【CN209778993U】一种用于生产异质结太阳能电池镀膜的PECVD设备【专利】
PECVD原理及设备结构
真空度检测器
用于实时监测PECVD腔室的真空度 ，一般采用电离规或电容规等源
为PECVD设备提供高电压，一般采用直流 电源，输出电压范围为几千伏至几十千伏。
为PECVD设备提供射频能量，一般采用大 功率射频放大器，输出频率为13.56 MHz 。
偏压电源
电源控制系统
pecvd原理及设备结构
2023-11-06
目录
• 引言 • pecvd原理 • pecvd设备结构 • pecvd工艺控制 • pecvd应用领域 • 结论
01
引言
目的和背景
目的
PECVD是一种用于制备薄膜材料的方法，具有较高的质量和 均匀性，同时具有较低的成本和更广泛的适用范围。
背景
随着科技的发展，对于薄膜材料的需求不断增加，而PECVD 作为一种制备薄膜材料的有效方法，得到了广泛的应用和推 广。
薄膜的结构对它的性能也有重要影响。例如，多晶硅薄膜具有较高的导电性能和机械强度，而单晶硅薄膜则具 有较高的光学性能和电子迁移率。
工艺流程优化
工艺流程设计
为了获得高质量、高性能的薄膜，需要对PECVD工艺流程进行精心设计。这包括前处理、沉积过程、 后处理等各个环节的优化和控制。
设备维护与保养
为了保持设备稳定性和生产效率，需要定期对设备进行维护和保养。例如，清洗反应室、更换电极等 。
06
结论
研究成果总结
01
PECVD原理的发现
PECVD是一种基于等离子体放电的化学气相沉积技术，其原理是利用
辉光放电产生的高能等离子体对薄膜进行沉积。
02 03
PECVD设备结构的研究
PECVD设备通常由反应室、电源、进气系统、排灰系统等组成。反应 室是设备的主要组成部分，其内部结构包括电极、放电空间和沉积表 面。
用于制造异质结太阳能电池的CVD设备及其镀膜方法[发明专利]
![用于制造异质结太阳能电池的CVD设备及其镀膜方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/199bc0626529647d2628527d.png)
专利名称：用于制造异质结太阳能电池的CVD设备及其镀膜方法
专利类型：发明专利
发明人：陈金元,朱帆,石湘波
申请号：CN202010635937.1
申请日：20200703
公开号：CN111910167A
公开日：
20201110
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供用于制造异质结太阳能电池的CVD设备及其镀膜方法。
该CVD设备包括：第一、第二加载/卸载腔，其相应包括纵向间隔交替设置的第一和第二、第三和第四m层托盘承载件；第一、第二CVD工艺腔，其对应接收来自第一、第三m层托盘承载件的托盘、通过第一、第二工艺相应在硅片的第一面、第二面上沉积I/N、I/P型非晶硅薄膜；传输腔，其与第一、第二加载/卸载腔、第一、第二CVD工艺腔可联通地连接且接收来自第一、第三m层托盘承载件的托盘、将托盘对应传送至第一、第二CVD工艺腔、将承载有完成第一、第二工艺的硅片的托盘对应传送至第二、第四m层托盘承载件；硅片翻面装置，其接收对来自第二m层托盘承载件上的托盘进行下料所得的硅片并将其进行翻面。
申请人：上海理想万里晖薄膜设备有限公司
地址：201306 上海市浦东新区江山路2699弄3号
国籍：CN
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PECVD设备介绍
PECVD设备介绍PECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）即等离子体增强化学气相沉积技术，是一种常用于制备薄膜的工艺方法。
该方法利用等离子体激活气体分子，使其在室温下与固体表面反应，形成薄膜。
PECVD设备是实现PECVD技术的关键设备之一，本文将对PECVD设备的工作原理、主要组成部分和应用领域进行详细介绍。
【工作原理】PECVD设备主要由气体输送系统、真空系统、等离子体激发系统、基底加热系统和反应室组成。
其工作原理是将气体通过气体输送系统进入反应室，然后通过真空系统将反应室抽成高真空状态，再利用等离子体激发系统将气体分子激发形成等离子体，最后将等离子体中的活性物种沉积在基底上，形成薄膜。
【主要组成部分】1.气体输送系统：由气体缸、气体流量计和气体控制阀等组成，用于控制和输送反应气体。
2.真空系统：由机械泵和分子泵等组成，用于将反应室抽成高真空状态，以保证薄膜质量。
3.等离子体激发系统：主要包括高频电源、等离子体发生器和电极等，用于产生等离子体并激发气体分子。
4.基底加热系统：由加热源和温度控制器等组成，用于加热基底，提供合适的反应条件。
5.反应室：是进行气体反应的空间，通常采用石英制成，具有良好的耐高温、耐腐蚀性能。
【应用领域】1.半导体器件制备：PECVD设备可用于生长SiO2、SiNx等材料，用于制备MOSFET等半导体器件的绝缘层和通道层。
