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形成氧化鋅膜的方法和設(shè)備以及制造光生伏打器件的方法和設(shè)備、的制作方法

文檔序號(hào):5277126閱讀:515來源:國知局
專利名稱:形成氧化鋅膜的方法和設(shè)備以及制造光生伏打器件的方法和設(shè)備、的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及形成氧化鋅膜的方法和形成氧化鋅膜用的設(shè)備,和使用氧化鋅膜制造光生伏打器件的方法和所用設(shè)備。
光生伏打器件通常由非晶態(tài)氫化硅,非晶態(tài)鍺氫化硅,非晶態(tài)碳?xì)浠瑁⒕Ч瑁蚨嗑Ч铇?gòu)成,其背面上設(shè)置反射層,以提高在長波區(qū)的集光效率。要求這種反射層在接近半導(dǎo)體材料的能帶邊緣的波長即,800nm至1200nm的波長具有顯著的反射特性,而且,在該波長下的吸收作用變小。能完全符合這些條件的反射層是用例如金、銀、銅或鋁制成的反射層。通常還盛行形成在所述波長范圍透光的不均勻?qū)印T撏该鞯牟痪鶆驅(qū)釉O(shè)置在金屬層與半導(dǎo)體有源層之間,以能有效利用反光來提高短路電流密度Jsc。為了防止因分流而使特性變壞,通常還要在金屬層與半導(dǎo)體層之間形成表現(xiàn)出導(dǎo)電性的透光材料形成的透明導(dǎo)電層。該透明導(dǎo)電層和上述的透明不均勻?qū)涌梢允窍嗤瑢?。通常,用諸如真空蒸發(fā)或?yàn)R射法淀積這些層,使短路電流密度Jsc提高1mA/cm2以上。
作為它的實(shí)例“Light Entrapment Effect in a-Si Solar Cells on29p-MF-22 Stainless Steel Substrates”(1990秋),51stApplied PhysicsSociety Scientific Lecture Meeting,Lecture Drafts P747,“P-IA-15a-SiC/a-Si/a-SiGe Multi-Bandgap Stacked Solar Cells with BandgapProfiling”,Sannomiya et.al.,Technical Digest of The InternationalPVSEC-5,Kyoto,Japan,p.381,1990,研究了由銀原子組成的反射層的反射系數(shù)和結(jié)構(gòu)。該例中,報(bào)道了通過改變襯底溫度在銀雙層上淀積反射層,以形成明顯的不均勻度,它通過光俘獲作用來提高短路電流。
用電阻加熱的真空蒸發(fā)或電子束蒸發(fā)、濺射、離子注入或CVD(化學(xué)汽相淀積)來淀積用作光俘獲層的透明層。但是,制備靶材的高額資金,和真空設(shè)備的高額費(fèi)用,和材料利用率不高等原因,使用這些方法制造的光生伏打器件的成本很高。因而給太陽能電池在工業(yè)上的應(yīng)用造成很大障礙。
為了解決這些問題,作為水溶液中利用電沉積形成氧化鋅膜的方法,日本特許公開No.10-178193披露了用金屬層和濺射形成的透明導(dǎo)電層組合層作為光生伏打器件(太陽能電池)的反射層。而且,作為這種氧化鋅膜制造方法的改進(jìn)方法,屬于本發(fā)明人的日本特許公開No.11-286799公開了一種方法,該方法中,設(shè)置有背面膜附著保護(hù)電極,用很小或不會(huì)引起深淀積的電沉積法來構(gòu)成氧化鋅膜。
這些方法不需昂貴的真空設(shè)備和昂貴的靶。因此,能極大降低氧化鋅膜的制造成本。還能在大面積的襯底上淀積,這使得制造如太陽能電池的大面積光生伏打器件大有希望。但是電化學(xué)淀積法還要進(jìn)行如以下所述的改進(jìn)。
(1)附著在保護(hù)電極上的背面膜除去淀積在背面上的任何不希望有的電淀積膜(氧化鋅膜),但是會(huì)出現(xiàn)已除去的氧化鋅膜仍淀積在背面膜附著保護(hù)電極上。長期使用后,由于膜應(yīng)力等而使淀積膜從背面膜附著保護(hù)電極上脫落,膜片掉到襯底上。淀積在背面膜附著保護(hù)電極上的氧化鋅膜既硬又易碎。因此,當(dāng)膜片在輥筒與襯底之間時(shí)會(huì)被壓碎。并碎成砂粒。這些碎成砂粒的氧化鋅粘到輸送輥表面上會(huì)出現(xiàn)連續(xù)的碰撞印記。
(2)這些膜片或吸附材料通過輥筒時(shí),碎的膜片不僅在輥筒表面造成連續(xù)的碰撞印記,還會(huì)引起壓痕,刮傷等等,使輥筒壽命縮短,給設(shè)備造成很大損壞。
(3)從陽極上脫落的氧化鋅白色粉塵還會(huì)在電沉積液中漂移或漂浮。必須用附在設(shè)備上的過濾器除去這些粉塵。但是在用過濾器除去它之前,它會(huì)吸附在淀積了膜的襯底上。當(dāng)它通過輥筒時(shí)會(huì)引起印記。
(4)這樣造成的印記不僅使要用作太陽能電池的襯底的表面的外觀變差,還會(huì)在電沉積的氧化鋅膜中造成損壞和使膜剝離。把這種氧化鋅膜用作光生伏打器件的部件時(shí),正如所考慮的,膜的損壞和剝離會(huì)引起光生伏打器件短路。
考慮到這些情況,本發(fā)明的目的是提出用電沉積法批量制造氧化鋅膜的方法。并且,在電沉積工藝中結(jié)合滾動(dòng)系統(tǒng)的襯底輸送,以防止出現(xiàn)上述的碰撞印記,能在長的時(shí)間周期中穩(wěn)定形成高質(zhì)量低成本的氧化鋅膜,膜沒有損壞和剝離,含有這種氧化鋅膜的光生伏打器件有助于太陽能發(fā)電的實(shí)際推廣。
本發(fā)明的另一目的是,不限于氧化鋅膜的形成,提供一種形成質(zhì)量好的電沉積膜的方法和所用的設(shè)備,防止襯底在輸送過程中因浮在電沉積液中的顆粒粉塵或從電極上剝落下的膜造成碰撞印記。
為達(dá)到上述目的,作為優(yōu)選實(shí)施例,本發(fā)明提供在電沉積液中形成氧化鋅膜的方法,電沉積液中設(shè)有連續(xù)長度的襯底、相對(duì)電極和背面膜附著保護(hù)電極,在輸送加電的連續(xù)長度襯底時(shí)在連續(xù)長度的襯底上形成氧化鋅膜,而加在電沉積液中的各部件的電位關(guān)系是,背面膜附著保護(hù)電極上的電位<連續(xù)長度襯底上的電位<相對(duì)電極上的電位;方法包括從連續(xù)長度襯底表面除去顆粒的步驟。還提供制造光生伏打器件的方法,該方法中至少包括用上述氧化鋅膜形成方法形成氧化鋅膜的步驟,和在氧化鋅膜上形成半導(dǎo)體層的步驟。
作為優(yōu)選實(shí)施例,本發(fā)明還提供形成氧化鋅膜用的設(shè)備,它包括裝電沉積液用的電沉積槽、把襯底放置其上的連續(xù)長度襯底輸送機(jī)、相對(duì)電極、背面膜附著保護(hù)電極、電源和供電電線,使各部分的電位關(guān)系是,背面膜附著保護(hù)電極的電位<連續(xù)長度襯底的電位<相對(duì)電極的電位,設(shè)備還包括從連續(xù)長度襯底的表面除去顆粒用的裝置。還提供制造光生伏打器件用的設(shè)備,它至少有形成氧化鋅膜用的上述設(shè)備,和在氧化鋅膜上用等離子CVD形成半導(dǎo)體層用的設(shè)備。
