[发明专利]负热膨胀系数材料在镀膜载盘中的应用及负热膨胀型载盘

说明书

本发明首先公开了负热膨胀系数材料在镀膜载盘上的应用，以及局部或全部由负热膨胀系数材料制成的负热膨胀型载盘，鉴于负热膨胀系数材料的特殊性能，制成的负热膨胀型载盘应用在PECVD或PVD镀膜机上进行镀膜时，在高温制程下能够有效减少对硅片的遮蔽面积，从而提升太阳能电池的效率和良率。

技术领域

本发明涉及一种材料应用，具体涉及负热膨胀系数材料在镀膜载盘中的应用及负热膨胀型载盘；属于镀膜设备配件技术领域。

背景技术

真空镀膜机主要指一类需要在较高真空度下进行的镀膜，具体包括：PECVD、PVD、MBE分子束外延、PLD激光溅射沉积等多种。镀膜原理可分为蒸发和溅射两种，其中，蒸发镀膜一般是加热靶材使表面组分以原子团或离子形式被蒸发出来，并且沉降在基片表面，通过成膜过程（散点－岛状结构-迷走结构-层状生长）形成薄膜；溅射类镀膜是利用电子或高能激光轰击靶材，并使表面组分以原子团或离子形式被溅射出来，并且最终沉积在基片表面，经历成膜过程，最终形成薄膜。

需要镀膜的被成为基片，镀的材料被成为靶材，托载或承载基片的部件即为载盘，三者同在真空腔中。由于PECVD和PVD的机台制程温度大多为100~300℃，因而，传统的铝或不锈钢材料制成的载盘在高温下会发生膨胀，导致基片的有效镀膜面积减小，镀膜面积的减小对于器件的性能有显著影响，特别是在太阳能电池技术领域，一旦硅片的镀膜面积减少了，必然导致太阳能电池效率降低。如图1和图2所示，长度L为156mm的硅片被托载于载盘上，载盘空隙L₁为154mm，在制程温度100℃下，由于受热膨胀，硅片长度L’为156.004mm，载盘空隙L₁’为153.99mm，可见，被遮挡的镀膜面积为156.004-153.99 = 2.014mm，这对器件的性能有至关重要的影响。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于保护负热膨胀系数材料在镀膜载盘上的应用，以有效减少高温制程下的镀膜遮蔽面积，从而提升器件性能。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

本发明首先要保护负热膨胀系数材料的应用，具体为：负热膨胀系数材料在PECVD或PVD镀膜载盘中的应用。

如前所述的负热膨胀系数材料的应用，其中，所述负热膨胀系数材料选自以下材料中的任一种：Y₂(WO₄)₃、Er₂(WO₄)₃、Yb₂(WO₄)₃、Lu₂(WO₄)₃、Sc₂(WO₄)₃、Y₂(MoO₄)₃、Er₂(MoO₄)₃、Yb₂(MoO₄)₃、Lu₂(MoO₄)₃及Sc₂(MoO₄)₃。

上述各负热膨胀材料的制备方法在现有技术中已经有所公布，为了更好地理解和实施本发明，对上述各负热膨胀系数材料的制备方法进行如下简要陈述：

目前最常用的制备负热膨胀系数材料的方法是基于激光应用技术和材料合成技术：该技术的详细方案在公开号为CN100497259的发明专利中进行了公布，以激光束直接加热能够生成负热膨胀系数物质的原料成份，使其在激光熔池中反应并快速凝固。选用CO₂气体激光器或Nd:YAG固体激光器，激光波长10.6μm或1.06μm，功率密度0.2-1.5kW/cm²，光束扫描速度0.2-12mm/s，即可合成所需的负膨胀系数材料。