本發明專利技術涉及一種用于容納要在真空處理工藝中處理的基板的真空室，其包括氣體入口（7）和氣體分配系統（9），所述氣體入口（7）連接至用于容納氣體（A、B）的氣體源，所述氣體分配系統（9）用于將所述氣體（A、B）從所述氣體入口（7）分配到在朝向所述基板的多個位置處的多個通向所述真空室的出口孔（8），其中，氣體分配系統（9）包括第一板（10）和第二板（5），每塊板均具有平坦側面；第一板（10）具有形成出口孔（8）的多個鏜孔（4）；第二板（5）具有布置在平坦側面上的多個通道（6a、6b）；第一板（10）與第二板（5）通過它們的彼此直接接觸的平坦側面安裝到一起，使得第一板（10）的每個鏜孔（4）布置在第二板（5）的通道（6a、6b）終止的位置，氣體（A、B）通過各個通道（6a、6b）分配到鏜孔（4）中；以及各個通道（6a、6b）匯合成連接至氣體入口（7）的至少一個共同通道（6a、6b），從而形成分支布置。包括氣體分配系統（9）的真空室顯著改善了基板涂層的同質性，從而在也降低了制造成本的同時，改善了如此制造的基板的質量。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于容納要在真空處理工藝中處理的基板的真空室，其包括氣體入口和氣體分配系統，所述氣體入口連接至用于容納氣體的氣體源，所述氣體分配系統用于將氣體從氣體入口分配到在朝向所述基板的多個位置處的多個通向所述真空室的出口孔。特別地，本專利技術涉及一種用于均勻地分配前體氣體或在低壓化學氣相沉積反應器中的氣體的系統。該氣體分配系統可應用于所有化學氣相沉積反應器，以改善局部氣流均勻性，從而改善涂層同質性。該系統還允許在沒有靠近基板表面進行預混合的情況下獨立地輸送例如反應前體材料，以減少在反應器本身上的寄生沉積。
技術介紹
大家在本領域中熟知沉積或涂層處理工藝、特別地薄膜沉積處理工藝。特別地對于大面積涂層的制造，沉積均勻性是重要的標準。如今，在薄膜技術中，以小規模實現的層特性需要延伸至大面積的基板。通常，對小區域上的集成規格越嚴，則在較大的區域上需要的均勻性越好。典型的示例是集成電路(IC)工業:在IC工業中，多個薄膜層被彼此調節。需要在整個基板區域上維持所述調節，這一情況使得，在整個晶片上的所有相關層的全部關鍵特性中，良好的均勻性對所述所有相關層十分重要。類似的示例是薄膜太陽能電池應用。在此，需要將允許高效率的電池特性應用于整個集成模塊上。具有“不符合規格”特性的區域將使單獨的電池劣化。這樣的電池具有較低的效率，會帶來較高的串聯電阻。結果，電池特性不良的區域降低了整個太陽能模塊的總性能。對于化學氣相 沉積(CVD)處理工藝，溫度均勻性和氣體分配同質性是最重要的因素。因此，在能夠被泵浦抽氣從而使壓力比大氣壓力還低的真空殼體中，低壓化學氣相沉積(LPCVD)反應器的最相關的部分是:(i)受熱基板載臺，也稱作“熱板”，以在基板上通過加熱來加速前體材料的化學反應，以及(ii)氣體增壓室(gas plenum)，用于在反應室內分配前體材料。如現有技術的圖1所示，所述氣體增壓室可具有不同的設計，但通常由用以減少氣體增壓室上的寄生涂層的冷卻部分1、用以分配氣體的氣體噴射單元2和管網3組成。所述管網3通常具有鏜孔4，所述鏜孔4容易地分布在管網3的長度上，以便允許定量配給氣體和/或前體材料。鏜孔4可封閉在腔室中，與實際處理工藝空間分開，以便允許在可出現局部壓力峰值的鏜孔4位置處容易地均勻分配流入的氣體。噴射板或噴射頭是諸如氣體噴射(shower)單元2的多孔板,所述多孔板上分布著具有諸如Il孔(bores) 4的通孔，以允許氣體從定量配給室傳輸至處理工藝空間。