一種太陽(yáng)能電池干法制絨工藝用的反應(yīng)腔的腔體結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池片制造裝備、等離子刻蝕、真空反應(yīng)腔技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種太陽(yáng)能電池干法制絨工藝用的反應(yīng)腔的腔體結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]等離子刻蝕(RIE)廣泛應(yīng)用于微電子器件制造，包括半導(dǎo)體芯片、液晶顯示薄膜晶體管(TFT)驅(qū)動(dòng)器、微電機(jī)體系、太陽(yáng)能干法制絨等。它的基本理念是含有氟和氯的前質(zhì)氣體(例如SF6, CF4, CCl4, (:12等)在等離子作用下離化產(chǎn)生F和Cl等具有強(qiáng)力化學(xué)活性的自由基、離子對(duì)基板表面進(jìn)行刻蝕反應(yīng)。為形成等離子體，需要在真空腔體里實(shí)現(xiàn)。一般說(shuō)來(lái)能夠承受真空壓力的有效材料是鋼。但是鋼或鐵跟F或Cl能產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，并且當(dāng)沾染到微電子器件上時(shí)對(duì)其性能會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。
[0003]為解決污染問(wèn)題，業(yè)界通常用鋁合金或陽(yáng)極氧化鋁來(lái)做(RIE)的腔體材料。但是鋁合金不好焊接，所以必須從一整塊的鋁合金鑄件來(lái)掏空加工。這樣不僅材料成本高，而且加工成本高。尤其在本發(fā)明應(yīng)用中把RIE用于太陽(yáng)能電池片表面制絨(稱干法制絨)，需要巨大的腔體，其寬度超過(guò)I米以上。這樣加工成本非常高。
[0004]RIE工藝反應(yīng)腔必須具有以下功能要素:1、承受真空壓力不能有大的變形；2、耐化學(xué)腐蝕；3、不能產(chǎn)生對(duì)硅片污染金屬離子。目前，國(guó)外設(shè)備的工藝反應(yīng)腔的制造方法是用單一的鋁合金鑄件，整體掏空切削加工成型。此方法的主要缺點(diǎn)是:(I)大型反應(yīng)腔體加工難度大，費(fèi)用高；(2)由于大型腔體承受真空壓力，而鋁合金的強(qiáng)度相對(duì)較低，腔壁厚度增大，設(shè)備總體尺寸加大；(3)反應(yīng)腔與門(mén)閥和其他腔體聯(lián)結(jié)相對(duì)困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有的技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種太陽(yáng)能電池干法制絨工藝用的反應(yīng)腔的腔體結(jié)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種太陽(yáng)能電池干法制絨工藝用的反應(yīng)腔的腔體結(jié)構(gòu)，該腔體主體由多塊不銹鋼板材拼裝焊接而成，不銹鋼板材的表面噴鍍特氟龍涂層，特氟龍涂層表面鑲嵌可拆卸的鋁合金內(nèi)襯鎧裝板。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括所述特氟龍涂層為PTFE，PFA，或FEP (美國(guó)DuPond杜邦公司)材料。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括所述不銹鋼板材表面經(jīng)過(guò)噴砂處理。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步包括所述合金內(nèi)襯鎧裝板為鋁板或表面經(jīng)過(guò)深度陽(yáng)極氧化處理的鋁內(nèi)襯鎧裝板。
[0010]本發(fā)明的有益效果是，
(1)相比于整塊鋁加工，多塊不銹鋼板材焊接形成的腔體和可拆卸的小塊鋁合金內(nèi)襯鎧裝板降低了加工難度，減少了交工費(fèi)用；
