[发明专利]用于线性沉积腔室中的气体分布与等离子体应用的方法与设备

说明书

发明背景

发明领域

本文所述的实施例涉及在基板(例如，具有大表面积的基板)上沉积一个或多个层的方法与设备。

相关技术的描述

光伏特(PV)装置或太阳能电池为将太阳光转换成直流(DC)电功率的装置。PV装置通常形成在具有大表面积的基板上。一般而言，基板包括玻璃片、硅片或其它材料片。在基板上依序沉积多种类型的硅膜以形成PV装置，多种类型的硅膜包括微晶硅膜(μc-Si)、非晶硅膜(a-Si)、多晶硅膜(poly-Si)等等。可在这些硅膜之中或之上沉积透明导电膜或透明导电氧化物(TCO)膜。通常藉由化学气相沉积(CVD)工艺、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺、物理气相沉积(PVD)等其它沉积工艺来在基板上执行薄膜的沉积。

在常规沉积系统中，前驱物气体流过处理腔室中的气体扩散板以在基板上形成薄膜。常规处理腔室通常被设置成根据配方执行单个工艺。根据配方沉积的膜通常包括实质上同质的特性。需要后续的蚀刻和／或沉积工艺来改变膜特性。然而，通常在另一腔室中执行后续蚀刻或沉积。自一个腔室移动基板至另一个腔室需要额外的基板处置，这可能会对基板造成伤害。此外，处理腔室通常在压力接近零或真空大气下运作，而在腔室之间的传送需要对真空的某些破坏与重建。然而，在多个腔室之中的压力循环增加了处理时间与成本。

因此，需要的是一种在单个处理腔室中形成一个或多个层于基板上的设备与方法，以在基板上形成具有不同特性的涂层。

发明概述

本发明一般涉及在具有大表面积的基板上沉积一个或多个层且在基板上形成分阶膜(graded film)的方法与设备。

本发明的一个实施例提供用于在基板上形成薄膜的设备。设备包括腔室、等离子体源与至少一个气体注入源，腔室界定内部体积，等离子体源设置在内部体积中而至少一个气体注入源设置成邻近内部体积中的等离子体源，其中至少一个气体注入源包括输送气体至内部体积的第一通道与第二通道，第一通道在第一压力或第一密度下输送气体而第二通道在第二压力或第二密度下输送气体，第一压力或第一密度不同于第二压力或第二密度。

本发明的另一个实施例提供用于在基板上形成薄膜的设备。设备包括腔室、等离子体源与至少一个气体注入源，腔室界定内部体积，等离子体源设置在内部体积中而至少一个气体注入源与内部体积中的等离子体源电气通信，其中至少一个气体注入源包括用于输送气体至内部体积的第一部分的第一通道与用于输送气体至内部体积的第二部分的第二通道，第一通道在第一压力或第一密度下输送气体而第二通道在第二压力或第二密度下输送气体，第一压力或第一密度不同于第二压力或第二密度，其中第一部分与第二部分实质上分隔开。

本发明的另一个实施例提供用于处理基板的方法。方法包括以下步骤：传送基板至具有内部体积的处理腔室；线性传送基板通过形成于内部体积中的第一等离子体体积，第一等离子体体积具有第一等离子体密度和／或第一等离子体通量；以及线性传送基板通过形成于内部体积中的第二等离子体体积以在基板上形成分阶膜，第二等离子体体积具有第二等离子体密度和／或第二等离子体通量，第二等离子体密度和／或第二等离子体通量不同于第一等离子体密度和／或第一等离子体通量。

附图简述

为了详细理解本发明上述的特征，可参照某些描绘于附图中的实施例来对以上简述的本发明进行更具体描述。然而，需注意附图仅描绘本发明的典型实施例而因此附图不被视为本发明的范围的限制因素，因为本发明可允许其它等效实施例。

图1是处理腔室的一个实施例的等角视图。

图2是处理腔室沿着图1的剖面线2-2的横剖面侧视图。

图3是处理腔室沿着图1的剖面线3-3的横剖面侧视图。

图4是处理腔室的另一实施例的横剖面侧视图。

图5是处理腔室的另一实施例的横剖面侧视图。

图6是处理腔室的另一实施例的横剖面侧视图。

图7是处理腔室的另一实施例的横剖面侧视图。

图8是描绘可利用本文所述的处理腔室形成的涂层800的一个实施例的横剖面侧视图。

为了促进理解，可尽可能应用相同的附图标记来标示图式共有的相同元件。预期一个实施例的元件和／或工艺步骤可有利地并入其它实施例而不需特别详述。

详细描述