專利名稱：一種lpcvd工藝中的防污染系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LPCVD工藝中的防污染系統(tǒng)，具體地講是涉及一種LPCVD工藝中金屬波紋管的防污染系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種運(yùn)用上述系統(tǒng)的LPCVD工藝中的防污染方法。
背景技術(shù)：
光伏應(yīng)用的未來(lái)市場(chǎng)發(fā)展，特別是用于與電網(wǎng)相連的光伏電廠的應(yīng)用，關(guān)鍵取決于降低太陽(yáng)能電池生產(chǎn)成本的潛力。薄膜太陽(yáng)能電池生產(chǎn)過(guò)程能耗低，具備大幅度降低原材料和制造成本的潛力；同時(shí)，薄膜太陽(yáng)能電池在弱光條件下仍可發(fā)電。因此，目前市場(chǎng)對(duì)薄膜太陽(yáng)能電池的需求正逐漸增長(zhǎng)，而制造薄膜太陽(yáng)能電池的技術(shù)更成為近年來(lái)的研究熱
點(diǎn)οZnO是一種N型直接帶隙半導(dǎo)體材料，室溫下禁帶寬度Eg為3. 37eV。由于其原材料豐富且無(wú)毒，具有高電導(dǎo)和高透過(guò)率，并且在H等離子體環(huán)境中性能穩(wěn)定，因此，在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域，ZnO作為透明導(dǎo)電氧化物薄膜可進(jìn)一步提高Si薄膜太陽(yáng)能電池的效率和穩(wěn)定性，加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。作為陷光結(jié)構(gòu)的絨面ZnO薄膜前電極和背反射電極顯得尤為重要。ZnO的生長(zhǎng)方法有很多，包括脈沖激光沉積、低壓金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積、射頻 /中頻/直流濺射、電子束和熱反應(yīng)蒸發(fā)、等離子體化學(xué)氣相沉積、噴霧熱分解和溶膠-凝膠法等，其中低壓金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積是目前普遍被采用和工業(yè)化的方法。在低壓金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積中，玻璃基板靠傳動(dòng)裝置輸送到金屬氣體反應(yīng)腔內(nèi)，由于該氣體在溫度200°C時(shí)反應(yīng)最強(qiáng)烈，所以在反應(yīng)過(guò)程中，玻璃基板是被放置在加熱板上進(jìn)行沉積的。由滾輪輸送到玻璃基板被放置在加熱板上這一過(guò)程如下當(dāng)玻璃被滾輪輸送到預(yù)定位置后，由位于加熱板下方的頂針系統(tǒng)升起托住玻璃基板從而離開(kāi)滾輪，這時(shí)滾輪系統(tǒng)向兩側(cè)收縮讓開(kāi)玻璃下方所在區(qū)域，之后頂針系統(tǒng)下降將玻璃放置在加熱板表面，再開(kāi)始進(jìn)行后續(xù)的工藝。在由滾輪輸送到玻璃基板放置在加熱板的過(guò)程中，滾輪收縮的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)真空波紋管的伸縮來(lái)實(shí)現(xiàn)的。真空波紋管的特點(diǎn)是在壓力、軸向力、橫向力或彎矩作用下均能產(chǎn)生相應(yīng)的位移，并具有耐壓性、真空密封性、耐腐蝕性、溫度穩(wěn)定性和長(zhǎng)期使用壽命，在許多工業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。真空波紋管的疲勞壽命與它的結(jié)構(gòu)和所用材料有關(guān)，也與使用條件有很大關(guān)系。在現(xiàn)有低壓金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積(LPCVD)工藝中，由于反應(yīng)腔室充滿反應(yīng)氣體，所以和反應(yīng)氣體接觸表面都生長(zhǎng)ZnO薄膜。如圖1所示，一般現(xiàn)有的LPCVD工藝系統(tǒng)大致由玻璃基板的傳送裝置1，傳送裝置的伸縮驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)2，金屬波紋管3，工藝反應(yīng)腔室4，真空裝置抽口 5，加熱臺(tái)6和金屬波紋管連接法蘭7等組成，金屬波紋管是用于密封基板傳輸裝置和工藝反應(yīng)腔室的部件，同時(shí)可以在傳送裝置的伸縮驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)的作用下，做伸縮動(dòng)作。如圖2所示，反應(yīng)腔室側(cè)壁上為傳送裝置開(kāi)出的通孔8，用來(lái)使傳送裝置的傳送軸進(jìn)入反應(yīng)腔室內(nèi)部。通孔8的直徑必然大于傳送裝置傳送軸的直徑。這導(dǎo)致了在工藝氣體反應(yīng)時(shí)，有大量的反應(yīng)氣體由通孔進(jìn)入到金屬波紋管的內(nèi)部進(jìn)行沉積，從而極大地縮短了真空波紋管的使用壽命。相應(yīng)的現(xiàn)有防護(hù)措施，將如圖3所示的防護(hù)罩9加裝到通孔位置，防止大量氣體進(jìn)入波紋管內(nèi)部。這一措施的實(shí)施，提高了金屬波紋管的壽命，但效果及作用并非十分明顯。 