2.光伏电池制备：PECVD设备可用于制备非晶硅、多晶硅等薄膜，用于制备光伏电池的光吸收层和透明导电层。
3.平板显示器制备：PECVD设备可用于制备低温多晶硅薄膜，用于制备薄膜晶体管面板的薄膜电晶体。
4.光学涂层制备：PECVD设备可用于制备SiO2、Si3N4等材料，用于制备抗反射膜、硬质涂层、光学滤波器等光学涂层。
5.纳米材料合成：PECVD设备可用于合成纳米碳管、纳米颗粒等纳米材料，应用于传感器、催化剂等领域。
pecvd设备
PECVD设备在当今先进科技领域中，PECVD设备扮演着至关重要的角色。
PECVD代表等离子体增强化学气相沉积，是一种重要的薄膜沉积技术，广泛应用于半导体、光伏、显示器件等领域。
PECVD设备的基本原理PECVD设备利用等离子体产生的活性物种，通过气相反应在基片表面沉积薄膜。
基本原理包括：•等离子体生成：在反应室中建立高频射频电场，使气体放电产生等离子体。
•沉积过程：活性物种在等离子体作用下与基片反应，形成所需薄膜。
PECVD设备的组成一般而言，PECVD设备由以下部分组成：1.反应室：容纳气体并产生等离子体的空间。
2.真空系统：维持反应室内的低压环境。
3.进气系统：引入反应气体。
4.电源系统：提供等离子体产生的电场能量。
5.温控系统：控制基片温度。
6.底座：支撑基片并提供加热功能。
PECVD在半导体工业中的应用PECVD在半导体制造领域有着广泛的应用，主要体现在：1.氧化膜制备：用于晶体管的绝缘层制备。
2.氮化硅膜：在隔离栅结构中的应用。
3.光刻胶薄膜：用于对器件进行光影形成。
4.多晶硅膜：应用于太阳能电池等领域。
未来发展趋势随着技术不断更新迭代，PECVD设备也在不断改进和发展：•高温PECVD：增加设备的操作温度范围。
•多室PECVD：实现多层薄膜的连续沉积。
•高效PECVD：提高沉积速率和材料利用率。
结语PECVD设备在现代工业领域扮演着不可或缺的角色，其应用范围和重要性不断扩大。
未来，随着科技的进步和需求的不断增长，PECVD设备将继续发挥重要作用，推动着产业的发展和创新。
2024年PECVD设备市场发展现状
PECVD设备市场发展现状引言PECVD（Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition）是一种常用于半导体加工和薄膜涂层技术的关键工艺。
随着半导体产业的快速发展，PECVD设备市场也在不断扩大。
本文将对PECVD设备市场的发展现状进行分析和总结。
1. 市场概况PECVD设备市场目前呈现稳步增长的态势。
市场受益于半导体行业的持续发展和需求的不断增加。
随着移动通信、物联网和人工智能等新兴技术的兴起，对高性能半导体器件的需求不断增加，进一步推动了PECVD设备市场的发展。
2. 市场驱动因素2.1 技术进步和创新随着科技的进步和创新，对高性能、高可靠性和高稳定性的半导体器件的需求越来越大。
PECVD技术能够提供高质量的薄膜涂层，为半导体器件的制造提供了重要支持，这推动了PECVD设备市场的增长。
2.2 电子元件的多元化需求不仅半导体器件的需求增加，其他电子元件的需求也在不断增加。
PECVD设备可以用于制造各种电子元件，如显示器、光纤通信器件和太阳能电池等，因此在广泛的应用领域中具有巨大潜力。
2.3 区域发展差异不同区域的发展水平和市场需求也会对PECVD设备市场的发展产生影响。
发达国家的高技术产业需求旺盛，推动了市场的增长；而新兴市场则面临着技术更新和设备升级的需求，给市场带来了更多的机遇。
3. 市场竞争格局PECVD设备市场存在着一定的竞争格局。
主要竞争者包括知名的半导体设备制造商和独立的PECVD设备供应商。
这些竞争者通过技术创新、产品质量和售后服务等方面展开竞争，以争夺更多的市场份额。
4. 市场前景和机遇市场的发展前景非常广阔，主要体现在以下几个方面： 4.1 新兴技术的发展随着新兴技术如5G、物联网和人工智能的迅猛发展，对高性能半导体器件的需求将持续增长，由此将带动PECVD设备市场的进一步扩大。
4.2 中国市场的崛起中国成为全球最大的半导体消费市场之一，持续增长的半导体需求将带动PECVD设备市场的增长。
光伏异质结pecvd
光伏异质结pecvd是一种重要的光伏材料制备技术，它采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）技术制备光伏用薄膜，具有较高的光电转换效率、稳定性好、成本低等优点。
异质结（Heterostructure）是指不同半导体材料制成的半导体器件，它具有较高的光电转换效率，适合用于光伏发电领域。
在异质结光伏材料中，两种半导体材料之间的界面称为肖特基界面（Schottky Interface），它具有较低的界面态密度和较高的载流子注入效率，因此能够提高光伏材料的性能。