作為方法的另一優(yōu)選實(shí)施例,本發(fā)明提供連續(xù)長度襯底在電沉積液中輸送時(shí)在連續(xù)長度襯底上形成氧化鋅膜的方法,該方法包括從連續(xù)長度襯底表面上除去顆粒的步驟。
作為方法的另一優(yōu)選實(shí)施例,本發(fā)明提供形成氧化鋅膜的方法,包括在電沉積液中的襯底輸送步驟和在襯底上形成氧化鋅膜的步驟;方法還包括從襯底表面上除去顆粒的步驟。
作為設(shè)備的另一優(yōu)選實(shí)施例,本發(fā)明提供形成氧化鋅膜用的設(shè)備,包括裝電沉積液用的電沉積槽,其上放置襯底并用于輸送連續(xù)長度襯底的輸送機(jī),和相對(duì)電極;設(shè)備還包括從連續(xù)長度襯底表面除去顆粒用的裝置。
作為設(shè)備的又一優(yōu)選實(shí)施例,本發(fā)明提供形成氧化鋅膜用的設(shè)備,包括裝電沉積液用的電沉積槽,襯底放置其上的襯底輸送機(jī),和相對(duì)電極;設(shè)備還包括從襯底表面上除去顆粒用的裝置。
此外,不限于形成氧化鋅膜的方法和所用設(shè)備,本發(fā)明還提供用于形成其它膜的電沉積方法和電沉積設(shè)備。
具體地說,本發(fā)明還提供
在電沉積液中形成膜的電沉積方法,電沉積液中設(shè)有連續(xù)長度襯底、相對(duì)電極和背面膜附著保護(hù)電極;在各部分的電位關(guān)系是背面膜附著保護(hù)電極的電位<連續(xù)長度襯底的電位<相對(duì)電極的電位,在此關(guān)系下供電時(shí)輸送連續(xù)長度襯底,同時(shí)在連續(xù)長度襯底上形成膜;方法包括從連續(xù)襯底表面除去顆粒的步驟;在電沉積液中輸送的連續(xù)長度襯底上電沉積形成膜的方法,包括從連續(xù)長度襯底表面除去顆粒的步驟;電沉積法包括在電沉積液中輸送襯底的步驟和在襯底上形成膜的步驟;方法還包括從襯底表面除去顆粒的步驟;電沉積設(shè)備包括裝電沉積液用的電沉積槽,襯底放置其上輸送連續(xù)長度襯底用的輸送機(jī)、相對(duì)電極、背面膜附著保護(hù)電極、電源和供電電線,使各部分的電位關(guān)系是背面膜附著保護(hù)電極的電位<連續(xù)長度襯底的電位<相對(duì)電極的電位;設(shè)備還包括從連續(xù)長度襯底的表面上除去顆粒用的裝置;電沉積設(shè)備包括裝電沉積液用的電沉積槽,襯底放置其上輸送連續(xù)長度襯底用的輸送機(jī),和相對(duì)電極;設(shè)備還包括從連續(xù)長度襯底表面除去顆粒用的設(shè)備;和電沉積設(shè)備包括裝電沉積液用的電沉積槽,其上放置襯底輸送襯底的輸送機(jī),和相對(duì)電極;設(shè)備還包括從襯底表面除去顆粒用的裝置。
按本發(fā)明方法更好的實(shí)施例包括一個(gè)實(shí)施例,其中,用包括絕緣材料的零部件除去顆粒;一個(gè)實(shí)施例,其中,用其長度方向不垂直連續(xù)長度襯底的輸送方向設(shè)置的零部件除去顆粒;零部件與連續(xù)長度襯底接觸,使顆粒按與連續(xù)長度襯底的輸送方向不同的方向移動(dòng);一個(gè)實(shí)施例,其中,顆粒是從背面膜附著保護(hù)電極落下的顆粒;一個(gè)實(shí)施例,其中,顆粒是浮在電沉積液中的粉塵;一個(gè)實(shí)施例,其中,用電沉積液對(duì)流除去顆粒。
一個(gè)實(shí)施例,其中,電沉積液按與連續(xù)長度襯底的輸送方向不同的方向?qū)α鳎诡w粒按與連續(xù)長度襯底的輸送方向不同的方向移動(dòng);一個(gè)實(shí)施例,其中,用對(duì)著連續(xù)長度襯底噴射液體或吹氣的方法除去顆粒;
一個(gè)實(shí)施例,其中,噴射液體或吹氣的方向與連續(xù)長度襯底的輸送方向不同,使顆粒按與連續(xù)長度襯底的輸送方向不同的方向移動(dòng);一個(gè)實(shí)施例,其中,在連續(xù)長度襯底穿過它面對(duì)背面膜附著保護(hù)電極之后和進(jìn)入與連續(xù)長度襯底輸送機(jī)接觸之前的區(qū)域除去顆粒;一個(gè)實(shí)施例,其中,連續(xù)長度襯底輸送機(jī)是輥筒。
按本發(fā)明的設(shè)備的更好實(shí)施例還包括一個(gè)實(shí)施例,其中,顆粒除去裝置包括包含絕緣材料的零部件;一個(gè)實(shí)施例,其中,包括零部件的用于除去顆粒的裝置放置成其長度方向不與連續(xù)長度襯底的輸送方向垂直,并與連續(xù)長度襯底接觸;一個(gè)實(shí)施例,其中,除去顆粒用的裝置是使電沉積液對(duì)流的裝置;一個(gè)實(shí)施例,其中,引起電沉積液對(duì)流的裝置使電沉積液按與連續(xù)長度襯底的輸送方向不同的方向?qū)α?;一個(gè)實(shí)施例,其中,除去顆粒用裝置包括在連續(xù)長度襯底上的噴液和吹氣裝置;一個(gè)實(shí)施例,其中,噴液和吹氣的方向與連續(xù)長度襯底的輸送方向不同;一個(gè)實(shí)施例,其中,除去顆粒用的裝置設(shè)置在連續(xù)長度襯底與背面膜附著保護(hù)電極相對(duì)的區(qū)域和用于輸送連續(xù)長度襯底的裝置之間,當(dāng)連續(xù)長度襯底通過該區(qū)域后,首先與該裝置接觸;和一個(gè)實(shí)施例,其中,連續(xù)長度襯底用的輸送機(jī)是輥筒;圖1是用本發(fā)明制造的光生伏打器件的一個(gè)實(shí)例的橫截面示意圖;圖2是按本發(fā)明的電沉積設(shè)備的橫截面示意圖;圖3至圖8是圖2所示設(shè)備橫截面示意圖的局部放大圖;圖9是圖2所示設(shè)備的除塵系統(tǒng)的實(shí)例的橫截面示意圖;圖10是按本發(fā)明的電沉積設(shè)備的一個(gè)實(shí)例的橫截面示意圖;圖11是按本發(fā)明的電沉積設(shè)備的一個(gè)實(shí)例的橫截面示意圖;圖12A是本發(fā)明中用的除去顆粒用的裝置的一個(gè)實(shí)例的平面示意圖;圖12B是沿圖12A中12B-12B線的橫截面圖;圖13A是本發(fā)明中用的除去顆粒用的裝置的一個(gè)實(shí)例的平面示意圖;圖13B是沿圖13A中13B-13B線的橫截面圖;圖14是按本發(fā)明的電沉積設(shè)備的一個(gè)實(shí)例的橫截面示意圖15是沿圖14所示的是用于本發(fā)明的除去顆粒用的裝置的一個(gè)實(shí)例的15-15線的橫截面示意圖;圖16A,16B和16C是本發(fā)明中用的除去顆粒用的裝置的實(shí)例的平面示意圖;圖17是按本發(fā)明的電沉積設(shè)備的一個(gè)實(shí)例的橫截面示意圖;圖18是用本發(fā)明制造的光生伏打器件的一個(gè)實(shí)例的橫截面示意圖。
