CN215163122U - 镀膜装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种镀膜装置。该镀膜装置用于对PECVD中的基材进行镀膜，包括：射频电源，用于提供射频信号；隔离模块，与所述射频电源连接，用于隔离回路中的直流成分；真空腔体，所述真空腔体内设有第一电极板和第二电极板，所述第一电极板的一端与所述射频电源的第一端电连接，所述第二电极板的一端与所述射频电源的第二端电连接；其中，所述第一电极板和所述第二电极板均用于放置所述基材；所述隔离模块还用于对所述第一电极板和接地端之间进行隔离，并用于对所述第二电极板和接地端之间进行隔离。本申请实施例能够在第一电极板和第二电极板均放置基材，并保证基材的成膜均匀性，从而提高镀膜装置的载片量。

Description

镀膜装置

技术领域

本实用新型涉及镀膜技术领域，尤其涉及一种镀膜装置。

背景技术

PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，气相沉积法)，是一种镀膜工艺。其借助射频等方式使含有薄膜成分原子的气体电离，在局部形成等离子体，从而在基材上沉积出所期望的薄膜。

在相关技术中，当工艺电源频率上升至某一值时，管式PECVD的基材只能放在射频电源的接地端或射频输出端，对基材的镀膜效率以及镀膜装置的载片量造成影响。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种镀膜装置，能够在第一电极板和第二电极板均放置基材，并保证基材的成膜均匀性，从而提高镀膜装置的载片量。

根据本实用新型的第一方面实施例的镀膜装置，用于对PECVD中的基材进行镀膜，包括：射频电源，用于提供射频信号；隔离模块，与所述射频电源连接，用于隔离回路中的直流成分；真空腔体，所述真空腔体内设有第一电极板和第二电极板，所述第一电极板的一端与所述射频电源的第一端电连接，所述第二电极板的一端与所述射频电源的第二端电连接；其中，所述第一电极板和所述第二电极板均用于放置所述基材；所述隔离模块还用于对所述第一电极板和接地端之间进行隔离，并用于对所述第二电极板和接地端之间进行隔离。

根据本实用新型实施例的镀膜装置，至少具有如下有益效果：通过隔离模块对射频信号中的直流成分进行隔离，使得第一电极板和第二电极板在相同时间内可接收到等量的等离子体。因此，在保证基材成膜均匀性的情况下，在第一电极板和第二电极板上均可放置基材，提高了真空腔体的载片量，以及基材的镀膜效率。

根据本实用新型的一些实施例，所述隔离模块包括：阻抗匹配模块，与所述射频电源连接；其中，所述阻抗匹配模块包括第一电容和第二电容，所述第一电容与所述第一电极板电连接；所述第二电容与所述第二电极板电连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述隔离模块包括：阻抗匹配模块，与所述射频电源连接；其中，所述阻抗匹配模块包括第三电容，所述第三电容与所述第一电极板电连接；第四电容，所述第四电容的一端与所述阻抗匹配模块电连接，所述第四电容的另一端与所述第二电极板电连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述隔离模块包括：阻抗匹配模块，与所述射频电源连接；第五电容，所述第五电容的一端与所述阻抗匹配模块电连接，所述第五电容的另一端与所述第一电极板电连接；其中，所述阻抗匹配模块包括第六电容，所述第六电容与所述第二电极板电连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述隔离模块包括：阻抗匹配模块，与所述射频电源连接；第七电容，所述第七电容的一端与所述阻抗匹配模块电连接，所述第七电容的另一端与所述第一电极板电连接；第八电容，所述第八电容的一端与所述阻抗匹配模块电连接，所述第八电容的另一端与所述第二电极板电连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述真空腔体内设有至少两块所述第一电极板，每一块所述第一电极板的一端均与所述射频电源的第一端电连接；至少两块所述第二电极板，每一块所述第二电极板的一端均与所述射频电源的第二端连接；其中，每一块所述第一电极板和每一块所述第二电极板均交替设置。

根据本实用新型的一些实施例，每一块所述第一电极板和每一块所述第二电极板均水平放置于所述真空腔体内，至少一块所述第一电极板和至少一块所述第二电极板的上表面用于放置所述基材。

根据本实用新型的一些实施例，每一块所述第一电极板和每一块所述第二电极板均竖直放置于所述真空腔体内，至少一块所述第一电极板的第一表面和/或第二表面用于放置所述基材，至少一块所述第二电极板的第三表面和/或第四表面用于放置所述基材。