PECVD（Plasma-enhanced chemical vapor deposition）是一种重要的薄膜制备技术，它采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）技术制备薄膜。
在PECVD过程中，气体在电场作用下形成等离子体，该等离子体能产生强烈的电场和热效应，促进薄膜的生长。
与传统的热生长法相比，PECVD具有较低的温度和时间消耗，能够制备高质量的薄膜材料。
在异质结光伏材料中，PECVD通常用于制备半导体薄膜材料，如硅薄膜、氮化硅薄膜等。
这些薄膜材料的质量直接影响着光伏材料的性能和效率。
通过控制薄膜的厚度、平整度、杂质含量等因素，可以优化薄膜的光学性能和电学性能，从而提高光伏材料的性能。
异质结pecvd技术具有较高的光电转换效率、稳定性好、成本低等优点，因此在光伏领域得到了广泛的应用。
随着技术的不断进步和成本的降低，异质结pecvd技术有望在未来光伏市场中发挥更加重要的作用。
同时，为了进一步提高光伏材料的性能和效率，还需要继续研究新的材料、技术和工艺，如有机无机复合薄膜、柔性薄膜等。
总之，光伏异质结pecvd是一种重要的薄膜制备技术，它可以用于制备高质量的半导体薄膜材料，具有较高的光电转换效率和成本低等优点。
未来随着技术的不断进步和成本的降低，这种技术将在光伏领域发挥更加重要的作用。
PECVD镀膜设备
PECVD镀膜设备PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)是一种通过在低压下使用等离子体来沉积薄膜的技术。
PECVD镀膜设备结合了化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积（PVD）技术的优点，可在较低的温度下制备优质的薄膜。
PECVD镀膜设备的工作原理是将气体引入真空室中，在等离子体的作用下，气体分解成离子和自由基，并沉积在衬底表面上形成薄膜。
反应气体通过电极引入真空室，并在电场的作用下形成等离子体。
等离子体中的电子被加热并激发，产生高能量且高活性的粒子，如离子和自由基。
这些粒子可以与反应气体发生化学反应，并在衬底表面沉积成薄膜。
PECVD镀膜设备具有许多优点。
首先，PECVD可以在相对较低的温度下进行镀膜，以避免对衬底的热损伤。
这对于具有较低熔点和热敏感性的材料是非常重要的。
其次，PECVD可以制备多种类型的薄膜，如氧化物、氮化物、硅酸盐等。
这些薄膜具有不同的物理和化学特性，满足各种特定应用的需求。
PECVD还可以实现薄膜的选择性沉积，通过调整反应气体成分来控制薄膜的成分和性质。
在PECVD镀膜设备中，反应气体的选择和比例起着至关重要的作用。
常用的反应气体包括硅源气体（如二甲基硅烷、三甲基硅烷等）、氮源气体（如氨气、含氮有机化合物等）和辅助气体（如氢气、氧气等）。
反应气体的比例可以通过控制气体流量来调节，以达到所期望的薄膜成分和性质。
设备中还包括真空系统、电源和控制系统等组件，以确保设备的正常运行和薄膜的质量控制。
PECVD镀膜设备广泛应用于微电子、光电子、显示器、太阳能电池等领域。
例如，在微电子领域，PECVD可以用于制备硅氧化物薄膜，用作绝缘层和通道隔离。
在光电子领域，PECVD可以制备氮化硅薄膜，用作光波导层和反射层。
在太阳能电池领域，PECVD可以制备氨基硅薄膜，用作抗反射层。
总之，PECVD镀膜设备是一种高效、灵活和可靠的薄膜制备技术。
一种用于晶体硅异质结太阳电池制作的HWCVD设备[实用新型专利]
![一种用于晶体硅异质结太阳电池制作的HWCVD设备[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/e0c061d86394dd88d0d233d4b14e852458fb3916.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201821326540.9(22)申请日 2018.08.17(73)专利权人 黄海宾地址 330100 江西省南昌市新建区长堎大道1616号城开国际学苑E3栋一单元601室(72)发明人 黄海宾 周浪 (74)专利代理机构 南昌朗科知识产权代理事务所(普通合伙) 36134代理人 郭毅力(51)Int.Cl.C23C 16/24(2006.01)C23C 16/458(2006.01)C23C 16/44(2006.01)(54)实用新型名称一种用于晶体硅异质结太阳电池制作的HWCVD设备(57)摘要一种用于晶体硅异质结太阳电池制作的HWCVD设备，包括本征非晶硅薄膜沉积的HWCVD腔体I、掺杂非晶硅薄膜沉积的HWCVD腔体I、过渡加热腔体、本征非晶硅薄膜沉积的HWCVD腔体II、掺杂非晶硅薄膜沉积的HWCVD腔体II等腔体；所用的载板在装载硅片的位置采用镂空设计。
