一种真空处理系统阀门组件和化学气相沉积系统转让专利

申请号 : CN201210208948.7

文献号 : CN103510079B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 胡兵吴红星

申请人 : 理想能源设备(上海)有限公司

摘要 :

本发明公布了一种真空处理系统阀门组件和化学气相沉积系统。所述真空处理系统阀门组件包括:设有传输通孔的隔板和与所述传输通孔对应的密封阀机构;所述密封阀机构包括背板、安装于所述背板上的密封板和位于背板和隔板之间的用于控制所述密封板对传输通孔的密封的气囊,所述密封板与所述通孔结构相匹配;所述气囊的工作温度高于100℃。所述真空处理系统阀门组件,通过气囊从而控制所述密封板与隔板上的传输通孔开合实现隔板两侧导通与密封,提升隔板两侧的密封与导通效果;而且所述的气囊的工作温度高于100℃,提高了真空处理系统阀门组件的工作稳定性,即使高温条件下,也不会影响薄膜沉积工艺进程的稳定性。

权利要求 :

2

1.一种真空处理系统阀门组件,应用于基板面积大于1m 的薄膜太阳能电池的真空处理系统,所述真空处理系统包括等离子体增强型化学气相沉积PECVD处理腔和与所述PECVD处理腔相连的传输腔,所述PECVD处理腔与所述传输腔之间设置所述真空处理系统阀门组件,所述PECVD处理腔包括多个反应子腔室,其特征在于,所述真空处理系统阀门组件包括:隔板,设置于所述PECVD处理腔和传输腔之间,且在所述隔板上设有传输通孔;

与所述传输通孔对应的密封阀机构,所述密封阀机构包括背板、多个气囊以及安装于所述背板上的密封板;所述密封板与所述传输通孔结构相匹配,且所述密封板与背板之间设有所述气囊,用于控制所述密封板对传输通孔的密封;所述气囊的工作温度高于100℃。

2.根据权利要求1所述的真空处理系统阀门组件,其特征在于,在所述密封板和/或所述传输通孔的周边设有密封条。

3.根据权利要求1所述的真空处理系统阀门组件,其特征在于,所述气囊采用金属制成。

4.根据权利要求3所述的真空处理系统阀门组件,其特征在于,所述金属包括铜、铜合金、铁、铁合金、铝及铝合金或不锈钢中的一种。

5.根据权利要求1所述的真空处理系统阀门组件,其特征在于,所述气囊为波纹管,所述波纹管的两端分别与所述背板和密封板固定连接。

6.根据权利要求1所述的真空处理系统阀门组件,其特征在于,密封阀机构还包括开设于所述背板上的传输开口,所述传输开口与所述传输通孔结构相匹配。

7.根据权利要求6所述的真空处理系统阀门组件,其特征在于,所述隔板设有多个所述传输通孔,所述背板上设有多个与所述多个传输通孔对应设置的密封板和传输开口;各块所述密封板与背板间均设有所述气囊。

8.根据权利要求7所述的真空处理系统阀门组件,其特征在于,所述隔板上的多个传输通孔沿所述隔板的第一方向依次排列;而所述密封板和传输开口沿所述第一方向间隔排列。

9.根据权利要求8所述的真空处理系统阀门组件,其特征在于,还包括背板驱动机构,用于控制所述背板沿所述第一方向移动,调节各个所述传输通孔与各块所述密封板、各个所述传输通孔与各个所述传输开口的相对位置。

10.根据权利要求9所述的真空处理系统阀门组件,其特征在于,所述背板驱动机构包括沿所述第一方向固定于所述背板上的驱动杆,以及与所述驱动杆相连的气缸。

11.根据权利要求10所述的真空处理系统阀门组件,其特征在于,所述背板驱动机构包括两根所述驱动杆,所述两根驱动杆分别位于所述密封板的两侧。

12.根据权利要求10或11所述的真空处理系统阀门组件,其特征在于,所述背板驱动机构还包括设置于所述隔板上的导向组件,所述导向组件引导所述背板沿第一方向相对于所述隔板移动。

13.根据权利要求12所述的真空处理系统阀门组件,其特征在于,所述导向组件包括一个或多个环形组件,所述环形组件套于所述驱动杆上,引导所述驱动杆沿所述第一方向移动。