原因在于，由于傳輸裝置傳送的特殊性，傳送軸存在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)同時(shí)還有前后伸縮的運(yùn)動(dòng)，這就限制了防護(hù)罩防護(hù)的密閉性，非完全密閉，在真空環(huán)境下，工藝反應(yīng)氣體還是極易進(jìn)入金屬波紋管內(nèi)部進(jìn)行沉積反應(yīng)。這樣導(dǎo)致的結(jié)果就是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的氣體反應(yīng)，波紋管內(nèi)部也生長(zhǎng)了 ZnO薄膜，這對(duì)于金屬波紋管的壽命產(chǎn)生了很大的影響，使波紋管的使用壽命降低到設(shè)計(jì)壽命的1/5。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能夠有效防止LPCVD工藝中金屬波紋管被反應(yīng)氣體污染的系統(tǒng)及其方法，對(duì)金屬波紋管在工藝反應(yīng)期間進(jìn)行完全的保護(hù)，可以實(shí)現(xiàn)金屬波紋管在完全清潔的環(huán)境下工作，從而達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命，進(jìn)而降低生產(chǎn)成本。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明技術(shù)方案如下
一種LPCVD工藝中的防污染系統(tǒng)，包括設(shè)于滾輪傳動(dòng)軸上用于實(shí)現(xiàn)滾輪軸向伸縮運(yùn)動(dòng)功能的金屬波紋管和位于反應(yīng)腔室側(cè)壁上使?jié)L輪傳動(dòng)軸得以穿過(guò)的通孔，通孔上靠近反應(yīng)腔室內(nèi)部一側(cè)設(shè)有防止反應(yīng)氣體流入金屬波紋管的防護(hù)裝置，優(yōu)選為防護(hù)罩；通孔側(cè)壁上開(kāi)有孔道，使外部惰性氣體管路與金屬波紋管內(nèi)部相連通。所述外部惰性氣體管路上設(shè)有控制惰性氣體通斷的裝置，優(yōu)選還能夠控制惰性氣體流量的裝置，一般為電磁閥。所述進(jìn)入金屬波紋管內(nèi)部的惰性氣體的壓力不小于反應(yīng)氣體進(jìn)入金屬波紋管的壓力。所述連通外部惰性氣體管路的孔道位于反應(yīng)腔室側(cè)壁內(nèi)部。一種LPCVD工藝中的防污染方法，反應(yīng)氣體將要通入反應(yīng)腔體進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，惰性氣體通過(guò)通孔上的孔道進(jìn)入金屬波紋管，控制其壓力不小于反應(yīng)氣體進(jìn)入金屬波紋管的壓力。所述惰性氣體進(jìn)入金屬波紋管的通斷和氣體流量大小通過(guò)電磁閥調(diào)節(jié)。這樣，在工藝氣體反應(yīng)時(shí)，通孔的位置形成氣體密封的狀態(tài)，同時(shí)由于工藝反應(yīng)腔體內(nèi)部的氣體流向抽真空裝置，所以工藝反應(yīng)氣體無(wú)法通過(guò)通孔進(jìn)入到金屬波紋管內(nèi)部， 同時(shí)也就無(wú)法在金屬波紋管內(nèi)部進(jìn)行沉積。由于金屬波紋管內(nèi)部空間有限，且通孔處裝有防護(hù)罩，所需氮?dú)饬髁亢苄?，?duì)工藝的影響完全可以忽略。本發(fā)明提供的LPCVD工藝中的防污染系統(tǒng)及方法，通過(guò)在反應(yīng)腔室側(cè)壁上滾輪傳動(dòng)軸穿過(guò)的通孔上設(shè)置進(jìn)入惰性氣體的氣路，使得反應(yīng)氣體無(wú)法進(jìn)入金屬波紋管的方法， 對(duì)金屬波紋管在工藝反應(yīng)期間進(jìn)行完全的保護(hù)，可以實(shí)現(xiàn)金屬波紋管在完全清潔的環(huán)境下工作，從而達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命，進(jìn)而降低生產(chǎn)成本。


圖1是傳統(tǒng)LPCVD工藝反應(yīng)腔室及傳輸結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是傳統(tǒng)LPCVD工藝單個(gè)滾輪傳輸結(jié)構(gòu)示意圖3是防護(hù)罩示意圖； 圖4是本發(fā)明防污染系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。實(shí)施例1
一種LPCVD工藝中的防污染系統(tǒng)，如圖4所示，包括設(shè)于滾輪傳動(dòng)軸13上用于實(shí)現(xiàn)滾輪軸向伸縮運(yùn)動(dòng)功能的金屬波紋管3和位于反應(yīng)腔室側(cè)壁上使?jié)L輪傳動(dòng)軸13得以穿過(guò)的通孔8，通孔8上靠近反應(yīng)腔室內(nèi)部一側(cè)設(shè)有防止反應(yīng)氣體流入金屬波紋管3的防護(hù)罩9 ； 通孔8側(cè)壁上開(kāi)有孔道12，該孔道12位于反應(yīng)腔室側(cè)壁內(nèi)部，使外部惰性氣體管路10與金屬波紋管3內(nèi)部相連通。外部惰性氣體管路10上設(shè)有控制惰性氣體通斷和流量的電磁閥11。進(jìn)入金屬波紋管3內(nèi)部的惰性氣體的壓力不小于反應(yīng)氣體進(jìn)入金屬波紋管3的壓力。