CN207811870U - Pecvd设备总成 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种PECVD设备总成，包括真空腔室、上电极和下电极，上电极和下电极均设置于真空腔室中；下电极包括下电极底板和下电极承载板；下电极承载板设置在下电极底板上，下电极底板上设置有加热区，加热区至少包括第一加热区和第二加热区；第一加热区上设置有第一加热件，第二加热区上设置有第二加热件；且第一加热件和第二加热件各自的冷端均穿过真空腔室的侧壁延伸至外界。将下电极同时用做承载电池基片的载体，无需单独设置承载电池基片的载体，降低了成本；并且两加热件的冷端均延伸至真空腔室的外侧，方便在外部控制第一加热件和第二加热件，降低控制难度，增加了控制精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及PECVD设备技术领域，尤其涉及一种PECVD设备总成。
背景技术
PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学气相沉积)设备作为生产薄膜太阳能电池的关键设备，其广泛应用于不同类型导电膜层的制备工艺中，比如硅基薄膜、纳米硅薄膜和HIT非晶硅膜层等。膜层的制备工艺对反应速度和膜层均匀性有一定的要求，尤其是均匀性是决定薄膜太阳能电池最终质量的重要因素。而工艺反应中，反应温度的均匀性又是决定膜层质量的重要因素。
目前的PECVD设备中，下电极加热不均匀，且由于结构原因导致局部散热过多，导致制备的膜层质量差，最终影响薄膜太阳能电池的质量。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种PECVD设备总成，以解决上述问题，保证反应过程中反应温度均匀，改善膜层的质量，提高薄膜太阳能电池的质量。
本实用新型提供的PECVD设备总成，包括真空腔室，所述PECVD设备总成还包括：
上电极，所述上电极设置于所述真空腔室中；
下电极，所述下电极设置于所述真空腔室中；且所述下电极远离所述上电极设置；所述下电极包括下电极底板和下电极承载板；所述下电极承载板设置在所述下电极底板上；所述下电极底板上设置有加热区，所述加热区设置在所述下电极底板靠近所述下电极承载板的一侧端面上；
所述加热区至少包括第一加热区和第二加热区；所述第一加热区上设置有第一加热件，所述第二加热区上设置有第二加热件；
且所述第一加热件和所述第二加热件各自的冷端均穿过所述真空腔室的侧壁延伸至外界。
如上所述的PECVD设备总成，其中，优选的是，所述真空腔室中设置有保温腔室，所述下电极设置在所述保温腔室的内部。
如上所述的PECVD设备总成，其中，优选的是，所述真空腔室中未设置所述上电极的内壁上均设置有保温壁；所述保温腔室由所述保温壁和所述上电极围合而成。
如上所述的PECVD设备总成，其中，优选的是，所述下电极底板与所述下电极承载板固定连接。
如上所述的PECVD设备总成，其中，优选的是，所述第一加热区和所述第二加热区成“回”字形分布在所述下电极底板上，所述第一加热区位于中部，所述第二加热区位于所述第一加热区的外围。
如上所述的PECVD设备总成，其中，优选的是，所述第一加热区上开设有第一凹槽，所述第一加热件内嵌于所述第一凹槽中；
所述第二加热区上开设有第二凹槽，所述第二加热件内嵌于所述第二凹槽中。
如上所述的PECVD设备总成，其中，优选的是，所述第一加热件和所述第二加热件均为热电阻丝。
如上所述的PECVD设备总成，其中，优选的是，所述下电极底板和所述下电极承载板均为铝板。
如上所述的PECVD设备总成，其中，优选的是，所述下电极承载板的厚度大于所述下电极底板的厚度。
本实用新型提供了一种PECVD设备总成，包括真空腔室、上电极和下电极，上电极和下电极均设置于真空腔室中；下电极包括下电极底板和下电极承载板；下电极承载板设置在下电极底板上，下电极底板上设置有加热区，加热区至少包括第一加热区和第二加热区；第一加热区上设置有第一加热件，第二加热区上设置有第二加热件；且第一加热件和第二加热件各自的冷端均穿过真空腔室的侧壁延伸至外界。
对电池基片进行镀膜时，将电池基片放置在下电极承载板上，控制第一加热件对第一加热区进行加热，控制第二加热件对第二加热区进行加热，采取该种分区域控制加热的方式，可以提高镀膜过程中温度控制的精确程度，有利于保持镀膜过程中温度均匀，从而提高膜层质量，提升薄膜太阳能电池最终的成品质量；另外，将下电极同时用做承载电池基片的载体，无需单独设置承载电池基片的载体，降低了成本；并且第一加热件和第二加热件的冷端均延伸至真空腔室的外侧，从而方便在外部控制第一加热件和第二加热件，降低控制难度，增加了控制精度。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的PECVD设备总成的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的PECVD设备总成的剖视图。
图3为本实用新型实施例提供的PECVD设备总成的下电极的结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的PECVD设备总成的下电极的局部剖视图；
图5为本实用新型实施例提供的PECVD设备总成的第一加热件的结构示意图；