14.根据权利要求10所述的真空处理系统阀门组件,其特征在于,所述第一方向为竖直方向,所述气缸与所述驱动杆顶端固定连接,拉动所述背板上、下移动。

15.根据权利要求10所述的真空处理系统阀门组件,其特征在于,所述第一方向为竖直方向,所述气缸与所述驱动杆底端固定连接,推动控制所述背板上、下移动。

16.根据权利要求1所述的真空处理系统阀门组件,其特征在于,还包括控制所述气囊充气膨胀、抽气收缩的气囊驱动机构。

17.根据权利要求16所述的真空处理系统阀门组件,其特征在于,所述气囊驱动机构包括气泵和设于所述背板上的空气歧管;所述空气歧管一端通入所述气囊,另一端连接所述气泵。

18.根据权利要求17所述的真空处理系统阀门组件,其特征在于,所述背板上装有多块所述密封板,所述密封板与背板之间均设有所述气囊;所述背板上设有多根与各个所述气囊相对应空气歧管。

19.根据权利要求18所述的真空处理系统阀门组件,其特征在于,各个所述气囊所对应的各根所述空气歧管相通。

20.根据权利要求1所述的真空处理系统阀门组件,其特征在于,所述密封板为不锈钢材料制成。

21.根据权利要求1所述的真空处理系统阀门组件,其特征在于,传输通孔开口长度大于1米。

22.一种化学气相沉积系统,其特征在于,包括第一处理腔、第二处理腔以及权利要求1~21任一项所述的真空处理系统阀门组件,所述隔板设于所述第一处理腔和第二处理腔之间。

23.根据权利要求22所述的化学气相沉积系统,其特征在于,所述第二处理腔包括多个反应子腔室,所述隔板上包括多个与所述多个反应子腔室对应的所述传输通孔,用于导通所述第一处理腔以及各个所述反应子腔室。

24.根据权利要求22所述的化学气相沉积系统,其特征在于,所述的密封阀机构位于所述第一处理腔一侧。

25.根据权利要求22所述的化学气相沉积系统,其特征在于,所述的密封阀机构位于所述第二处理腔一侧。

说明书 :

一种真空处理系统阀门组件和化学气相沉积系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种真空隔离组件,尤其涉及一种真空处理系统阀门组件和化学气相沉积系统。