一種LPCVD工藝中的防污染方法，在非工藝氣體反應(yīng)時(shí)間段內(nèi)，負(fù)責(zé)通斷惰性氣體的電磁閥11 一直處于關(guān)斷狀態(tài)。當(dāng)玻璃基板到達(dá)工作區(qū)域，反應(yīng)氣體將要通入反應(yīng)腔體進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，計(jì)算機(jī)同時(shí)給電磁閥11 一個(gè)指令，電磁閥11打開(kāi)，惰性氣體通過(guò)通孔8上的孔道12進(jìn)入金屬波紋管3，控制其壓力不小于反應(yīng)氣體進(jìn)入金屬波紋管3的壓力。這樣，在工藝氣體反應(yīng)時(shí)，通孔8的位置形成氣體密封的狀態(tài)，同時(shí)由于工藝反應(yīng)腔體內(nèi)部的氣體流向抽真空裝置，所以工藝反應(yīng)氣體無(wú)法通過(guò)通孔8進(jìn)入到金屬波紋管3 內(nèi)部，同時(shí)也就無(wú)法在金屬波紋管3內(nèi)部進(jìn)行沉積。
權(quán)利要求
1.一種LPCVD工藝中的防污染系統(tǒng)，包括設(shè)于滾輪傳動(dòng)軸上用于實(shí)現(xiàn)滾輪軸向伸縮運(yùn)動(dòng)功能的金屬波紋管和位于反應(yīng)腔室側(cè)壁上使?jié)L輪傳動(dòng)軸得以穿過(guò)的通孔，通孔上靠近反應(yīng)腔室內(nèi)部一側(cè)設(shè)有防止反應(yīng)氣體流入金屬波紋管的防護(hù)裝置，其特征在于通孔側(cè)壁上開(kāi)有孔道，使外部惰性氣體管路與金屬波紋管內(nèi)部相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LPCVD工藝中的防污染系統(tǒng)，其特征在于所述外部惰性氣體管路上設(shè)有控制惰性氣體通斷的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LPCVD工藝中的防污染系統(tǒng)，其特征在于所述控制惰性氣體通斷的裝置為可控制惰性氣體流量的裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的LPCVD工藝中的防污染系統(tǒng)，其特征在于所述控制惰性氣體通斷和/或流量大小的裝置為電磁閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LPCVD工藝中的防污染系統(tǒng)，其特征在于所述進(jìn)入金屬波紋管內(nèi)部的惰性氣體的壓力不小于反應(yīng)氣體進(jìn)入金屬波紋管的壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LPCVD工藝中的防污染系統(tǒng)，其特征在于所述連通外部惰性氣體管路的孔道位于反應(yīng)腔室側(cè)壁內(nèi)部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LPCVD工藝中的防污染系統(tǒng)，其特征在于所述防護(hù)裝置為防護(hù)罩。
8.—種LPCVD工藝中的防污染方法，在反應(yīng)氣體將要通入反應(yīng)腔體進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，惰性氣體通過(guò)通孔上的孔道進(jìn)入金屬波紋管，控制其壓力不小于反應(yīng)氣體進(jìn)入金屬波紋管的壓力。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LPCVD工藝中的防污染方法，其特征在于所述惰性氣體進(jìn)入金屬波紋管的通斷和氣體流量大小通過(guò)電磁閥調(diào)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種LPCVD工藝中的防污染系統(tǒng)，具體地講是涉及一種LPCVD工藝中金屬波紋管的防污染系統(tǒng)，還涉及一種運(yùn)用上述系統(tǒng)的LPCVD工藝中的防污染方法。該系統(tǒng)包括設(shè)于滾輪傳動(dòng)軸上用于實(shí)現(xiàn)滾輪軸向伸縮運(yùn)動(dòng)功能的金屬波紋管和位于反應(yīng)腔室側(cè)壁上使?jié)L輪傳動(dòng)軸得以穿過(guò)的通孔，通孔上靠近反應(yīng)腔室內(nèi)部一側(cè)設(shè)有防止反應(yīng)氣體流入金屬波紋管的防護(hù)裝置，通孔側(cè)壁上開(kāi)有孔道，使外部惰性氣體管路與金屬波紋管內(nèi)部相連通。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能夠?qū)饘俨y管在工藝反應(yīng)期間進(jìn)行完全的保護(hù)，可以實(shí)現(xiàn)金屬波紋管在完全清潔的環(huán)境下工作，從而達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命，進(jìn)而降低生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C23C16/44GK102418083SQ20111040976
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者吳國(guó)發(fā), 辛科 申請(qǐng)人:漢能科技有限公司