按本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,為了明顯地提高太陽能電池的特性并使它有高可靠性,因而形成氧化鋅膜,它可以使由吸收的光產(chǎn)生的電流量更大,還能提高可靠性。而且,還企圖實(shí)現(xiàn)成本低廉又能穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的目的。因此,在方法中設(shè)置背面膜附著保護(hù)電極,在防止不希望有的膜附著到襯底背面的狀況下形成氧化鋅膜,并設(shè)置除去脫落的顆粒用的裝置,在連續(xù)長度襯底通過輥筒之前把脫落在襯底上的材料去掉,可減少碰撞印記發(fā)生,形成高可靠性的氧化鋅膜。這就是本發(fā)明的基本宗旨。
圖1是使用本發(fā)明的光生伏打器件的一個(gè)實(shí)例的橫截面示意圖。圖1中,參考數(shù)101是指支承體;102指金屬層;103是用電沉積形成的氧化鋅膜;104是半導(dǎo)體層;105是透明導(dǎo)電層;106是集電極。支承體101和金屬層102構(gòu)成本發(fā)明中的反光金屬襯底,它也可以用SUS不銹鋼片構(gòu)成,或在其上用不同方法形成的有良好反射性能的金屬如鋁或銀制成的金屬層和氧化鋅膜。而且,當(dāng)器件是這樣的結(jié)構(gòu)時(shí),透明襯底用作支承體,當(dāng)光從上邊進(jìn)入,除支承體外各層按相反的順序形成。
以下說明本發(fā)明的其它構(gòu)成。
用電沉積法形成氧化鋅膜作為形成氧化鋅膜的形成方法,可用例如圖10所示設(shè)備形成膜層。圖10中,數(shù)字301是指耐腐蝕容器。可用含硝酸鹽離子和鋅離子的水溶液作為水溶性電沉積液。這種情況下,硝酸鹽離子的濃度為0.004摩爾/升至6.0摩爾/升,為0.001至1.5摩爾/升更好,最好是從0.1至1.4摩爾/升。鋅離子的濃度應(yīng)是0.002至3.0摩爾/升,0.01至2.0摩爾/升更好,0.05至1.0摩爾/升最好。為防止不正常生長,水溶液中可含蔗糖或糊精。這種情況下,蔗糖濃度是500克/升至1克/升,以100克/升至3克/升更好。糊精的濃度應(yīng)是10至0.01克/升,從1至0.025克/升更好。這樣的濃度量對(duì)具有適于光俘獲作用的結(jié)構(gòu)的氧化鋅膜的形成極為有效。
如圖10所示,襯底303(上述反光金屬襯底)和相對(duì)電極304經(jīng)負(fù)載電阻306連接到電源305。這里電流密度應(yīng)是0.1mA/cm2至100mA/cm2,從1mA/cm2至30mA/cm2更好,從3mA/cm2至15mA/cm2最好,(把從襯底流向相對(duì)電極的電流規(guī)定為“正”)。
圖10中,數(shù)字314是指背面膜附著保護(hù)電極。襯底303和背面膜附著保護(hù)電極314經(jīng)負(fù)載電阻316連接到電源315,負(fù)電流流到襯底303。這里,電流密度應(yīng)是從-0.01至-80mA/cm2,從-0.1至-15mA/cm2更好,從-1至-10 mA/cm2最好(規(guī)定從襯底流向背面膜附著保護(hù)電極的電流為“正”)。電極314與襯底303之間的距離設(shè)定成不大于50cm,最好不大于10cm。由此能有效地達(dá)到背面膜附著保護(hù)電極的作用??捎美鏢US不銹鋼,Zn、Ti和Pt作等導(dǎo)電材料作為附著保護(hù)電極的背面膜構(gòu)成材料。
溶液溫度規(guī)定在60℃以上,因此能高效率地形成不正常生長很少的均勻氧化鋅膜。攪拌全部溶液,所用的溶液循環(huán)系統(tǒng)是由溶液泵入口308,溶液泵出口307,溶液循環(huán)泵311,溶液泵入管309和溶液泵出管310構(gòu)成。溶液量很少時(shí),可用磁性攪拌器。
以下說明設(shè)備操作用圖2所示連續(xù)長度襯底電沉積設(shè)備作為本發(fā)明中用的設(shè)備。圖3至9示出它的各個(gè)分開部分的放大圖。圖2和圖3至9中,各零部件的名稱和指示參考數(shù)字相同。以下參見這些


用該設(shè)備在連續(xù)長度襯底上形成或淀積電淀積膜的工藝。
大致說來,設(shè)備由以下部分構(gòu)成,繞成卷的連續(xù)長度襯底從它上面繞開的繞開裝置2012;在其中淀積或處理第1電沉積膜用的第1電沉積槽2066;在其中淀積或處理第2電沉積膜用的第2電沉積槽2166;第1循環(huán)槽2120,加熱的電沉積液經(jīng)它循環(huán)送入第1電沉積槽;第2循環(huán)槽2222,加熱的電沉積液由它循環(huán)輸入第2電沉積槽;第1廢液槽2172,在第1電沉積槽2066中的電沉積液放出前電沉積液暫時(shí)存放其中;第2廢液槽2274,第2電沉積槽2116中的電沉積液放出之前,電沉積液暫時(shí)存放其中;過濾器循環(huán)系統(tǒng)2161,用于除去放在第1電沉積槽2066中的電沉積液中的顆粒,使電沉積液清潔(管道系統(tǒng)連接到第1電沉積槽過濾器循環(huán)過濾器2161;見圖4);過濾器循環(huán)系統(tǒng)用于除去裝在第2電沉積槽2116中的電沉積液中的顆粒,使電沉積液清潔(管道系統(tǒng)連接到第2電沉積槽過濾器循環(huán)過濾器2263,見圖5),管道系統(tǒng)把壓縮空氣吸取的電沉積液送入第1電沉積槽2066和第2電沉積槽2116(管道系統(tǒng)從壓縮空氣送入噴咀2182伸出,見圖6);純水噴淋槽2360,其上已淀積有電沉積膜的連續(xù)長度襯底在純水噴淋槽2360中用純水噴淋器淋洗,第1熱水槽2361(這里叫“熱水”是因?yàn)闊崴米髌床鄣募兯?,在該槽內(nèi)進(jìn)行第1純水漂洗;第2熱水槽2362,在該槽內(nèi)進(jìn)行第2純水漂先;純水加熱槽2329,從它把必需的純凈熱水送到這些熱水槽,干燥部件2363,當(dāng)有膜的連續(xù)長度襯底(淀積有膜的襯底)清洗后用干燥部件2363把襯底烘干;卷繞裝置2296,用它把其上已淀積有膜的連續(xù)長度襯底再繞成卷;排氣系統(tǒng),用于排放在電沉積或純水加熱階段或在干燥階段產(chǎn)生的水蒸氣,排氣系統(tǒng)由電沉積水洗系統(tǒng)排氣管2020見圖4和5,或干燥系統(tǒng)排氣管,見圖7,構(gòu)成。
如圖所示,連續(xù)長度襯底從左到右輸送,輸送的順序是,繞開裝置2012、第1電沉積槽2066、第2電沉積槽2116、純水噴淋槽2360、第1熱水槽2361、第2熱水槽2362、干燥部件2363和卷繞裝置2296,由此淀積所述的電沉積膜。
繞開裝置2012中,如圖3所示,設(shè)置在連續(xù)長度襯底的繞筒2001上繞成卷的連續(xù)長度襯底2006,連續(xù)長度襯底2006順序經(jīng)引進(jìn)控制輥2003、變向輥2004和運(yùn)送輥2005繞開。具體地說,在卷形連續(xù)長度襯底上已經(jīng)淀積有替代層的地方,襯底按卷起的夾層(插入的紙)形式供給,使襯底得到保護(hù)。而且,在夾層卷起的情況下,已經(jīng)繞在夾層卷筒2002上的夾層2007作為連續(xù)長度襯底繞開。