背景技术

[0002] 太阳能光伏发电是指利用光伏效应将光能转化为电能的发电技术,太阳光的能量取之不尽、用之不竭,是实现可持续发展的最重要的能源。特别是第二代的薄膜太阳能电池更是凭借能耗少、环保等一系列优势成为了近年来的研发热点。
[0003] 薄膜太阳能电池的结构一般包括了基板、透明电极、p型掺杂硅薄膜、i层(非掺杂或本征的硅薄膜)、n型掺杂硅薄膜、背电极和保护板。其中p型掺杂硅薄膜、i层(非掺杂或本征的硅薄膜)和n型掺杂硅薄膜组成一个光电单元。太阳光透过透明电极,射入光电单元,根据光伏效应使光能转化为电能。现有技术中薄膜太阳能电池通常还可以包括两个或多个叠加的光电单元。而p型掺杂硅薄膜、i层(非掺杂或本征的硅薄膜)、n型掺杂硅薄膜的沉积质量直接影响到薄膜太阳能电池板的光电转换效率。
[0004] 其中,等离子体增强型化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)方法是最常用的沉积光电单元中各层硅薄膜的方法之一。相比于传统化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)方法中大于900℃的高温工艺条件,PECVD方法借助微波或射频等手段使含有薄膜组成原子的气体电离,形成等离子体。等离子体化学活性很强,很容易发生化学反应,因而可在低于350℃温度时在基板沉积出所期望的薄膜。
[0005] 通常,制作薄膜太阳能电池的真空处理系统包括PECVD处理腔和与PECVD处理腔相连的传输腔,所述传输腔用于将基板传入或传出PECVD处理腔。在薄膜沉积过程中,对于PECVD处理腔中压强有严格要求,如过小的压强会直接降低薄膜的沉积速率以及制备的薄膜的折射率,从而影响薄膜的质量。因而在PECVD处理腔以及传输腔之间需设置密封阀,确保薄膜沉积工艺处于密封的条件下进行。
[0006] 而为了进一步提高PECVD薄膜沉积效率,如公告号为CN201704403U的中国专利和专利号为US5515986的美国专利所公开的PECVD系统中的PECVD处理腔1均包括多个反应子腔室2(结合参考如图1和图2),从而同时对多块基板进行PECVD薄膜沉积工艺。鉴于2
薄膜太阳能电池板制备工艺中,太阳能电池板体积较大,某些基板的表面积达到1m以上,长度和宽度均在1m以上,各个反应子腔室2开口较长;且薄膜沉积过程中各个反应子腔室
2与所述PECVD处理腔1之间有较大的压力差、各个反应子腔室2中的压力也各不相同以及所述PECVD处理腔1受内部体积空间限制,因而难以采用单一的密封阀保证薄膜沉积工艺中各个反应子腔室2的密封性。
[0007] 因而,现有技术中,一般采用在所述多个反应子腔室2开口处安装独立的密封阀,从而在薄膜沉积过程中,实现各反应子腔室2中相对独立的真空条件。而为了便于各反应子腔室2开启关闭,如专利号US5515986的美国专利所公开的技术方案中,密封阀组件包括了多块与各反应子腔室2结构相匹配的密封板和控制密封板的传动机构,各反应子腔室2开口的密封板沿反应子腔室2排列方向固定连接,并通过一传动机构实现各密封板相对反应子腔室2开口垂直和平行方向移动。使用过程中,调节各密封板和反应子腔室开口至同一水平位置后,调节各密封板和反应子腔室开口之间距离,封合所述反应子腔室开口。这种密封板联动结构可有效提高各反应子腔室2开启、密封效率。
[0008] 然而在移动过程中,各块密封板位移相互制约,各密封板在垂直和平行方向位移完全相同,且必须向各密封板相对于反应子腔室开口施加足够大的力才能保证各反应子腔室密封性;而且鉴于PECVD薄膜沉积过程中密封阀3两侧(传输腔与各反应子腔室2之间)存在着较大的压力差,为了确保传输腔之间压力释放不会对PECVD工艺制得的基板薄膜质量产生不良影响,在薄膜沉积工艺结束后,必须严格控制各反应子腔室中压力平缓释放。因而传动装置对于密封板的移动控制繁琐,难度高,且对于各密封板和反应子腔室开口的位置、结构具有严格要求。不然即使一块密封板的位置偏差,均会造成其余反应子腔室2开口密封效果瑕疵,以及无法很好控制各反应子腔室2压力释放等缺陷,并影响薄膜沉积效果,这些都加大了PECVD系统各密封板和反应子腔室2制造及维护难度。尤其是在薄膜太阳能电池板制备工艺中,针对各反应子腔室较长的开口如何使基板在薄膜沉积过程中保证各反应子腔室的密封性,并在薄膜沉积工艺结束后保证各反应子腔室中压力平缓释放,以及提高基板在PECVD传输腔和各反应子腔室之间传递的顺畅度,一直是困扰本领域技术人员的难题。

