CN203367328U - 一种矩形恒温平面射频线圈装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及太阳能电池片生产设备，即一种矩形恒温平面射频线圈装置，包括反应室和两端加高频电源并产生高频磁场的线圈，所述反应室分为小室和置于小室后端并与小室连通的真空室，所述小室的前端安装用以将线圈产生的高频磁场引入真空室内的耦合窗，小室的前方设有与耦合窗平行的固定板，所述线圈在平面内绕制成矩形螺旋状并固定在固定板上。本实用新型采用圆管绕制成矩形平面螺旋线圈，在矩形线圈两端加高频电源，矩形恒温平面线圈可保证线圈表面温度一致，使产生的等离子体密度一致，从而保证工艺重复性；采用矩形恒温平面线圈可使真空室体采用金属材料制造，克服了石英腔体被刻穿的问题。

Description

一种矩形恒温平面射频线圈装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池片生产设备，进一步是指用于硅基半导体材料太阳能电池片生产工艺中硅片周边刻蚀装置，即一种矩形恒温平面射频线圈装置。

背景技术

硅基太阳能电池是目前清洁能源的重要组成部分。太阳能是取之不尽用之不竭的清洁能源，利用太阳能是目前世界各国争相研究的课题。

硅基太阳能电池制造工艺是：硅片表面制绒-扩散掺杂-刻蚀-表面钝化-电极印刷-烧结-测试。刻蚀作为太阳电池生产中的第三道工序，其主要作用是去除扩散后硅片四周的N型硅，将硅片两面扩散层断开，防止漏电。是太阳能电池生产工艺中关键工序之一，也是制约整线产能的瓶颈。

等离子体刻蚀属干法刻蚀工艺，它是采用高频辉光放电手段，使反应气体激活成活性粒子，如原子或游离基，这些活性粒子扩散到需刻蚀的部位，在那里与被刻蚀材料进行反应，形成挥发性生成物而被去除。它的优势在于快速的刻蚀速率同时可获得良好的物理形貌 （这是各向同性反应）。

已有的刻蚀方法是采用圆管绕成螺旋形圆柱线圈，以石英管做反应室，圆柱螺旋线圈绕在石英管外，线圈两端接高频电源，在处于线圈内的石英管反应室内产生等离子体。被刻蚀的硅片放在石英管内，同时硅片也处于螺旋管线圈的中心轴线上。由于硅片转动需要空间，这样石英管直径很大，螺旋形圆柱线圈直径也跟着增大。另外射频放电的同时也会对硅片加热，所以刻蚀速率较快。但此方式腔体需采用石英材料制造，石英腔体也会被活性气体刻蚀，导致设备可靠性降低，石英管更换频率高；同时石英管直径大，内部磁场强度弱，导致刻蚀产量低；另外，螺线形圆柱线圈两端加高频电源也会对其内部的硅片加热，导致硅片温度高，内部载流子热迁移率大，影响电池片转换效率。

发明内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种矩形恒温平面射频线圈装置，防止真空室被刻蚀，提高设备的可靠性，并能提高刻蚀工件数量，提高设备产能。

本实用新型的技术方案为，一种矩形恒温平面射频线圈装置，包括反应室和两端加高频电源并产生高频磁场的线圈，所述反应室分为小室和置于小室后端并与小室连通的真空室，所述小室的前端安装用以将线圈产生的高频磁场引入真空室内的耦合窗，小室的前方设有与耦合窗平行的固定板，所述线圈在平面内绕制成矩形螺旋状并固定在固定板上。

耦合窗由绝缘材料制成并可通过电磁波，当矩形线圈两端加高频电源时，在线圈平面上将产生高频磁场，由于线圈布置在与真空室相通的小室外的耦合窗附近，高频磁场透过耦合窗将加到与真空室相通的小室内的气体上，小室内的气体分子高速震动从而激发出电子，使气体分子电离，在小室内形成等离子体。等离子体飘移运动，将等离子体引入真空室内，使工件被等离子体包围，从而实现对工件的刻蚀。

