TWI531674B - 多處氣體饋送裝置與方法 - Google Patents
多處氣體饋送裝置與方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI531674B TWI531674B TW098135997A TW98135997A TWI531674B TW I531674 B TWI531674 B TW I531674B TW 098135997 A TW098135997 A TW 098135997A TW 98135997 A TW98135997 A TW 98135997A TW I531674 B TWI531674 B TW I531674B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- gas
- corner
- backing plate
- fluid communication
- jet head
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 118
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 235
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 31
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 28
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 27
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 17
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 14
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 claims description 4
- IXADHCVQNVXURI-UHFFFAOYSA-N 1,1-dichlorodecane Chemical compound CCCCCCCCCC(Cl)Cl IXADHCVQNVXURI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 51
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 37
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 33
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 10
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 7
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 6
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N boron trifluoride Chemical compound FB(F)F WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 2
- 229910015900 BF3 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- ZOCHARZZJNPSEU-UHFFFAOYSA-N diboron Chemical compound B#B ZOCHARZZJNPSEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003003 phosphines Chemical class 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- HBBBDGWCSBWWKP-UHFFFAOYSA-J tetrachloroantimony Chemical compound Cl[Sb](Cl)(Cl)Cl HBBBDGWCSBWWKP-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- IDYFACFOJYNFAX-UHFFFAOYSA-J tetrafluoroantimony Chemical compound F[Sb](F)(F)F IDYFACFOJYNFAX-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- -1 tin nitride Chemical class 0.000 description 1
- 210000003437 trachea Anatomy 0.000 description 1
- WXRGABKACDFXMG-UHFFFAOYSA-N trimethylborane Chemical compound CB(C)C WXRGABKACDFXMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45563—Gas nozzles
