CN203307432U - 特气管路装置和pecvd设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种特气管路装置和PECVD设备。特气管路装置包括特气槽和至少一路特气管路，特气管路均设置在特气槽的下方，每路特气管路包括：多组分支特气管路，多组分支特气管路沿特气槽的长度方向布置并沿特气槽的长度方向排列；多个流量计，多个流量计与多组分支特气管路一一对应地设置。当硅片出现片间色差时，工作人员可以通过调节某一流量计，而控制相应的分支特气管路的进气量，从而使每个分支特气管路的排气量具有可调性，进而控制或减小各硅片的片间色差，提高了产品的成品率。由于不再需要频繁对特气管路装置进行维护，因而保证了生产进度、提高了工作效率、降低了设备维护成本。

Description

特气管路装置和PECVD设备

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，更具体地，涉及一种特气管路装置和PECVD设备。

背景技术

氮化硅薄膜具有高化学稳定性、高电阻率、绝缘性好、硬度高、光学性能良好等特性，在太阳能电池上得到广泛的应用。目前，平板式PECVD和管式PECVD在工业生产中得到了广泛应用。相对管式PECVD，平板式PECVD有着均匀性好和产量高的特点，因而得到广泛地应用。

现有技术中的PECVD设备，包括多个特气管路装置，多个所述特气管路装置沿第一方向依次并列设置。每个特气管路装置均包括特气槽和特气管路，特气管路设置在特气槽的下方。特气管路上设置有流量计，工作人员通过流量计调节特气管路的进气量。

现有技术中，当PECVD设备运行一段时间后，特气管路的特气孔会因沉积氮化硅和硅颗粒而发生不同程度的堵塞，从而导致各个硅片的氮化硅膜层厚度不一，产生片间色差，造成生产浪费。此时，工作人员需要及时对PECVD设备进行维护，这样不仅耽误了生产进度、降低了工作效率、增加了设备维护的成本，还同时影响了产品的成品率。

相关术语解释：

PECVD：等离子增强型化学气相沉积（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）是借助微波使含有薄膜组成原子的气体电离，在局部形成等离子体，而等离子化学活性很强，很容易发生反应，在基片上沉积出所期望的薄膜。

特气：平板式PECVD中通入的硅烷（SiH4）和氨气（NH3）。

片间色差：同一石墨舟上镀膜后片与片之间的膜厚与颜色差别。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种特气管路装置和PECVD设备，以解决现有技术中为减小片间色差需要经常清理特气管路装置而耽误生产进度的问题。

为解决上述技术问题，根据本实用新型的一个方面，提供了一种特气管路装置，包括特气槽和至少一路特气管路，特气管路均设置在特气槽的下方，每路特气管路包括：多组分支特气管路，多组分支特气管路沿特气槽的长度方向布置并沿特气槽的长度方向排列；多个流量计，多个流量计与多组分支特气管路一一对应地设置。

进一步地，每组分支特气管路均包括：主管路，每个主管路上均对应设置有一个流量计；排气管路，排气管路的侧壁具有连通孔，排气管路通过连通孔与主管路的第一端连通，排气管路的两端均密封，且排气管路的侧壁上还具有多个特气孔。

进一步地，特气槽的两侧均设置有多个第一槽孔，每组分支特气管路的排气管路的个数为两个，两个排气管路与特气槽的两侧一一对应设置，且多个特气孔与多个第一槽孔一一对应设置。

进一步地，每组分支特气管路还包括：第一支管路，第一支管路的第一端与两个排气管路中的一个排气管路的连通孔连通；第二支管路，第二支管路的第一端与两个排气管路中的另一个排气管路的连通孔连通，且第一支管路的第二端、第二支管路的第二端均与主管路的第一端连通，第一支管路与第二支管路之间形成夹角区，特气槽的底部位于夹角区内。