所述耦合窗与固定板之间设有调整二者之间距离的垫条，可根据需要调整耦合窗与固定板之间距离，从而调节真空室内产生的等离子体密度。

所述线圈通过固定卡压装在固定板上。

所述矩形线圈最外围的矩形尺寸与小室的尺寸匹配。矩形线圈与小室尺寸配合，在不改变真空室侧壁面积的情况下可增大等离子体辐照面积，进而增加刻蚀产量。

所述耦合窗通过压块固定在小室外壁上，压块为L形，且压块的一端固定在小室外壁，L形压块的直角边与耦合窗的顶面直角边贴合。

所述固定板通过压条固定在小室外壁上，压条为L形，且压条的一端固定在小室外壁，L形压条的直角边与固定板的顶面直角边贴合。

所述固定板上设有调节矩形平面线圈螺距的定位卡。

所述线圈为中空的圆管，所述线圈的两个端头上设有用于连接水管的接头。采用圆管弯制，可以在圆管内通水，冷却圆管，使等离子体产生条件不变，有利于工艺重复性。

所述真空室由金属材料制成，具体可采用铝合金材料。

由以上可知，本实用新型为一种矩形恒温平面射频线圈装置，它采用圆管绕制成矩形平面螺旋线圈，在矩形线圈两端加高频电源，矩形恒温平面线圈可保证线圈表面温度一致，使产生的等离子体密度一致，从而保证工艺重复性；采用矩形恒温平面线圈可使真空室体采用金属材料制造，克服了石英腔体被刻穿的问题；采用矩形恒温平面线圈在不改变真空室侧壁面积的情况下有效扩大了等离子体辐照面积，使刻蚀工件数量大幅增加，提高设备产能。通过本实用新型的实施，更好地满足了硅基太阳能电池片工艺线上对设备的需求。

附图说明

 图1是本实用新型一种实施例的正面结构图；

图2是图1中A—A面剖视图；

图3是图1中B-B面剖视图。

图4是定位卡正面结构图

图5是定位C向视图

图6是固定卡正面结构图

图7是固定卡D向视图。

具体实施方式

    如图1-图3所示，一种矩形恒温平面射频线圈装置，包括反应室和两端加高频电源并产生高频磁场的线圈3，反应室分为小室12和置于小室12后端并与小室12连通的真空室11，所述小室12的前端安装用以将线圈3产生的高频磁场引入真空室11内的耦合窗1，小室12的前方设有与耦合窗1平行的固定板4，所述线圈3在平面内绕制成矩形螺旋状并固定在固定板4上。

耦合窗1与固定板4之间设有调整二者之间距离的垫条5。

线圈3通过固定卡8压装在固定板4上，固定卡的结构如图6、图7所示，固定板4上设有调节矩形平面线圈3螺距的定位卡7，定位卡的结构如图4、图5所示。

矩形线圈3最外围的矩形尺寸与小室12的尺寸匹配。

耦合窗1通过压块2固定在小室12外壁上，压块2为L形，且压块2的一端固定在小室12外壁，L形压块2的直角边与耦合窗1的顶面直角边贴合。

固定板4通过压条6固定在小室12外壁上，压条6为L形，且压条6的一端固定在小室12外壁，L形压条6的直角边与固定板4的顶面直角边贴合。

线圈3为中空的圆管，线圈3的两个端头上设有用于连接水管10的接头9。

真空室11由铝合金材料制成，耦合窗1由绝缘材料制成。

Claims (10)

1. 一种矩形恒温平面射频线圈装置，包括反应室和两端加高频电源并产生高频磁场的线圈（3），其特征是，所述反应室分为小室（12）和置于小室（12）后端并与小室（12）连通的真空室（11），所述小室（12）的前端安装用以将线圈（3）产生的高频磁场引入真空室（11）内的耦合窗（1），小室（12）的前方设有与耦合窗（1）平行的固定板（4），所述线圈（3）在平面内绕制成矩形螺旋状并固定在固定板（4）上。

2.根据权利要求1所述矩形恒温平面射频线圈装置，其特征是，所述耦合窗（1）与固定板（4）之间设有调整二者之间距离的垫条（5）。

3.根据权利要求1所述矩形恒温平面射频线圈装置，其特征是，所述线圈（3）通过固定卡（8）压装在固定板（4）上。

4.根据权利要求1所述矩形恒温平面射频线圈装置，其特征是，所述矩形线圈（3）最外围的矩形尺寸与小室（12）的尺寸匹配。

5.根据权利要求1所述矩形恒温平面射频线圈装置，其特征是，所述耦合窗（1）通过压块（2）固定在小室（12）外壁上，压块（2）为L形，且压块（2）的一端固定在小室（12）外壁，L形压块（2）的直角边与耦合窗（1）的顶面直角边贴合。

6.根据权利要求1所述矩形恒温平面射频线圈装置，其特征是，所述固定板（4）通过压条（6）固定在小室（12）外壁上，压条（6）为L形，且压条（6）的一端固定在小室（12）外壁，L形压条（6）的直角边与固定板（4）的顶面直角边贴合。

7.根据权利要求1所述矩形恒温平面射频线圈装置，其特征是，所述固定板（4）上设有调节矩形平面线圈（3）螺距的定位卡（7）。

8.根据权利要求1-7之一所述矩形恒温平面射频线圈装置，其特征是，所述线圈（3）为中空的圆管。

9.根据权利要求8所述矩形恒温平面射频线圈装置，其特征是，所述线圈（3）的两个端头上设有用于连接水管（10）的接头（9）。

10.根据权利要求1-7之一所述矩形恒温平面射频线圈装置，其特征是，所述真空室（11）由金属材料制成。

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