CN209537608U - 基座以及蒸镀设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于一种基座以及蒸镀设备。该基座包括：基座本体，用于承载待蒸镀基板，所述待蒸镀基板的表面覆有背电极层；汇流部，沿垂直于基板传动方向分布在所述基座本体的两侧，并与所述基座本体绝缘连接，在执行蒸镀工艺时所述背电极层与所述汇流部相接触；导电部，与所述汇流部电连接并连接至外部电源，用于在通电时向所述汇流部提供电压。该技术方案可使待蒸镀基板的上下表面达到几乎相同的温度，从而避免基板镀膜面温度不足的问题以及由基板上下表面的温差而造成的变形问题，而且还能促进薄膜生成速度并改善成膜质量。

Description

基座以及蒸镀设备

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种基座以及蒸镀设备。

背景技术

随着能源危机的日益严峻，关于太阳能的开发应用显得十分重要。其中，铜铟镓硒(CuInGaSe，CIGS)薄膜太阳能电池以其光电转化效率高、稳定性好、制造成本低、以及可柔性化等优点而受到了广泛的关注。

CIGS薄膜太阳能电池的吸收层可采用共蒸发技术进行制备，其中需要在共蒸发工艺腔室中采用高温真空辐射烘烤的方式进行加热处理，以便达到共蒸发工艺的温度要求。鉴于加热均匀性的考虑，只能在玻璃平面的单侧进行加热，另一侧受到蒸镀方式的限制，无法大面积的安装加热装置，如此便会造成玻璃的上下表面存在超过10℃的温差。由于CIGS的工艺温度高于500℃，此时已经开始出现玻璃软化现象，若单纯的为使镀膜面的温度达标而提高主加热器的功率，就会导致玻璃上层的软化现象严重，从而造成玻璃变形下垂，影响后续工艺。相关技术中还可在底部增加辅助加热器，以使作为镀膜面的下表面温度有所提升，但辅助加热器的均匀性受限于蒸镀空间的需要，仍然无法均匀高效的改善玻璃上下面温差的现象。

实用新型内容

为克服相关技术中存在的问题，本实用新型实施例提供了一种基座以及蒸镀设备。该技术方案如下：

根据本实用新型实施例的第一方面，提供一种基座，应用于蒸镀设备，包括：

基座本体，用于承载待蒸镀基板，所述待蒸镀基板的表面覆有背电极层；

汇流部，沿垂直于基板传动方向分布在所述基座本体的两侧，并与所述基座本体绝缘连接，在执行蒸镀工艺时所述背电极层与所述汇流部相接触；

导电部，与所述汇流部电连接并连接至外部电源，用于在通电时向所述汇流部提供电压。

在一个实施例中，所述汇流部为汇流条，所述汇流条固定在所述基座本体的承载面。

在一个实施例中，所述导电部包括导电槽和连接柱，所述导电槽平行于所述汇流条并连接至外部电源，所述连接柱用于将所述导电槽和所述汇流条电连接；

其中，沿所述待蒸镀基板所在平面的垂直方向，所述导电槽位于所述待蒸镀基板背离所述基座本体的一侧，所述导电槽在所述基座本体所在平面的投影轮廓位于所述汇流条在所述基座本体所在平面的投影轮廓的外侧。

在一个实施例中，所述基座还包括绝缘部，所述绝缘部位于所述基座本体的承载面，用于使所述基座本体与所述待蒸镀基板相互绝缘，所述绝缘部背离所述基座本体的表面与所述汇流部背离所述基座本体的表面齐平。