进一步地，特气槽的底部具有多个第二槽孔，多个特气孔与多个第二槽孔一一对应地设置。

进一步地，特气管路装置还包括石英管，石英管设置在特气槽内。

进一步地，至少一路特气管路包括与特气槽的两侧对应设置的第一特气管路以及与特气槽的底部对应设置的第二特气管路。

进一步地，多组分支特气管路的组数为三组。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种PECVD设备，包括腔室和多个特气管路装置，多个特气管路装置沿第一方向依次并列设置在腔室中，多个特气管路装置中的至少一个特气管路装置是上述的特气管路装置。

进一步地，PECVD设备是平板式PECVD设备。

本实用新型中的特气管路均设置在特气槽的下方，每路特气管路包括多组分支特气管路和多个流量计，多个流量计与多组分支特气管路一一对应地设置，且多组分支特气管路沿特气槽的长度方向布置并沿特气槽的长度方向排列。当硅片出现片间色差时，工作人员可以通过调节某一流量计，而控制相应的分支特气管路的进气量，从而使每个分支特气管路的排气量具有可调性，进而控制或减小各硅片的片间色差，提高了产品的成品率。由于不再需要频繁对特气管路装置进行维护，因而保证了生产进度、提高了工作效率、降低了设备维护成本。同时，本实用新型中的特气管路装置具有结构简单、制造成本低的特点。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了本实用新型中的特气管路的结构示意图；

图2示意性示出了图1的左视图；

图3示意性示出了图1的剖视图；

图4示意性示出了特气槽的结构示意图；以及

图5示意性示出了特气槽与特气管路的位置关系示意图。

图中附图标记：10、特气槽；11、第一槽孔；12、第二槽孔；20、分支特气管路；21、主管路；22、排气管路；22a、连通孔；22b、特气孔；23、第一支管路；24、第二支管路；30、流量计；40、石英管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

作为本实用新型的第一个方面，提供了一种特气管路装置。如图1至图5所示，特气管路装置包括特气槽10和至少一路特气管路，特气管路均设置在特气槽10的下方，每路特气管路包括：多组分支特气管路20，多组分支特气管路20沿特气槽10的长度方向布置并沿特气槽10的长度方向排列；多个流量计30，多个流量计30与多组分支特气管路20一一对应地设置。使用本实用新型中的特气管路装置时，特气槽10设置在特气管路的上方，用于阻挡特气形成的氮化硅颗粒沉积在特气管路上，特气经由特气管路吹入特气槽10的上方，从而在石墨舟上的硅片表面沉积出碳化硅薄膜。

当硅片出现片间色差时，工作人员可以通过调节某一流量计30，而控制相应的分支特气管路20的进气量，从而使每个分支特气管路20的排气量具有可调性，进而控制或减小各硅片的片间色差，提高了产品的成品率。由于不再需要频繁对特气管路装置进行维护，因而保证了生产进度、提高了工作效率、降低了设备维护成本。同时，本实用新型中的特气管路装置具有结构简单、制造成本低的特点。

优选地，如图1至图3所示，每组分支特气管路20均包括：主管路21，每个主管路21上均对应设置有一个流量计30；排气管路22，排气管路22的侧壁具有连通孔22a，排气管路22通过连通孔22a与主管路21的第一端连通，排气管路22的两端均密封，且排气管路22的侧壁上还具有多个特气孔22b。由于每组分支特气管路20均独立设置，因而调节其中某一组分支特气管路20的流量计30时，不会影响其他分支特气管路20的进、排气量，从而使本实用新型中的特气管路装置具有局部调节、操控性好的特点。由于排气管路22的两端均密封，因而由主管路21送入的特气仅能由特气孔22b吹出，从而规划了气体的排气方向，减少了特气浪费。

当特气管路装置使用一段时间后，某些特气孔22b发生堵塞，此时，多个特气孔22b同时吹出的特气量不再均匀，从而导致硅片出现片间色差。这时，为了保证成品率和生产效率，工作人员应该根据碳化硅薄膜的沉积情况，调节多组分支特气管路20的流量计30，从而保证由每个特气孔22b吹出的特气量均匀分布在硅片上，进而保证硅片的碳化硅薄膜厚度一致。当然，当硅片的碳化硅薄膜厚度不一致时，工作人员也可以通过调节多组分支特气管路20的流量计30，而改变多个特气孔22b的排气量，从而将硅片的碳化硅薄膜的厚度调节一致，进而提高了成品率、减少了浪费。

