有绝缘垫块，硅片夹具的底座装在绝缘垫块上，中轴位于室体中的轴管壁上开有至少三个抽气孔，在室体上端口有密布小气孔的抽气隔板；装在中轴上的从动齿轮同主动齿轮啮合而主动齿轮安装在位于室体中的磁流体密封件上端，磁流体密封件下端装有从动带轮，装在电动机主轴上的主动带轮经皮带同从动带轮连接。它可在不影响腔体中央抽气而保持气氛径向均匀性的前提下旋转硅片夹具，从而使得刻蚀更均匀。

Description

刻蚀机载片盘的旋转机构
技术领域
本实用新型涉及用于太阳能晶体硅电池片磷硅玻璃的周边刻蚀的刻蚀机，进一步是指该刻蚀机载片盘的旋转机构。
背景技术
光伏能源作为可再生能源当中最具潜力的新能源，近年来受到世界各国的普遍关注。太阳能电池的研究与开发越来越受到世界各国的广泛重视。在太阳能晶体硅电池片的制备中，其中有一道工序就是磷硅玻璃的周边刻蚀，它能够腐蚀断扩散后硅片周边的PN结，从而形成电池片的正负两个电极。电池片吸收太阳光后可以将其转换成电能，其转换效率高低及并串联电阻的大小都与电池片周边刻蚀的好坏直接相关。而刻蚀质量的好坏在于周边刻蚀的均匀性。
以前的电池片周边刻蚀采用化学溶液的湿法刻蚀。由于它刻蚀的不均匀及刻蚀速率不容易控制等缺点，目前大多采用等离子体干法刻蚀。在一个圆柱形的石英筒外绕制数圈高频激励线圈。工艺气体从顶部注入，反应后的气体从圆筒的底部或周边抽走排出，这样容易产生腔体内气氛的不均匀。再加上螺旋激励线圈绕制的不规则和电源接入点的差异会产生反应室内电磁场强度的不同，使得硅片各处位于不同密度的等离子体中，造成刻蚀的不均匀。再则，所述等离子体干法刻蚀将载有磷扩散后的硅片的夹具放置在一密封的真空石英圆筒内，通过盘绕在筒外的镀银线圈高频激发工艺气体，使其电离形成等离子体对其边缘进行刻蚀；由于方形硅片放于圆形筒中心，其周边各处到圆筒周边的距离不一致，而形成等离子体的密度与高频电流的线圈的距离和气氛有关，线圈在加工过程中由于各种原因不是很规则，造成刻蚀的均匀性不好。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷，设计一种刻蚀机载片盘的旋转机构，在不影响中央抽气方式的情况下，旋转载有硅片的夹具，使硅片周边处在密度平均近似相同的等离子体场内，从而提高刻蚀的均匀性。
本实用新型的技术方案是，所述刻蚀机载片盘的旋转机构有上端口装有石英筒的室体，石英筒外周有激励线圈和屏蔽罩，石英筒中有硅片夹具，其结构特点是，所述室体中设有空心中轴，该中轴与室体底部的轴孔之间装有轴承，所述中轴下端口同位于室体下方的抽气接头相连通而其上端口置有绝缘垫块，硅片夹具1的底座装在该绝缘垫块上，中轴位于室体中的轴管壁上开有沿径向圆周均匀分布的至少三个抽气孔，在室体上端口设有密布小气孔的抽气隔板；固定装在中轴上的从动齿轮同主动齿轮啮合而该主动齿轮固定安装在位于室体中的磁流体密封件上端，该磁流体密封件的下端固定装有从动带轮，装在电动机主轴上的主动带轮经皮带同从动带轮连接。
以下对本实用新型做出进一步说明。
参见图1，本实用新型所述刻蚀机载片盘的旋转机构有上端口装有石英筒18的室体5，石英筒18外周有激励线圈19和屏蔽罩20，石英筒18中有硅片夹具1，其结构特点是，所述室体5中设有空心中轴4，该中轴4与室体5底部的轴孔之间装有轴承8，所述中轴4下端口同位于室体5下方的抽气接头10相连通而其上端口置有绝缘垫块2，硅片夹具1的底座装在该绝缘垫块2上，中轴4位于室体5中的轴管壁上开有沿径向圆周均匀分布的至少三个抽气孔21，在室体5上端口设有密布小气孔的抽气隔板3；固定装在中轴4上的从动齿轮6同主动齿轮17啮合而该主动齿轮17固定安装在位于室体5中的磁流体密封件11上端，该磁流体密封件11的下端固定装有从动带轮12，装在电动机15主轴上的主动带轮13经皮带14同从动带轮12连接。
进一步地，如图1所示，所述室体5底部轴孔中的轴承8为两只，其间设有隔环9；还可在中轴4与室体5内腔底部之间设置挡环7；所述抽气接头10的上端口与室体5底部之间装有密封圈；还可在所述磁流体密封件11与室体5底部之间设置起密封作用的旋转接头16。
本实用新型的设计原理是(参见图1)，由于绝缘垫块2固定在中轴4上，而中轴4处于整个反应室的中央，将硅片夹具1装在绝缘垫块2上，能使待刻蚀的硅片处于垂直放置的激励线圈19的中部，也就是等离子体柱的中间位置；在中轴4轴管壁上均匀开设至少三个抽气孔，使抽气和刻蚀时气体能够沿径向较均匀的分布；设置有密布小气孔的抽气隔板3，有利于气氛的均匀性，并使等离子体与下方的传动齿轮等部件隔离，起到屏蔽作用。室体5采用磁流体密封件11动密封，装卸方便，耐用可靠。磁流体密封件11顶部处于室体内的主动齿轮17与装在中轴4上的从动齿轮6相啮合，从而带动整个硅片及硅片夹具旋转；装在室体5底部的电动机通过皮带14传动给磁流体密封件11下部的从动带轮12，使其旋转平稳。
由以上可知，本实用新型为刻蚀机载片盘的旋转机构，在不影响中央抽气方式的情况下，它可旋转载有硅片的夹具，使硅片周边处在密度平均近似相同的等离子体场内，从而提高刻蚀的均匀性。
附图说明
图1是本实用新型一种实施例的纵向剖视结构示意图。
在图中：
1-硅片夹具，    2-绝缘垫块，      3-抽气隔板，
4-中轴，        5-室体，          6-从动齿轮，
7-挡环，        8-轴承，          9-隔环，
10-抽气接头，   11-磁流体密封件， 12-从动带轮，
13-主动带轮，   14-皮带，         15-电动机，
16-旋转接头，   17-主动齿轮，     18-石英筒，
19-激励线圈，   20-屏蔽罩，       21-抽气孔。
具体实施方式
参见图1，一种用于太阳能电池片的等离子体刻蚀机的旋转载片盘机构，有上端口装有石英筒18的室体5，石英筒18外周有激励线圈19和屏蔽罩20，石英筒18中有硅片夹具1，室体5中设有空心中轴4，中轴4与室体5底部的轴孔之间装有轴承8，所述中轴4下端口同位于室体5下方的抽气接头10相连通而其上端口置有绝缘垫块2，硅片夹具1的底座装在该绝缘垫块2上，中轴4位于室体5中的轴管壁上开有沿径向圆周均匀分布的三个抽气孔21，在室体5上端口设有密布小气孔的抽气隔板3；固定装在中轴4上的从动齿轮6同主动齿轮17啮合而该主动齿轮17固定安装在位于室体5中的磁流体密封件11上端，该磁流体密封件11的下端固定装有从动带轮12，装在电动机15主轴上的主动带轮13经皮带14同从动带轮12连接。
如图1所示，所述室体5底部轴孔中的轴承8为两只，其间设有隔环9；在中轴4与室体5内腔底部之间设置挡环7；所述抽气接头10的上端口与室体5底部之间装有密封圈；在所述磁流体密封件11与室体5底部之间设置起密封作用的旋转接头16。
电动机15为异步电机，使用它和所述同步轮带避免了丢步、打顿等现象，速度可以通过调速电源根据工艺需要任意调节。传动由磁流体密度件11导入室体5的真空室，密封性能好，维护方便。中轴4由两个进口无油轴承8和隔环9撑在圆筒形反应室的中央，其周边均匀分布三个大小相同的抽气口21，上面通过绝缘垫块2与硅片夹具1相连接，可以在不影响抽气的情况下旋转；抽气隔板件3既可以屏蔽等离子体对轴承的腐蚀又起到抽气喷淋头作用使室内气氛更均匀。