(2)多塊不銹鋼板材和可拆卸的小塊鋁合金內(nèi)襯鎧裝板的組合在真空壓力下腔體形變?。?br> (3)多塊不銹鋼板材和可拆卸的小塊鋁合金內(nèi)襯鎧裝板的組合拆裝方便，可有效解決反應(yīng)腔與門(mén)閥和其他腔體聯(lián)結(jié)困難的問(wèn)題；
(4)鋁合金內(nèi)襯鎧裝板具有耐化學(xué)腐蝕，能有效阻擋高能粒子對(duì)涂層的轟擊，并且不會(huì)對(duì)娃片造成金屬離子污染。
【附圖說(shuō)明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0012]圖1是RIE工藝反應(yīng)腔腐蝕示意圖。
[0013]圖2是國(guó)外設(shè)備工藝反腔結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3是本發(fā)明反應(yīng)腔結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4是圖3中反應(yīng)腔I部結(jié)構(gòu)放大示圖。
[0016]圖中，1、工藝化學(xué)氣體入口，2、工藝反應(yīng)腔體，3、上平行電極板，4、RF射頻電源，5、化學(xué)氣體產(chǎn)生的F、Cl自由基可能對(duì)腔體的腐蝕，6、因腔體的腐蝕而產(chǎn)生金屬離子析出和污染，7、化學(xué)氣體產(chǎn)生的F、Cl自由基，對(duì)硅片的刻蝕，8、等離子體，9、真空泵，10、下平行電極板，11、晶片，12、不銹鋼板材，13、特氟龍(PTFE)涂層，14、鋁合金內(nèi)襯鎧裝板，15、鋁合金緊固件。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1所示，等離子刻蝕(RIE)工藝反應(yīng)腔腐蝕示意圖。1、表示工藝化學(xué)氣體入口 ；2、是工藝反應(yīng)腔體；3、是上平行電極板；4、是RF射頻電源；5、表示化學(xué)氣體產(chǎn)生的F、Cl自由基可能對(duì)腔體的腐蝕；6、表示因腔體的腐蝕而產(chǎn)生金屬離子析出和污染；7、表示化學(xué)氣體產(chǎn)生的F、Cl自由基，對(duì)硅片的刻蝕；8、為等離子體；9、為真空泵；10、為下平行電極板；11、為晶片。RF射頻電源4把高頻電壓加到平行電極板3、10上，對(duì)腔體內(nèi)低壓化學(xué)氣體放電產(chǎn)生等離子體。這種具有化學(xué)活性的等離子體8，通常由氯氣和碳氟氣體放電產(chǎn)生的，它不僅含有電子、離子，還有大量的活性自由基，如Cl、F、Cl-、F-等。這些化學(xué)氣體產(chǎn)生的F、C1自由基7在鞘層電壓的作用下，轟擊裸露的晶片11表面從而對(duì)晶片11的各向異性刻蝕。另一方面，在工藝進(jìn)行時(shí)，腔體處于等離子體中，化學(xué)氣體產(chǎn)生的F、C1自由基可能對(duì)腔體的腐蝕5會(huì)與腔壁金屬的Fe等反應(yīng)并進(jìn)去到氣氛中，F(xiàn)e離子因腔體的腐蝕而產(chǎn)生金屬離子析出和污染6附著在基板表面，對(duì)基板產(chǎn)生致命的金屬離子污染。
[0018]如圖2所示，現(xiàn)有技術(shù)中的RIE工藝反應(yīng)腔體采用單一的鋁合金鑄件，是整體掏空切削加工成型的，加工比較麻煩。與載板傳輸、氣體分布、真空抽氣、真空檢測(cè)、離子源安裝的許多加工特征不是本發(fā)明的主要改進(jìn)點(diǎn)，故不在示意圖上完全表示了。
[0019]如圖3、4所示，本發(fā)明的反應(yīng)腔結(jié)構(gòu)示意圖。腔體主結(jié)構(gòu)由多塊不銹鋼板材12拼裝焊接而成。不銹鋼板材12的表面噴鍍特氟龍涂層13。為了增強(qiáng)特氟龍涂層13與不銹鋼板材12表面的結(jié)合力，不銹鋼板材12表面需噴砂處理。經(jīng)過(guò)高溫固化的特氟龍涂層13，能有效防止工藝活性氣體對(duì)不銹鋼板材12表面的化學(xué)腐蝕。特氟龍涂層13表面鑲嵌可拆卸的鋁合金內(nèi)襯鎧裝板14。鋁合金內(nèi)襯鎧裝板14可直接是鋁板，或者是表面經(jīng)過(guò)深度氧化處理的鋁內(nèi)襯鎧裝板。鋁合金內(nèi)襯鎧裝板14邊緣做成插口式，相互之間的搭接沒(méi)有垂直通縫，這樣能有效阻擋高能粒子對(duì)特氟龍涂層13的直接轟擊。鋁合金內(nèi)襯鎧裝板14，通過(guò)鋁合金緊固件15，固定在不銹鋼板材12上。若鋁合金內(nèi)襯鎧裝板14需要清洗或更換，可拆除鋁合金緊固件15，從而方便拆卸鋁合金內(nèi)襯鎧裝板14。本發(fā)明的鋁合金內(nèi)襯鎧裝板具有耐蝕性，能有效阻擋高能粒子對(duì)涂層的轟擊，并且不會(huì)對(duì)硅片造成金屬離子污染。