图6为本实用新型实施例提供的PECVD设备总成的第二加热件的结构示意图。
附图标记说明：
100-下电极 10-下电极底板 11-第一加热区
111-第一凹槽 12-第二加热区 20-下电极承载板
30-第一加热件 31-横丝段 32-竖丝段
33-弧形丝段 40-第二加热件 200-PECVD设备总成
210-真空腔室 220-保温壁 230-上电极
240-引导柱 241-引导孔
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
如图1至图6所示，本实用新型实施例提供的PECVD设备总成200，包括真空腔室210、上电极230和下电极100。
其中，上电极230和下电极100均设置在真空腔室210中，下电极100远离上电极230设置，且上电极230与下电极100在通电后，二者之间可以产生电场；而下电极100包括下电极底板10和下电极承载板20，且下电极承载板20设置在下电极底板10上。图3中示出了第一加热件30和第二加热件40设置于第一加热区11和第二加热区12上的示意图，并未示出下电极承载板20。
所述下电极底板10上设置有加热区，且加热区设置在下电极底板10靠近下电极承载板20的一侧端面上，加热区至少包括第一加热区11(图3中的虚线方框内)和第二加热区12(图3中虚线方框外部)；所述第一加热区11上设置有第一加热件30，所述第二加热区12上设置有第二加热件40，并且第一加热件30和第二加热件40各自的冷端均穿过真空腔室210的侧壁延伸至外界。优选地，第一加热件30和第二加热件40均为电阻加热丝。
请参考图5，为第一加热件30的结构示意图，该示意图也为第一加热件30安装于第一加热区11上的结构状态；请参考图6，为第二加热件40的结构示意图，该示意图也为第二加热件40安装于第二加热区12上的结构状态。
第一加热件30和第二加热件40各自的冷端均穿过真空腔室210的侧壁延伸至外界。可以通过以下方式实现，请参考图2，设置引导柱240，在引导柱240上开设引导孔241，该第一加热件30和第二加热件40的冷端从该引导孔241中延伸至外界。该引导柱240从真空腔室210的外侧延伸至支撑下电极100，也即下电极底板10可以被放置在该引导柱240上，然后再将下电极承载板20放置在下电极底板10上。
进一步地，在真空腔室210中设置有保温腔室，下电极100设置在该保温腔室内部，具体地，所述真空腔室210中未设置所述上电极230的内壁上均设置有保温壁220；所述保温腔室由所述保温壁220和所述上电极230围合而成。
请参考图2，图中上电极230设置在真空腔室210的顶壁上，真空腔室210的左侧壁、右侧壁和底壁均设置有保温壁220，该保温壁220与上电极230组成保温腔室，而下电极100位于该保温腔室中。当第一加热件30和第二加热件40加热时，产生的热量在保温腔室中，保证工艺温度均匀，确保加工过程顺利进行。
设置保温壁220一方面可以起到保温作用，另外一方面，PECVD设备进行工艺加工时，多用于镀膜，镀膜时飞溅出的镀膜材料会沉积在保温壁220上，从而避免真空腔室210的内壁上飞溅镀膜材料。该镀膜材料累积到一定程度时，需要清理，此时，简单更换保温壁220即可，无需大面积清理整个PECVD设备，从而降低了成本，并且不会影响设备的产能。
由于下电极底板10和下电极承载板20作为PECVD设备的下电极，因此，下电极承载板20和下电极底板10需为金属板件。优选地，下电极承载板20和下电极底板10均为方形板件，更优选地，下电极承载板20和下电极底板10均为铝板。由于下电极承载板20需要承接电池基片，因此需要有一定的厚度，而下电极底板10主要用于安装第一加热件30和第二加热件40，因此下电极底板10的厚度可以比下电极承载板20薄。下电极承载板20和下电极底板10可以仅仅只是相互接触的关系，也即下电极承载板20放置在下电极底板10上，也可以使用焊接等方式将二者进行固定，以增加稳定性，在本实施例中，优选采用紧固件进行固定。
对电池基片进行镀膜时，将电池基片放置在下电极承载板20上，控制第一加热件30对第一加热区11进行加热，控制第二加热件40对第二加热区12进行加热，采取分区域控制加热的方式，可以提高镀膜过程中温度控制的精确程度，有利于保持镀膜过程中温度均匀，具体地，可以控制下电极承载板20的温度在250摄氏度，温差不超过3％，从而提高膜层质量，提升薄膜太阳能电池最终的成品质量。另外，将下电极100同时用做承载电池基片的载体，无需单独设置承载电池基片的载体，降低了成本；并且第一加热件30和第二加热件40的冷端均延伸至真空腔室210的外侧，从而方便在外部控制第一加热件30和第二加热件40，降低控制难度，增加了控制精度。
优选地，上述第一加热件30和第二加热件40各自的冷端最终均从下电极底板10的中心位置引出至外界空气中，从而便于对第一加热件30和第二加热件40在外界空气中进行控制。
优选地，上述下电极底板10上还设置有测温热电偶，以便于实时测量PECVD设备总成200的温度。可以理解的是，测温热电偶也从下电极底板10的中心位置引出至外界空气中。
本领域技术人员可以理解的是，为进一步提高温度控制的精确程度，可以设置多个加热区，例如增设第三加热区、第四加热区、第五加热区等等，每一个加热区均分别进行加热。第一加热区11、第二加热区12和第三加热区可以成品字形分布在下电极底板10上，若增加第四加热区，则四个加热区可以按照2X2阵列分布在下电极底板10上。