箭頭2010指示連續(xù)長度襯底的輸送方向,箭頭2009指示連續(xù)長度襯底卷筒2001的轉(zhuǎn)動(dòng)方向,箭頭2008指示夾層卷筒2002的卷繞方向。
從圖3可以看到,從連續(xù)長度襯底卷筒2001送出的連續(xù)長度襯底和繞在夾層卷筒2002上的夾層在輸送的起點(diǎn)和終點(diǎn)均不相互干擾。
為了減少粉塵,用繞開裝置清潔箱2001覆蓋整個(gè)繞開裝置,使其可用HEPA(高頻離子空氣)過濾器并向下流動(dòng)。
如圖4所示,第1電沉積槽2006包括,第1電沉積液槽2065,它不會(huì)被電沉積液腐蝕,并能使電沉積液保溫,在槽中裝的溫度被控的電沉積液作為第1電沉積液表面2025。而溢出造成的該電沉積液表面的位置由放在第1電沉積液槽2065中的隔板決定。隔板(沒畫)的插入方式是,使電沉積液朝整個(gè)第1電沉積液槽2065的里邊下落。收集在第1電沉積槽溢出回收口2024的管件中的電沉積液經(jīng)第1電沉積槽溢出回收管線2117進(jìn)到第1循環(huán)槽2120,在此電沉積液被加熱和循環(huán)從第1電沉積槽的上流循環(huán)噴流管2063和第1電沉積槽下流循環(huán)噴射管2064再進(jìn)入第1電沉積液槽2065,形成足以引起溢出的電沉積液的量電沉積液內(nèi)流。
連續(xù)長度襯底2006經(jīng)電沉積槽入口返回輥2013,第1電沉積槽進(jìn)入輥2014,第1電沉積槽回收輥2015,和第1電沉積槽到槽的返回輥2016通過第1電沉積槽2066的里邊(見圖3)。在第1電沉積槽進(jìn)入輥2014與第1電沉積槽回收輥2015之間,至少連續(xù)長度襯底的膜形成一側(cè)的下側(cè)表面(在本說明書中通常叫做“表面?zhèn)取?是臥在電沉積液中并面對(duì)24個(gè)陽極2026至2049。實(shí)際的電沉積中,連續(xù)長度襯底上加負(fù)電位,陽極上加正電位,同時(shí)引起電化學(xué)反應(yīng)的電沉積電流流過電沉積液進(jìn)行電沉積。
本設(shè)備中,第1電沉積槽2066中的陽極2026至2049按4個(gè)l組放在6個(gè)陽極架2054至2059上。陽極架的結(jié)構(gòu)是放在其上的各個(gè)陽極穿過絕緣板并由各個(gè)獨(dú)立的電源分別給每個(gè)陽極加電。陽極架2054至2059的功能是使連續(xù)長度襯底2006與電沉積液中的陽極2026至2049之間保持距離。而且,通常情況下,為了使兩者之間保持預(yù)定的距離,把陽極架2054至2059設(shè)計(jì)并制成其高度可以調(diào)節(jié)。
最后位置的陽極2049的背面立即設(shè)置的第1電沉積槽背面膜附著保護(hù)電極2061是用于電化學(xué)除去在電沉積液中在連續(xù)長度襯底的膜形成一側(cè)的相反一側(cè)(在本說明書中通常叫做“背面”)上形成的不希望有的膜的陽極。這是通過把背面膜附著保護(hù)電極2061放在相對(duì)于連續(xù)長度襯底的負(fù)邊電位來實(shí)現(xiàn)的。通過肉眼觀察是否連續(xù)而快速地除去用與連續(xù)長度襯底的膜形成一側(cè)上形成膜用的材料相同的材料形成的,由于電場(chǎng)作用粘到背面上,即連續(xù)長度襯底的膜形成一側(cè)的相反一邊上的膜,來證明背面膜附著保護(hù)電極2061是否真有作用。
立即設(shè)置在第1電沉積槽背面膜附著電極2061的背面的,按本發(fā)明的第1電沉積槽落下顆粒清除裝置2060,在顆粒經(jīng)過第1電沉積槽回收輥2015之前,除去落在連續(xù)長度襯底的顆粒,因此,當(dāng)落下的顆粒通過第1電沉積槽回收輥2015時(shí),能防止出現(xiàn)碰撞印記。
用第1電沉積槽出口的噴淋器2067,對(duì)已通過第1電沉積槽回收輥2015并從電沉積中出來的淀積有膜的連續(xù)長度襯底噴淋電沉積液,以防止因干燥而出現(xiàn)的不均勻。在第1電沉積槽2066與第2電沉積槽2116之間的交接部分設(shè)置槽至槽的蓋子2019,用來收集電沉積液產(chǎn)生的蒸氣,以防止連續(xù)長度襯底的膜形成表面干燥。而且,第2電沉積槽入口處的噴淋器2068也有防止它干燥的作用。
第1循環(huán)槽2120對(duì)送入第1電沉積槽2066的電沉積液加熱并保溫并使它循環(huán)。如上所述,從第1電沉積槽2066溢出的電沉積液回收在溢出回收口2024中,之后,通過溢出回收管線2117,并經(jīng)第1電沉積槽溢出回收管線絕緣法蘭2118進(jìn)入第1循環(huán)槽加熱和儲(chǔ)存槽2121。第1循環(huán)槽加熱和儲(chǔ)槽2121里邊設(shè)有8個(gè)加熱器2122至2129,對(duì)最初加熱到室溫的電沉積液或由于循環(huán)而使電沉積液的溫度降低時(shí),對(duì)電沉積液再加熱使電沉積液保持在所要的溫度下。
兩個(gè)循環(huán)系統(tǒng)連接到第1循環(huán)槽加熱儲(chǔ)存槽2121。更具體地說,第1電沉積槽上流循環(huán)回流系統(tǒng),通過它,經(jīng)上流主閥門2130、上流循環(huán)泵2132、上流循環(huán)閥2135、上流循環(huán)軟管2136、和上流循環(huán)法蘭絕緣管2137,電沉積液從第1電沉積槽上流循環(huán)噴流管2063返回到第1電沉積液儲(chǔ)存槽2065;和第1電沉積液槽下流循環(huán)回流系統(tǒng),通過它,經(jīng)下流循環(huán)主閥門2139、下流循環(huán)泵2142、下流循環(huán)閥2145、下流循環(huán)軟管2148和下流循環(huán)法蘭絕緣管2149,電沉積從第1電沉積槽下流循環(huán)噴流管2064返回到第1電沉積液儲(chǔ)存槽2065。
電沉積液從上流循環(huán)噴流管2063和下流循環(huán)噴流管2064返回到第1電沉積槽2066進(jìn)行循環(huán),使電沉積液在第1電沉積液儲(chǔ)存槽2065中能進(jìn)行有效地變換,并隨著從設(shè)在第1電沉積液儲(chǔ)存槽2065下部的上流循環(huán)噴流管2063和下流循環(huán)噴流管2064經(jīng)過鉆在各噴流管中的小孔噴射而進(jìn)行循環(huán)。
通過上流循環(huán)閥2135或下流循環(huán)閥2145的開關(guān)程度來控制每個(gè)循環(huán)回流系統(tǒng)的回流管。用上流循環(huán)泵輔助閥2133或下流循環(huán)泵輔助閥2141能更精確地控制每個(gè)循環(huán)回流系統(tǒng)的回流量,輔助閥2133和2134設(shè)在輔助系統(tǒng)中,在其出口和入口處經(jīng)支路與上流循環(huán)泵2132或下流循環(huán)泵2142連接。當(dāng)電沉積液按小量循環(huán)時(shí)或電沉積液溫度接近沸點(diǎn)時(shí),這種輔助系統(tǒng)可以防止在泵中出現(xiàn)空穴現(xiàn)象??昭ìF(xiàn)象使電沉積液沸騰汽化,不能輸入液體而大大縮短了泵的壽命。