[0020]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明，所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于太陽(yáng)能干法制絨領(lǐng)域。對(duì)于液晶顯示、電子IC制造等相關(guān)(RIE)刻蝕設(shè)備，以及在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，派生的系列產(chǎn)品，例如具備用氟化合物自動(dòng)清洗腔體功能的等離子源強(qiáng)化的真空鍍膜(PECVD)腔體，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明，所提交的權(quán)利要求書(shū)確定的專利保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種太陽(yáng)能電池干法制絨工藝用的反應(yīng)腔的腔體結(jié)構(gòu)，其特征是， 該腔體主體由多塊不銹鋼板材拼裝焊接而成，不銹鋼板材的表面噴鍍特氟龍涂層，特氟龍涂層表面鑲嵌可拆卸的鋁合金內(nèi)襯鎧裝板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池干法制絨工藝用的反應(yīng)腔的腔體結(jié)構(gòu)，其特征是，所述特氟龍涂層為PTFE，PFA,或FEP材料。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池干法制絨工藝用的反應(yīng)腔的腔體結(jié)構(gòu)，其特征是，所述不銹鋼板材表面經(jīng)過(guò)噴砂處理。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池干法制絨工藝用的反應(yīng)腔的腔體結(jié)構(gòu)，其特征是，所述鋁合金內(nèi)襯鎧裝板為鋁板或者表面經(jīng)過(guò)深度陽(yáng)極氧化處理的鋁內(nèi)襯鎧裝板。
【專利摘要】本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池片制造裝備、等離子刻蝕、真空反應(yīng)腔技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種太陽(yáng)能電池干法制絨工藝用的反應(yīng)腔的腔體結(jié)構(gòu)。腔體主體由多塊不銹鋼板材拼裝焊接而成，不銹鋼板材的表面噴鍍特氟龍涂層，特氟龍涂層表面鑲嵌可拆卸的鋁合金內(nèi)襯鎧裝板。特氟龍涂層為PTFE，PFA，或FEP材料。所述不銹鋼板材表面經(jīng)過(guò)噴砂處理。鋁合金內(nèi)襯鎧裝板為鋁板或者表面經(jīng)過(guò)深度陽(yáng)極氧化處理的鋁內(nèi)襯鎧裝板。本發(fā)明降低了加工難度，減少了交工費(fèi)用；在承受大型腔體的真空壓力下變形??；拆裝方便，可有效解決反應(yīng)腔與門(mén)閥和其他腔體聯(lián)結(jié)困難的問(wèn)題；鋁合金內(nèi)襯鎧裝板具有耐化學(xué)腐蝕，能有效阻擋高能粒子對(duì)涂層的轟擊，并且不會(huì)對(duì)硅片造成金屬離子污染。
【IPC分類(lèi)】H01L31/18
【公開(kāi)號(hào)】CN104934505
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510396125
【發(fā)明人】黃培恩, 譚興波, 賈云濤, 上官泉元
【申請(qǐng)人】常州比太科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年7月8日