無掩膜局域蝕刻裝置、無掩膜局域蝕刻系統制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供無掩膜局域蝕刻裝置和無掩膜局域蝕刻系統，其包括：供液管，其向被蝕刻物的表面提供化學試劑；以及排液管，其將上述化學試劑與上述被蝕刻物反應后的物質從上述表面去除；其中，上述排液管和上述供液管中的一個為內管，另一個為外管，上述外管的蝕刻端口的形狀與上述被蝕刻物的被蝕刻處的形貌和/或形狀相對應。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于太陽電池
，具體涉及無掩膜局域蝕刻裝置和無掩膜局域蝕刻系統。
技術介紹
局域蝕刻(又稱為局域腐蝕或局域刻蝕)是利用化學或物理的方法，在材料表面的某一個或一個以上的特定區域，將一層或一層以上的化學組成或物理性質不同的材料去除，使該材料形成特定的空間或/和材料結構，以便形成有特定光學性能、電學性能和/或光電性能的器件?，F有的局域蝕刻技術主要有一下幾種。A.光刻光刻是一種有掩膜的化學蝕刻，其是先在材料表面覆蓋一層保護膜即光刻膠，然后用光照射該保護膜上的一定區域，使被照射區域的保護膜分解，或使被照射區域以外的保護膜分解，然后使用化學試劑將保護膜分解區域或未被分解的區域露出的表面材料蝕刻掉。該方法的優點主要是蝕刻得到的蝕刻坑的線寬可以很小，能達到30納米；蝕刻對剩下的材料的損傷也很小。但光刻致命的弱點一是使用的光刻膠對環境污染大；二是光刻工藝的成本較高。B.等離子蝕刻等離子蝕刻是在放置被蝕刻材料的腔體內通入一種或多種工作氣體，在電場作用下產生等離子體，接著該等離子體轟擊材料表面需要蝕刻的表面，直到達到一定蝕刻深度。不需要蝕刻的材料表面區域被掩膜板覆蓋，以達到保護作用。等離子蝕刻的優點是掩膜板可以重復利用，但不足之處是蝕刻后排出的氟化物等廢氣一般較難處理，該廢氣對環境的污染也較大，還有，蝕刻的速度也較慢。C.電子束蝕刻電子束蝕刻是用電子束直接轟擊材料表面需要蝕刻的區域，使該區域出現一定的凹坑結構。該方法優點是蝕刻結構的線寬最小，甚至可達到10納米，但是該方法工藝速度非常慢，設備昂貴，成本很高。D.激光蝕刻在對蝕刻線寬要求不高的情況下，即線寬可以大于5微米，有的器件蝕刻工藝可以采用激光蝕刻方法。激光蝕刻是采用高能量密度的激光，照射材料表面需要蝕刻的區域，該區域的表面材料經受受熱、融化、汽化、形成等離子體、揮發、濺射等一系列復雜的物理甚至化學等過程，最終形成一定形狀的凹坑。該方法的優點是不需要掩膜，蝕刻速度很快，但其缺點是蝕刻后對材料表層有損傷，損傷層深度一般達到10微米以上。激光蝕刻后，還要需要對其損傷的區域進行后繼的化學或物理處理，以消除這些損傷。
技術實現思路
以上傳統蝕刻方法的主要問題是1.光刻技術需要光刻膠，該光刻膠對環境污染較大，成本較高；2.等離子蝕刻也需要掩膜，所產生的氟化物等廢氣對環境污染較大；3.電子束蝕刻工藝速度很慢，價格昂貴；4.激光蝕刻對被蝕刻材料損傷很大。針對傳統的蝕刻方法所存在的問題，本技術提出一種無掩膜局域蝕刻裝置、無掩膜局域蝕刻方法及無掩膜局域蝕刻系統，具體提供了以下的裝置、方法及系統。一種無掩膜局域蝕刻裝置，包括供液管，其向被蝕刻物的表面提供化學試劑；以及排液管，其將上述化學試劑與上述被蝕刻物反應后的物質從上述表面去除；其中，上述排液管和上述供液管中的一個為內管，另一個為外管，上述外管的蝕刻端口的形狀與上述被蝕刻物的被蝕刻處的形貌和/或形狀相對應。該裝置還包括連接部件，其以上述供液管和上述排液管可相對移動的方式，將上 述供液管和上述排液管連接。上述被蝕刻物包括太陽電池或太陽電池組件，上述表面包括上述太陽電池或太陽電池組件的正面、背面和/或側面。在上述外管和上述要被蝕刻的表面之間的密封部件。上述外管的蝕刻端口的形狀為凹槽形狀。上述連接部件以將上述供液管和上述排液管的連接處密封的方式，將將上述供液管和上述排液管連接。上述連接部件包括波紋管、彈簧部件、螺紋部件或其組合。上述排液管的內部為負壓。一種無掩膜局域蝕刻系統，包括上述任一項所述的無掩膜局域蝕刻裝置。上述化學試劑包括H20、H3PO4, HNO3> HF、NaOH, Κ0Η、有機溶劑或其混合物。