[发明专利]一种推拉式线性等离子源及其应用

说明书

本发明涉及一种推拉式线性等离子源，包括至少一对水平并列设置的电极，成对设置的电极均包括线性方向平行并分别连接第一射频电源及第二射频电源的第一电极及第二电极，第一射频电源与第二射频电源通过相位同步器控制相位变换形成推拉式；以及位于第一电极及第二电极的下方并连接低频电源或接地的第三电极，第三电极与第一电极及第二电极平行设置；第一电极与第二电极连接气源以将气体通过第一电极、第二电极通入工作区间，并通过第一射频电源与第二射频电源将气体激发以在三个电极空间中形成等离子体，等离子体作用于连续通过工作区间的基板，以用于基板的等离子强化的气相沉积‑真空镀膜、干法刻蚀或太阳能电池制造用干法制绒过程。

技术领域

本发明涉及一种推拉式线性等离子源，以用于基板的等离子强化的气相沉积-真空镀膜(PECVD)、干法刻蚀(RIE)或太阳能电池制造用干法制绒过程。

背景技术

等离子体用于许多工业生产过程，如半导体、显示器、太阳能技术和照明。将等离子体施加到基板上，该基板通过一种或多种方式处理过，包括但不限于等离子体增强化学气相沉积、等离子体刻蚀、等离子体表面处理和离子注入等处理方式。基板的长度、厚度和宽度可能会有所不同。该基板也可以用活化前体处理以为等离子体处理做准备。常规的等离子体处理过程采用静态模式，即：载板放在离子源下不动，直到处理完成后再取出来，然后再放另一个载板，这样载板传输过程浪费了工艺时间。所以，为了实现高的生产力(单位时间里处理基板的能力)，载板必须做得很大，放置大量基板，这种大型设备成本就很高,而且均匀性比较难控制。

基于常规静态等离子体处理过程的不足，美国发明专利US 8617350 B2公开了一种线性等离子系统，其包括电极、反应气体入口、前驱气体入口和电源，其中电极具有多个电极峰与电极谷交替形成锯齿状；反应气体入口设置在电极上并用于将反应气体连续通入到位于电极谷底部的孔阵列中；前驱气体入口设置在电极上并用于将前驱气体连续通入到位于电极峰顶部的孔阵列中；电源用于将射频功率施加到电极上，以与反应气体与前驱气体的混合气体相互作用而产生等离子体，等离子体用于形成沉积在基板上的薄膜产物。由该美国发明专利US 8617350 B2可以获知，所谓的线性等离子源是指电极的长度远远大于宽度，且电极的长度略大于基板的宽度，或电极的长度可以与基板的宽度相同或小于基板的宽度均可。

中国发明专利CN 102534622 B基于美国发明专利US 8617350 B2公开的线性等离子系统而提出了一种在晶硅太阳能电池片表面制绒的方法，该方法具体的工艺步骤如下：①自动传送装置带动硅片载板，通过硅片上料将需刻蚀硅片置于硅片载板上；②载有硅片的硅片载板在自动传输装置的带动下经过平行放置的线性等离子源(由中国发明专利CN102534622 B及美国发明专利US 8617350 B2均可获知，线性等离子源的电极长度远大于宽度)，载有硅片的硅片载板在自动传输装置的带动下在真空中按一定速度经过线性等离子源；③刻蚀后的气体通过真空泵及其导管抽走；④硅片载板经过硅片下料装置使硅片下料，得成品黑硅。该发明的优点是等离子密度高，对硅表面损伤低，使所得的黑硅电池片转换效率高；同时，动态过程的刻蚀速度快，增加了产量；另一方面，利用该发明载板是放在接地电极上的，这样使离子源更加稳定。

本发明是在上述美国发明专利US 8617350 B2基础上提出的一种效果更佳的推拉式线性等离子源，以更好地用于包括中国发明专利CN 102534622 B所涉及的在晶硅太阳能电池片等基板上进行等离子强化的气相沉积-真空镀膜(PECVD)、干法刻蚀(RIE)或太阳能电池制造用干法制绒等处理过程。

发明内容