在第1電沉積槽上流循環(huán)噴流管2063和第1電沉積槽下流循環(huán)噴流管2064中鉆出小孔以便形成噴流時(shí),回流量主要由回流到上流循環(huán)噴流管2063和下流循環(huán)噴流管2064的溶液的壓力決定,為了知道該壓力大小,設(shè)置了第1電沉積槽電沉積液上流循環(huán)壓力計(jì)2134和第1電沉積槽電沉積液下流循環(huán)壓力計(jì)2143,以便用這些壓力計(jì)來了解回流量的平衡情況。正確地說,從小孔中噴出的電沉積液回流量符合伯努利原理。但是,噴流管中鉛出的小孔直徑為幾毫米時(shí),可使整個(gè)第1電沉積上流循環(huán)噴流管2063或第1電沉積槽循環(huán)噴流管2064上的噴流量基本上保持恒定不變。
回流量足夠大時(shí),電沉積液能極平穩(wěn)地交換。因此,當(dāng)?shù)?電沉積槽2066相當(dāng)長時(shí),能使電沉積液濃度均勻和使溫度均勻。當(dāng)然,為了使電沉積液按足夠的量回流,那么,第1電沉積槽溢出回收管線2117的直徑也應(yīng)足夠大。
設(shè)在各循環(huán)回流系統(tǒng)中的上流循環(huán)軟管2136和下流循環(huán)軟管2148在使用機(jī)械強(qiáng)度不夠的法蘭絕緣管時(shí),對(duì)減緩管線系統(tǒng)的變形特別有效。
設(shè)在各個(gè)循環(huán)回流系統(tǒng)中的上流循環(huán)法蘭絕緣管2137和下流循環(huán)法蘭絕緣管2149,使第1循環(huán)槽2120和第1電沉積槽與設(shè)在第1電沉積槽溢出回流管線2117中的第1電沉積槽溢出回流管線絕緣法蘭2118一起電浮動(dòng)。這是因?yàn)楸景l(fā)明人發(fā)現(xiàn),截?cái)辔唇?jīng)允許的電流路徑形成,即,防止分散電流引入用電沉積電流進(jìn)行的電化學(xué)膜形成反應(yīng)的穩(wěn)定而有效的工藝中。
另一循環(huán)回流系統(tǒng)設(shè)有直接回流到第2循環(huán)槽加熱和儲(chǔ)存槽2223的輔助回流系統(tǒng),并包括輔助循環(huán)軟管2146和輔助循環(huán)閥2147。當(dāng)要循環(huán)的電沉積液沒有循環(huán)電沉積液就引進(jìn)第1電沉積槽2066中時(shí),例如,電沉積液從室溫升到規(guī)定溫度時(shí),就用該循環(huán)系統(tǒng)。
從第1循環(huán)槽2120伸出的另一循環(huán)回流系統(tǒng)還設(shè)有通過第1電沉積槽回收輥2015并伸到第1電解槽出口處的噴淋器2067的溶液送入系統(tǒng)。它經(jīng)第1電沉積槽出口的噴淋器閥2150伸到第1電沉積槽出噴淋器2067。通過控制出口噴淋器閥2150的開關(guān)程度來調(diào)節(jié)從出口噴淋器閥2067噴出的電沉積液的量。
第1循環(huán)槽加熱和儲(chǔ)存槽2121實(shí)際上設(shè)置有蓋,以防止電沉積液因汽化而失水。電沉積液高溫時(shí),蓋也會(huì)到高溫,因此應(yīng)該為它附加,例如絕熱材料。從操作安全的觀點(diǎn)考慮這是必要的。
為了除去浮在第1電沉積槽電沉積液中的顆粒,設(shè)置過濾器循環(huán)系統(tǒng)。用于第1電沉積槽2066的過濾器循環(huán)系統(tǒng)包括過濾器循環(huán)回流軟管2151,過濾器循環(huán)回流法蘭絕緣管2152、過濾器循環(huán)主閥門2154、過濾器循環(huán)吸入過濾器2156、過濾器循環(huán)泵2157、過濾器循環(huán)泵輔助閥2158、過濾器循環(huán)壓力開關(guān)2159、過濾器循環(huán)壓力計(jì)2160、過濾器循環(huán)過濾器2161、過濾器循環(huán)軟管2164、過濾器循環(huán)法蘭絕緣管2165、過濾器循環(huán)閥2166、過濾器循環(huán)系統(tǒng)電沉積液上流回流閥2167、過濾器循環(huán)系統(tǒng)電沉積中流回流閥2168、和過濾器循環(huán)系統(tǒng)電沉積液下流回流閥2169。經(jīng)過該過程,電沉積液按第1電沉積槽過濾器循環(huán)方向2155、2162和2163的方向流動(dòng)。要除去的顆??赡苁亲畛鯊南到y(tǒng)外以粉塵形式引入的也可能是在電極表面上或電沉積液中隨電沉積反應(yīng)形成的。要除去的最小的顆粒與過濾器循環(huán)過濾器2161的過濾器尺寸有關(guān)。
過濾器循環(huán)回流軟管2151和過濾器循環(huán)軟管2164是減緩管線系統(tǒng)變形的管子,使從管子連接部分漏出的液體最少,并保護(hù)機(jī)械強(qiáng)度差的絕緣管,因此,可以按最大的自由度來安置包括多個(gè)泵的循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)件。
過濾器循環(huán)回流法蘭絕緣管2152和過濾器循環(huán)法蘭絕緣管2165設(shè)置成使第1電沉積液儲(chǔ)存槽2065能電浮離地面,以防止它掉到地面。
過濾器循環(huán)吸入過濾器2156是類似“茶濾網(wǎng)”的金屬絲網(wǎng),如同用于除去大的所述顆粒的過濾器,以保護(hù)后面的過濾器循環(huán)泵2157和過濾器循環(huán)過濾器2161。
過濾器循環(huán)過濾器2161是該循環(huán)系統(tǒng)的前置部件,是用去除最大的顆粒或電沉積液中產(chǎn)生的顆粒的過濾器。
用過濾器循環(huán)閥2166對(duì)該循環(huán)系統(tǒng)中的電沉積液的循環(huán)流速進(jìn)行最初的微調(diào)。用與過濾器循環(huán)泵2157平行設(shè)置的過濾器循環(huán)泵輔助閥2158對(duì)該循環(huán)系統(tǒng)中電沉積液的循環(huán)流速進(jìn)行第二次的微調(diào)。為了捕捉要用這些閥門調(diào)節(jié)的循環(huán)流速,設(shè)置了過濾器循環(huán)壓力計(jì)2160。過濾器循環(huán)泵輔助閥2158不僅微調(diào)流速,還能防止因整個(gè)過濾器循環(huán)流速減少時(shí)產(chǎn)生的空穴現(xiàn)象造成過濾器循環(huán)泵2157損壞。
電沉積液可以經(jīng)第1電沉積槽排放閥2153通過過濾器循環(huán)回流法蘭絕緣管2152輸送到第1廢液槽2172(見圖6)。更換電沉積液時(shí),設(shè)備維修時(shí)和出現(xiàn)緊急情況時(shí)進(jìn)行該輸送。作為要輸送的廢液的電沉積液在重力作用下落入第1電廢液槽廢液儲(chǔ)存槽2144中。為了進(jìn)行維修和緊急測(cè)試,第1廢液槽廢液儲(chǔ)存槽2144最好有足夠大的容量,以儲(chǔ)存在第1電沉積槽2066和第1循環(huán)槽2120中所有的電沉積液。
