[实用新型]一种多晶硅表面金属薄膜的制备装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种多晶硅表面金属薄膜的制备装置。

背景技术：

随着现代科技的发展，对固体材料实施薄膜与表面技术可以赋予材料表面新的物理或化学性能，从而制备出具有优异性能的构件。对于半导体材料而言，在其表面制备金属薄膜可以提高导电性能，尤其适用于多晶硅太阳能电池的背面电极制备。

目前在多晶硅表面制备金属薄膜的方法主要有：蒸发镀膜、溅射镀膜、离子镀膜等。蒸发镀膜对于高熔点靶材由于蒸发太慢，镀膜的速度比较慢；溅射镀膜、离子镀膜的速度较快，但是镀膜的厚度不均匀。上述方法均是在基体材料表面形成沉积镀层，没有进一步扩散，膜层与基材的结合力差，容易发生膜层脱落。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种能够在非金属材料表面制备金属薄膜效率高、厚度均匀、膜基结合力好的多晶硅表面金属薄膜的制备装置。

为了实现上述发明目的，本实用新型提供一种多晶硅表面金属薄膜的制备装置：包括真空室、金属靶材、磁体、激光器、高压脉冲电源、氩气瓶、真空泵、多晶硅和用于装夹并带动多晶硅运动的夹具，若干所述磁体设置在真空室内，金属靶材置于在磁体上，氩气瓶和真空泵分别与真空室连通，高压脉冲电源的正负极分别与多晶硅和金属靶材电连接，激光器发射的激光束通过真空室侧壁上设置的对应孔洞，投射到至多晶硅上。

为了便于多晶硅便面能够充分溅射到金属粒子，所述夹具设置在作X、Y轴向运动的驱动机构上，该驱动机构包括X向驱动机构和Y向驱动机构，Y向驱动机构滑动连接于X向驱动机构，并相对X向驱动机构垂直运动，夹具设置在Y向驱动机构上。

进一步地，所述X向驱动机构和Y向驱动机构均包括导轨、丝杠、螺母和电机，所述丝杠与电机转轴固定连接，螺母螺旋连接在丝杠上，且一端与导轨滑动连接；所述Y向运动机构中的导轨和电机设置在X向运动机构中的螺母上，所述夹具设置在Y向运动机构中的螺母上。

为便于激光器射出的激光束更好地入射至多晶硅上，所述真空室内还设有激光反射机构，该机构包括导轨、全反射镜、聚焦透镜和滑座，所述滑座滑动设置在导轨上，全反射镜和聚焦透镜设置在滑座上，所述激光束通过全反射镜及聚焦透镜上投射到至多晶硅上。

为防止磁体产生的磁场对真空室内其他工作部件造成影响，真空室内还设有用于屏蔽磁体磁场的屏蔽压板，所述屏蔽压板压合在金属靶材上。

为更好地对金属靶材进行冷却，该制备装置还包括冷却机构，该冷却装置包括冷却水套、冷却水箱、回水管和进水管，所述回水管和进水管的一端与冷却水箱相连通，另一端与冷却水套相连通，所述冷却水套设置在相邻两磁体之间。

本实用新型主要以磁控二级溅射方式在多晶硅表面沉积金属原子，同时利用激光反射机构对多晶硅表面扫描加热，加速金属靶材产生溅射粒子渗入多晶硅，从而提高薄膜的制备速度。在金属薄膜制备过程中，通过数控系统不断的变换多晶硅的位置，使得溅射粒子能够均匀沉积在多晶硅表面，实现均匀性好、膜基结合力高的金属薄膜的制备。本实用新型装置构简单，易于安装、检修、使用方便。

附图说明：

图 1 为本实用新型结构示意图。

图 2 为本实用新型中X向驱动机构和Y向驱动机构结构示意图。

图 3 为本实用新型中屏蔽压板与磁体的安装结构示意图。

图 4 为本实用新型中激光器安装结构示意图。

其中

1、真空室；2、数控系统；4、激光反射机构；5、高压脉冲电源；6、氩气瓶；7、冷却水泵；8、真空泵；9、支撑架；10、夹具；11、多晶硅；12、工作台；13、冷却水箱；21、导轨；22、丝杠；23、滑块；24、连接座；25、联轴器；31、金属靶材；32、屏蔽压板；33、磁体；34、靶座；35、底座；36、回水管；37、进水管；38、冷却水套；41、激光器；42、支架；43、平行导轨；44、全反射镜；45、聚焦透镜；46、托架；47、导杆；48、滑座。

具体实施方式：