CN207685341U - 一种pecvd氮化硅膜制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种PECVD氮化硅膜制备装置，包括射频电源主体、石英反应舟和电阻炉主体，所述电阻炉主体一侧连通有氯化铵气体管和氨气管，所述石英反应舟设置在电阻炉主体内部，所述石英反应舟内均匀设置有隔板，相邻隔板之间形成淀积室，淀积室内部均匀放置有基片，隔板内侧上设置有电加热板，电加热板通过导热块与基片连接，所述石英反应舟内壁上设置有电加热棒，所述电阻炉主体内部顶壁上安装有第一温度检测探头和气压检测器，所述电阻炉主体背离氯化铵气体管和氨气管的侧面上延伸出有出气管和气管，电阻炉主体正表面上安装有综合显示面板。本实用新型在基片加热方面更加均匀充分和通入反应气体方面更容易控制，氮化硅成品质量更优。

Description

一种PECVD氮化硅膜制备装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池材料氮化硅生产技术领域，具体为一种PECVD氮化硅膜制备装置。

背景技术

氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料。它是一种超硬物质，本身具有润滑性，并且耐磨损，为原子晶体；高温时抗氧化。而且它还能抵抗冷热冲击，在空气中加热到1000℃以上，急剧冷却再急剧加热，也不会碎裂。

在现有的太阳能电池领域内，氮化硅也是制造太阳能电池的基础原材料。PECVD法是指等离子气相沉淀法，其主要原理是利用射频电源将反应气体进一步电离，生成等离子气体再进行反应，最终在基片上形成氮化硅，现有的设生产技术中，主要影响PECVD法生产氮化硅的因素有气体通入的流速比、反应环境温度情况和反应环境气压情况等。若是能够结合上述内容，对现有的PECVD法生产氮化硅设备进一步改进优化，能够进一步提高氮化硅成品的质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种PECVD氮化硅膜制备装置，具备反应气体通入流速比控制方便和基片加热均匀且充分，氮化硅成品质量更高的优点，解决了通入反应气体控制较差和基片加热不够均匀的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种PECVD氮化硅膜制备装置，包括射频电源主体、石英反应舟和电阻炉主体，所述电阻炉主体一侧连通有氯化铵气体管和氨气管，所述射频电源主体设置在电阻炉主体内部靠近氯化铵气体管和氨气管的位置处，所述射频电源主体内部设置有射频电源器，射频电源器上分别安装有阻抗匹配器和阻抗功率计，所述石英反应舟设置在电阻炉主体内部，所述石英反应舟内均匀设置有隔板，相邻隔板之间形成淀积室，淀积室内部均匀放置有基片，隔板内侧上设置有电加热板，电加热板通过导热块与基片连接，且导热块固定在基片上，所述石英反应舟内部安装有第二温度检测探头，所述石英反应舟内壁上设置有电加热棒，所述电阻炉主体内部顶壁上安装有第一温度检测探头和气压检测器，所述电阻炉主体背离氯化铵气体管和氨气管的侧面上延伸出有出气管和气管，气管底部安装有气泵，所述电阻炉主体靠近氯化铵气体管和氨气管的一侧上设置有炉门，电阻炉主体正表面上安装有综合显示面板。

优选的，所述氯化铵气体管和氨气管上均安装有计量泵。

优选的，所述基片为硅材料制成的圆片。

优选的，所述出气管上安装有排气阀，气管上安装有气阀。

优选的，所述综合显示面板通过导线与第一温度检测探头、气压检测器和第二温度检测探头电连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型主要从PECVD生产氮化硅中氯化铵气体和氨气气体通入量及通入流速的角度出发，通过在氯化铵气体管和氨气管上安装计量泵，设置的计量泵一方面可以为气体通入提供动力，另一方面能够利用计量泵的计量功能对通入的进气量比和流速比进行控制，达到了气体通入控制度更高，控制更方便的效果。

2、本实用新型从PECVD生产氮化硅中的反应温度的角度出发，通过设置第一温度检测探头和第二温度检测探头，用于分别检测电阻炉主体和石英反应舟内部的温度情况，并且同时配套设置综合显示面板，达到了反应炉内部温度情况数字化显示的效果，便于对温度进行控制，同时在基片的加热方面，通过设置电加热板和导热块的组合，利用电加热板专门对基片进行加热，能够达到基片加热更加均匀充分的效果。

3、本实用新型通过设置气压检测器，配合设置的综合显示面板，能够直观的反应电阻炉主体内部的气压情况，同时设置了气管和气泵，可以实时的根据气压情况对反应电阻炉主体进行加压工作，在气压过高时也可以利用出气管和气管将电阻炉主体内部气体导出进行减压，达到了电阻炉主体内部气压控制更合理有效的效果。