在一个实施例中，所述绝缘部为绝缘条，所述绝缘条与所述汇流部相互垂直。

在一个实施例中，所述绝缘条包括沿基板传动方向分布在所述基座本体两侧的第一绝缘条和第二绝缘条，以及位于所述基座本体中间的第三绝缘条。

根据本实用新型实施例的第二方面，提供一种蒸镀设备，包括蒸镀腔室以及上述的基座。

在一个实施例中，所述蒸镀设备还包括导电组件，所述导电组件与外部电源相连接，用于向所述基座中的导电部提供电压。

在一个实施例中，所述导电组件包括导电滚刷，所述导电滚刷与所述导电部相接触；或者，

所述导电组件包括导电弹性杆，所述导电弹性杆的弹性部与所述导电部相接触；或者，

所述导电组件包括导电极板，所述导电极板与所述导电部相对设置，用于向所述导电部放电。

在一个实施例中，所述外部电源提供的电压在20V～30V范围内。

本实用新型的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本实用新型实施例所提供的技术方案，通过在基座本体的两侧设置汇流部以及与汇流部电连接的导电部，以便于在执行蒸镀工艺时使得待蒸镀基板的背电极层与汇流部相接触，如此即可在导电部接通外部电源时借助汇流部而将电压施加于背电极层，从而实现对背电极层的加热效果。这样一来，在执行蒸镀工艺时，可使待蒸镀基板跟随基座进入蒸镀腔室，一方面采用腔室顶部的加热装置作用于衬底基板以使其迅速升温，另一方面控制基座的导电部接通外部电源以产生对背电极层的加热效果，如此可使待蒸镀基板的上下表面达到几乎相同的温度，从而避免基板镀膜面温度不足的问题以及由基板上下表面的温差而造成的变形问题。由基板上下表面的温差而造成的变形问题，由于这种对背电极层通电加热的方式不会产生大量的热辐射，其利用率相对较高，因此更加容易达到镀膜面的工艺温度要求。更进一步的，镀膜面的温度提升不仅可在背电极层产生大量的活性电子，这将有利于CIGS膜层的生长，从而达到促进薄膜生成速度以及改善成膜质量的效果，而且还能降低对腔室顶部的加热装置的要求，使其功率得以降低，从而达到降低功耗的效果。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据示例性实施例示出的基座的平面结构示意图；

图2是根据图1示出的基座的A-A向剖视图；

图3是根据图1示出的基座的A-A向剖视图；

图4是根据示例性实施例示出的基座的平面结构示意图；

图5是根据图4示出的基座的B-B向剖视图；

图6是根据示例性实施例示出的基座的平面结构示意图；

图7是根据图6示出的基座的C-C向剖视图；

图8是根据示例性实施例示出的基座本体的俯视图；

图9是根据示例性实施例示出的蒸镀设备的结构示意图；

图10是根据示例性实施例示出的蒸镀腔室连接外部电源的示意图；

图11是根据示例性实施例示出的蒸镀腔室连接外部电源的示意图；

图12是根据示例性实施例示出的蒸镀腔室连接外部电源的示意。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本实用新型实施例所提供的技术方案涉及一种基座，该基座应用于蒸镀设备。

图1示例性绘示了基座的平面结构示意图。根据图1所示，所述基座10包括基座本体101、汇流部102和导电部103。具体的，基座本体101可用于承载待蒸镀基板，该待蒸镀基板的靠近基座本体101的表面覆有背电极层例如钼电极层，汇流部102沿基板传动方向的垂直方向分布在基座本体101的两侧，并与基座本体101绝缘连接，在执行蒸镀工艺时汇流部102与待蒸镀基板的背电极层相接触；导电部103与汇流部102电连接并连接至外部电源，可用于在接通外部电源即通电时向汇流部102提供所需的电压。

图2和图3示例性绘示了待蒸镀基板20与基座10的位置关系示意图。其中，待蒸镀基板20包括衬底基板201，该衬底基板201靠近基座本体101的一面覆有背电极层202例如钼电极层或者铝电极层等金属电极层。示例的，参考图2和图3中的A-A向剖面图，基座本体101包括相对设置且具有中空结构的承载面和传动面，承载面是指用于放置待蒸镀基板20的表面即图2和图3中的上表面，传动面是指用于接触传动部件例如滚轮的表面即图2和图3中的下表面，中空结构的中空面积需以不影响待蒸镀基板20的膜层蒸镀为准。汇流部102安装在基座本体101上，例如承载面的边缘或者基座10的侧面，其方向应当平行于基板传动方向，汇流部102可以采用耐腐蚀且耐高温的导电材质例如钛合金等材料制得，且在汇流部102与基座本体101之间还需增设绝缘层，以用于防止汇流部102在通电状态时与蒸镀腔室连通而造成漏电。导电部103与汇流部102电连接并同时连接至外部电源，其可在连通外部电源时向汇流部102提供所需的电压。基于本实施例中的基座10结构，在执行蒸镀工艺时，可将待蒸镀基板20置于基座10的承载面侧并使其与汇流部102相接触，例如图2和图3绘示的待蒸镀基板20放置在高出于基座本体101的汇流部102上，以使待蒸镀基板20的背电极层202与汇流部102直接接触。