- C23C16/45565—Shower nozzles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45563—Gas nozzles
- C23C16/45574—Nozzles for more than one gas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
本發明之實施例係提供用以將處理氣體饋送至基材上多處的裝置與方法。
隨著對較大太陽能板與平面顯示器需求的持續增加，故基材以及用以處理基材之腔室的大小亦須增加。一種用以將材料沉積至太陽能板或平面顯示器之基材上的方法為電漿增強化學氣相沈積(Plasma enhanced chemical vapor deposition,PECVD)。在電漿輔助化學氣相沉積中，處理氣體通常經由中央氣體饋送口引導至處理腔室中的噴氣頭各處。處理氣體擴散通過噴氣頭，並藉由施加至噴氣頭的RF電流引燃成電漿。電漿籠罩設置在腔室之處理區中基材，並於基材的表面上沉積薄膜。
隨著基材大小的增加，設置在基材上之膜的均勻性變得愈趨困難。因此，習知技術仍需開發用以改善噴氣頭表面各處處理氣體之均勻性的裝置與方法。
於本發明之一實施例中，一種製程設備包含一噴氣頭；一背板，其與該噴氣頭相鄰，使得一氣室形成在該背板與該噴氣頭之間；一第一氣源，其與一穿過該背板之一中央區形成的開口流體連通；以及一第二氣源，其與一穿過該背板之一角落區形成的開口流體連通。
於另一實施例中，一種製程設備包含一噴氣頭；一背板，其與該噴氣頭相鄰，使得一氣室形成在該背板與該噴氣頭之間，其中該氣室包含一中央區以及複數個角落區；一第一氣源，與該氣室之中央區流體連通；一第一質流控制器，其與該第一氣源以及該氣室之中央區流體連通；一第二氣源，其與該氣室之至少一角落區流體連通；以及一第二質流控制器，其與該第二氣源以及該氣室之該至少一角落區流體連通。
於另一實施例中，一種製程設備包含一噴氣頭；一背板，其與該噴氣頭並列，使得一氣室係形成在該背板與該噴氣頭之間，其中該氣室包含一中央區以及複數個角落區；一氣源，與該氣室之中央區以及角落區流體連通；一第一質流控制器，其與該氣源以及該氣室之中央區流體連通；以及一第二質流控制器，其與該氣源以及該氣室之該些角落區的至少一者流體連通。
在又一實施例中，一種用以沉積薄膜的方法包含將一第一氣體混合物導入一氣室之一中央區中，該氣室係形成在一製程設備的一背板以及一噴氣頭之間；將一第二氣體混合物導入該氣室之一角落區中；以及在擴散通過該噴氣頭前，實質上防止該第一氣體混合物與該第二氣體混合物混合。
本發明之實施例大致提供用以將處理氣體導入處理腔室中數個位置處的裝置與方法。於一實施例中，噴氣頭的中央區以及噴氣頭的角落區係供給來自中央氣源的處理氣體，中央氣源具有調控中央區中氣流的第一質流控制器，以及調控角落區中氣流的第二質流控制器。於另一實施例中，噴氣頭的中央區係供給來自第一氣源的處理氣體，以及噴氣頭的角落區係供給來自第二氣源的處理氣體。於另一實施例中，噴氣頭的中央區係供給來自第一氣源的處理氣體，以及噴氣頭的每一角落區係供給來自個別氣源的處理氣體。藉由獨立地將處理氣體饋送至噴氣頭的不同區域，可控制通過噴氣頭之處理氣體的比例與氣流，以提供基材表面各處改善的均勻性。本發明之部分實施例對用於太陽能電池製造的沉積微晶矽膜有顯著效益。
本發明參照處理大面積基材的化學氣相沈積系統(例如可得自加州聖塔克拉拉市應用材料公司的電漿輔助化學氣相沉積系統)進行下述說明。然而，當知可於其他系統構造中使用該裝置與方法。
可使用本發明實施例形成的太陽能電池100示例係繪示於第1A-1B圖中。第1A圖為可使用後述本發明實施例形成之單一接點太陽能電池100的簡化示意圖。如第1A圖所示，單一接點太陽能電池100朝向光源或太陽能輻射101定位。太陽能電池100一般包含具有薄膜形成於其上的基材102，例如玻璃基材、聚合物基材、金屬基材或其他合適的基材。於一實施例中，基材102為玻璃基材，大小約2200公釐x 2600公釐x 3公釐。太陽能電池100更包含第一透明導電氧化物(TCO)層110(例如氧化鋅(ZnO)、氮化錫(SnO))形成在基材102上、第一P-I-N接面區120形成於第一TCO層110上、一第二TCO層140形成於第一P-I-N接面區120上，以及背接觸層150形成於第二TCO層140上。為了藉由提高光陷化(trapping)改善光吸收，可藉由濕式、電漿、離子及/或機械處理選擇地織構化(textured)基材及/或一或多個形成於其上的薄膜。舉例而言，在第1A圖中所示之實施例中，第一TCO層110係經織構化，而後續沉積於其上的薄膜大致依循其下方表面的地形。在一構造中，第一P-I-N接面區120包含p型非晶矽層122、形成於p型非晶矽層122上的本質型非晶矽層124以及形成於本質型非晶矽層124上的n型非晶矽層126。於一示例中，p型非晶矽層122可形成約60至約300間的厚度，本質型非晶矽層124可形成約1,500至約3,500間的厚度，而n型非晶矽層126可形成約100至約500間的厚度。背接觸層150包含但不限於選自由Al、Ag、Ti、Cr、Au、Cu、Pt、其合金及其組合所組成之一群組的材料。