現有技術已知:利用管網3這樣分配在氣體增壓室內的氣體或前體材料，但這需要復雜的維護，這包括:拆卸所有的管道，在安裝階段期間檢查管道的整體取向，檢查框架與管道之間的大量密封等。此外，從管網3獲得的氣流均勻性較差，并且在無需非常復雜設計的情況下改善氣流均勻性的可能性非常有限。在該構造中，管網3的分配管道位于在如上所述的單獨氣體增壓室中的諸如氣體噴射單元2的冷卻/噴射板之后。前體材料在該氣體增壓室內混合，并可甚至部分地起反應。這樣的寄生沉積可能在氣體增壓室內出現，寄生沉積還可降低有些氣體分配器在耗時方面的功能指標。如果僅僅為了避免前體材料在氣體增壓室內發生化學反應，就不得不使用超過一個的獨立管線，那么這會進一步提高整個分配系統的復雜性，進一步降低設計自由度。
技術實現思路
因此，本專利技術的目的是克服先前描述的現有技術的缺陷，即提供一種具有管道系統的真空室，所述管道系統在真空室中將氣體更均勻地分配到要處理的基板上，從而改善了基板的涂層同質性。通過獨立權利要求達到該目的。在從屬權利要求中詳述了有利的實施例。特別地，該目的通過一種用于容納要在真空處理工藝中處理的基板的真空室達至IJ，所述真空室包括氣體入口和氣體分配系統，所述氣體入口連接至用于容納氣體的氣體源，所述氣體分配系統用于將所述氣體從氣體入口分配到在朝向所述基板的多個位置處的多個通向所述真空室的出口孔，其中，氣體分配系統包括第一板和第二板，每塊板均具有平坦側面；第一板具有形成出口孔的多個鏜孔；第二板具有布置在平坦側面上的多個通道；第一板與第二板通過它們的彼此直接接觸的平坦側面安裝到一起，使得第一板的每個鏜孔布置在第二板的通道終止的位置處，使得氣體可通過各個通道分配到鏜孔中；以及各個通道匯合成連接至氣體入口的至少一個共同通道，從而形成分支布置。因此，本專利技術基于提供一種諸如第二板的所謂二叉樹氣體分配器板的中心思想，所述二叉樹氣體分配器板具有從氣體入口到多個出口孔輸送、分離和/或分配諸如“低反應性”氣體的氣體或氣體混合物的通道，導致均勻的氣體流量分配。結果，達到均勻的氣流，這導致均勻的基板涂層。總之，包括氣體分配系統的真空室顯著改善了基板涂層的同質性，從而在也降低了制造成本的同時，改善了如此制造的基板質量。 在當前專利技術意義上的術語“處理”包括作用于基板的任何化學、物理和/或機械效應。在當前專利技術意義上的術語“基板”包括要用根據本專利技術的真空處理系統處理的元件、部件或工件。基板包括但不局限于具有矩形、方形或圓形形狀的平坦的、板狀的部件。優選地，基板適合于制造薄膜太陽能電池，基板包括浮法玻璃、保險玻璃和/或石英玻璃。更優選地，基板設置成諸如薄玻璃板的、尺寸> Im2的平面的大致平坦的、最優選地完全平坦的基板。在當前專利技術意義上的術語“真空處理”或“真空處理系統”至少包括一殼體，所述殼體用于在比周圍大氣壓力低的壓力下處理所述基板。術語化學氣相沉積(即CVD)及其變體在當前專利技術意義上包括允許在受熱基板上進行層的沉積的眾所周知的技術。通常向真空處理系統供給液體或氣體(氣態前體材料)，其中，前體材料的熱反應導致層的沉積。通常，用于通過采用低壓化學氣相沉積(即LPCVD)工藝而在真空處理系統中產生TCO層的前體材料選擇二乙基鋅(即DEZ)。術語“TC0”代表透明導電氧化物，即TCO層是透明導電層，其中，無論是對CVD、LPCVD、等離子增強化學氣相沉積(即PECVD)或物理氣相沉積(即PVD)來說，以下術語:層、涂層、沉積和膜在該專利技術內都可互換地用于在真空處理中沉積的膜。