為了使電沉積液的重力下落輸送機(jī)起作用,第1廢液槽廢液儲(chǔ)存槽2144設(shè)有頂蓋2277,并設(shè)有排氣閥2172和第1廢液槽排氣閥2170。
暫時(shí)落入第1廢液槽廢液儲(chǔ)存槽2144中的電沉積液當(dāng)其溫度降低后通過設(shè)在組裝邊上的用于進(jìn)行排料處理的廢液排放閥2173送出,或經(jīng)廢液收集閥2174,廢液收集主閥2175,廢液收集至吸入閥2176和廢液收集泵2177收集在鋼筒(沒畫)中,以便進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?。收集或處理之前,廢液儲(chǔ)存槽2144中的廢液也可以用水稀釋或進(jìn)行化學(xué)處理。
為了攪拌電沉積液而均勻形成電沉積膜,把系統(tǒng)設(shè)計(jì)成使氣泡能以插在第1電沉積液儲(chǔ)存槽2065的底部的第1電沉積槽攪拌空氣輸入管2062(見圖4)中鉆出的多個(gè)小孔中噴出。當(dāng)作為空氣的壓縮空氣從壓縮空氣吸入口2182送入工廠時(shí)(見圖5),通過電沉積液攪拌壓縮空氣壓力開關(guān)2183并按壓縮空氣送入方向2184所示的方向經(jīng)過壓縮空氣主閥門2185,壓縮空氣流量計(jì)2186,壓縮空氣調(diào)節(jié)器2187,壓縮空氣煙霧分隔器2188,壓縮空氣送入閥2189,壓縮空氣軟管2190,壓縮空氣絕緣管2191和壓縮空氣上流邊控制閥2193或壓縮空氣下流邊控制閥2192的順序引入第1電沉積槽攪拌空氣輸入管2062。
淀積有膜的連續(xù)長度襯底通過電沉積槽的槽到槽的返回輥2016送到第2電沉積槽2116(見圖5),進(jìn)行第2電沉積膜形成或進(jìn)行同樣的處理。根據(jù)本設(shè)備的使用方式,第2電沉積膜可與第1電沉積膜相同,第1和第2電沉積膜可做成一個(gè)膜?;蛘?,兩個(gè)膜層可以做成相同的但性能不同的材料制成的兩層膜的疊層,例如,用有不同顆粒大小的同是氧化鋅構(gòu)成的膜的疊層膜,或者,用有相同性能但是用不同材料制成的兩層膜疊成的膜層,例如,作為透明導(dǎo)電層的鋅銦層和氧化鋅層的疊層,或完全不同的兩層膜的疊層。或者,在第1電沉積槽2066中淀積低氧化物,在第2電沉積槽2116中進(jìn)行它的促進(jìn)氧化處理,或者,在第1電沉積槽2066中淀積低氧化物,在第2電沉積槽2116中對(duì)它進(jìn)行腐蝕處理??梢赃M(jìn)行這種組合。而且,可按要求選擇電沉積或處理的條件,如,電沉積液,電沉積液的溫度,電沉積液的循環(huán)量,電流密度和攪拌速度。當(dāng)?shù)?電沉積槽2066與第2電沉積槽2166的電沉積時(shí)間或處理時(shí)間不同時(shí),連續(xù)長度襯底2006通過第1電沉積槽2066的時(shí)間與通過第2電沉積槽2166的時(shí)間不同。為了使時(shí)間不同,可以規(guī)定第1電沉積槽2066與第2電沉積槽2166的長度不同,或者,讓連續(xù)長度襯底返回。
如圖5所示,第2電沉積槽2116包括第2電沉積液儲(chǔ)存槽2115,它不會(huì)被電沉積液腐蝕,并能給電沉積液保溫,槽中裝有這樣的溫度受控的電沉積液,以便有第2電沉積液表面2074,該電沉積液表面的位置由裝在第2電沉積液儲(chǔ)存槽2115內(nèi)的隔板引起的溢出確定。隔板(沒畫)插成使電沉積液朝整個(gè)第2電沉積液儲(chǔ)存槽2115的內(nèi)部邊下落。收集在第2電沉積槽溢出回流口2075中的管形結(jié)構(gòu)中的溢出的電沉積液經(jīng)過第2電沉積槽溢出回流管線2219進(jìn)入第2循環(huán)槽2222,被加熱和循環(huán)的電沉積液從第2電沉積槽上流循環(huán)噴流管2113和第2電沉積槽下流循環(huán)噴流管2114再進(jìn)入第2電沉積液儲(chǔ)存槽2115,以促使溢出的足夠量形成電沉積液內(nèi)流。
淀積了膜的連續(xù)長度襯底2006經(jīng)電沉積槽至槽的返回輥2016、第2電沉積槽引入輥2069、第2電沉積槽回收輥2070和純水噴啉槽返回引入輥2279通過第2電沉積槽2116內(nèi)。第2電沉積槽引入輥2069與第2電沉積槽回收輥2070之間,連續(xù)長度襯底的表面?zhèn)扰P在電沉積槽中并面向24個(gè)陽極2076至2099。實(shí)際電沉積中,連續(xù)長度襯底加負(fù)電位,陽極加正電位,同時(shí)引起電化學(xué)反應(yīng)的電沉積電流在電沉積液中流過進(jìn)行電沉積。
本設(shè)備中,陽極2076至2099在第2電沉積槽中按4個(gè)一組裝在6個(gè)陽極架2104至2109中。陽極架的結(jié)構(gòu)是各個(gè)陽極穿過絕緣板放置其上。用獨(dú)立電源給各陽極加各個(gè)電位。而且,陽極架2104至2109還有使連續(xù)長度襯底2006和陽極2076至2099在電沉積液中保持距離的作用。而且,通常情況下,陽極架2104至2109設(shè)計(jì)和制成其高度可調(diào)節(jié)并在兩者之間保持預(yù)定距離。
第2電沉積槽最后位置處的陽極2099的背面立即設(shè)置的第2電沉積槽背面膜附著保護(hù)電極是用于電化學(xué)去除在電沉積液中在連續(xù)長度襯底上不希望淀積的膜的陽極。這是通過把第2電沉積槽背面膜附著保護(hù)電極引入相對(duì)于連續(xù)長度襯底的負(fù)邊電位來實(shí)現(xiàn)的。用肉眼觀察是否連續(xù)并快速地除去用與連續(xù)長度襯底的膜形成一側(cè)上形成膜的材料相同的材料形成的,并用電場(chǎng)作用而電化學(xué)粘到背面,即連續(xù)長度襯底的膜形成一側(cè)的相反一側(cè)上的膜,來證實(shí)第2電沉積槽背面膜附著電極是否真起作用。
立即設(shè)置在第2電沉積槽背面膜附著保護(hù)電極背面的,按本發(fā)明的第2電沉積槽下落顆粒除去裝置2110,在顆粒經(jīng)過第2電沉積槽回收輥2070之前,除去落在連續(xù)長度襯底2006上的顆粒,當(dāng)落下的顆粒通過電沉積槽回收輥2070時(shí),能防止出現(xiàn)碰撞印記。
用第2電沉積槽出口噴啉器2297對(duì)通過第2電沉積槽回收輥2070并從電沉積液出來的淀積有膜的連續(xù)長度襯底噴電沉積液,以防止形成了膜的表面因干燥而不均勻。而且,在第2電沉積槽2116與純水噴淋槽2360之間的交接處設(shè)純水噴淋槽返回引入輥蓋2318,收集從電沉積液產(chǎn)生的蒸汽,防止連續(xù)長度襯底的已形成膜的表面干燥。而且,純水噴淋槽入口表面?zhèn)燃兯畤娏芷?299和純水噴淋槽進(jìn)口背面?zhèn)燃兯畤娏芷?300(見圖7)不僅淋洗電解電沉積液,還有類似的功能。