第1B圖為太陽能電池100之一實施例的示意圖，太陽能電池100為朝向光或太陽能輻射101定向的多接面太陽能電池。太陽能電池100包含具薄膜形成於其上的基材102，例如玻璃基材、聚合物基材、金屬基材或其他合適的基材。太陽能電池100更包含形成於基材102上的第一透明導電氧化物(TCO)層110、形成於第一TCO層110上的第一P-I-N接面區120、形成於第一P-I-N接面區120上的第二P-I-N接面區130、形成於第二P-I-N接面區130上的第二TCO層140、以及形成於第二TCO層140上的背接觸層150。於第1B圖所示之實施例中，第一TCO層110係經織構化，且後續沉積於其上的薄膜大致依循其下方表面的地形。第一P-I-N接面區120可包含p型非晶矽層122、形成於p型非晶矽層122上的本質型非晶矽層124以及形成於本質型非晶矽層124上的n型微晶矽層126。於一示例中，p型非晶矽層122可形成約60至約300間的厚度，本質型非晶矽層124可形成約1,500至約3,500間的厚度，以及n型微晶矽層126可形成約100至約400間的厚度。第二P-I-N接面區130包含p型微晶矽層132、形成於p型微晶矽層132上的本質型微晶矽層134，以及形成於本質型微晶矽層134上的n型非晶矽層136。於一示例中，p型微晶矽層132可形成約100至約400間的厚度，本質型微晶矽層134可形成約10,000至約30,000間的厚度，以及n型非晶矽層136可形成約100至約500間的厚度。背接觸層150包含但不限於選自由Al、Ag、Ti、Cr、Au、Cu、Pt、其合金及其組合所組成之一群組的材料。
第2圖為可依據本發明一實施例使用之處理腔室200的示意剖面視圖。處理腔室200包含腔室主體202，其包圍用以將基材206支承於其上的基座204。基材206包含例如用於太陽能面板製造、平面顯示器製造、有機發光顯示器製造等等的玻璃或聚合物基材。
基材206可放在腔室主體202中橫越自氣體分配噴氣頭208開始之處理區232的基座204上。基材206可經由穿過腔室主體202設置的流量閥開口216，進出處理腔室200。
氣體分配噴氣頭208可具有面對處理區232與基材206的下游面210。氣體分配噴氣頭208亦可具有相對於下游面210設置的上游面212。複數個氣體通道214從上游面212至下游面210延伸穿過氣體分配噴氣頭208。
處理氣體可從第一氣源228導入處理腔室200中。處理氣體從第一氣源228經由氣管230通過背板220的中央區。氣體散佈在形成於背板220與氣體分配噴氣頭208之上游面212間的氣室222中。處理氣體接著擴散通過氣體分配噴氣頭208至處理區232中。
RF功率源224在氣管230處耦接至處理腔室200。當使用RF功率時，RF電流流經背板220、突出部218以及氣體分配噴氣頭208的下游面210，於該處其將處理區232中的處理氣體引燃成電漿。
難以在大面積基材上沉積一致且均勻的膜。尤其是，當在大面積多角形基材的表面上沉積膜時，角落區處通常增加了均勻性困難度。因此，在本發明之一實施例中，處理氣體經由背板220的角落區個別導至噴氣頭的角落區208。
第3圖為依據本發明之一實施例，處理腔室300之背板320的示意等角視圖。於一實施例中，氣源328將處理氣體供應至處理腔室300。來自氣源328的處理氣體可通過背板320的中央區321而供應。經過背板320之中央區321的處理氣體氣流可經由質流控制器350調控。
於一實施例中，來自氣源328的處理氣體可通過背板320的複數個角落區322而提供。通過背板320之角落區322的處理氣體其氣流及/或壓力，可藉由一或多個質流控制器351調控。於一實施例中，單一質流控制器351調控通過角落區322之處理氣體的氣流。於另一實施例中，通過每一角落區322之處理氣體的氣流，經由不同的質流控制器351調控。
於一實施例中，處理氣體包含一或多個前驅物氣體。處理氣體以第一流速輸送至背板320的中央區321。另外，處理氣體以第二流速輸送至角落區322。因此，可最佳化輸送至中央區321之處理氣體流速對輸送至角落區之處理氣體流速的比例，以於設置在處理腔室300中的基材各處提供改善的沈積均勻性。
於一實施例中，處理氣體可以不同流速輸送至每一角落區322。因此，可最佳化輸送經過中央區321之處理氣體流速對輸送經過每一角落區322之處理氣體流速的比例，以於設置在處理腔室300中的基材各處提供改善的沈積均勻性。
雖然角落區322係描繪成在背板320的角落處，一或多個角落區322亦可沿著背板320的邊緣延伸。如此一來，亦可最佳化至邊緣區的處理氣流，以處理腔室壁的不對稱，例如流量閥開口。
第4圖為依據本發明之一實施例，處理腔室400之背板420的示意等角視圖。於一實施例中，處理氣體可經由複數個氣源供應至處理腔室400。來自第一氣源的處理氣體428可通過背板420的中央區421而供應。通過背板420之中央區421的處理氣體其氣流及/或壓力可經由質流控制器450調控。
於一實施例中，來自第二氣源429的處理氣體可通過背板420的複數個角落區422而供應。通過背板420之角落區422的處理氣體其氣流及/或壓力，可藉由一或多個質流控制器451來調控。於一實施例中，單一質流控制器451調控通過角落區422之處理氣體的氣流及/或壓力。於另一實施例中，通過每一角落區422之處理氣體的氣流及/或壓力係經由不同的質流控制器451調控。
於一實施例中，來自第一氣源428處理氣體包含一或多個前驅物氣體，而來自第二氣源429的處理氣體包含一或多個前驅物氣體。於一實施例中，第一處理氣體混合物由第一氣源428提供，而第二處理氣體混合物則由第二氣源429提供。