发明内容

[0009] 针对现有的薄膜沉积技术中,处理腔与传输腔的密封阀结构复杂、处理腔和传输腔密封、导通过程繁琐,并由此导致处理腔与传输腔间密封、导通控制难度大等缺陷,本发明提供了一种真空处理系统阀门组件和化学气相沉积系统,在两个隔离腔室间的隔板的传输通孔上设置密封板,并通过气囊实现密封板与传输通孔之间的开启与闭合,从而实现两个隔离腔室间的导通与密封。本发明在提升两个隔离腔室密封与导通效果的同时,简化整个薄膜沉积系统结构。
[0010] 本发明提供的一种真空处理系统阀门组件,包括:
[0011] 隔板,在所述隔板上设有传输通孔;
[0012] 与所述传输通孔对应的密封阀机构,所述密封阀机构包括背板、气囊以及安装于所述背板上的密封板;所述密封板与所述传输通孔结构相匹配,且所述密封板与背板之间设有所述气囊,用于控制所述密封板对传输通孔的密封;所述气囊的工作温度高于100℃。
[0013] 可选地,在所述密封板和/或所述传输通孔的周边设有密封条。
[0014] 可选地,所述气囊采用金属制成。
[0015] 可选地,所述金属包括铜、铜合金、铁、铁合金、铝及铝合金或不锈钢中的一种。
[0016] 可选地,所述气囊为波纹管,所述波纹管的两端分别与所述背板和密封板固定连接。
[0017] 可选地,密封阀机构还包括开设于所述背板上的传输开口,所述传输开口与所述传输通孔结构相匹配。
[0018] 可选地,所述隔板设有多个所述传输通孔,所述背板上设有多个与所述多个传输通孔对应设置的密封板和传输开口;各块所述密封板与背板间均设有所述气囊。
[0019] 可选地,所述隔板上的多个传输通孔沿所述隔板的第一方向依次排列;而所述密封板和传输开口沿所述第一方向间隔排列。
[0020] 可选地,还包括背板驱动机构,用于控制所述背板沿所述第一方向移动,调节各个所述传输通孔与各块所述密封板、各个所述传输通孔与各个所述传输开口的相对位置。
[0021] 可选地,所述背板驱动机构包括沿所述第一方向固定于所述背板上的驱动杆,以及与所述驱动杆相连的气缸。
[0022] 可选地,所述背板驱动机构包括两根所述驱动杆,所述两根驱动杆分别位于所述密封板的两侧。
[0023] 可选地,所述背板驱动机构还包括设置于所述隔板上的导向组件,所述导向组件引导所述背板沿第一方向相对于所述隔板移动。
[0024] 可选地,所述导向组件包括一个或多个环形组件,所述环形组件套于所述驱动杆上,引导所述驱动杆沿所述第一方向移动。
[0025] 可选地,所述第一方向为竖直方向,所述气缸与所述驱动杆顶端固定连接,拉动所述背板上、下移动。
[0026] 可选地,所述第一方向为竖直方向,所述气缸与所述驱动杆底端固定连接,推动控制所述背板上、下移动。
[0027] 可选地,还包括控制所述气囊充气膨胀、抽气收缩的气囊驱动机构。
[0028] 可选地,所述气囊驱动机构包括气泵和设于所述背板上的空气歧管;所述空气歧管一端通入所述气囊,另一端连接所述气泵。
[0029] 可选地,所述背板上装有多块所述密封板,所述密封板与背板之间均设有所述气囊;所述背板上设有多根与各个所述气囊相对应空气歧管。
[0030] 可选地,各个所述气囊所对应的各根所述空气歧管相通。
[0031] 可选地,所述密封板为不锈钢材料制成。
[0032] 可选地,传输通孔开口长度大于1米。
[0033] 本发明还提供了一种化学气相沉积系统,包括:
[0034] 第一处理腔、第二处理腔以及上述的真空处理系统阀门组件,所述隔板设于所述第一处理腔和第二处理腔之间。
[0035] 可选地,所述第二处理腔包括多个反应子腔室,所述隔板上包括多个与所述多个反应子腔室对应的所述传输通孔,用于导通所述第一处理腔以及各个所述反应子腔室。