本实用新型可使晶体硅异质结太阳电池两面非晶硅全过程不暴露空气，减少了硅片薄膜的氧化和污染，提高了产品的性能；省却了现有技术两套装备的方案中的部分真空腔体，以及设备之间的传递装置和下上料装置，大大减少设备的复杂性，缩短了工序和工时；可实现硅片的两面镀膜，避免PECVD镀膜过程中的绕镀问题，提高生产效率。
权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 208917304 U 2019.05.31C N 208917304U1.一种用于晶体硅异质结太阳电池制作的HWCVD设备，其特征是包括本征非晶硅薄膜沉积的HWCVD腔体I、掺杂非晶硅薄膜沉积的HWCVD腔体I、过渡加热腔体、本征非晶硅薄膜沉积的HWCVD腔体II、掺杂非晶硅薄膜沉积的HWCVD腔体II等六个腔体，六个腔体之间依次采用真空锁结构连接；所用载板采用双载板设计，在装载硅片的位置采用镂空设计。
PECVD设备介绍
PECVD设备介绍PECVD（Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition）是一种利用等离子体增强的化学气相沉积方法，用于在固体表面上生长薄膜。
PECVD 设备是用于执行这一过程的装置，它由若干重要组件组成。
下面将对PECVD设备的原理、构成和应用进行详细介绍。
PECVD设备的工作原理基于化学气相沉积（CVD）和等离子体技术的结合。
它通常包括一个真空室，用来确保反应环境中没有气体和杂质。
PECVD过程中，在真空室中供应一种或多种气体，通过设置一定的温度和压力条件，使其在受到等离子体激发的条件下，发生化学反应并沉积在底板上。
PECVD设备的核心部分是等离子体产生系统，它通常由高频电源、电极和等离子体构成。
高频电源产生高频电场，应用在电极上，形成电介质冷等离子体。
这个等离子体通过电极间的电场加速，进而与传递过来的气体发生碰撞，使气体电离并激发化学反应。
此外，PECVD设备还包括气体供应系统、真空泵、控制系统和监测系统等组件。
气体供应系统用于控制和提供所需的反应气体，通常通过气体质量流控制器来实现。
真空泵用于在沉积过程中创建和维持所需的真空环境。
控制系统用于控制和监测PECVD设备的各个参数，如温度、压力、频率等。
监测系统用于实时采集并分析过程中的关键参数，如等离子体密度和附着物质的化学成分。
PECVD设备在许多领域有广泛的应用。
在半导体行业中，PECVD用于沉积和改善硅氧化物（SiO2）和氮化硅（SiNx）等薄膜的性能。
在显示技术中，PECVD用于制备液晶显示器和有机发光二极管（OLED）等器件的透明导电氧化物薄膜。
在太阳能行业中，PECVD用于制备薄膜太阳电池的多层结构，如非晶硅和微晶硅薄膜。
此外，PECVD设备还广泛应用于光学镀膜、防反射涂层和生物医学领域等。
在使用PECVD设备进行表面涂层时，需要考虑反应气体的选择、流量和工艺参数的优化，以确保所需的沉积效果。
异质结太阳能电池的制作方法以及用于生产电池的模具[发明专利]
![异质结太阳能电池的制作方法以及用于生产电池的模具[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/a1eb37997fd5360cbb1adb36.png)
专利名称：异质结太阳能电池的制作方法以及用于生产电池的模具
专利类型：发明专利
发明人：谷士斌,任明冲,张林,徐湛,杨荣,王琪,李立伟,孟原,郭铁
申请号：CN201710398693.8
申请日：20141224
公开号：CN107275438A
公开日：
20171020
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种异质结太阳能电池的制作方法以及用于生产电池的模具，用以通过将异质结太阳能电池放入预设的模具中，利用该模具的遮挡，从而降低了导电特性的材料在电池的边缘处沉积的概率，减少了电池正电极与负电极发生短路的现象，实现电池转换的效率及电池的性能的提升。
该方法包括：将未沉积导电特性材料的异质结太阳能电池放入用于减少导电特性材料在异质结太阳能电池的边缘处沉积的模具；通过物理气相沉积工艺，利用所述模具得到异质结太阳能电池。
申请人：新奥光伏能源有限公司
地址：065001 河北省廊坊市经济技术开发区华祥路106号
国籍：CN
代理机构：北京同达信恒知识产权代理有限公司
代理人：任嘉文
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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920261470.1
(22)申请日 2019.03.01
(73)专利权人 晋能光伏技术有限责任公司
地址 030600 山西省晋中市榆次区晋中开
发区迎宾西街和田商务楼908室
(72)发明人 白焱辉 李高非 王继磊 张娟
黄金 高勇 鲍少娟 崔宁
贾慧君 王嘉超
(74)专利代理机构 镇江京科专利商标代理有限
公司 32107
代理人 夏哲华
(51)Int.Cl.