於本發明之一實施例中，微晶矽層係沉積在基材上，例如如在第1B圖中所示之本質型微晶矽層134。於一實施例中，第一處理氣體混合物包含在約1：90至約1：110間的矽基氣體對氫氣比例，例如約1：100。於一實施例中，第二處理氣體混合物包含在約1：115至約1：125間的矽基氣體對氫氣比例，例如約1：120。因此，可最佳化處理氣體中前驅物氣體的比例，以於設置在處理腔室400中的基材各處提供改善的沈積均勻性。
於另一實施例中，處理腔室400可用於將非晶矽層與微晶層兩者沉積於相同基材上，以形成太陽能電池，例如第1B圖中所繪示的太陽能電池100。舉例而言，來自第一氣源428處理氣體可通過背板420的中央區421而供應，以於一處理步驟中，形成設置在處理腔室400中之基材上的一非晶矽層，例如形成第1B圖中所繪示之太陽能電池100的本質型非晶矽層124。之後，來自第二氣源429的處理氣體可通過背板420的複數個角落區422而供應，以形成設置在處理腔室400中之基材上的一微晶矽層，例如形成於第1B圖中所示的本質型微晶矽層134。
於一實施例中，來自第一氣源的第一處理氣體可以第一流速輸送至背板420的中央區421。另外，第二處理氣體可以第二流速輸送至角落區422。因此，可最佳化輸送至中央區421之處理氣體流速對輸送至角落區之處理氣體流速的比例，以於設置在處理腔室400中的基材各處提供改善的沈積均勻性。
於一實施例中，處理氣體可以不同流速輸送至每一角落區422。因此，可最佳化輸送經過中央區421之處理氣體流速對輸送經過每一角落區422之處理氣體流速的比例，以於設置在處理腔室400中的基材各處提供改善的沈積均勻性。
雖然角落區422係描繪成在背板420的角落處，一或多個角落區422亦可沿著背板420的邊緣延伸。如此一來，亦可最佳化至邊緣區的處理氣流，以處理腔室壁的不對稱，例如流量閥開口。
第5圖為依據本發明之一實施例，處理腔室500之背板520的示意等角視圖。於一實施例中，處理氣體可經由複數個氣源供應至處理腔室500。來自第一氣源的處理氣體528可通過背板520的中央區521而供應。通過背板520之中央區521的處理氣體其氣流及/或壓力可經由質流控制器551調控。
於一實施例中，來自第二氣源529的處理氣體可通過背板520的第一角落區522而供應。來自第三氣源541的處理氣體可通過背板520的第二角落區523而供應。來自第四氣源542的處理氣體可通過背板520的第三角落區524而供應。來自第五氣源543的處理氣體可通過背板520的第四角落區525而供應。
於一實施例中，通過背板520之第一角落區522、第二角落區523、第三角落區524以及第四角落區525的處理氣體其氣流及/或壓力各可藉由質流控制器551來調控。
於一實施例中，來自每一氣源528、529、541、542以及543的處理氣體包含一或多個前驅物氣體。於一實施例中，不同的處理氣體混合物則是自每一個不同的氣源528、529、541、542以及543供應。
於本發明之一實施例中，微晶矽層係沉積在基材上，例如在第1B圖中所示的本質型微晶矽層134。於一實施例中，第一處理氣體混合物係藉由第一氣源528供應，並包含在約1：90至約1：110間的矽基氣體對氫氣比例，例如約1：100。於一實施例中，第二、第三、第四以及第五處理氣體混合物係分別藉由第二氣源529、第三氣源541、第四氣源542以及第五氣源543供應。於一實施例中，第二、第三、第四以及第五氣體混合物各包含約1：115至約1：125間的矽基氣體對氫氣比例。舉例而言，第二、第三、第四以及第五氣體混合物分別包含1：116、1：118、1：122以及1：124的矽基氣體對氫基氣體比例。因此，可最佳化處理氣體中的前驅物氣體比例，以於設置在處理腔室500中的基材各處提供改善的沈積均勻性。
於一實施例中，來自第一氣源的第一處理氣體以第一流速輸送至背板520的中央區521。另外，第二、第三、第四以及第五處理氣體以第二流速輸送至角落區522、523、524以及525。因此，可最佳化供應至中央區521之處理氣體流速對供應至角落區522、523、524以及525之處理氣體流速的比例，以於設置在處理腔室500中的基材各處提供改善的沈積均勻性。
於一實施例中，處理氣體可以不同的流速輸送至各個角落區522、523、524與525。因此，可最佳化通過中央區521之處理氣體流速對通過每一角落區522、523、524與525之處理氣體流速的比例，以於設置在處理腔室500中的基材各處提供改善的沈積均勻性。
雖然角落區522、523、524與525係描繪成在背板520的角落處，一或多個角落區522、523、524與525亦可沿背板520的邊緣延伸。如此一來，亦可最佳化至邊緣區的處理氣流，以處理腔室壁的不對稱，例如流量閥開口。
第6圖為依據本發明之一實施例，背板620的示意底部視圖。背板620具有穿過中央區621中的背板而形成的中央開口660。中央開口660耦接至氣體供應器，例如氣源328、428或528。另外，背板620具有穿過每一角落區622中的背板而形成的角落開口665。於一實施例中，每一角落開口665耦接至單一氣體供應器，例如氣源328或429。於一實施例中，每一角落開口665耦接至不同的氣體供應器，例如氣源529、541、542與543。如前述，此構造能將不同於角落區622的氣體混合物導入中央區621中。另外，此構造能使氣體混合物以不同於角落區622的流速及/或壓力導入中央區621中。