在一个优选实施例中，设置第一加热区11和第二加热区12按照“回”字形分布在所述下电极底板10上，所述第一加热区11位于中部，所述第二加热区12位于所述第一加热区11的外围。该种结构方式便于进行布置，且可以保证加热均匀。
为便于安装第一加热件30和第二加热件40，所述第一加热区11上开设有第一凹槽111，所述第一加热件30内嵌于所述第一凹槽111中；所述第二加热区12上开设有第二凹槽，所述第二加热件40内嵌于所述第二凹槽中。第一加热件30和第二加热件40分别内嵌于第一凹槽111和第二凹槽中，避免下电极底板10和下电极承载板20之间产生间隙，增加整个PECVD设备总成100的结构强度，减小其整体尺寸，且有利于对下电极承载板20进行良好加热，降低热量的损失率。
图3和图4分别示出了第一加热件30和第二加热件40的结构示意图，实际上，第一凹槽111和第二凹槽的形状分别与图3和图4中所示的第一加热件30和第二加热件40的结构相对应。因此，第一凹槽111和第二凹槽的形状也可以参考图3和图4。第一凹槽111的上述结构确保第一加热件30均匀设置在第一加热区11，第二凹槽的上述结构确保第二加热件40均匀设置在第二加热区12，从而进一步提高镀膜过程中的温度均匀性。
具体地，所述第一加热件30包括两横丝段31、多个弧形丝段33和多个相互平行的竖丝段32，所述弧形丝段33将所述竖丝段32依次首尾相连，所述横丝段31的两端分别连接最外侧和最内侧的竖丝段32；所述第二加热件30成迷宫式包围在所述第一加热件30的周围。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种PECVD设备总成，包括真空腔室，其特征在于，所述PECVD设备总成还包括：
上电极，所述上电极设置于所述真空腔室中；
下电极，所述下电极设置于所述真空腔室中；且所述下电极远离所述上电极设置；所述下电极包括下电极底板和下电极承载板；所述下电极承载板设置在所述下电极底板上；所述下电极底板上设置有加热区，所述加热区设置在所述下电极底板靠近所述下电极承载板的一侧端面上；
所述加热区至少包括第一加热区和第二加热区；所述第一加热区上设置有第一加热件，所述第二加热区上设置有第二加热件；
且所述第一加热件和所述第二加热件各自的冷端均穿过所述真空腔室的侧壁延伸至外界。
2.根据权利要求1所述的PECVD设备总成，其特征在于，所述真空腔室中设置有保温腔室，所述下电极设置在所述保温腔室的内部。
3.根据权利要求2所述的PECVD设备总成，其特征在于，所述真空腔室中未设置所述上电极的内壁上均设置有保温壁；所述保温腔室由所述保温壁和所述上电极围合而成。
4.根据权利要求1所述的PECVD设备总成，其特征在于，所述下电极底板与所述下电极承载板固定连接。
5.根据权利要求1所述的PECVD设备总成，其特征在于，所述第一加热区和所述第二加热区成“回”字形分布在所述下电极底板上，所述第一加热区位于中部，所述第二加热区位于所述第一加热区的外围。
6.根据权利要求1所述的PECVD设备总成，其特征在于，所述第一加热区上开设有第一凹槽，所述第一加热件内嵌于所述第一凹槽中；
所述第二加热区上开设有第二凹槽，所述第二加热件内嵌于所述第二凹槽中。
7.根据权利要求1所述的PECVD设备总成，其特征在于，所述第一加热件和所述第二加热件均为热电阻丝。
8.根据权利要求1所述的PECVD设备总成，其特征在于，所述下电极底板和所述下电极承载板均为铝板。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的PECVD设备总成，其特征在于，所述下电极承载板的厚度大于所述下电极底板的厚度。
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| CN201820275463.2U CN207811870U (zh) | 2018-02-27 | 2018-02-27 | Pecvd设备总成 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113802107A (zh) * | 2020-06-16 | 2021-12-17 | 北京石墨烯研究院 | 利用pecvd制备石墨烯的装置和方法 |
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2018
- 2018-02-27 CN CN201820275463.2U patent/CN207811870U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN113802107A (zh) * | 2020-06-16 | 2021-12-17 | 北京石墨烯研究院 | 利用pecvd制备石墨烯的装置和方法 |
| CN113802107B (zh) * | 2020-06-16 | 2023-12-08 | 北京石墨烯研究院 | 利用pecvd制备石墨烯的装置和方法 |
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