基于此，本实用新型实施例所提供的技术方案，通过在基座本体101的两侧设置汇流部102以及与汇流部102电连接的导电部103，以便于在执行蒸镀工艺时使得待蒸镀基板20的背电极层202与汇流部102相接触，如此即可在导电部103接通外部电源时借助汇流部102而将电压施加于背电极层202，从而实现对背电极层202的加热效果。这样一来，在执行蒸镀工艺时，可使待蒸镀基板20跟随基座10进入蒸镀腔室，一方面采用腔室顶部的加热装置作用于衬底基板201以使其迅速升温，另一方面控制基座10的导电部103接通外部电源以产生对背电极层202的加热效果，如此可使待蒸镀基板20的上下表面达到几乎相同的温度，从而避免基板镀膜面温度不足的问题以及由基板上下表面的温差而造成的变形问题。由于这种对背电极层202通电加热的方式不会产生大量的热辐射，其利用率相对较高，因此更加容易达到镀膜面的工艺温度要求。更进一步的，镀膜面的温度提升还可在背电极层202产生大量的活性电子，这将有利于CIGS膜层的生长，从而达到促进薄膜生成速度以及改善成膜质量的效果，而且还能降低对腔室顶部的加热装置的要求，使其功率得以降低，从而达到降低功耗的效果。

本实施例中，汇流部102可以为汇流条，该汇流条的宽度应在保证能为待蒸镀基板20提供搭接空间的前提下越窄越好。其中，考虑到汇流部102与基座本体101之间需要电绝缘，因此本实施例可在汇流部102与基座本体101的连接部位增加绝缘介质，例如在汇流部102接触基座本体101的表面涂覆绝缘层、或者在基座本体101接触汇流部102的表面涂覆绝缘层、或者在汇流部102与基座本体101之间的接触区域增加绝缘垫等，这样便可确保在导电部103接通外部电源时，电流不会被引导至蒸镀腔室，从而达到防止设备漏电的效果。

可选的，参考图2所示，汇流条可以固定在基座本体101的承载面上，并与基座本体101的第一侧边具有相同的长度，其中该第一侧边是指平行于基板传动方向的侧边，也就是设有汇流条的侧边。在此情况下，绝缘介质可以设置在汇流条下方与基座本体101接触的部位。由于汇流条与基座本体101的第一侧边具有相同的长度，即汇流条是连续分布在基座本体101的侧边，因此在导电部103接通外部电源时，汇流条可将外部电压均匀的作用于背电极层的表面，从而保证加热的均匀性。

可选的，参考图3所示，该汇流条也可以安装在基座本体101的侧面，并与基座本体101的第一侧边具有相同的长度，其中该第一侧边是指平行于基板传动方向的侧边，也就是设有汇流条的侧边。此时，汇流条的高度应当高于基座本体101，以便确保待蒸镀基板20能与汇流条相接触，同时又不会导致汇流条与基座本体101相连通。在此情况下，绝缘介质可以设置在汇流条内侧与基座本体101接触的部位。由于汇流条与基座本体101的第一侧边具有相同的长度，即汇流条是连续分布在基座本体101的侧边，因此在导电部103接通外部电源时，汇流条可将外部电压均匀的作用于背电极层的表面，从而保证加热的均匀性。

图4示例性绘示了基于该导电部103结构的基座10平面示意图，图5是该基座10结构的B-B向剖视图。本实施例中，导电部103包括导电槽1031和连接柱1032。根据图4和图5可知，导电槽1031平行于汇流条，连接柱1032可将导电槽1031与汇流条电连接，还可进一步起到支撑导电槽1031的作用。其中，连接柱1032相对于基座本体101向上向外倾斜延伸，以使导电槽1031在基座本体101所在平面的投影轮廓位于汇流条在基座本体101所在平面的投影轮廓的外侧，且沿垂直于基座本体101的方向，导电槽1031位于待蒸镀基板20背离基座本体101的一侧。如此一来，在执行蒸镀工艺时，导电槽1031位于待蒸镀基板20的外侧且高于待蒸镀基板20，不仅不会影响顶部的加热装置对衬底基板201进行加热，而且还能方便的实现与外部电源的连接。

考虑到在实际生产中待蒸镀基板20的面积通常较大，仅仅依靠基板边缘搭接在基座本体101的第一侧边很容易造成基板中间的塌陷，因此本实施例还可在基座本体101的某些位置设置绝缘支撑部件。图6示例性绘示了包括绝缘支撑部件的基座10平面示意图，图7是该基座10结构的C-C向剖视图。根据图6和图7可知，所述基座10还可包括设置在基座本体101的承载面的绝缘部104，该绝缘部104背离基座本体101的表面即上表面与汇流部102背离基座本体101的表面也即上表面齐平，以便在待蒸镀基板20与汇流部102接触时其中间部位也能受到绝缘部104的支撑作用，同时还可确保基座本体101与待蒸镀基板20之间相互绝缘，以避免在通电状态时电流被引导至蒸镀腔室而造成漏电。