[0036] 可选地,所述的密封阀机构位于所述第一处理腔一侧。
[0037] 可选地,所述的密封阀机构位于所述第二处理腔一侧。
[0038] 与现有技术相比,本发明具有以下优点:
[0039] 1.本发明真空处理系统阀门组件,通过调节气囊内充气膨胀程度调整气囊体积,控制所述密封板向隔板施加的力,从而控制所述密封板与隔板上的传输通孔开合实现隔板两侧导通与密封;因而在薄膜沉积过程中,可保证密封板对于传输通孔的密封效果,而在薄膜沉积工艺结束后,有效控制各反应子腔室中压力的缓慢释放,以此提升隔板两侧的密封与导通效果;而且所述的气囊可以在高于100℃条件下正常工作,提高了真空处理系统阀门组件的工作稳定性,确保薄膜沉积工艺的进程。
[0040] 2.可选方案中,所述气囊采用金属材料制成,相比于高分子材料的气囊,可有效防止气体渗透,保证密封板两侧的两个腔室的密封性;且金属材料制成的气囊耐腐蚀性强,不易出现高分子材料的老化现象,金属气囊可靠性更好,使用寿命更长;且鉴于上述金属气囊的优势,使得密封阀机构可根据需要选择性的安装在密封板两侧的两个腔室中,在确保密封阀机构使用稳定性的同时,根据实际需要选择密封阀的安装位置,从而便于密封阀机构的维护;
[0041] 所述气囊采用金属制成的波纹管形式,其可有效控制气囊的膨胀方向,使得密封板和传输通孔的开合更有序,提高隔板通孔两侧的两个腔室的导通与密封效率,尤其在两个隔离腔室间导通实现压力释放的步骤中,可有效提高压力疏导的效果,确保沉积的薄膜质量;而且波纹管与所述密封板和背板的连接结构简单,在真空处理系统阀门组件维护过程中,若波纹管出现故障,只需更换对应的波纹管,而无需要更换整个组件,所以可以节约成本。
[0042] 3.可选方案中,各个气囊的空气歧管相通,使得各个气囊内部压强等同,实现各气囊收缩和膨胀同步性,从而提高各块密封板与传输通孔闭合、开启的同步性。
[0043] 4.可选方案中,第二处理腔中的多个反应子腔室与第一处理腔之间通过安装于一块背板上的多块密封板实现密封,所述的多块密封板与所述多个传输通孔均沿第一方向对应设置;同时在所述相邻的密封板间设置用于基板传递的传输开口,并通过背板驱动机构实现所述各个密封板与传输通孔之间、传输开口与传输通孔之间沿第一方向的位置转换,从而提高各个密封阀机构与传输通孔之间的位置调整效率。
[0044] 除此之外,本发明通过背板驱动机构控制各密封板和传输通孔之间、各传输通孔和传输开口之间的位置调整;采用气囊驱动机构控制各密封板和传输通孔之间的开合,从而降低本发明真空处理系统阀门组件在第二处理腔中的多个反应子腔室与第一处理腔封闭、导通过程中的机械控制的难度,增加稳定性。
[0045] 5.可选方案中,采用不锈钢材料制成的密封板具有较好的延展性,从而当密封板密封开口长度较大的传输通孔时,可有效减小与传输通孔结构相匹配的狭长型的密封板沿其长度方向各部分之间的形变约束,确保传输通孔各部分良好的密封性,从而保证薄膜沉积工艺的正常进行;
[0046] 而且本发明真空处理系统阀门组件的密封阀机构仅仅通过气囊、背板便可实现隔板上的开口长度较大的传输通孔的密封、闭合。其结构简单、占用空间小,适用于较大基板的薄膜沉积工艺。
[0047] 6.本发明化学气相沉积系统中,所述第二处理腔可包括多个反应子腔室,在各个所述反应子腔室和第一处理腔之间设置所述的真空处理系统阀门组件,所述真空处理系统阀门组件可在薄膜沉积过程中有效保证各个所述反应子腔室和第一处理腔之间的密封性,从而在多个所述的反应子腔室中同时进行多块基板上的薄膜沉积工艺。同时还可在薄膜沉积工艺结束后,同时开启或关闭各自独立的反应子腔室,实现反应子腔室同步密封、开启,从而提高薄膜沉积效率。