优选地，如图1至图5所示，特气槽10的两侧均设置有多个第一槽孔11，每组分支特气管路20的排气管路22的个数为两个，两个排气管路22与特气槽10的两侧一一对应设置，且多个特气孔22b与多个第一槽孔11一一对应设置。由于设置有两个排气管路22，且特气槽10的两侧均设置有多个第一槽孔11，因而增加了排气量，提高了碳化硅薄膜的沉积效率，进而提高了硅片的生产效率，保证了生产进度。由于多个特气孔22b与多个第一槽孔11一一对应设置，因而由特气孔22b吹出的特气经由第一槽孔11完全吹出，从而减少了特气浪费、降低了生产成本。

优选地，每组分支特气管路20还包括：第一支管路23，第一支管路23的第一端与两个排气管路22中的一个排气管路22的连通孔22a连通；第二支管路24，第二支管路24的第一端与两个排气管路22中的另一个排气管路22的连通孔22a连通，且第一支管路23的第二端、第二支管路24的第二端均与主管路21的第一端连通，第一支管路23与第二支管路24之间形成夹角区，特气槽10的底部位于夹角区内（请参考图1至图5）。在每个分支特气管路20中，由主管路21送入的特气平均分配给第一支管路23和第二支管路24，而后由两个排气管路22分别吹出。由于第一支管路23与第二支管路24之间形成夹角区，因而特气槽10的底部刚好可以放置在夹角区内，从而减少了占用空间、减小了特气管路装置的体积。

优选地，如图4所示，特气槽10的底部具有多个第二槽孔12，多个特气孔22b与多个第二槽孔12一一对应地设置。在一未图示的实施例中，特气槽10的底部，与多个第二槽孔12对应的下方设置有多组分支特气管路20，该多组分支特气管路20的每条主管路21中均通入氨气。

优选地，至少一路特气管路包括与特气槽10的两侧对应设置的第一特气管路以及与特气槽10的底部对应设置的第二特气管路。与特气槽10的底部对应设置的第二特气管路中通入氨气，而与特气槽10的两侧对应设置的第一特气管路中应通入硅烷。

优选地，特气管路装置还包括石英管40，石英管40设置在特气槽10内（请参考图4）。石英管40中的铜电极产生微波，通过微波使特气（硅烷和氨气）发生电离，产生等离子体，然后沉积在硅片上。如图1至图3所示，多组分支特气管路20的组数为三组。当然，工作人员还可以根据实际生产需要，增加或减少分支特气管路20的组数，从而扩大了特气管路装置的使用范围。

作为本实用新型的第二个方面，提供了一种PECVD设备。PECVD设备，包括多个特气管路装置，多个特气管路装置沿第一方向依次并列设置在腔室中，多个特气管路装置中的至少一个特气管路装置是上述的特气管路装置。由于PECVD设备内并列设置有多个特气管路装置，因而当运载着硅片的石墨舟在腔室内匀速经过时，特气在硅片的表面逐渐形成厚度一致的碳化硅薄膜，从而完成沉积的工艺步骤。由于设置有可以改善薄膜沉积厚度的特气管路装置，因而减小了硅片片间的膜层厚度差异，提高了PECVD设备运行的稳定性、保证了生产进度、提高了成品率、延长设备的维护周期。工作人员可以仅在最后一路或两路设置上述的特气管路装置，从而改善经由前几路沉积后出现的硅片膜层厚度不一致的问题。当然，还可以在PECVD设备中均采用上述的特气管路装置，但是这样生产成本将会提高。

优选地，PECVD设备是平板式PECVD设备。由于平板式PECVD设置具有均匀性好、产量高的特点，因而得到广泛地应用。

同时，本实用新型中的PECVD设备，不仅可以克服因特气孔22b堵塞而导致的片间色差的问题，还可以改善因微波的衰减、流量计30偏差、腔室气流不均匀等情况对硅片的氮化硅膜层厚度的影响，从而减小硅片的片间色差、减少不合格片的产生，进而提高了产品的合格率。