本实施例中，绝缘部104可以为绝缘条，且绝缘条与汇流条相互垂直，以便于在基座本体101的表面形成横纵交错的结构而对待蒸镀基板20起支撑作用。具体而言，该绝缘条包括沿基板传动方向分布在基座本体101两侧的第一绝缘条和第二绝缘条，以及位于基座本体101中间的第三绝缘条，也即绝缘条分布在基座本体101的第二侧边，以及平行于第二侧边的中间位置，如此便可对待蒸镀基板20起到支撑作用并确保基座本体101与待蒸镀基板20之间相互绝缘。需要说明的是：图8示例性绘示了基座本体101结构示意图。根据图8可知，在基座本体101对应于第三绝缘条的位置设有支撑梁800，该支撑梁800可用于支撑其上的待蒸镀基板20，以此来避免在加热的过程中基板受热而产生过大变形量的问题，同时该支撑梁800的位置也是后期加工时的玻璃切割线位置，因此第三绝缘条设置在该支撑梁800的上方便不会对待蒸镀基板20蒸镀面产生遮挡。

本实用新型实施例所提供的技术方案还涉及一种蒸镀设备，该蒸镀设备包括蒸镀腔室以及上述的基座10结构。图9示例性绘示了蒸镀设备的结构示意图。根据图9所示，该蒸镀腔室80内包括位于顶部的加热装置801、位于底部的蒸发源802、以及用于传输基板的传动机构803。具体的，加热装置801包括加热丝以及用于扩散热量的碳纤维板，其可在待蒸镀基板20的衬底基板201侧进行热量辐射，蒸发源802包括多个，该多个蒸发源802用于蒸发不同的材料例如分别用于蒸发铜、铟、镓和硒，传动机构803可以采用传动带或者滚轮等方式实现，其机械结构分布在蒸镀腔室的边缘，用于承载并传动基座本体101，当然传动机构803需要能够承受蒸镀腔室内部的高温环境。

基于此可知，在采用本实用新型实施例所提供的蒸镀设备执行蒸镀工艺时，一方面采用腔室顶部的加热装置801来对待蒸镀基板20的上表面侧进行辐射加热，另一方面采用上述的基座10结构来对待蒸镀基板20的背电极层202进行通电加热，使得背电极层202变成镀膜面的自热层，其热量可直接作用于镀膜表面，因此能够达到良好的辅助加热效果，以使待蒸镀基板20的上下表面达到几乎相同的温度，在省略了底部辅助加热器的基础上避免了由基板上下表面的温差而造成的变形问题，由于这种对背电极层202通电加热的方式不会产生大量的热辐射，其利用率相对较高，因此更加容易达到镀膜面的工艺温度要求。更进一步的，镀膜面的温度提升不仅可在背电极层202产生大量的活性电子，这将有利于CIGS膜层的生长，从而达到促进薄膜生成速度以及改善成膜质量的效果，而且还能降低对腔室顶部的加热装置的要求，使其功率得以降低，从而达到降低功耗的效果。

考虑到基座10的导电部103与外部电源的接通方式，本实施例所提供的蒸镀设备还可以包括导电组件，该导电组件与外部电源相连接，以用于借助外部电源而向基座10中的导电部103提供所需的电压，从而实现外部电源与基座10的导电部103之间的连通。

在一个实施例中，导电组件可以为导电滚刷804，该导电滚刷804可与基座10的导电部103相接触，以实现导电部103与外部电源的连通。图10示例性绘示了设有导电滚刷804的蒸镀设备的示意图。根据图10可知，导电滚刷804的轴心通过导线与外部电源电连接，导电滚刷804的滚轮与基座10的导电部103例如导电槽相接触，如此便可在通电时将外部电压通过基座10的导电部103和汇流部102引导至待蒸镀基板20的背电极层202，从而实现对背电极层202进行通电加热的效果。由于导电滚刷804位于蒸镀腔室80的上半部分，不占用镀膜空间，因此可减小蒸镀过程中被杂质污染的概率。需要说明的是：为了防止导电滚刷804在长期使用时与地短接，因此需要对导电滚刷804定期清理。