於一實施例中，阻障件670係提供在中央區621與每一角落區622之間，以在背板620與設置於其下的噴氣頭間之每一個別區域中，提供個別的氣室。於一實施例中，阻障件670係貼附至背板620，並朝向坐落在背板620下的噴氣頭延伸。於一實施例中，阻障件670貼附至坐落在背板620下的噴氣頭或與其接觸。於另一實施例中，阻障件670的延伸恰短於坐落在背板620下的噴氣頭。這些構造確保提供至角落區622中的氣體混合物擴散通過坐落在背板620下的噴氣頭，而不與提供至中央區621中的氣體混合物顯著混合。因此，輸送至角落區621的所需氣體混合物控制了設置在噴氣頭下之基材角落區的沈積，進而改善基材表面各處沈積均勻性以及控制。
在所述與第3、4與5圖相關的實施例中，自氣源328、428、429、528、529、541、542、543與544供應的氣體混合物乃以矽基氣體與氫氣的混合物呈現。於該些實施例中，矽基氣體包含單矽烷(SiH4)、二矽烷(Si2H6)、二氯矽烷(SiH2Cl2)、四氟化矽(SiF4)、四氯化矽(SiCl4)等。另外，氣體混合物包含額外的氣體，例如載氣或摻雜劑。於一實施例中，氣體混合物包含矽基氣體、氫氣以及p型摻雜劑或n型摻雜劑。合適的p型摻雜劑包括含硼源，例如三甲基硼(TMB(或B(CH3)3))、二硼烷(B2H6)、三氟化硼(BF3)等。合適的n型摻雜劑包括含磷源，例如膦(phosphine)與類似的化合物。於其他實施例中，氣體混合物包含在處理腔室中設置之基材上沉積所需膜所必需的其他氣體。
儘管上文係關於本發明之特定實施例，但可設想出本發明其他或進一步的實施例，而不背離其基本範圍，其範圍係如下述申請專利範圍所界定者。
100．．．單一接點太陽能電池
101．．．光源或太陽能輻射
102．．．基材
110．．．第一TCO層
120．．．第一P-I-N接面區
122．．．p型非晶矽層
124．．．本質型非晶矽層
126．．．n型非晶矽層
130．．．第二P-I-N接面區
132．．．p型微晶矽層
134．．．本質型微晶矽層
136．．．n型非晶矽層
140．．．第二TCO層
150．．．背接觸層
200．．．處理腔室
202．．．腔室主體
204．．．基座
206．．．基材
208．．．氣體分配噴氣頭
210．．．下游面
212．．．上游面
214．．．氣體通道
216．．．流量閥開口
218．．．突出部
220．．．背板
222．．．氣室
224．．．RF功率源
228．．．第一氣源
230．．．氣管
232．．．處理區
300．．．處理腔室
320．．．背板
321．．．中央區
322．．．角落區
328．．．氣源
350．．．質流控制器
351．．．質流控制器
400．．．處理腔室
420．．．背板
421．．．中央區
422．．．角落區
428．．．第一氣源
429．．．第二氣源
450．．．質流控制器
451．．．質流控制器
500．．．處理腔室
520．．．背板
521．．．中央區
522．．．第一角落區
523．．．第二角落區
524．．．第三角落區
525．．．第四角落區
528．．．處理氣體
529．．．第二氣源
541．．．第三氣源
542．．．第四氣源
543．．．第五氣源
551．．．質流控制器
620．．．背板
621．．．中央區
622．．．角落區
660．．．中央開口
665．．．角落開口
670．．．阻障件
為了更詳細地了解本發明之上述特徵，可參照實施例(某些描繪於附圖中)來理解本發明簡短概述於上之特定描述。然而，需注意附圖僅描繪本發明之典型實施例而因此不被視為其之範圍的限制因素，因為本發明可允許其他等效實施例。
第1A圖為可使用本發明實施例形成之單一接點非晶或微晶矽太陽能電池的簡化示意圖。
第1B圖為太陽能電池之實施例的示意圖，其中該太陽能電池為一朝向光或太陽能輻射定向的多接面太陽能電池。
第2圖為可依據本發明之一實施例使用之處理腔室的示意剖面視圖。
第3圖為依據本發明之一實施例，處理腔室之背板的示意等角視圖。
第4圖為依據本發明之另一實施例，處理腔室之背板的示意等角視圖。
第5圖為依據本發明之一實施例，處理腔室之背板的示意等角視圖。
第6圖為依據本發明之一實施例，背板的示意底部視圖。
500．．．處理腔室
520．．．背板
521．．．中央區
522．．．第一角落區
523．．．第二角落區
524．．．第三角落區
525．．．第四角落區
528．．．處理氣體
529．．．第二氣源
541．．．第三氣源
542．．．第四氣源
543．．．第五氣源
551．．．質流控制器
Claims (21)
- 一種製程設備，其包含：一噴氣頭；一背板，其經安置而與該噴氣頭相鄰，使得一氣室形成在該背板與該噴氣頭之間，其中該氣室係分隔成一中央區與複數個角落區；複數個阻障件，與該背板及該噴氣頭二者接觸，其中每一阻障件經安置，以將該氣室之該些角落區中之一個角落區與該氣室之數個邊緣區的一部分及該氣室之該中央區分隔；一第一氣源，其與穿過該背板之一中央區所形成的一開口流體連通；以及一第二氣源，其與穿過該背板之一角落區所形成的一開口流體連通。
- 如申請專利範圍第1項所述之製程設備，其中該第二氣源係與穿過該背板之每一角落區所形成的一開口流體連通。
- 如申請專利範圍第2項所述之製程設備，更包含一第一質流控制器，其與該第一氣源流體連通，以控制通過穿過背板之該中央區所形成之該開口的氣流。
- 如申請專利範圍第3項所述之製程設備，更包含一第二質流控制器，其與該第二氣源流體連通，以控制通過穿過該背板之每一角落區所形成之該開口的氣流。
- 如申請專利範圍第3項所述之製程設備，更包含複數個第二質流控制器，其中每一第二質流控制器係與該第二氣源流體連通。
- 如申請專利範圍第5項所述之製程設備，其中該背板之每一角落區中的該開口具有一個別的第二質流控制器與該開口流體連通。