第2循環(huán)槽2222加熱送入第2電沉積槽2116內(nèi)的電沉積液并使其保溫和對(duì)它進(jìn)行噴流循環(huán)。如上所述,從第2電沉積槽2116溢出的電沉積液在溢出回收口2075處回收之后,通過溢出返回管線2219,通過第2電沉積槽溢出回收管線絕緣法蘭2220進(jìn)入第2循環(huán)槽加熱和儲(chǔ)存槽2223。第2循環(huán)槽加熱和儲(chǔ)存槽2223中設(shè)有8個(gè)加熱器2224至2231,當(dāng)室溫電沉積液開始加熱時(shí),或電沉積液因循環(huán)而處于低溫時(shí),它用來對(duì)電沉積液再加熱并使電沉積液保持在規(guī)定溫度。
兩個(gè)循環(huán)系統(tǒng)連接到第2循環(huán)槽加熱和儲(chǔ)存槽2223。更具體地說,第2電沉積槽上流循環(huán)回流系統(tǒng),通過它,順序經(jīng)上流循環(huán)主閥門2232,上流循環(huán)泵2234,上流循環(huán)閥2237,上流循環(huán)軟管2238和上流循環(huán)法蘭絕緣管2239,電沉積液從第2電沉積槽上流循環(huán)噴流管2113返回到第2電沉積液儲(chǔ)存槽2115,和第2電沉積槽下流循環(huán)回流系統(tǒng),通過它,順序經(jīng)下流循環(huán)主閥門2242,下流循環(huán)泵2245,下流循環(huán)閥2247,下流循環(huán)軟管2248和下流循環(huán)法蘭絕緣管2249,電沉積液從第2電沉積槽下流循環(huán)噴流管2114返回到第2電沉積液儲(chǔ)存槽2115。
電沉積液從上流循環(huán)噴流管2113和下流循環(huán)噴流管2114返回到第2電沉積槽2116,進(jìn)行循環(huán),使電沉積液能在第2電沉積液儲(chǔ)存槽2115中有效交流,并隨著從設(shè)在第2電沉積液儲(chǔ)存槽2115下部的上流循環(huán)噴流量2113和下流循環(huán)噴流管2114中鉆出的孔噴流出來而進(jìn)行循環(huán)。
每個(gè)回流系統(tǒng)的回流量主要由上流循環(huán)閥2237或下流循環(huán)閥2247的開關(guān)程度來控制,用上流循環(huán)泵輔助閥2235或下流循環(huán)泵輔助閥2244能更精確地控制,輔助閥2235或2244設(shè)置在上流循環(huán)泵2234或下流循環(huán)閥2245在其出口和進(jìn)口處用支路連接的支路系統(tǒng)中。該支路系統(tǒng)還有防止電沉積液按小量循環(huán)時(shí)或電沉積液溫度很接近沸點(diǎn)時(shí)在泵中出現(xiàn)空穴現(xiàn)象。如對(duì)第1電解槽2066所說明,空穴現(xiàn)象會(huì)使電沉積液沸騰而汽化,因不能輸入液體而大大縮短泵的壽命。
在第2電沉積槽上流循環(huán)噴流管2113和第2電沉積槽下流循環(huán)噴流管2114中鉆孔而形成噴流時(shí),回流量主要取決于返回到上流循環(huán)噴流管2113和下流循回噴流管2114的電沉積液的壓力。為了知道該壓力的大小,設(shè)置了第2電沉積槽電沉積液上流循環(huán)壓力計(jì)2236和第2電沉積槽電沉積液下流循環(huán)壓力計(jì)2246,可用這些壓力計(jì)知道回流量的平衡。正確地說,從小孔中噴出的回流電沉積液量符合伯努利原理。但是,噴流管中鉆出的小孔直徑是幾毫米時(shí),整個(gè)第2電沉積槽上流循環(huán)噴流管2113或第2電沉積槽下流循環(huán)噴流管2114上的噴流量基本上保持恒定不變。
當(dāng)回流量足夠大時(shí),電沉積液能平穩(wěn)地交流。因此,甚至當(dāng)?shù)?電沉積槽2116相當(dāng)長時(shí),能有效地使電沉積液的濃度均勻和溫度均勻。當(dāng)然,第2電沉積槽溢出回流管線2219的直徑要大到足以使電沉積液按足夠量回流。
設(shè)在各循環(huán)回流系統(tǒng)中的上流循環(huán)軟管2238和下流循環(huán)軟管2248,在用機(jī)械強(qiáng)度不夠的法蘭絕緣管時(shí)能分別有效地減緩管線系統(tǒng)的變形。
設(shè)在各循環(huán)回流系統(tǒng)中的上流循環(huán)法蘭絕緣管2239和下流循環(huán)法蘭絕緣管2249,使第2循環(huán)槽2222和第2電沉積槽2116與在第2電沉積槽溢出回流管線2219中設(shè)置的第2電沉積槽溢出回流管線絕緣法蘭2220一起電浮動(dòng)。這是由于本發(fā)明人發(fā)現(xiàn),未經(jīng)允許的電流路線的形成截?cái)?,即,防止了分散電流進(jìn)入用電沉積電流的電流的電化學(xué)膜形成反應(yīng)工藝。
另一個(gè)循環(huán)回流系統(tǒng)設(shè)有直接回流到第2循環(huán)槽加熱和儲(chǔ)存槽2223的輔助回流系統(tǒng),并包括輔助循環(huán)軟管2250和輔助循環(huán)閥2251。當(dāng)要循環(huán)的電沉積液沒有循環(huán),電沉積液就引入第2電沉積槽2116時(shí),例如,當(dāng)電沉積液溫度從室溫升到規(guī)定溫度時(shí)用該循環(huán)回流系統(tǒng)。
從第2循環(huán)槽2222伸出的兩個(gè)循環(huán)系統(tǒng)還設(shè)有兩個(gè)電沉積液送入系統(tǒng),其中之一,把電沉積液送入第2電沉積槽入口噴淋器2068,它在淀積了膜的連續(xù)長度襯底到達(dá)第2電沉積槽引入輥2069之前立即對(duì)淀積了膜的連續(xù)長度襯底噴淋電沉積液,其中的另一個(gè)把電沉積液送到第2電沉積槽出口噴淋器2297,它對(duì)經(jīng)過第2電沉積槽回收輥2075從電沉積液中出來的淀積了膜的連續(xù)長度襯底噴淋電沉積液。前者經(jīng)第2電沉積槽入口噴淋閥2241伸到第2電沉積槽入口噴淋器2068,后者經(jīng)第2電沉積槽出口噴淋閥2252伸到第2電沉積槽出口噴淋器2297。從入口噴淋器2068噴出的電沉積液的量通過控制入口噴淋閥2241的開關(guān)程度來調(diào)節(jié),從出口噴淋器2297噴出的電沉積液的量通過控制出口噴淋閥2252的開關(guān)程度來控制。
第2循環(huán)槽加熱和儲(chǔ)存槽2223實(shí)際上設(shè)有蓋子,設(shè)置蓋子是為了防止電沉積液因汽化而失水。電沉積液的溫度高時(shí),蓋子也達(dá)到高溫,因此,應(yīng)該為它附加,例如,絕熱材料。從操作安全的角度考慮這是必需的。