根据本实用新型的一些实施例，每一块所述第一电极板与邻近设置的两块所述第二电极板的间距相等，或间距差小于100mm。

根据本实用新型的一些实施例，所述射频信号为对称信号或非对称信号。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型实施例镀膜装置的一模块框图；

图2为本实用新型实施例第一电极板和第二电极板的一结构示意图；

图3为本实用新型实施例第一电极板和第二电极板的另一结构示意图；

图4为本实用新型实施例镀膜装置的一电路结构示意图；

图5为本实用新型实施例镀膜装置的另一电路结构示意图；

图6为本实用新型实施例镀膜装置的另一电路结构示意图；

图7为本实用新型实施例镀膜装置的另一电路结构示意图。

附图标记：

射频电源100、隔离模块200、阻抗匹配模块210、真空腔体300。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

需要说明的是，射频电源的第一端表示射频输出端，第二端表示接地端或另一射频输出端。当第二端表示接地端时，第二电极板可以直接与接地端连接，也可以通过其他元器件间接的与接地端连接。在下列各实施例中，以第二电极板直接与接地端连接为例进行具体说明。

参照图1至图3，本申请实施例提供了一种镀膜装置，用于对PECVD中的基材进行镀膜。该镀膜装置包括：射频电源100、隔离模块200和真空腔体300。射频电源100用于提供射频信号；隔离模块200与射频电源100连接，用于隔离回路中的直流成分；真空腔体300内设有第一电极板301和第二电极板302，第一电极板301的一端与射频电源100的第一端电连接，第二电极板302的一端与射频电源100的第二端电连接。其中，第一电极板301和第二电极板302均用于放置基材303；隔离模块200还用于对第一电极板301和接地端之间进行隔离，并用于对第二电极板302和接地端之间进行隔离。可以理解的是，本申请实施例所提供的镀膜装置可以应用于管式PEVCD、板式PECVD，以及其他形式的PECVD中。在下列各实施例中，以管式PECVD为例进行具体说明。其中，管式PECVD真空腔体300的横截面的形状包括但不限于圆形、正方形、长方形、多边形等。

管式PECVD是一种使用直接法对基材303进行镀膜的方法。具体地，使用石英管作为真空腔体300、电阻炉等加热装置作为加热体，并将基材303放置于石墨舟上，使得基材303或基材303的支撑体作为电极板的一部分。当电极板通电时，真空腔体300内释放的等离子体与基材303直接接触反应并生成薄膜，从而实现对基材303的镀膜操作。例如，将镀膜装置用于HJT太阳能电池的本征非晶硅薄膜及掺杂非晶硅薄膜的制作中。其中，在本实施例以及下述各实施例中，石墨舟的结构可参照第一电极板301和第二电极板302在真空腔体300内的结构。

基材303的材质为硅，第一电极板301和第二电极板302均放置于真空腔体300内，基材303保持在第一电极板301和第二电极板302上，通过射频信号在真空腔体300内生成的等离子体实现对基材303的镀膜。隔离模块200与射频电源100连接，隔离模块200用于隔离射频信号传输至真空腔体的传输回路中的直流成分，并使得第一电极板301和第二电极板302均不直接与接地端连接，从而减少了射频信号在激发等离子体形成的过程中产生的偏压或者非对称电场。由于射频信号通过隔离模块200后所生成的隔离信号具有对称性，因此放置在第一电极板301和第二电极板302的基材303在相同时间内可接收到等量的等离子体。可以理解的是，基材303的材质还可以根据实际需要进行适应性调整。

本申请实施例提供的镀膜装置通过隔离模块200对射频信号中直流成分进行隔离，使得第一电极板301和第二电极板302在相同时间内可接收到等量的等离子体。因此，在保证基材303成膜均匀性的情况下，在第一电极板301和第二电极板302上均可放置基材303，提高了真空腔体300的载片量，以及基材303的镀膜效率。

参照图2和图3，在一些实施例中，真空腔体300内至少设有两块第一电极板301和至少两块第二电极板302。每一块第一电极板301的一端均与射频电源100的第一端电连接；每一块第二电极板302的一端均与射频电源100的第二端连接。具体地，真空腔体300内放置有至少四块电极板，与射频输出端(第一端)连接的是第一电极板301，与接地端(第二端)连接的是第二电极板302，第一电极板301和第二电极板302交替设置。

在一些实施例中，每一块第一电极板301和每一块第二电极板302均水平放置于真空腔体300内，至少一块第一电极板301和至少一块第二电极板302的上表面用于放置基材303。具体地，参照图2，以大地为基准，将一块第一电极板301和相邻放置的第二电极板302作为一组电极板组。当电极板组在真空腔体300内水平放置时，受重力影响，基材303放置于存在RF场的电极板组的第一电极板301的上表面或第二电极板302的上表面。