- 如申請專利範圍第2項所述之製程設備，其中每一阻障件係貼附至該背板。
- 一種製程設備，其包含：一噴氣頭；一背板，其經安置而與該噴氣頭相鄰，使得一氣室形成在該背板與該噴氣頭之間，其中該氣室包含一中央區以及複數個角落區；複數個阻障件，與該背板及該噴氣頭二者接觸，其中每一阻障件經安置，以將該氣室之該些角落區中之一個角落區與該氣室之數個邊緣區的一部分及該氣室之該中央區分隔； 一第一氣源，其與該氣室之該中央區流體連通；一第一質流控制器，其與該第一氣源以及該氣室之該中央區流體連通；一第二氣源，其與該氣室之至少一角落區流體連通；以及一第二質流控制器，其與該第二氣源以及該氣室之該至少一角落區流體連通。
- 如申請專利範圍第8項所述之製程設備，更包含複數個第二質流控制器，其中該氣室之每一角落區具有一第二質流控制器與該角落區流體連通。
- 如申請專利範圍第8項所述之製程設備，更包含複數個第二氣源，其中該氣室之每一角落區具有一第二氣源與該角落區連通。
- 如申請專利範圍第10項所述之製程設備，更包含複數個第二質流控制器，其中該氣室之每一角落區具有一第二質流控制器與該角落區流體連通。
- 一種製程設備，其包含：一噴氣頭；一背板，其與該噴氣頭並列，使得一氣室係形成在該背板與該噴氣頭之間，其中該氣室包含一中央區以及 複數個角落區；複數個阻障件，與該背板及該噴氣頭二者接觸，其中每一阻障件經安置，以將該氣室之該些角落區中之一個角落區與該氣室之數個邊緣區的一部分及該氣室之該中央區分隔；一氣源，其與該氣室之該中央區以及該些角落區流體連通；一第一質流控制器，其與該氣源以及該氣室之該中央區流體連通；以及一第二質流控制器，其與該氣源以及該氣室之該些角落區中的至少一者流體連通。
- 如申請專利範圍第12項所述之製程設備，其中該阻障件係貼附至該背板。
- 如申請專利範圍第12項所述之製程設備，其中該第二質流控制器係與該氣室之該些角落區中的每一者流體連通。
- 如申請專利範圍第12項所述之製程設備，更包含複數個第二質流控制器，其中該氣室之每一角落區係與該些第二質流控制器中之一者流體連通。
- 一種用以沉積薄膜的方法，其包含： 將一第一氣體混合物導入一氣室之一中央區中，該氣室係形成在一製程設備的一背板以及一噴氣頭之間，其中該氣室係由與該背板及該噴氣頭二者接觸的複數個阻障件分隔成該中央區及複數個角落區，其中每一阻障件經安置，以將該氣室之該些角落區中之一個角落區與該氣室之數個邊緣區的一部分及該氣室之該中央區分隔；將一第二氣體混合物導入該氣室之該複數個角落區中；以及使用該複數個阻障件實質上防止該第一氣體混合物與該第二氣體混合物在擴散通過該噴氣頭前混合。
- 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中該第一氣體混合物包含矽基氣體對氫氣的比例在約1：90至約1：110之間。
- 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中該第二氣體混合物包含矽基氣體對氫氣的比例在約1：115至約1：125之間。
- 如申請專利範圍第18項所述之方法，其中該矽基氣體係選自由單矽烷、二矽烷以及二氯矽烷所組成之群組。
- 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中該第二氣 體混合物係導入該氣室之每一角落區中。
- 如申請專利範圍第16項所述之方法，更包含將一第三氣體混合物導入該氣室之一第二角落區中。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US10841508P | 2008-10-24 | 2008-10-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201026886A TW201026886A (en) | 2010-07-16 |
| TWI531674B true TWI531674B (zh) | 2016-05-01 |
Family
ID=42117770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW098135997A TWI531674B (zh) | 2008-10-24 | 2009-10-23 | 多處氣體饋送裝置與方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20100104754A1 (zh) |
| KR (2) | KR20110074926A (zh) |
| CN (2) | CN102197458A (zh) |
| TW (1) | TWI531674B (zh) |
| WO (1) | WO2010048165A2 (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105789092B (zh) * | 2016-03-25 | 2019-06-28 | 京东方科技集团股份有限公司 | 基片处理设备 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3381114A (en) * | 1963-12-28 | 1968-04-30 | Nippon Electric Co | Device for manufacturing epitaxial crystals |
