[发明专利]一种预清洗方法及等离子体设备

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池领域，涉及一种预清洗方法及等离子体设备。

背景技术

SiN(氮化硅)等减反膜是太阳能电池的重要组成部分，通常采用平板式结构的PECVD(等离子体增强型化学气相沉积)设备制作。而且可以采用直接法和间接法两种工艺制作减反膜。

在实际工艺过程中，利用直接法制作的SiN膜具有以下优点：即，膜结构致密，可以实现表面钝化和体钝化，从而可以提高少子的寿命，进而可以提高短路电流。因此，减反膜常采用直接法制作。

但是，采用直接法制作减反膜时需要将盛放硅片的载板接地，这使得减反膜只能在硅片的上表面制作，即只能采用上镀膜方式在硅片表面制作减反膜。然而，这种镀膜方式容易使硅片被工艺过程所产生的颗粒污染，不仅影响外观，而且会使并阻降低。

因此，在制作减反膜之前需要对反应腔室进行预清洗。目前是采用RPS(远程等离子体系统)清洗结合原位清洗对反应腔室进行预清洗。图1为常用的平板式结构的PECVD设备的结构简图。请参阅图1，PECVD设备包括反应腔室1，在反应腔室1顶端的外侧设有用于预清洗的远程等离子体系统4，在反应腔室1顶端的内侧设有采用匀流方式设计的电极板3，其可以向反应腔室1提供反应气体。在反应腔室1底部的内侧设有用于盛放硅片的载板2，在载板2的底部设有用于调节载板2高度的升降机构5。预清洗时，为了提高预清洗的均匀性，需要借助升降机构5增大电极板3和载板2之间的距离，在制作减反膜时再将电极板3和载板2之间的距离调整为正常的距离。

在预清洗过程中，增大电极板3和载板2之间的距离将导致清洗速率降低，这将影响整个太阳能电池的生产效率。另外，用于调节载板2高度的升降机构5的结构复杂，制造成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是针对等离子体加工设备中存在的上述缺陷，提供一种预清洗方法及用于预清洗的等离子体设备，其不仅能够均匀地清洗电极板和载板，而且清洗效率高，结构简单，制造成本低。

为实现本发明的目的而提供一种预清洗方法，主要用于通过等离子体预清洗反应腔室内的载板和电极板，在预清洗所述载板时，将所述载板接负偏压，以使所述反应腔室内的等离子体靠近所述载板；在预清洗所述电极板时，将所述载板接正偏压，以使所述反应腔室内的等离子体靠近所述电极板。

优选地，在进行所述预清洗后，将所述载板接地，等离子体均匀地分布在载板与电极板之间的区域，用于在放置在载板上的被加工工件的表面沉积SiN减反膜。

优选地，所述等离子体是由远程等离子体系统产生的等离子体与原位预清洗气体产生的等离子体的混合。

优选地，所述远程等离子体系统与所述原位清洗所用的预清洗气体同时启辉。

优选地，所述预清洗气体为NF₃。

本发明还提供一种等离子体设备，包括反应腔室，在所述反应腔室的底部的内侧设有载板，在所述反应腔室顶部的内侧设有电极板，所述载板与直流电源连接，并且在预清洗载板时，所述载板与所述直流电源的负极连接；在预清洗所述电极板时，所述载板与所述直流电源的正极连接。

优选地，所述载板还与大地连接。

优选地，在所述载板与所述直流电源之间设有选择开关，借助所述选择开关使所述载板与所述直流电源的正极、负极或与地连接。

优选地，所述选择开关为继电器。

优选地，在所述载板与所述直流电源之间设有射频过滤器。

优选地，在所述反应腔室顶端的外侧设有远程等离子体系统，在所述电极板上设有匀流孔，预清洗气体自所述电极板上的匀流孔内进入所述反应腔室。

优选地，所述电极板通过匹配器与射频电源连接。

优选地，所述载板通过支撑柱与直流电源的正极、负极或与地连接；其中，所述载板以及支撑柱均采用导电材料制成；在所述载板和支撑柱的接触位置设有接地片，用以使载板与支撑柱保持地电连接。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的预清洗方法是在预清洗所述载板时，将所述载板接负偏压；在预清洗所述电极板时，将所述载板接正偏压，通过调节载板上的电压使等离子体靠近载板或电极板，从而分别对载板和电极板进行预清洗。该预清洗方法不需增加电极板和载板之间的距离即可对电极板和载板分别进行均匀地预清洗，因此预清洗效率高，从而可以提高太阳能电池的生产效率，而且，可以降低等离子体加工设备的制造成本。