在一些实施例中，每一块第一电极板301和每一块第二电极板302均竖直放置于真空腔体300内，至少一块第一电极板301的第一表面和/或第二表面用于放置基材303，至少一块第二电极的第三表面和/或第四表面用于放置基材303。具体地，以大地为基准，第一表面和第二表面表示第一电极板301上垂直于地面且相对设置的两个表面，第三表面和第四表面表示第二电极板302上垂直于地面且相对设置的两个表面。例如，在图3所示的结构中，第一表面表示第一电极板301的左侧面，第二表面表示第一电极板301的右侧面，第三表面表示第二电极板302的左侧面，第四表面表示第二电极板302的右侧面。将一块第一电极板301和相邻放置的第二电极板302作为一组电极板组，当电极板组在真空腔体300中竖直放置时，基材303放置于存在RF场的电极板组的第一电极板301的左表面和第二电极板302的右表面，或放置于存在RF场的电极板组的第一电极板301的右表面和第二电极板302的左表面。

在一些实施例中，每一块第一电极板301与相邻放置的两块第二电极板302等间距设置，或间距差小于100mm，以使得基材303成膜均匀。可以理解的是，可以包括一个或多个射频电源100，第一电极板301和第二电极板302的数量还可以根据实际情况进行适应性调整。

参照图4，在一些是实施例中，隔离模块200包括：阻抗匹配模块210，阻抗匹配模块210与射频电源100连接。其中，阻抗匹配模块210包括第一电容C1和第二电容C2，第一电容C1与第一电极板电连接。第二电容C2与第二电极板电连接。具体地，第一电容C1和第二电容C2为阻抗匹配模块210的内部元器件，第一电容C1的一端和第二电容C2一端分别与射频电源100的两端电连接，或通过其他元器件与射频电源100的两端电连接。第一电容C1的另一端和第二电容C2的另一端分别与第一电极板电连接和第二电极板电连接。隔离模块200利用电容特征对射频信号中的直流成分进行隔离，从而减少了射频信号在激发等离子体形成的过程中产生的偏压或者非对称电场，进而实现了在第一电极板和第二电极板上均可放置基材。

参照图5，在一些实施例中，隔离模块200包括：阻抗匹配模块210和第四电容C4。其中，阻抗匹配模块210包括第三电容C3。阻抗匹配模块210与射频电源100连接，第三电容C3与第一电极板电连接。第四电容C4的一端与阻抗匹配模块210电连接，第四电容C4的另一端与第二电极板电连接。具体地，第三电容C3为阻抗匹配模块210的内部元器件，第四电容C4为阻抗匹配模块210的外部元器件。第三电容C3的一端直接与射频电源100电连接，或通过其他元器件与射频电源100电连接。通过在第一电极板和第二电极板的两端分别串联电容(第三电容C3和第四电容C4)，减少了射频信号在激发等离子体形成的过程中产生的偏压或者非对称电场，从而实现在第一电极板和第二电极板上均放置基材。

参照图6，在一些实施例中，隔离模块200包括：阻抗匹配模块210和第五电容C5，其中，阻抗匹配模块210包括第六电容C6。阻抗匹配模块210与射频电源100连接；第五电容C5的一端与阻抗匹配模块210电连接，第五电容C5的另一端与第一电极板电连接；第六电容C6与第二电极板电连接。具体地，第五电容C5为阻抗匹配模块210的外部元器件，第六电容C6为阻抗匹配模块210的外部元器件。第六电容C6的一端直接与射频电源100电连接，或通过其他元器件与射频电源100电连接。通过在第一电极板和第二电极板的两端分别串联电容(第五电容C5和第六电容C6)，减少了射频信号在激发等离子体形成的过程中产生的偏压或者非对称电场，从而实现在第一电极板和第二电极板上均放置基材。

参照图7，在一些实施例中，隔离模块200包括：阻抗匹配模块210、第七电容C7和第八电容C8。阻抗匹配模块210与射频电源100连接；第七电容C7的一端与阻抗匹配模块210电连接，第七电容C7的另一端与第一电极板电连接；第八电容C8的一端与阻抗匹配模块210电连接，第八电容C8的另一端与第二电极板电连接。具体地，第七电容C7和第八电容C8均为阻抗匹配模块210的外部电容，第七电容C7和第八电容C8分别与阻抗匹配模块210连接，并分别与第一电极板和第二电极板电连接，以减少射频信号在激发等离子体形成的过程中产生的偏压或者非对称电场，从而实现在第一电极板和第二电极板上均放置基材。