| US5725675A (en) * | 1996-04-16 | 1998-03-10 | Applied Materials, Inc. | Silicon carbide constant voltage gradient gas feedthrough |
| US6294026B1 (en) * | 1996-11-26 | 2001-09-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Distribution plate for a reaction chamber with multiple gas inlets and separate mass flow control loops |
| EP0854210B1 (en) * | 1996-12-19 | 2002-03-27 | Toshiba Ceramics Co., Ltd. | Vapor deposition apparatus for forming thin film |
| US6086677A (en) * | 1998-06-16 | 2000-07-11 | Applied Materials, Inc. | Dual gas faceplate for a showerhead in a semiconductor wafer processing system |
| US6302964B1 (en) * | 1998-06-16 | 2001-10-16 | Applied Materials, Inc. | One-piece dual gas faceplate for a showerhead in a semiconductor wafer processing system |
| US6289842B1 (en) * | 1998-06-22 | 2001-09-18 | Structured Materials Industries Inc. | Plasma enhanced chemical vapor deposition system |
| KR100331544B1 (ko) * | 1999-01-18 | 2002-04-06 | 윤종용 | 반응챔버에 가스를 유입하는 방법 및 이에 사용되는 샤워헤드 |
| JP3668079B2 (ja) * | 1999-05-31 | 2005-07-06 | 忠弘 大見 | プラズマプロセス装置 |
| KR100767762B1 (ko) * | 2000-01-18 | 2007-10-17 | 에이에스엠 저펜 가부시기가이샤 | 자가 세정을 위한 원격 플라즈마 소스를 구비한 cvd 반도체 공정장치 |
| US20060191637A1 (en) | 2001-06-21 | 2006-08-31 | John Zajac | Etching Apparatus and Process with Thickness and Uniformity Control |
| KR100450068B1 (ko) * | 2001-11-23 | 2004-09-24 | 주성엔지니어링(주) | Ｃｖｄ 장치의 멀티섹터 평판형 샤워헤드 |
| CN101068950A (zh) * | 2003-05-30 | 2007-11-07 | 阿维扎技术公司 | 气体分配系统 |
| JP5519105B2 (ja) * | 2004-08-02 | 2014-06-11 | ビーコ・インストゥルメンツ・インコーポレイテッド | 化学気相成長の方法及び化学気相成長リアクタ用のガス供給システム |
| US7429410B2 (en) * | 2004-09-20 | 2008-09-30 | Applied Materials, Inc. | Diffuser gravity support |
| WO2007066472A1 (ja) * | 2005-12-06 | 2007-06-14 | Ulvac, Inc. | ガスヘッド及び薄膜製造装置 |
| US7674394B2 (en) * | 2007-02-26 | 2010-03-09 | Applied Materials, Inc. | Plasma process for inductively coupling power through a gas distribution plate while adjusting plasma distribution |
| US7976631B2 (en) * | 2007-10-16 | 2011-07-12 | Applied Materials, Inc. | Multi-gas straight channel showerhead |
| US20090258162A1 (en) * | 2008-04-12 | 2009-10-15 | Applied Materials, Inc. | Plasma processing apparatus and method |
-
2009
- 2009-10-20 KR KR1020117011784A patent/KR20110074926A/ko not_active Application Discontinuation