一種無掩膜局域蝕刻方法，包括以下步驟利用供液管向被蝕刻物的表面提供化學試劑；利用排液管將上述化學試劑與上述被蝕刻物反應后的物質從上述表面去除；以及通過使上述供液管和上述排液管相對移動，調節蝕刻速度、蝕刻深度和/或蝕刻形貌。上述被蝕刻物包括太陽電池或太陽電池組件，上述表面包括上述太陽電池或太陽電池組件的正面、背面和/或側面。上述排液管和上述供液管中的一個為內管,另一個為外管。上述調節蝕刻速度、蝕刻深度和/或蝕刻形貌的步驟包括通過使上述內管相對于上述外管在縱向移動，調節蝕刻速度、蝕刻深度和/或蝕刻形貌。上述外管的蝕刻端口的形狀與上述被腐蝕物的被蝕刻處的形貌和/或形狀相對應。上述外管的蝕刻端口的形狀為凹槽形狀。上述的任一項所述的無掩膜局域蝕刻方法，還包括以下步驟在上述被蝕刻物在蝕刻坑的深度方向具有不同組分的材料的情況下，變更上述化學試劑的成分、比例和/或溫度。上述化學試劑包括H20、H3PO4, HNO3> HF、NaOH, Κ0Η、有機溶劑或其混合物。多個任一項所述的無掩膜局域蝕刻裝置。上述多個無掩膜局域蝕刻裝置排成陣列。供液管，其向被蝕刻物的表面提供化學試劑；以及排液管，其將上述化學試劑與上述被蝕刻物反應后的物質從上述表面去除；其中，上述排液管和上述供液管中的一個為內管，另一個為外管，上述外管的蝕刻端口的形狀與上述被蝕刻物的被蝕刻處的形貌和/或形狀相對應。該裝置還包括連接部件，其以上述供液管和上述排液管可相對移動的方式，將上述供液管和上述排液管連接。上述被蝕刻物包括太陽電池或太陽電池組件，上述表面包括上述太陽電池或太陽電池組件的正面、背面和/或側面。·在上述外管和上述要被蝕刻的表面之間的密封部件。上述外管的蝕刻端口的形狀為凹槽形狀。上述連接部件以將上述供液管和上述排液管的連接處密封的方式，將將上述供液管和上述排液管連接。上述連接部件包括波紋管、彈簧部件、螺紋部件或其組合。上述排液管的內部為負壓。一種無掩膜局域蝕刻系統，包括多個任一項所述的無掩膜局域蝕刻裝置。上述多個無掩膜局域蝕刻裝置排成陣列。本技術的無掩膜局域蝕刻裝置、方法及系統，是在不需要在被蝕刻材料表面覆蓋掩膜的情況下，就可以使該材料表面的特定區域的原位材料與外來化學物質發生化學反應，在原位材料被消耗的區域形成凹坑，以達到蝕刻的目的；在該材料表面的不需要被蝕刻的區域，外來化學物質不與被加工材料接觸，因而也就不發生化學蝕刻反應。附圖說明圖I是本技術的一個實施例的無掩膜局域蝕刻裝置的外觀立體圖。圖2是本實施例的無掩膜局域蝕刻裝置的縱向剖面透視圖。圖3是利用本實施例的無掩膜局域蝕刻裝置蝕刻材料表面的工作原理圖。圖4是利用本實施例的無掩膜局域蝕刻裝置去除太陽電池漏電的示意圖。圖5是利用本實施例的無掩膜局域蝕刻裝置蝕刻組件的示意圖。圖6是本技術的無掩膜局域蝕刻裝置的變形例的外觀立體圖。圖7是利用該變形例的無掩膜局域蝕刻裝置進行邊緣蝕刻的分解示意圖。圖8是利用該變形例的無掩膜局域蝕刻裝置進行邊緣蝕刻的示意圖。標號說明I外管；2內管；3連接部件；4外管外接端；5被蝕刻物；6化學試劑；7反應生成物及化學殘留物；8泄漏氣體；9混合物；10減反膜；11發射區；12基區；13背電極；14前表面玻璃；15EVA ；16太陽電池；17EVA ；18背板。具體實施方式以下，參照附圖詳細說明本技術的實施例。另外，在以下的說明中，附圖中的各個部分的長短、大小、薄厚、尺寸、比例等可能與實際的不同。本實施例的無掩膜局域蝕刻裝置包括供液管，其向被蝕刻物的表面提供化本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無掩膜局域蝕刻裝置，其特征在于，包括：供液管，其向被蝕刻物的表面提供化學試劑；以及排液管，其將上述化學試劑與上述被蝕刻物反應后的物質從上述表面去除；其中，上述排液管和上述供液管中的一個為內管，另一個為外管，上述外管的蝕刻端口的形狀與上述被蝕刻物的被蝕刻處的形貌和/或形狀相對應。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張陸成，
申請(專利權)人：張陸成，
類型：實用新型
國別省市：