在上述各实施例中，阻抗匹配模块210用于使射频电源100的内阻与传输线的特性阻抗大小相等且相位相同，或传输线的特性阻抗与电极板(第一电极板和/或第二电极板)负载阻抗大小相等且相位相同。可以理解的是，阻抗匹配模块210所包括的元器件，以及各元器件之间的连接关系，可以根据实际需要进行适应性设置，本申请实施例不作具体限定。

在一些实施例中，射频电源100所提供的射频信号可以为对称信号，也可以为包括某一方向偏压的非对称信号。因此，可以根据射频信号的偏压情况，对隔离模块200中的电容选型进行调整，以调整隔离的直流成分。

本申请实例提供的镀膜装置通过隔离模块中的电容，将相关技术中与接地端连接的电极板悬浮，即电极板不直接与接地端连接，从而减少了射频信号在激发等离子体形成的过程中产生的偏压或者非对称电场，实现在第一电极板和第二电极板上均可放置基材，提高了真空腔体的载片量，以及基材的镀膜效率。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.镀膜装置，用于对PECVD中的基材进行镀膜，其特征在于，包括：

射频电源，用于提供射频信号；

隔离模块，与所述射频电源连接，用于隔离回路中的直流成分；

真空腔体，所述真空腔体内设有第一电极板和第二电极板，所述第一电极板的一端与所述射频电源的第一端电连接，所述第二电极板的一端与所述射频电源的第二端电连接；

其中，所述第一电极板和所述第二电极板均用于放置所述基材；所述隔离模块还用于对所述第一电极板和接地端之间进行隔离，并用于对所述第二电极板和接地端之间进行隔离。

2.根据权利要求1所述的镀膜装置，其特征在于，所述隔离模块包括：

阻抗匹配模块，与所述射频电源连接；

其中，所述阻抗匹配模块包括第一电容和第二电容，所述第一电容与所述第一电极板电连接；所述第二电容与所述第二电极板电连接。

3.根据权利要求1所述的镀膜装置，其特征在于，所述隔离模块包括：

阻抗匹配模块，与所述射频电源连接；其中，所述阻抗匹配模块包括第三电容，所述第三电容与所述第一电极板电连接；

第四电容，所述第四电容的一端与所述阻抗匹配模块电连接，所述第四电容的另一端与所述第二电极板电连接。

4.根据权利要求1所述的镀膜装置，其特征在于，所述隔离模块包括：

阻抗匹配模块，与所述射频电源连接；

第五电容，所述第五电容的一端与所述阻抗匹配模块电连接，所述第五电容的另一端与所述第一电极板电连接；

其中，所述阻抗匹配模块包括第六电容，所述第六电容与所述第二电极板电连接。

5.根据权利要求1所述的镀膜装置，其特征在于，所述隔离模块包括：

阻抗匹配模块，与所述射频电源连接；

第七电容，所述第七电容的一端与所述阻抗匹配模块电连接，所述第七电容的另一端与所述第一电极板电连接；

第八电容，所述第八电容的一端与所述阻抗匹配模块电连接，所述第八电容的另一端与所述第二电极板电连接。

6.根据权利要求1至5任一项所述的镀膜装置，其特征在于，所述真空腔体内设有至少两块所述第一电极板，每一块所述第一电极板的一端均与所述射频电源的第一端电连接；

至少两块所述第二电极板，每一块所述第二电极板的一端均与所述射频电源的第二端连接；

其中，每一块所述第一电极板和每一块所述第二电极板均交替设置。

7.根据权利要求6所述的镀膜装置，其特征在于，每一块所述第一电极板和每一块所述第二电极板均水平放置于所述真空腔体内，至少一块所述第一电极板和至少一块所述第二电极板的上表面用于放置所述基材。

8.根据权利要求6所述的镀膜装置，其特征在于，每一块所述第一电极板和每一块所述第二电极板均竖直放置于所述真空腔体内，至少一块所述第一电极板的第一表面和/或第二表面用于放置所述基材，至少一块所述第二电极板的第三表面和/或第四表面用于放置所述基材。

9.根据权利要求7或8所述的镀膜装置，其特征在于，每一块所述第一电极板与邻近设置的两块所述第二电极板的间距相等，或间距差小于100mm。

10.根据权利要求9所述的镀膜装置，其特征在于，所述射频信号为对称信号或非对称信号。

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