[发明专利]薄膜淀积设备、薄膜淀积工艺、真空系统以及判漏方法

说明书

本发明涉及到薄膜淀积设备、薄膜淀积工艺、真空系统、判漏方法以及录有程序的计算机可读记录媒体。尤其是，本发明涉及的薄膜淀积设备、薄膜淀积工艺、真空系统、判漏方法以及录有程序的计算机可读记录媒体(记录媒体所录的任何信息都可由计算机读出，并录有判漏的执行程序)，其设备、工艺、系统、方法和媒体都可进行由外部漏入空气的探测。

对于淀积具有太阳能电池功能薄膜的工艺，如非晶硅太阳能电池及电子照像光敏器件，照例提出了各种建议。这样的淀积薄膜通常是在真空系统中用分解材料气体来制作的。在此真空系统中，出于下述原因，必须防止由系统外部进入(或包含)空气(在下文中常称为“漏气”)。

原因之一是所用的材料气体遇空气会自行分解燃烧。因此，由外部漏入真空系统的空气都会在真空系统的真空室内引起不希望的分解。这种不希望的分解是遇空气自分解而引起的。因此，在淀积薄膜期间最好能抑制自分解。

顺便提及，漏入大量的空气可引起危险的爆炸。

另一个原因是，在淀积薄膜时即使稍有漏气(尤其是氧)，也会使得淀积的功能薄膜有极差的电学性质。因此，淀积薄膜的系统或设备必须提供足以不使空气由外部进入的高真空的真空室和管道。再者，系统必须定期检查，以免空气进入。

以下方法常用作检查是否有空气由外部进入(漏入)真空室或管道的捡漏方法。捡漏方法粗略地分为“压力法”和“真空法”，前者是将被检测的结构置于加压状态下，而后者是将被检测的结构置于真空状态下。

压力法包括：“加压保持法”是在被检测结构内加压而用压力计测量一定时间后压力的变化；“加压发泡法”是在被检测结构上涂以可起泡的溶液，然后观察形成的气泡；“卤素检漏法”是在被检测结构内充入卤素气体来加压，然后用卤素检漏仪探测泄露出来的气体。

真空法包括；“真空保持法”是在被检测结构内抽真空而用真空计测量一定时间后压力的变化；“盖斯勒管法”是在抽真空后观察探测气体放电颜色的变化；“氦检漏法”是在抽真空后用氦气从外部喷吹被检测结构而用氦检漏仪探测漏入的气体。

通常是在这样的状态下来进行薄膜淀积的，即用这些方法之一保持空气不进入真空系统。因此可以考虑用这样的方法判定漏气而在没有任何漏气的状态下进行薄膜的淀积。

然而，在这样一些检漏方法中，在设备使用大量的材料气体并连续运转来大量生产淀积的薄膜，如制作发电用非晶硅太阳能电池设备的情形，可引起以下一些问题。

在上述检漏方法中，设备必须在不同于薄膜淀积的条件下进行检测，如，设备是气密的并通以特定的气体。例如，在维修时，维修人员必须保证没有任何漏气。然而，即使在某一时刻得到了良好检漏结果，但在重新开始淀积薄膜时还是可由于，例如，法兰盘在某时松动而发生漏气。也可能由于地震等而突然发生漏气。因此，在这些状况下，不可能在薄膜淀积过程中进行检漏。

另一个问题是，当薄膜淀积设备规模很大、薄膜淀积时间很长或使用大量的材料气体时，淀积薄膜时不可避免地在设备中保有空气，而致大量生产低质量的薄膜。再者，所用的大量材料气体为自燃性气体，有时还是高毒性的。因此，如果在保持未修理的漏气状态下进行薄膜的淀积，由于材料气体与空气反应的结果有引起着火或爆炸的危险，或因漏气而受到伤害。

在这样的情况下，要寻求改进以大量、安全和可靠地淀积功能薄膜。

考虑到这样一个课题，本发明的目的是提供一种薄膜淀积设备、薄膜淀积工艺、真空系统、判漏方法、以及录有判漏执行程序的计算机可读记录媒体，其设备、工艺、系统、方法和媒体都可以低成本制作，并可在全然不影响设备内部的任何条件下进行高可靠地检漏，即使在淀积薄膜期间设备发生漏气时。

为达到上述目的，本发明提供了一种薄膜淀积设备，其中包括内部可抽空的真空室、将材料气体送入真空室的气体馈送管道、抽空真空室的抽气装置、连接真空室与抽气装置的第一抽气管道、以及由抽气装置引导排出气体的第二抽气管道。

薄膜淀积设备有一温度传感器，用以探测送入真空室的材料气体与从设备外部漏入的空气中所含的氧起反应产生的反应热。

本发明也提供了一种淀积薄膜的工艺，其中包括这样一些步骤：用抽气装置经抽气管道抽空内部可抽空的真空室；在抽空真空室时向真空室送入材料气体；以及施加高频功率而在真空室内的衬底上形成淀积薄膜。

温度传感器探测送入的材料气体与外部进入的空气所含的氧起反应产生的反应热，依据温度传感器的测量值进行检漏，而能停止材料气体的馈送。

本发明还提供了一种薄膜淀积设备，其中包括真空室、将反应材料气体送入真空室的气体馈送装置、抽气装置以及用以经其抽空真空室的抽气管道。