附图说明

图1为本实用新型的整体示意图；

图2为图1中的石英反应舟结构示意图；

图3为本实用新型的电阻炉主体外表面示意图；

图4为图2中的基片和隔板之间的侧视图。

图中：1-氯化铵气体管；2-阻抗匹配器；3-射频电源主体；4-第一温度检测探头；5-气压检测器；6-石英反应舟；7-电阻炉主体；8-排气阀；9-出气管；10-气泵；11-气阀；12-气管；13-阻抗功率计；14-射频电源器；15-计量泵；16-氨气管；17-电加热棒；18-基片；19-第二温度检测探头；20-淀积室；21-隔板；22-炉门；23-综合显示面板；24-电加热板；25-导热块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至4，本实用新型提供的一种实施例：一种PECVD氮化硅膜制备装置，包括射频电源主体3、石英反应舟6和电阻炉主体7，电阻炉主体7一侧连通有氯化铵气体管1和氨气管16，氯化铵气体管1和氨气管16分别用来引入反应气体氯化铵和氨气，氯化铵气体管1和氨气管16上均安装有计量泵15，计量泵15一方面为氯化铵和氨气引入提供动力，另一方面利用计量泵15的计量功能对通入的氯化铵和氨气的流速可以进行控制，射频电源主体3设置在电阻炉主体7内部靠近氯化铵气体管1和氨气管16的位置处，射频电源主体3内部设置有射频电源器14，射频电源器14上分别安装有阻抗匹配器2和阻抗功率计13，射频电源器14、阻抗匹配器2和阻抗功率计13构成了一个射频电源，用于对进入的氯化铵和氨气进行放电电离产生等离子气体，石英反应舟6设置在电阻炉主体7内部，石英反应舟6是进行整个反应的容器，石英反应舟6内均匀设置有隔板21，相邻隔板21之间形成淀积室20，淀积室20内部均匀放置有基片18，基片18为硅材料制成的圆片，基片18是淀积的基板，形成的氮化硅膜淀积在基片18上，隔板21内侧上设置有电加热板24，电加热板24通过导热块25与基片18连接，且导热块25固定在基片18上，电加热板24专门用于为基片18加热，导热块25在电加热板24和基片18之间进行导热工作，石英反应舟6内部安装有第二温度检测探头29，石英反应舟6内壁上设置有电加热棒17，第二温度检测探头29用于检测石英反应舟6内部的温度，电加热棒17用于为石英反应舟6加热创造整体的高温反应条件，电阻炉主体7内部顶壁上安装有第一温度检测探头4和气压检测器5，第一温度检测探头4和气压检测器5分别用于检测电阻炉主体7内的温度和气压，电阻炉主体7背离氯化铵气体管1和氨气管16的侧面上延伸出有出气管9和气管12，出气管9上安装有排气阀8，气管12上安装有气阀11，气管12底部安装有气泵10，出气管9用排出气体使用，气管12在气泵10的送气或者吸气作用下改变电阻炉主体7内部的气压情况，电阻炉主体7靠近氯化铵气体管1和氨气管16的一侧上设置有炉门22，电阻炉主体7正表面上安装有综合显示面板23，综合显示面板23通过导线与第一温度检测探头4、气压检测器5和第二温度检测探头19电连接，综合显示面板23用于接收第一温度检测探头4、气压检测器5和第二温度检测探头19的检测数字信号并直观的显示出来。

工作原理：本实用新型工作中，通过氯化铵气体管1和氨气管16将氯化铵气体和氨气体引入至电阻炉主体7中，在引入气体的过程中，通过计量泵15可以为引入气体产生动力，同时也可以对进入的气体进行流速上的控制，进而可以对进入气体的量进行控制，通过射频电源主体3对进入的气体进行电离工作进而产生等离子作为反应的原反应物，在反应过程中通过电加热棒17对整体的电阻炉主体7进行加热工作，创造出合适的反应条件，通过电加热板24产生热量并通过导热块25将热量导入至基片18上，通过化学反应下，基片18内的硅被置换进而在基片18上形成氮化硅膜，通过第一温度检测探头4、气压检测器5和第二温度检测探头19可以检测出电阻炉主体7内部的温度和气压以及石英反应舟6内部的温度，通过打开排气阀8，通过出气管9将反应产生气体排出，通过综合显示面板23直观展示出石英反应舟6和电阻炉主体7内部的温度气压情况，通过气泵10的吸气或者送气作用可以通过气管12导入或者吸出气体，进而可以改变电阻炉主体7内部的气压情况，创造出合适的反应条件。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种PECVD氮化硅膜制备装置，包括射频电源主体(3)、石英反应舟(6)和电阻炉主体(7)，其特征在于：所述电阻炉主体(7)一侧连通有氯化铵气体管(1)和氨气管(16)，所述射频电源主体(3)设置在电阻炉主体(7)内部靠近氯化铵气体管(1)和氨气管(16)的位置处，所述射频电源主体(3)内部设置有射频电源器(14)，射频电源器(14)上分别安装有阻抗匹配器(2)和阻抗功率计(13)，所述石英反应舟(6)设置在电阻炉主体(7)内部，所述石英反应舟(6)内均匀设置有隔板(21)，相邻隔板(21)之间形成淀积室(20)，淀积室(20)内部均匀放置有基片(18)，隔板(21)内侧上设置有电加热板(24)，电加热板(24)通过导热块(25)与基片(18)连接，且导热块(25)固定在基片(18)上，所述石英反应舟(6)内部安装有第二温度检测探头(19)，所述石英反应舟(6)内壁上设置有电加热棒(17)，所述电阻炉主体(7)内部顶壁上安装有第一温度检测探头(4)和气压检测器(5)，所述电阻炉主体(7)背离氯化铵气体管(1)和氨气管(16)的侧面上延伸出有出气管(9)和气管(12)，气管(12)底部安装有气泵(10)，所述电阻炉主体(7)靠近氯化铵气体管(1)和氨气管(16)的一侧上设置有炉门(22)，电阻炉主体(7)正表面上安装有综合显示面板(23)。

2.根据权利要求1所述的一种PECVD氮化硅膜制备装置，其特征在于：所述氯化铵气体管(1)和氨气管(16)上均安装有计量泵(15)。

3.根据权利要求1所述的一种PECVD氮化硅膜制备装置，其特征在于：所述基片(18)为硅材料制成的圆片。

4.根据权利要求1所述的一种PECVD氮化硅膜制备装置，其特征在于：所述出气管(9)上安装有排气阀(8)，气管(12)上安装有气阀(11)。

5.根据权利要求1所述的一种PECVD氮化硅膜制备装置，其特征在于：所述综合显示面板(23)通过导线与第一温度检测探头(4)、气压检测器(5) 和第二温度检测探头(19)电连接。