附图说明

[0048] 图1是现有的PECVD工艺中PECVD处理腔结构示意图I;
[0049] 图2是现有的PECVD工艺中PECVD处理腔结构示意图II;
[0050] 图3是本发明真空处理系统阀门组件实施例的结构示意图;
[0051] 图4是图3中真空处理系统阀门组件的密封板与背板连接结构示意图;
[0052] 图5是图3中真空处理系统阀门组件的背板的结构示意图。

具体实施方式

[0053] 正如背景技术所述,在PECVD工艺中,为了提高PECVD薄膜沉积的生产效率,PECVD处理腔包括了多个反应子腔室。但鉴于如在太阳能电池板基板薄膜沉积工艺中,各反应子腔室与传输腔之间的开口长度大、且PECVD薄膜沉积过程中密封阀两侧(传输腔与各反应子腔室之间)存在着的较大的压力差以及各个反应子腔室之间的压力差异,采用单一的密封阀难以保证薄膜沉积工艺中各个反应子腔室2的密封性。因而在现有的PECVD系统中,一般通过在各个反应子腔室与传输腔间设置独立的密封阀,并通过传动机构实现各密封阀之间的密封或开启联动控制,从而确保各反应子腔室和传输腔之间同步操作。但这些独立存在而联动控制的密封阀结构复杂,且在密封阀开启时,还得确保各反应子腔室中压力稳定释放,从而避免对制得的基板薄膜质量产生的不良影响,因而各反应子腔室和传输腔密封/导通过程繁琐,尤其是在如太阳能电池板基板硅薄膜沉积工艺中,对于各反应子腔室与传输腔之间的较大长度开口的密封、压力导通等操作的控制难度高,效果差。
[0054] 为了解决现有的PECVD工艺缺陷,本发明提供了一种真空处理系统阀门组件和安装所述真空处理系统阀门组件的化学气相沉积系统。本发明真空处理系统阀门组件包括用于间隔相邻两个隔离腔室的隔板,所述隔板上开设有用于基板传递的传输通孔,和用于密封或开启所述隔板上传输通孔的密封阀机构,所述密封阀机构包括背板、气囊和与所述传输通孔结构相匹配的密封板。所述气囊固定于所述背板和所述密封板之间,使用时,通过气囊的膨胀与收缩实现密封板与传输通孔之间的开启与闭合,从而实现两个隔离腔室间的导通与密封,提升两个隔离腔室密封与导通效果;即使是应对开口长度较大的传输通孔,所述密封板也可实现良好的密封效果,并通过所述气囊控制密封板与传输通孔的开启与闭合从而在PECVD工艺结束后,控制两个隔离腔室间压力稳定释放。不同的反应子腔室与传输腔之间的气囊可采用相通的空气歧管导通,实现各反应子腔室与传输腔之间的气囊同步收缩或膨胀,使各块密封板同时开启或密封各传输通孔,从而提高各反应腔与传输腔之间密封、导通同步性,简化PECVD系统结构的同时,提高所述PECVD工作效率。
[0055] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
[0056] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用不同于在此描述的其它方式来实施,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0057] 参考图3所示,以PECVD系统为例,所述化学气相沉积系统包括PECVD处理腔A和传输腔B,其中所述PECVD处理腔A包括了多个反应子腔室(图中未显示)。在所述PECVD处理腔A和传输腔B之间设有真空处理系统阀门组件,实现各个所述反应子腔室与传输腔B之间的密封和导通。
[0058] 所述真空处理系统阀门组件具体结构结合参考图3与图4所示。所述真空处理系统阀门组件包括:在所述PECVD处理腔A和传输腔B之间设置的隔板10。其中,在所述隔板10上设有与所述多个反应子腔室对应的多个传输通孔11,以实现基板在各反应子腔室与传输腔B之间的传递。在所述隔板10上设置有密封阀机构4,从而控制所述各反应子腔室与所述传输腔B之间的密封和导通。
[0059] 所述密封阀机构4包括背板20和安装于所述背板20的密封板8。所述密封板8与所述传输通孔11结构相匹配,而且在所述密封板8与背板20之间设有气囊7。本实施例中还包括用于向所述气囊7充气,或是抽气的气囊驱动机构(图中未显示)。当向所述气囊7内充气时,所述气囊7的膨胀,产生促进所述密封板8压向所述传输通孔11的力,并使所述密封板8紧贴所述传输通孔11,实现反应子腔室与所述传输腔B的密封;而当气囊7抽气收缩时,使得所述密封板8脱离传输通孔11,实现反应子腔室与所述传输腔B的导通。采用气囊膨胀施加所述密封板11朝向传输通孔11的力,可使得传输通孔11密封严实,而且所述密封板8的周边或是传输通孔11周边(所述密封板8与所述传输通孔11的接触部)可设置如采用橡胶等材质制成的密封条81或82作为密封组件,从而在所述密封板8密封所述传输通孔11时,加强所述密封板8对于所述传输通孔11的密封性。