在一个实施例中，导电组件可以为导电弹性杆805，该导电弹性杆805的弹性部可与基座10的导电部103相接触，以实现导电部103与外部电源的连通。图11示例性绘示了设有导电弹性杆805的蒸镀设备的示意图。根据图11可知，导电弹性杆805的末端尾部通过导线与外部电源电连接，导电弹性杆805的弹性部与基座10的导电部103例如导电槽相接触，如此便可在通电时将外部电压通过基座10的导电部103和汇流部102引导至待蒸镀基板20的背电极层202，从而实现对背电极层202进行通电加热的效果。由于导电弹性杆805位于蒸镀腔室80的上半部分，不占用镀膜空间，因此可减小蒸镀过程中被杂质污染的概率。需要说明的是：由于导电弹性杆805在长期使用过程中存在磨损，因此需要对导电弹性杆805定期更换。

在一个实施例中，导电组件可以为导电极板806，该导电极板806可与基座10的导电部103相对设置，以通过极板放电的方式来实现导电部103与外部电源的连通。图12示例性绘示了设有导电极板806的蒸镀设备的示意图。根据图12可知，导电极板806通过导线与外部电源电连接，并与基座10的导电部103例如导电槽正对，其在通电时可向对面的导电部103放电，如此便可在通电时将外部电压通过基座10的导电部103和汇流部102引导至待蒸镀基板20的背电极层202，从而实现对背电极层202的通电加热效果。由于导电弹性杆805位于蒸镀腔室80的上半部分，不占用镀膜空间，因此可减小蒸镀过程中被杂质污染的概率。需要说明的是：为了防止导电极板806在长期使用时与地短接，因此需要对导电极板806定期清理。

需要说明的是：关于基座10的导电部103连通外部电源的方式并不限于上述的实施例，只要是能将外部电源的电压施加至导电部103且适用于蒸镀设备即可，其它不作具体限定。

本实施例中，外部电源的电压应当根据实际加热测试时的功率与电压的需求来选择。具体而言，外部电源提供的电压可以设定在20V～30V范围内，由于待蒸镀基板20的背电极层202例如钼电极层的厚度通常为微米级，为了防止钼电极层被击穿或引起电弧纹，因此可选择该电压范围内的低压电流源来与之匹配。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种基座，应用于蒸镀设备，其特征在于，包括：

基座本体，用于承载待蒸镀基板，所述待蒸镀基板的表面覆有背电极层；

汇流部，沿垂直于基板传动方向分布在所述基座本体的两侧，并与所述基座本体绝缘连接，在执行蒸镀工艺时所述背电极层与所述汇流部相接触；

导电部，与所述汇流部电连接并连接至外部电源，用于在通电时向所述汇流部提供电压。

2.根据权利要求1所述的基座，其特征在于，所述汇流部为汇流条，所述汇流条固定在所述基座本体的承载面。

3.根据权利要求2所述的基座，其特征在于，所述导电部包括导电槽和连接柱，所述导电槽平行于所述汇流条并连接至外部电源，所述连接柱用于将所述导电槽和所述汇流条电连接；

其中，沿所述基座本体所在平面的垂直方向，所述导电槽位于所述待蒸镀基板背离所述基座本体的一侧，所述导电槽在所述基座本体所在平面的投影轮廓位于所述汇流条在所述基座本体所在平面的投影轮廓的外侧。

4.根据权利要求1所述的基座，其特征在于，还包括绝缘部，所述绝缘部位于所述基座本体的承载面，用于使所述基座本体与所述待蒸镀基板相互绝缘，所述绝缘部背离所述基座本体的表面与所述汇流部背离所述基座本体的表面齐平。

5.根据权利要求4所述的基座，其特征在于，所述绝缘部为绝缘条，所述绝缘条与所述汇流部相互垂直。

6.根据权利要求5所述的基座，其特征在于，所述绝缘条包括沿基板传动方向分布在所述基座本体两侧的第一绝缘条和第二绝缘条，以及位于所述基座本体中间的第三绝缘条。

7.一种蒸镀设备，其特征在于，包括蒸镀腔室以及权利要求1-6任一项所述的基座。

8.根据权利要求7所述的蒸镀设备，其特征在于，还包括导电组件，所述导电组件与外部电源相连接，用于向所述基座中的导电部提供电压。

9.根据权利要求8所述的蒸镀设备，其特征在于，所述导电组件包括导电滚刷，所述导电滚刷与所述导电部相接触；或者，

所述导电组件包括导电弹性杆，所述导电弹性杆的弹性部与所述导电部相接触；或者，

所述导电组件包括导电极板，所述导电极板与所述导电部相对设置，用于向所述导电部放电。

10.根据权利要求8所述的蒸镀设备，其特征在于，所述外部电源提供的电压在20V～30V范围内。