C23C 16/513(2006.01)
C23C 16/458(2006.01)
(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
(54)实用新型名称
一种用于生产异质结太阳能电池镀膜的
PECVD设备
(57)摘要
本实用新型用于生产异质结太阳能电池镀
膜的PECVD设备，在立式管状结构的管式腔体内
设置载片舟，载片舟由竖直绝缘杆和若干水平载
片组成，竖直绝缘杆上安装若干水平载片，相邻
两片载片分别连接射频电源或零电势，构成能够
对HJT电池进行非晶硅沉积的类似于管式设备的
结构，产能大，效率高，占地面积小，结构简单，成
本投入低，可应用于太阳能电池沉积非晶硅、氧
化硅、氮化硅等需使用PECVD设备的制作，及其他
试用行业。
权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 209778993 U 2019.12.13
C N 209778993
U
权 利 要 求 书1/1页CN 209778993 U
1.一种用于生产异质结太阳能电池镀膜的PECVD设备，其特征在于：包括有立式管状结构的管式腔体，管式腔体上方设置有进气口，下方设置有出气口，管式腔体内设置有载片舟，载片舟包括有竖直绝缘杆，竖直绝缘杆上间隔设置有若干水平载片，相邻两片水平载片分别连接至射频电源或零电势，能够在通电、通气条件下形成等离子化学气相沉积。
2.根据权利要求1所述用于生产异质结太阳能电池镀膜的PECVD设备，其特征在于：所述竖直绝缘杆的前后或左右方向上设置有多叠水平载片。
3.根据权利要求2所述用于生产异质结太阳能电池镀膜的PECVD设备，其特征在于：所述竖直绝缘杆上多叠水平载片中每一叠水平载片的相邻两片水平载片分别连接至射频电源或零电势，竖直绝缘杆两侧相邻的两叠水平载片中处于相应水平位置上的水平载片横向连接导电，同时连接至零电势或射频电源；竖直绝缘杆上的每片水平载片与纵向位置上的相邻水平载片通过绝缘杆绝缘分隔。
4.根据权利要求1所述用于生产异质结太阳能电池镀膜的PECVD设备，其特征在于：所述竖直绝缘杆为分段式组合结构或者一体式整体结构；所述水平载片上设置有能够对硅片限位的凹槽或卡点。
5.根据权利要求1所述用于生产异质结太阳能电池镀膜的PECVD设备，其特征在于：所述水平载片材料为铝或石墨导电材料。
6.根据权利要求2所述用于生产异质结太阳能电池镀膜的PECVD设备，其特征在于：所述多叠水平载片固定连接在竖直绝缘杆上，并能够随竖直绝缘杆移动至管式腔体内部或外部。
7.根据权利要求1所述用于生产异质结太阳能电池镀膜的PECVD设备，其特征在于：所述管式腔体设置有加热装置，还连接有抽真空装置。
8.根据权利要求1所述用于生产异质结太阳能电池镀膜的PECVD设备，其特征在于：所述射频电源频率为40kHz-13.56 Mhz，并连接相应匹配器。
9.根据权利要求1所述用于生产异质结太阳能电池镀膜的PECVD设备，其特征在于：所述竖直绝缘杆上载片数量能够进行增减调整。
10.根据权利要求1所述用于生产异质结太阳能电池镀膜的PECVD设备，其特征在于：所述出气口连接有泵。
2。