[发明专利]具有可重置沉积区域的化学气相沉积装置

说明书

本发明涉及一种用于多个衬底上的等离子体辅助化学气相沉积的装置，包括：‑腔室(2)，配置为执行等离子体辅助化学气相沉积，‑托架(4)，包括n个堆叠的板(P1，P2)，每个板支撑至少一个衬底，板(P1，P2)由导电材料制成并且彼此电绝缘，‑连接到腔室的气体供应和排放装置(6)，‑发电机(8)，‑在发电机和板之间的电连接电路(10)，包括开关装置(C1、C2)，使得至少在一个开关状态下，两个相邻的板具有相同的极性并且两个相邻的板具有相反的极性。

技术领域和背景技术

本发明涉及具有可重置沉积区域的等离子体增强化学气相沉积装置。

等离子体增强化学气相沉积或PECVD是一种用于从气态在衬底上沉积薄层的工艺。

例如，这种沉积在制造光伏电池领域实施，用于在衬底(例如由硅制成的)上沉积介电层。

等离子体增强化学气相沉积过程以如下方式进行。化学反应发生在气体形成等离子体之后。例如，通过向一种或几种气体施加由射频源(40kHz至440kHz)产生的放电激励，来从这一种或几种气体中产生等离子体。

例如，电容放电激励通过在两个电极之间施加交流或射频电流来进行。在管的顶部注入气体，等离子体随时间的熄灭和点燃允许获得沿着管的沉积的良好的均匀性。低频激励(40kHz至440kHz)需要几百伏特才能维持放电。这些高电压导致表面的高能离子轰击。操作压力在100mTorrs(毫托)至2000mTorrs之间。

在硅光伏电池的制造中，采用等离子体沉积来进行前表面和后表面以及抗反射层的钝化处理。氮化硅(SiNx)广泛用于利用硅烷(SiH₄)和氨(NH₃)气体的混合物使抗反射层沉积在电池的前面上。硅烷和一氧化二氮(N₂O)可以沉积出氧化硅(SiOx)，一般在几百毫托到几托的压力范围内。

PECVD沉积也广泛用于沉积氧化铝(AlOx)层以钝化具有PERC结构(钝化发射极和背面电池)的光伏电池的后面。

例如，在工业制造的情况下，使用包括堆叠在彼此顶部的多个板的托架(nacelle)以形成电极，这些板彼此电气隔离。每个板形成对一个或多个衬底的支撑，在衬底上需要执行沉积。

为了执行沉积，通过高频发生器将相反极性施加到两个相邻的板。然后在两个相邻的电极之间产生电场，使等形成离子体并沉积在由板支撑的衬底上。

该沉积装置的操作导致所有衬底上的沉积同时发生。然而，可以认为能够只在布置在托架中的部分衬底上进行沉积。

此外，如上所述，在光伏电池的情况下，可以在衬底的两个面上沉积多种不同类型的层。然后期望提供一种允许在衬底的两面上执行差异化沉积的装置。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种PECVD沉积装置，其允许在布置在托架中的衬底上完成沉积方面具有更大的自由度。

上文提出的目的是通过PECVD沉积装置实现的，该PECVD沉积装置包括配置为进行PECVD沉积的腔室、至少一个托架、为板供电的至少一个发电机以及发电机和板之间的电连接装置，至少一个托架包括相互叠加并且彼此电气隔离的多个导电板，连接装置包括开关装置，其允许在开关状态下至少一个板具有与直接相邻的板相同的极性。位于具有相同极性的这两个板之间的区域不是电场所在的位置，并且在该区域中不产生等离子体。然后在位于此区域的衬底上不发生沉积。

沉积装置包括至少三个3板，因此两个相邻的板可以具有相同的极性，并且两个相邻的板可以具有相反的极性。

由于本发明，因此可以至少部分地使板的极化个性化，并且因此至少部分地使沉积个性化。然后可以根据需要来至少部分地配置沉积区域。