- 2009-10-20 US US12/582,163 patent/US20100104754A1/en not_active Abandoned
- 2009-10-20 WO PCT/US2009/061303 patent/WO2010048165A2/en active Application Filing
- 2009-10-20 CN CN2009801424910A patent/CN102197458A/zh active Pending
- 2009-10-20 CN CN201610284620.1A patent/CN105755451A/zh active Pending
- 2009-10-20 KR KR1020167023775A patent/KR101832478B1/ko active IP Right Grant
- 2009-10-23 TW TW098135997A patent/TWI531674B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102197458A (zh) | 2011-09-21 |
| KR101832478B1 (ko) | 2018-02-26 |
| WO2010048165A2 (en) | 2010-04-29 |
| WO2010048165A3 (en) | 2010-08-12 |
| CN105755451A (zh) | 2016-07-13 |
| KR20110074926A (ko) | 2011-07-04 |
| TW201026886A (en) | 2010-07-16 |
| KR20160106768A (ko) | 2016-09-12 |
| US20100104754A1 (en) | 2010-04-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9714465B2 (en) | Gas distribution blocker apparatus | |
| US6638839B2 (en) | Hot-filament chemical vapor deposition chamber and process with multiple gas inlets | |
| US8147614B2 (en) | Multi-gas flow diffuser | |
| Barankin et al. | Plasma-enhanced chemical vapor deposition of zinc oxide at atmospheric pressure and low temperature | |
| US9441295B2 (en) | Multi-channel gas-delivery system | |
| US4654226A (en) | Apparatus and method for photochemical vapor deposition | |
| US8298887B2 (en) | High mobility monolithic p-i-n diodes | |
| KR102152786B1 (ko) | 필름 형성 장치 및 방법 | |
| TWI628729B (zh) | 具有可客製之流動注入之磊晶腔室 | |
| TW200908361A (en) | An apparatus for depositing a uniform silicon film and methods for manufacturing the same | |
| JPS5892217A (ja) | 半導体装置作製方法 | |
| TW200933917A (en) | Plasma treatment between deposition processes | |
| US6994887B2 (en) | Chemical vapor deposition apparatus and film deposition method | |
| KR101349266B1 (ko) | 플라즈마 처리 장치 및 마이크로 크리스탈 실리콘의 성막 방법 | |
| TWI531674B (zh) | 多處氣體饋送裝置與方法 | |
| US20120100311A1 (en) | Apparatus for forming deposited film and method for forming deposited film | |
| KR101460557B1 (ko) | 플라즈마 처리장치 | |
| JP2013541641A (ja) | 真空プロセス機器用のガス供給装置 | |
| JPH0458173B2 (zh) | ||
| US20110263074A1 (en) | Apparatus and methods for reducing light induced damage in thin film solar cells | |
| KR101405625B1 (ko) | Ｃｖｄ 장치 | |
| JPH0436448B2 (zh) | ||
| JP2013071883A (ja) | 基板表面処理方法および基板表面処理装置 | |
| JPS6323671B2 (zh) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |