CN215481251U - 气体喷淋头以及等离子体处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种气体喷淋头以及等离子体处理装置。所述气体喷淋头包括气体分布板，所述气体分布板包括进气面、出气面以及延伸通过所述进气面及出气面的气体通道，所述气体分布板还包括：多个凹槽，其设置在所述出气面上，并且与所述多个气体通道间隔设置，所述多个凹槽用于使带电粒子在其中进行多次电离，从而增加等离子体浓度。本实用新型能增加等离子体密度，加快等离子体沉积速度。
Description
技术领域
本实用新型涉及等离子体处理设备，特别涉及气体喷淋头以及等离子体处理装置。
背景技术
薄膜/晶硅异质结太阳能电池(以下简称异质结太阳能电池，又可称HIT或HJT或SHJ太阳能电池)属于第三代高效太阳能电池技术，它结合了晶体硅与硅薄膜的优势，具有转换效率高、温度系数低等特点，将会逐步替代PERC(Passivated Emitterand Rear Cell)电池，成为光伏电池的主流。
等离子体增强型化学气相沉积(PECVD)工艺在异质结电池的钝化层和掺杂层的制备中有广泛的应用。电容耦合放电是PECVD工艺中较常用的等离子体发生方式。通常的电容耦合放电是在平行的上极板及下极板上进行，上电极接射频电源并且通常为包括气体分布板的气体喷淋头，下电极接地，等离子体在上、下极板之间产生。电容耦合放电方式可以保证等离子体具有较好的均匀性，然而由于其放电原理的限制，产生的等离子体密度往往不高，导致需要较长工艺时间才能沉积一定厚度的薄膜。
因此，如何提供一种气体喷淋头以及等离子体处理装置，以增加等离子体密度，加快等离子体沉积速度，已成为业内亟待解决的技术问题。
实用新型内容
针对现有技术的上述问题，本实用新型提出了一种气体喷淋头，所述气体喷淋头包括气体分布板，所述气体分布板包括进气面、出气面以及延伸通过所述进气面及出气面的气体通道，所述气体分布板还包括多个凹槽，所述多个凹槽设置在所述出气面上，并且与所述多个气体通道间隔设置，所述多个凹槽用于使带电粒子在其中进行多次电离，从而增加等离子体浓度。
在一实施例中，所述多个凹槽为球冠状凹槽、圆柱状凹槽、圆锥状凹槽以及长方体凹槽中的一种。
在一实施例中，所述多个凹槽中每个凹槽的深度为所述气体分布板厚度的10％-80％。
在一实施例中，所述气体分布板的横截面为边长在1-2米的范围内的正方形，所述气体分布板的厚度在4-10毫米的范围内。
在一实施例中，所述气体通道的直径范围为0.3-3毫米。
本实用新型还提供一种等离子体处理装置，包括射频功率源以及真空反应腔，所述真空反应腔内设置有用于支撑待处理基片的基座以及与所述基座相对设置的气体喷淋头；所述气体喷淋头包括气体分布板，所述气体分布板包括进气面、出气面以及延伸通过所述进气面及出气面的气体通道，所述气体分布板还包括多个凹槽，所述多个凹槽设置在所述出气面上，并且与所述多个气体通道间隔设置，所述多个凹槽用于使带电粒子在其中进行多次电离，从而增加等离子体浓度。
在一实施例中，所述多个凹槽为球冠状凹槽、圆柱状凹槽、圆锥状凹槽以及长方体凹槽中的一种。
在一实施例中，所述多个凹槽中每个凹槽的深度为所述气体分布板的厚度的10％-80％。
在一实施例中，所述气体分布板的横截面为边长在1-2米的范围内的正方形，所述气体分布板的厚度在4-10毫米的范围内。
在一实施例中，所述气体通道的直径范围为0.3-3毫米。
与现有技术中所述气体分布板出气面无凹槽相比，本实用新型的气体喷淋头的气体分布板包括进气面、出气面、延伸通过所述进气面及出气面的气体通道以及多个凹槽，多个凹槽设置在所述出气面上，并且与所述多个气体通道间隔设置，所述多个凹槽用于使带电粒子在其中进行多次电离，从而增加等离子体浓度。本实用新型能增加等离子体密度，加快等离子体沉积速度。
附图说明
在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本实用新型的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
图1为本实用新型的气体喷淋头的组成结构示意图。
图2为本实用新型的等离子体处理装置的组成结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作详细描述，以便更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点。应理解的是，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本实用新型的保护范围进行任何限制。除非上下文明确地另外指明，否则单数形式“一”和“所述”包括复数指代物。需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
参见图1，其显示了本实用新型的气体喷淋头的组成结构示意图。如图1所示，气体喷淋头1用于等离子体处理装置，包括依次密封连接的进气导管10、顶板12、连接筒14以及气体分布板16，顶板12、连接筒14以及气体分布板16之间形成用于缓冲及均匀分布反应气体的缓冲腔18，所述气体分布板16包括进气面S1、出气面S2、气体通道16A以及多个凹槽16B，气体通道16A延伸通过所述进气面S1及出气面S2，多个凹槽16B设置在所述出气面S2上。