[0060] 本发明真空处理系统阀门组件的所述气囊7工作温度高于100℃,其可采用如铜、铁、铝及铜合金、铁合金、铝合金、不锈钢等金属材料制备。从而确保所述气囊7在较高温度的PECVD工艺进行时不会发生变化从而影响其工作稳定性,确保PECVD工艺正常进行。而且采用金属材料制成的气囊,相比于采用高分子材料制成的气囊,金属材料耐腐蚀性强,不易出现高分子材料的老化现象,而且金属材料本身的致密性较强,采用金属材料制成的气囊7可有效防止气体渗透,保证密封板8两侧的两个隔离腔室的密封性,并延长气囊7的使用寿命。除此之外,鉴于上述采用金属气囊的优势,使得密封阀机构可根据需要选择性地安装在所述隔板10两侧的PECVD处理腔或是传输腔中,在确保密封阀机构使用稳定性的同时,便于密封阀机构的维护。
[0061] 所述气囊7具体可采用波纹管,所述波纹管的两端分别与所述背板20和密封板8固定连接。其具体连接结构可参考图4所示,所述背板20上可设卡槽21,而所述波纹管一端固定在一块与所述卡槽21结构相匹配的插板6上。所述波纹管通过所述插板6固定在所述背板上。而所述波纹管的另一端可通过粘合等方式固定在所述密封板8上。在使用时,所述密封板8正对所述隔板10的传输通孔11。当向所述波纹管充气时,将所述密封板8推向所述隔板10,从而密封所述传输通孔11;而抽出所述波纹管内的气体后,所述波纹管收缩,带动所述密封板8远离所述隔板10,从而打开所述传输通孔11,导通所述反应子腔室和传输腔B。采用波纹管形态的气囊7可有效控制其膨胀方向,使得密封板8和传输通孔
11的开合更有序。而波纹管与所述背板20的安装结构便于PECVD系统中各波纹管的安装、更换,提高维护效率。
[0062] 在太阳能电池板制备工艺中,为了提高太阳能电池板的光能接收量,从而提高太阳能电池板发电量,太阳能电池板面积通常较大,其基板长度和宽度均可大于1米。如参考图3所示,所述隔板10的传输通孔11的长度D1可大于1米,呈狭长型。此时,在所述插板6上沿卡槽21延伸方向并排设置多个所述的波纹管,使得所述密封板8在受力密封所述传输通孔11过程中,所述密封板8各部位受力更为均匀,从而提高所述密封板8与传输通孔
11的密封效果;而在PECVD工艺结束后,需利用所述密封板8开启所述传输通孔11时,多个气囊7收缩,沿所述传输通孔11长度方向同时卸去所述密封板8压向所述传输通孔11的力,从而加强对密封板8的控制,在所述传输通孔11释放PECVD处理腔A中压力时,使得各反应子腔室中的压力释放更平缓。至于所述波纹管的个数可根据实际需要设定。而且,所述的密封板8可采用不锈钢材料制成,从而使所述密封板8具有良好的延展性。利用所述密封板8良好的延展性,可有效减小狭长型的密封板8沿其长度方向各部分之间的形变约束,使得所述密封板8在受到所述气囊7膨胀而压向所述传输通孔11的力后,所述密封板8各部位与所述传输通孔11各部位的连接更紧凑,从而提高对于所述隔板10狭长型开口的传输通孔11的密封性,保证薄膜沉积工艺的正常进行。而且良好的延展性保证了所述密封板8长时间使用时减少断裂等损坏现象发生几率,提高所述密封板8的使用寿命。
[0063] 向所述气囊7充气或是抽气以实现所述气囊7的膨胀或是收缩的所述气囊驱动机构包括用于向所述气囊7充气或是抽取气体的气泵,以及连接气泵和气囊7的空气歧管(air manifold)9。所述空气歧管9一端连接所述气囊7,另一端连接气泵。所述空气歧管9安装在所述背板20上,其具体结构可如在所述背板20上开设歧管卡槽,从而将空气歧管
9固定在歧管卡槽内,其为本领域技术人员熟知技术,在此不再赘述。
[0064] 其中,鉴于所述PECVD处理腔A包括多个反应子腔室,以所述各个反应子腔室的排列方向作为第一方向,在所述隔板10上沿所述各个反应子腔室的排列方向依次设有与所述多个反应子腔室对应的多个传输通孔11。本发明真空处理系统阀门组件的背板20上设置多个与所述多个传输通孔11对应的密封板8。各块所述密封板8与背板20之间均设有所述气囊7,并通过背板20上设置的各根空气歧管9实现由气泵向所述气囊7充气或是抽气,从而控制各块所述密封板8密封或是开启各个所述的传输通孔11,并由此实现各反应子腔室与所述传输腔B之间密封和导通。其中,可选方案中,各个所述气囊7所对应的各根所述空气歧管9相通。其中,不仅与同一块密封板8对应的多个气囊7连接的各空气歧管9相通,不同密封板8对应的空气歧管9也可相通,使各个气囊7同步膨胀或压缩,从而实现各反应子腔室对应的传输通孔11的同步开启或密封,提高PECVD工作效率。使用中,各个所述气囊7通过充气膨胀从而向各自对应的密封板11施加朝向所述传输通孔11的力,使所述密封板8封合所述传输通孔11。针对各个反应子腔室内的压强需要,可通过设置各个气囊7对应的空气歧管9的管径尺寸等方法,在相同的时间内,控制所述气泵通入各个所述气囊7的气体量,使各个气囊7的压力与其对应反应子腔室的压力相匹配。