術語“太陽能電池”或“光生伏打電池”、“PV電池”在當前專利技術意義上包括借助于光生伏打效應能夠將本質上是太陽光的光直接轉換成電能的電氣元件。薄膜太陽能電池通常包括連續地堆疊在基板上的第一電極或前電極、一個或多個半導體薄膜PIN結以及第二電極或背電極。每個PIN結或薄膜光電變換單元都包括被夾在p型層與n型層之間的i型層，其中“P”代表正摻雜，并且“n”代表負摻雜。本質上是本征半導體層的i型層占用所述薄膜PIN結的厚度的大部分，其中，光電變換主要出現在該i型層中。因此，優選地，所述基板是用于制造薄膜光生伏打電池的基板。術語“平坦”在當前專利技術意義上包括不粗糙、即沒有凹槽等的表面。優選地，術語“平坦”意味著相應表面的表面粗糙度等級< N9。在本專利技術意義上的術語“氣體”意味著適于在CVD處理工藝中提供涂層的任何氣體，特別地意味著適于形成制造太陽能電池所需的涂層的任何氣體。優選地，第一板設置成鄰近基板地布置在真空室中的氣體噴射板。第二板優選地設置成用于橫跨基板表面分配氣體的分配器板。更優選地，每個通道包括兩個端部并以管道或導管狀的方式設置成用于將氣體從第一端輸送至第二端。在通本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.09.03 US 61/379,8861.一種用于容納要在真空處理工藝中處理的基板的真空室，其包括氣體入口(7)和氣體分配系統(9)，所述氣體入口(7)連接至用于容納氣體(A、B)的氣體源，所述氣體分配系統(9)用于將所述氣體(A、B)從所述氣體入口(7)分配到在朝向所述基板的多個位置處的多個通向所述真空室的出口孔(8)，其中， 所述氣體分配系統(9)包括第一板(10)和第二板(5)，每塊板均具有平坦側面； 所述第一板(10)具有形成所述出口孔(8)的多個鏜孔(4)； 所述第二板(5)具有布置在所述平坦側面上的多個通道(6a、6b)； 所述第一板(10)與所述第二板(5)通過它們的彼此直接接觸的平坦側面安裝到一起，使得所述第一板(10)的每個鏜孔(4)布置在所述第二板(5)的通道(6a、6b)終止的位置處，使得氣體(A、B)通過所述各個通道(6a、6b)分配到所述鏜孔(4)中；以及 所述各個通道(6a、6b )匯合成連接至所述氣體入口( 7 )的至少一個共同通道(6a、6b )，形成分支布置。2.根據前述權利要求所述的真空室，其中，所述氣體分配系統(9)包括具有平坦側面的背板(14)，所述第二板(5)在兩側上具有兩個相對的平坦側面和兩組相對的通道(6a、6b)，所述背板(14)與所述第二板(5)通過它們的彼此直接接觸的平坦側面安裝到一起，使得氣體(A、B)通過在所述第二板(5)的兩側上的所述通道(6a、6b)分配。3.根據前述權利要求所述的真空室，其中，所述第二板(5)的兩側的所述各個通道(6a、6b)從所述第二板(5)的每側匯合成至少一個共同通道(6a、6b),使得氣體(A、B)分配至所述第二板(5)的每側的所述各個通道(6a、6b)。4.根據前述權利要求2或3中的任一項所述的真空室，其中，所述第二板(5)包括多個第二鏜孔(15)，來自所述 第二板(5)的兩側的所述兩組通道(6a、6b)的氣體(A、B)分配到形成用于氣體(A、B)的共同出口孔(8)的相同鏜孔(4)中。5.根據前述權利要求2或3中的任一項所述的真空室，其中，所述第二板(5)包...
【專利技術屬性】
技術研發人員：洛朗·德蓬，維塔利·沃夫克，歐文·查爾斯·瓦特金斯，
申請(專利權)人：東電電子太陽能股份公司，
類型：
國別省市：
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