CN103227090B - 一种线性等离子体源 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了线性等离子体源，应用于太阳能电池生产领域。一种线性等离子体源，包括：外壳，所述外壳形成具有出口的反应室；进气***，包括内部管道，所述内部管道安装在所述外壳上，位于所述反应室内，用于向反应室内释放反应气体；电极***，包括至少两个电极板，所述电极板安装在外壳上，位于所述反应室内的内部管道周围；电磁***，包括电磁线圈，所述电磁线圈安装在所述外壳反应室的出口处，具有等离子出口。本发明实施例结构简单，生产制作成本低，均匀性好，膜层致密性高。

Description

一种线性等离子体源
技术领域
本发明涉及太阳能电池生产领域，特别涉及一种线性等离子体源。
背景技术
随着科技的进步，太阳能电池的应用越来越广泛，在太阳能电池的硅片沉膜或刻蚀的过程中，需要用到线性等离子体源来产生用于沉膜的等离子。
现有技术中，线性等离子体源主要有中空阴极等离子体源、微波线性等离子体源等。现有技术中的微波线性等离子体源，具有与产生微波的装置连接的导管，导管位于反应室内，反应室内安装产生磁场的装置，反应室内先加载了反应气体，导管将微波馈入到反应室中，使反应室中的反应气体形成等离子体，再通过磁场装置的指引由等离子出口向外排出。
但是现有技术的线性等离子体源，生产成本较高，工艺复杂，并且等离子体的均匀性得不到保障。
发明内容
本发明实施例提供结构简单，生产制作成本低，均匀性好，膜层致密性高的一种线性等离子体源。
一种线性等离子体源，包括：外壳，所述外壳形成具有出口的反应室；进气***，包括内部管道，所述内部管道安装在所述外壳上，位于所述反应室内，用于向反应室内释放反应气体；电极***，包括至少两个电极板，所述电极板安装在外壳上，位于所述反应室内的内部管道周围；电磁***，包括电磁线圈，所述电磁线圈安装在所述外壳反应室的出口处，具有等离子出口。
本发明实施例提供的技术方案中，电极板对内部管道所释放的反应气体进行处理产生等离子，结构简单，制作成本低，而且电极板位于内部管道周围，使得产生的等离子更加均匀，并且生产速度更快，再通过电磁线圈产生有效磁场，能够有效约束等离子体的运动方向和增加等离子体密度，使得释放出来的等离子均匀密度大，能够有效的加快沉膜或刻蚀的速度，并使得膜层致密性高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中等离子体源立体示意图；
图2为本发明实施例中等离子体源仰视示意图；
图3为本发明实施例中等离子体源第一分解示意图；
图4为本发明实施例中等离子体源第二分解示意图；
图5为本发明实施例中等离子体源截面示意图；
图6为本发明实施例中第一管道***示意图；
图7为本发明实施例中等离子体源与等离子体截面示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种线性等离子体源。下面进行详细说明。
请参阅图1至图7，图1为本发明实施例中等离子体源立体示意图；图2为本发明实施例中等离子体源仰视示意图；图3为本发明实施例中等离子体源第一分解示意图；图4为本发明实施例中等离子体源第二分解示意图；图5为本发明实施例中等离子体源截面示意图；本发明实施例中等离子体源包括：外壳10，进气***20，电极***30以及电磁***40，其中：
外壳10，包括前盖板11，以及壳体12，所述前盖板11以及壳体12形成反应室，所述壳体12的下底部具有长条状的出口，则所述外壳形成具有出口的反应室。
进气***20，包括内部管道201和外部管道202；
所述内部管道201安装在所述外壳10上，位于所述反应室内，用于向反应室内释放反应气体；本实施例中，具体的，内部管道201一端固定在前盖板11上并与反应气体源连接，另一端固定在壳体12的背部；进一步的，所述内部管道201安装在外壳10的中轴线上；
在本实施例中，所述反应气体包括易电离且不易污染等离子体源的工艺气体，以及易污染等离子体源的工艺气体，具体的，所述易电离且不易污染等离子体源的工艺气体，为氨气，所述易污染等离子体源的工艺气体，为硅烷，内部管道用于释放易电离且不易污染等离子体源的工艺气体，外部管道用于释放易污染等离子体源的工艺气体，则，内部管道201一端与易电离且不易污染等离子体源的工艺气体源连接；
进一步的，所述内部管道201具有多个气孔，使氨气能够简单的从内部管道201内释放到反应室中，具体的，所述气孔均匀的分布在内部管道201上。
由于进气***内外分别设置，这样可以使得易污染等离子体源的工艺气体不通入反应室内，则可以避免反应室中等离子体的附着，有效延长线性等离子体源的维护间隔时间，并且增加了电池片的洁净度，在别的实施例中，可以通过内部管道将所有反应气体直接通入反应室内；
所述外部管道202，位于电磁线圈401下方，邻接等离子出口400，用于释放易污染等离子体源的工艺气体；
进一步的，所述外部管道202采用金属多孔材料制成；
进一步的，所述进气***20还包括：安装在外壳10上，用于固定外部管道202的U形槽203，所述U形槽203能够遮蔽等离子体对外部管道202的污染；
进一步的，所述进气***还包括：第一管道***2020，请参阅图6，所述第一管道***包括与易污染等离子体源的工艺气体源连接的第一主管道2021，与所述第一主管道2021连接的三通2022，与三通2022连接的两条第一分流管道2023，所述两条第一分流管2023道分别与外部管道202的首尾连接，所述易污染等离子体源的工艺气体源用于输出所述易污染等离子体源的工艺气体，由于外部管道202孔隙分布均匀，并且首尾两端同时进气，有效消除气孔分布盲点，使其释放的气体更加均匀。