[0065] 结合参考图3~图5所示,在PECVD系统中,所述隔板10上设置的各传输通孔11用于实现基板在各反应子腔室与传输腔B之间的传递。所述密封阀机构4还包括开设于所述背板20上与各个所述传输通孔11结构相匹配的传输开口22。具体地,所述背板20上的各个所述密封板8和传输开口22沿所述PECVD处理腔中各反应腔的排列的所述第一方向依次排列,且所述各密封板8和传输开口22依次间隔排列,一个所述传输通孔11对应一块所述密封板8和一个所述传输开口22。
[0066] 本发明真空处理系统阀门组件还包括背板驱动机构5,用于控制所述背板20沿所述PECVD处理腔中各反应腔的排列的所述第一方向移动,从而调整所述背板20上的各个密封板8和传输开口22与其对应的所述传输通孔11的位置。具体地,在PECVD工艺开始前,所述背板20上的传输开口22与所述传输通孔11位置相对应,即所述传输通孔11整体暴露,从而可将基板由传输腔B送入反应子腔室;之后调整背板20位置,使所述密封板8位置与所述传输通孔11相对应,并向所述气囊7中充气,使所述密封板8密封所述传输通孔11,并在各反应子腔室中进行PECVD薄膜沉积;待薄膜沉积工艺完成后,抽取气囊7中气体,导通反应子腔室和传输腔B,释放反应子腔室中的压力,并再次调整所述背板20位置,使传输开口22与所述传输通孔11位置相对应,并由各反应子腔室中取出完成薄膜沉积的基板。
[0067] 所述背板驱动机构5包括用于动力输出的气缸53,和安装于所述背板20上的驱动杆51。所述驱动杆51的伸展方向沿所述PECVD处理腔中各反应腔的排列方向设置。所述气缸53与所述驱动杆51固定连接,控制所述背板20沿所述PECVD处理腔中各反应子腔室排列方向移动,调节各个所述传输通孔11与各密封板8、传输通孔11与传输开口22的相对位置。
[0068] 如图3和图5所示,所述PECVD系统中的各反应子腔室呈竖直方向排列,所述背板20上位于所述各块密封板8两侧均设有一根所述驱动杆51。所述隔板10上位于所述传输通孔11的两侧,与所述驱动杆51的对应位置处均设有多个竖直排列的环形组件52,所述环形组件52套于所述驱动杆51上。所述的多个环形组件52作为导向组件引导所述驱动杆
51沿所述竖直方向移动,使所述背板20沿竖直方向相对于所述述隔板10移动。在一个所述驱动杆51底端设有气缸53,推动所述背板20上、下竖直移动,从而调节各传输开口22、密封板8相对于所述传输通孔11的位置。或是所述气缸53同样可设置于所述驱动杆51上端,拉动所述背板20上、下竖直移动,调整各传输开口22、密封板8相对于所述传输通孔
11的位置。
[0069] 值得注意的是,图3和图5中,所述背板20上设有两根平行设置的驱动杆51,所述气缸53安装于一根所述驱动杆51的下端。而实际设计中,可根据需要调整所述驱动杆51的数量和安装位置,而所述气缸53也可根据如背板20移动中的受力平衡等实际需要作安装位置调整,使得所述背板20移动更稳定顺畅。而且本实施例中,以安装在所述隔板10上与所述驱动杆51相匹配的环形组件52作为导向组件引导所述背板20移动方向,而实际使用中,其完全可采用与所述驱动杆51结构相匹配的轨道替代,从而实现对于所述背板20移动的导向作用,这些简单的改变均包括在本发明的保护范围内。
[0070] 本发明中,所述密封阀机构4的气囊7工作温度高于100℃,使得密封阀机构4可根据需要选择性的安装在所述隔板10位于所述传输腔B一侧,或是PECVD处理腔A一侧。在确保密封阀机构使用稳定性的同时,提高密封阀的安装选择性,以便于密封阀机构4的维护。其中,值得注意的是,本发明以PECVD作为本发明化学气相沉积系统的具体实施例,但本发明化学气相沉积系统并不局限于PECVD,其可包括如常压化学气相沉积系统(AP CVD)、低压化学气相沉积系统(LPCVD)或金属有机物化学气相沉积系统(MOCVD)等各类化学气相沉积系统,其皆包括于本发明的保护范围内。
[0071] 本发明虽然以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本发明,任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可以做出可能的变动和修改,因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。