在一个优选的实施例中，PECVD设备设置有8路上述的特气管路装置（当然，还可以设置有4路或6路），每个特气管路设置有3组分支特气管路20，分别对应控制左中右三段气体流量，从而可以调控石墨舟上边缘处的硅片与中间处的硅片的氮化硅膜层的厚度差异，减小了片间的膜厚差别，进而延长了设备的使用时间。在该优选实施例中，每组分支特气管路20的排气管路22上的特气孔22b的直径为0.8至1.5mm，每组分支特气管路20的特气孔22b的数量相同，每个特气管路的特气孔22b的总数量也相同。当然，每组分支特气管路20的特气孔22b的数量也可以不同，每个特气管路的特气孔22b的总数量也可以不同。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种特气管路装置，包括特气槽（10）和至少一路特气管路，所述特气管路均设置在所述特气槽（10）的下方，其特征在于，每路所述特气管路包括：

多组分支特气管路（20），多组所述分支特气管路（20）沿所述特气槽（10）的长度方向布置并沿所述特气槽（10）的长度方向排列；

多个流量计（30），多个所述流量计（30）与多组所述分支特气管路（20）一一对应地设置。

2.根据权利要求1所述的特气管路装置，其特征在于，每组所述分支特气管路（20）均包括：

主管路（21），每个所述主管路（21）上均对应设置有一个所述流量计（30）；

排气管路（22），所述排气管路（22）的侧壁具有连通孔（22a），所述排气管路（22）通过所述连通孔（22a）与所述主管路（21）的第一端连通，所述排气管路（22）的两端均密封，且所述排气管路（22）的侧壁上还具有多个特气孔（22b）。

3.根据权利要求2所述的特气管路装置，其特征在于，所述特气槽（10）的两侧均设置有多个第一槽孔（11），每组所述分支特气管路（20）的所述排气管路（22）的个数为两个，两个所述排气管路（22）与所述特气槽（10）的两侧一一对应设置，且多个所述特气孔（22b）与多个所述第一槽孔（11）一一对应设置。

4.根据权利要求3所述的特气管路装置，其特征在于，每组所述分支特气管路（20）还包括：

第一支管路（23），所述第一支管路（23）的第一端与所述两个排气管路（22）中的一个所述排气管路（22）的连通孔（22a）连通；

第二支管路（24），所述第二支管路（24）的第一端与所述两个排气管路（22）中的另一个所述排气管路（22）的连通孔（22a）连通，且所述第一支管路（23）的第二端、所述第二支管路（24）的第二端均与所述主管路（21）的第一端连通，所述第一支管路（23）与所述第二支管路（24）之间形成夹角区，所述特气槽（10）的底部位于所述夹角区内。

5.根据权利要求2所述的特气管路装置，其特征在于，所述特气槽（10）的底部具有多个第二槽孔（12），多个所述特气孔（22b）与多个所述第二槽孔（12）一一对应地设置。

6.根据权利要求3或5所述的特气管路装置，其特征在于，所述特气管路装置还包括石英管（40），所述石英管（40）设置在所述特气槽（10）内。

7.根据权利要求1所述的特气管路装置，其特征在于，所述至少一路特气管路包括与所述特气槽（10）的两侧对应设置的第一特气管路以及与所述特气槽（10）的底部对应设置的第二特气管路。

8.根据权利要求1所述的特气管路装置，其特征在于，所述多组分支特气管路（20）的组数为三组。

9.一种PECVD设备，包括腔室和多个特气管路装置，多个所述特气管路装置沿第一方向依次并列设置在所述腔室中，其特征在于，所述多个特气管路装置中的至少一个所述特气管路装置是权利要求1至8中任一项所述的特气管路装置。

10.根据权利要求9所述的PECVD设备，其特征在于，所述PECVD设备是平板式PECVD设备。

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