本实施例中，内部管道仅由一端通入气体，在别的实施例中，所述进气***还包括：第二管道***，所述第二管道***包括与易电离且不易污染等离子体源的工艺气体源连接的第二主管道，与所述第二主管道连接的三通，与三通连接的两条第二分流管道，所述两条第二分流管道分别与内部管道的首尾连接，所述易电离且不易污染等离子体源的工艺气体源用于输出所述易电离且不易污染等离子体源的工艺气体。
电极***30，包括至少两个电极板301，所述电极板301安装在外壳10上，位于所述反应室内的内部管道201周围；
进一步的，在本实施例中，所述电极***30包括两个平行的电极板301，所述电极板301位于内部管道201的两侧；具体的，所述两个平行的电极板301相对于外壳10的中轴线轴对称；
进一步的，所述电极***30还包括电极水冷管道302，安装在每个电极板301的内部，能够有效的对电极板进行降温；本实施例中，电极板301固定在电极水冷管道302上，所述电极水冷管道302固定在前盖板11上；
进一步的，所述线性等离子体源还还包括：低频电源(未图示)，用于向电极板供电，所述低频电源的频率为100至500KHz。在别的实施例中，可以使用高频电源代替，例如13.56MHz的高频电源；
进一步的，所述电极***30还包括安装在两个平行的电极板301之间的滚轮303，安装了滚轮的电极板301更容易拆卸以更换新的电极板301。
在别的实施例中，所述外壳10还包括用于固定电极板301的支架，所述支架与电极板和外壳连接。
采用平行电极板的电离方式，结构简单，生产制造成本低，并且有效增加等离子的形成面积和均匀性。
电磁***40，包括电磁线圈401，所述电磁线圈401安装在所述外壳10反应室的出口处，具有等离子出口400；
进一步的，所述电磁***40还包括安装在电磁线圈401两侧的电磁水冷管道402，有效的对电磁线圈401进行散热。
采用电磁线圈形成有效磁场，能够有效的约束等离子体的运动方向和增加等离子体的密度，有效的加快沉膜或刻蚀的速度，增加等离子体在有效区域分布的均匀性。
在别的实施例中，线性等离子体源可以两个或以上的在同一设备上连续使用。
请参阅图7，为本发明实施例中等离子体源与等离子体截面示意图，内部管道201将易电离且不易污染等离子体源的工艺气体散播到反应室内，电极板301将所述工艺气体电离成等离子体，在电磁线圈401的作用下，等离子体被限制在反应室内并待等离子体密度到达一定程度时，等离子体经过离子出口400发出，外部管道202释放易污染等离子体源的工艺气体，并共同作用与工件，所述工件可以为电池片。
以上对本发明实施例所提供的等离子体源进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种线性等离子体源，其特征在于，包括：
外壳，所述外壳形成具有出口的反应室；
电磁***，包括电磁线圈，所述电磁线圈安装在所述反应室的出口处，具有等离子体出口；
进气***，包括内部管道，所述内部管道安装在所述外壳上，位于所述反应室内，用于向反应室内释放易电离且不易污染等离子体源的工艺气体；
所述进气***还包括外部管道，所述外部管道位于所述电磁线圈下方，邻接所述等离子体出口，用于释放易污染等离子体源的工艺气体；
电极***，包括至少两个电极板，所述电极板安装在外壳上，位于所述反应室内的内部管道周围。
2.根据权利要求1所述的线性等离子体源，其特征在于，
所述内部管道具有多个气孔，所述易电离且不易污染等离子体源的工艺气体为氨气；
所述外部管道采用金属多孔材料制成，所述易污染等离子体源的工艺气体为硅烷；
所述进气***还包括安装在外壳上，用于固定外部管道的U形槽。
3.根据权利要求1所述的线性等离子体源，其特征在于，
所述电极***包括两个平行的电极板，所述电极板位于内部管道的两侧；
所述电极***还包括电极水冷管道，安装在每个电极板的内部。
4.根据权利要求1所述的线性等离子体源，其特征在于，
所述电磁***还包括安装在电磁线圈两侧的电磁水冷管道。
5.根据权利要求1所述的线性等离子体源，其特征在于，所述进气***还包括：
第一管道***，所述第一管道***包括与易污染等离子体源的工艺气体源连接的第一主管道，与所述第一主管道连接的三通，与三通连接的两条第一分流管道，所述两条第一分流管道分别与外部管道的首尾连接，所述易污染等离子体源的工艺气体源用于输出所述易污染等离子体源的工艺气体。
6.根据权利要求1或5所述的线性等离子体源，其特征在于，所述进气***还包括：
第二管道***，所述第二管道***包括与易电离且不易污染等离子体源的工艺气体源连接的第二主管道，与所述第二主管道连接的三通，与三通连接的两条第二分流管道，所述两条第二分流管道分别与内部管道的首尾连接，所述易电离且不易污染等离子体源的工艺气体源用于输出所述易电离且不易污染等离子体源的工艺气体。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的线性等离子体源，其特征在于，还包括：
低频电源，用于向电极板供电，所述低频电源的频率为100至500KHz。
8.根据权利要求3所述的线性等离子体源，其特征在于，所述电极***还包括安装在两个平行的电极板之间的滚轮。
9.根据权利要求1或3所述的线性等离子体源，其特征在于，所述外壳还包括用于固定电极板的支架。
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