所述多个凹槽16B与所述多个气体通道16A间隔设置，所述多个凹槽16B可为球冠状凹槽、圆柱状凹槽、圆锥状凹槽以及长方体凹槽中的一种。所述多个凹槽16B通过等离子体鞘层(plasma sheath)而使带电粒子在其中进行多次电离，从而增加等离子体浓度。
所述气体分布板16的横截面可为边长在1-2米的范围内的正方形，所述气体分布板16的厚度在4-10毫米的范围内。所述多个凹槽 16B中每个凹槽16B的深度为所述气体分布板16厚度的10％-80％。所述气体通道16A的直径在0.3-3毫米的范围内。所述多个凹槽16B的面积可为所述气体通道16A面积的1至5倍。
参见图2，本发明的等离子体处理装置包括射频功率源(未图示) 以及真空反应腔2，所述真空反应腔2内设置有用于支撑待处理基片3 的基座5以及与所述基座5相对设置的气体喷淋头1，诸如单晶硅片的基片3可设置在承载托盘4中，托盘4直接设置在所述基座5上。针对所述气体喷淋头1结构的具体描述请参见上文，在此不再赘述。
所述气体喷淋头1设置在所述真空反应腔2的上侧，并且与基座5 相对，当在等离子增强化学气相沉积PECVD设备的真空反应腔2进行等离子体处理时，首先将真空反应腔2的压力调节至0.7～1.5毫巴，然后将适当配比的硅烷、氩气以及氢气通入进气导管10，反应气体(其流向如箭头所示)便会进入由顶板12、连接筒14以及气体分布板16 形成的缓冲腔18中，经过缓冲后通过所述气体通道16A进入反应腔2 内，射频功率源在开启点燃后，激发形成等离子体并沉积在基片3上，所述多个凹槽16B通过等离子体鞘层而使带电粒子在其中进行多次电离，从而增加等离子体浓度。
本实用新型的气体喷淋头的气体分布板包括进气面、出气面、延伸通过所述进气面及出气面的气体通道以及多个凹槽，多个凹槽设置在所述出气面上，并且与所述多个气体通道间隔设置，所述多个凹槽用于使带电粒子在其中进行多次电离，从而增加等离子体浓度。本实用新型能增加等离子体密度，加快等离子体沉积速度。
上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本实用新型的，熟悉本领域的人员可在不脱离本实用新型的实用新型思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本实用新型的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。
Claims (10)
1.一种气体喷淋头，所述气体喷淋头包括气体分布板，所述气体分布板包括进气面、出气面以及延伸通过所述进气面及出气面的气体通道，其特征在于，所述气体分布板还包括：
多个凹槽，其设置在所述出气面上，并且与所述多个气体通道间隔设置，所述多个凹槽用于使带电粒子在其中进行多次电离，从而增加等离子体浓度。
2.如权利要求1所述的气体喷淋头，其特征在于，所述多个凹槽为球冠状凹槽、圆柱状凹槽、圆锥状凹槽以及长方体凹槽中的一种。
3.如权利要求1所述的气体喷淋头，其特征在于，所述多个凹槽中每个凹槽的深度为所述气体分布板厚度的10％-80％。
4.如权利要求1所述的气体喷淋头，其特征在于，所述气体分布板的横截面为边长在1-2米的范围内的正方形，所述气体分布板的厚度在4-10毫米的范围内。
5.如权利要求1所述的气体喷淋头，其特征在于，所述气体通道的直径在0.3-3毫米的范围内。
6.一种等离子体处理装置，包括射频功率源以及真空反应腔，所述真空反应腔内设置有用于支撑待处理基片的基座以及与所述基座相对设置的气体喷淋头；所述气体喷淋头包括气体分布板，所述气体分布板包括进气面、出气面以及延伸通过所述进气面及出气面的气体通道，其特征在于，所述气体分布板还包括：多个凹槽，其设置在所述出气面上，并且与所述多个气体通道间隔设置，所述多个凹槽用于使带电粒子在其中进行多次电离，从而增加等离子体浓度。
7.如权利要求6所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述多个凹槽为球冠状凹槽、圆柱状凹槽、圆锥状凹槽以及长方体凹槽中的一种。
8.如权利要求6所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述多个凹槽中每个凹槽的深度为所述气体分布板的厚度的10％-80％。
9.如权利要求6所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述气体分布板的横截面为边长在1-2米的范围内的正方形，所述气体分布板的厚度在4-10毫米的范围内。
10.如权利要求6所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述气体通道的直径在0.3-3毫米的范围内。
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