[实用新型]一种用于ETP PECVD的扩展热等离子体发生装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于高效率和低成本扩展热等离子体化学增强沉积技术中高密度等离子体源的制作方法，属于高端光伏设备领域，具体地讲就是一种用于ETP PECVD的扩展热等离子体发生装置。

背景技术

PECVD是利用高频或直流放电产生等离子体进行化学气相沉积的过程。在采用SiH₄和NH₃作为源气体沉积SiNx薄膜的过程中，由于大量氢原子的存在，使所生成的薄膜除了具有减反射性能外，兼具有良好的表面和体钝化性能。因此PECVD技术被广泛应用于光伏产业，而且是整条太阳能电池生产线的核心设备之一。

等离子体源是PECVD的心脏。等离子源的性能直接决定了电池片产能、自动化程度以及电池的有效使用面积。相比射频平板PECVD技术，扩展热等离子体源具有既能得到大面积、均匀和稳定性良好的等离子体优点。

发明内容

本实用新型目的是提供一种既能保证加工周期短、操作和维护方便的扩展热等离子体发生装置，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本实用新型采用的解决方案是：放电腔室由耐高温绝缘材料制作而成，并且在放电腔室的外部设有水冷不锈钢固定套，顶部安装密封管。在放电腔室的底部设有一个绝缘垫，绝缘垫下设有一个中心贯穿的水冷铜板，绝缘垫-水冷铜板交错结构重复3-7次不等，在最下面一层绝缘垫的下方安装有拉瓦尔喷嘴的阳极底座，在水冷不锈钢固定套上设有与直流电源连接的电极接头、铈钨阴极安装孔和氩气入口。在阳极底座上设有与工作气源连接的气源接口。

在所述水冷不锈钢固定套的上端面设有一密封管，密封管不仅对氩气起到密封作用，并能对铈钨阴极起到很好的保护作用。

水冷铜板由外侧环形铜管焊接于铜板的圆弧槽之中，铜管的两端分别与冷却水的进水端和出水端相连，铜板充分冷却之后，热烧蚀现象大大降低。

在阳极底座内设有冷却水通道和工作气源通道，冷却水能将拉瓦尔喷嘴处产生的热量带走，从而减少喷嘴的热烧蚀，延长其使用寿命。

不锈钢固定套内部设有冷却水槽，外部设有和其相连的冷却水进口和冷却水出口，能将放电腔室的大部分热量带走，对放电腔室起到更好的保护作用。

本实用新型具有如下效果：

（1）放电腔室由耐高温绝缘材料构成，具有使用寿命长、易维护等优点，其外部设有一不锈钢固定套，不锈钢固定套内部设有冷却水槽，外部设有和其相连的冷却水进口和冷却水出口，能将放电腔室的大部分热量带走，对放电腔室起到更好的保护作用。不锈钢固定套的上部设有氩气入口，氩气沿铈钨阴极的安装孔进入放电腔室，能对铈钨阴极进行冷却，从而减少铈钨阴极的热烧蚀，延长铈钨阴极的使用寿命。在不锈钢固定套的上端面设有一密封管，密封管不仅对氩气起到密封作用，而其能对铈钨阴极起到很好的保护作用。

（2）水冷铜板由外侧环形铜管焊接于铜板的圆弧槽之中，铜管的两端分别与冷却水的进水端和出水端相连，铜板充分冷却之后，热烧蚀现象大大降低。从而有效提高等离子体源中氩气气体的离化率、反应气体的分解率，进而提高薄膜沉积气体的利用率。

（3）在阳极底座内设有冷却水通道和工作气源通道，冷却水能将拉瓦尔喷嘴处产生的热量带走，从而减少喷嘴的热烧蚀，延长其使用寿命。拉瓦尔喷嘴的引入能使反应气体硅烷充分电离，从而提高镀膜的均匀性和沉积效率，同时也可简化减反射薄膜的制备工艺。

附图说明

图1为本实用新型的剖视图。

图中：  1—密封管     2—铈钨阴极     3—密封螺母    4—水冷不锈钢固定套    401—电极接头    402—放电腔室     403—冷却水进水口    404—冷却水出水口    405—圆弧槽    406—氩气入口    407—铈钨阴极安装孔    5—水冷铜板    6—绝缘垫    7—阳极底座    701—拉瓦尔喷嘴    702—工作气源通道     703—冷却水通道。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。