Claims (5)

1、一种刻蚀机载片盘的旋转机构，有上端口装有石英筒(18)的室体(5)，石英筒(18)外周有激励线圈(19)和屏蔽罩(20)，石英筒(18)中有硅片夹具(1)，其特征是，所述室体(5)中设有空心中轴(4)，该中轴(4)与室体(5)底部的轴孔之间装有轴承(8)，所述中轴(4)下端口同位于室体(5)下方的抽气接头(10)相连通而其上端口置有绝缘垫块(2)，硅片夹具(1)的底座装在该绝缘垫块(2)上，中轴(4)位于室体(5)中的轴管壁上开有沿径向圆周均匀分布的至少三个抽气孔(21)，在室体(5)上端口设有密布小气孔的抽气隔板(3)；固定装在中轴(4)上的从动齿轮(6)同主动齿轮(17)啮合而该主动齿轮(17)固定安装在位于室体(5)中的磁流体密封件(11)上端，该磁流体密封件(11)的下端固定装有从动带轮(12)，装在电动机(15)主轴上的主动带轮(13)经皮带(14)同从动带轮(12)连接。
2、根据权利要求1所述刻蚀机载片盘的旋转机构，其特征是，所述室体(5)底部轴孔中的轴承(8)为两只，其间设有隔环(9)。
3、根据权利要求1所述刻蚀机载片盘的旋转机构，其特征是，在中轴(4)与室体(5)内腔底部之间设置挡环(7)。
4、根据权利要求1所述刻蚀机载片盘的旋转机构，其特征是，所述抽气接头(10)的上端口与室体(5)底部之间装有密封圈。
5、根据权利要求1所述刻蚀机载片盘的旋转机构，其特征是，在所述磁流体密封件(11)与室体(5)底部之间设置起密封作用的旋转接头(16)。
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