為了除去浮在第2電沉積槽中的電沉積液中的顆粒,設(shè)置了過濾器循環(huán)系統(tǒng)。用于第2電沉積槽2116的過濾器循環(huán)系統(tǒng)包括過濾器循環(huán)回流軟管2253,過濾器循環(huán)回流法蘭絕緣管2254,過濾器循環(huán)主閥門2256,過濾器循環(huán)吸入過濾器2258,過濾器循環(huán)泵2260,過濾器循環(huán)泵輔助閥2259,過濾器循環(huán)壓力開關(guān)2261,過濾器循環(huán)壓力計(jì)2262,過濾器循環(huán)過濾器2263,過濾器循環(huán)軟管2266,過濾器循環(huán)法蘭絕緣管2267,過濾器循環(huán)閥2268,過濾器循環(huán)系統(tǒng)電沉積液上流回流閥2269,過濾器循環(huán)電沉積液中流回流閥2270和過濾器循環(huán)系統(tǒng)電沉積液下流回流閥2271。經(jīng)過該過程,電沉積液按第2電沉積槽過濾器循環(huán)方向2257,2264和2265的方向流動(dòng)。要除去的顆??赡苁亲畛跻苑蹓m形式從系統(tǒng)外引入的,或者是隨化學(xué)反應(yīng)而在電極表面或在電沉積液中形成的顆粒。要除去的最小顆粒與過濾器循環(huán)過濾器2263的過濾器尺寸有關(guān)。
過濾器循環(huán)回流軟管2253和過濾器循環(huán)軟管2266是用于減緩管線系統(tǒng)變形的管子,使從管子連接部分泄漏出的液體最少,并保護(hù)機(jī)械強(qiáng)度差的絕緣管,使包括多個(gè)泵的循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)件可按較大的自由度安置。
過濾器循環(huán)回流法蘭絕緣管2254和過濾器循環(huán)法蘭絕緣管2267設(shè)置成可使電沉積槽儲(chǔ)存槽2115電浮離地面,防止它落到地上。
過濾器循環(huán)吸入過濾器2258是類似于“茶濾網(wǎng)”的金屬絲網(wǎng),如同用于除去大的所述顆粒的過濾器,以保護(hù)后面的過濾器循環(huán)泵2260和過濾器循環(huán)過濾器2263。
過濾器循環(huán)過濾器2263是該循環(huán)系統(tǒng)的前置部件,是用于除去最大顆粒或電沉積液中產(chǎn)生的顆粒的過濾器。
該循環(huán)系統(tǒng)中的電沉積液的循環(huán)流速用過濾器循環(huán)閥2268進(jìn)行最初的微調(diào),再用與過濾器循環(huán)泵2260平行設(shè)置的過濾器循環(huán)泵輔助閥2259進(jìn)行第2次微調(diào)。為了捕捉要用這些閥門調(diào)節(jié)的循環(huán)流速,設(shè)置了過濾器循環(huán)壓力計(jì)2262。過濾器循環(huán)泵輔助閥2259不僅微調(diào)流速,還能防止過濾器循環(huán)泵2260因總的過濾器循環(huán)流速降低時(shí)出現(xiàn)的空穴現(xiàn)象而損壞。
電沉積液可經(jīng)第2電沉積槽排料閥2255經(jīng)過過濾器循環(huán)回流法蘭絕緣管2254送到第2廢液槽2274(見圖6)。替換電沉積液時(shí),設(shè)備維修時(shí)和出現(xiàn)緊急情況時(shí),要進(jìn)行該輸送。作為要輸送的廢液的電沉積液在重力作用下落入第2廢液槽廢液儲(chǔ)存槽2273中。為了進(jìn)行維修和緊急測(cè)試,第2廢液槽廢液儲(chǔ)存槽2273要有足夠大的容量,以能存儲(chǔ)第2電沉積槽2116和第2電沉積槽2222的電沉積液總量。
第2廢液槽廢液儲(chǔ)存槽2273設(shè)有頂蓋2278,以便進(jìn)行電沉積液的重力下落輸送,它還設(shè)有排氣口2276和第2廢液槽排氣閥2275。
暫時(shí)已落入第2廢液槽廢液儲(chǔ)存槽2273的電沉積液在它降溫之后通過在安裝邊上用于排料處理的廢液排放閥2180送出,或經(jīng)過廢液收集閥2181廢液收集主閥2175、廢液收集主吸入過濾器2176和廢液收集泵2177收集到鋼筒(沒畫)內(nèi),以便進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?。收集或處理之前,也可在廢液儲(chǔ)存器2273中用水稀釋廢液,或用化學(xué)處理廢液。
為了攪拌電沉積液,使電沉積膜均勻形成,系統(tǒng)設(shè)計(jì)成可使汽泡從插在第2電沉積液儲(chǔ)存槽2115底部的第2電沉積槽攪拌空氣送入管2112中鉆出的多個(gè)小孔噴出(見圖5)。作為空氣的壓縮空氣從壓縮空氣進(jìn)入口2182送入工廠時(shí)(見圖6),經(jīng)過電沉積液攪拌壓縮空氣開關(guān)2183并按壓縮空氣送入方向2194所指的方向順序,通過壓縮空氣主閥2195、壓縮空氣流量計(jì)2196、壓縮空氣調(diào)節(jié)器2197、壓縮空氣煙霧隔離器2198、壓縮空氣送入閥2199、壓縮空氣軟管2220、壓縮空氣絕緣管2201和壓縮空氣上流邊控制閥2202或壓縮空氣下流邊控制閥2272,引入第2電沉積槽攪拌空氣送入管2112。
如圖6所示,第1電沉積槽2066和第2電沉積槽2116設(shè)有預(yù)備送入系統(tǒng),使預(yù)備的液體或氣體能送入。從電沉積槽預(yù)備的送入口2213進(jìn)入的液體或氣體經(jīng),經(jīng)電沉積槽預(yù)備的送入閥2214,通過第1電沉積槽預(yù)備的送入閥2215和第1電沉積槽預(yù)備的送入絕緣管2216送入第1電沉積槽2066,還通過第2電沉積槽預(yù)備的送入閥2217和第2電沉積槽預(yù)備的送入絕緣管2218送入第2電沉積槽2116。預(yù)備的送入系統(tǒng)中,最有可能輸入的材料是用于保持電沉積液長期不變的穩(wěn)定性的保持劑和化學(xué)增強(qiáng)劑。有些情況下,它們也可以是溶解在電沉積液中的氣體或可以除去顆粒的酸。
如圖7所示,經(jīng)過純水噴淋槽2360,第1熱水槽2361和第2熱水槽2362進(jìn)行三級(jí)漂洗。它的系統(tǒng)構(gòu)成是,把已加熱的純水送入第2熱水槽2362,它的廢液在第1熱水槽2361中用,它的廢液再在純水噴淋槽2360中用。在電沉積槽中完成電沉積后,用純度更高的水清洗淀積了膜的連續(xù)長度襯底。
該純水送入第2熱水槽出口背面純水噴淋器2309和第2熱水槽出口正面的純水噴淋器2310。如圖8所示,從水洗系統(tǒng)純水進(jìn)口2337進(jìn)來的純水經(jīng)過水洗系統(tǒng)純水送入主閥門2338,暫時(shí)存在純水加熱槽2339中,之后,再用純水加熱器2340至2343加熱到預(yù)定溫度,之后,經(jīng)過純水供給閥2344、純水供給泵2346、槽壓力開關(guān)2347、濾芯型過濾器2349和流量計(jì)2350。之后,純水在一邊流過第2熱水槽出口背面噴淋閥2351,流到第2熱水槽出口背面純水噴淋器2309(見圖7),另一邊,純水流過第2熱水槽水口正面噴淋閥2352,流到第2熱水槽出口正面純水噴淋器2310(見圖7)。為了提高清洗效果對(duì)純水加熱。
送到噴淋器和收集在第2熱水槽熱水儲(chǔ)存槽2317中的純水形成漂洗電沉積液的純水,淀積了膜的連續(xù)長度襯底仍用水洗。第2熱水槽2362中,設(shè)置熱水加熱器2307,使純水溫度不下降。
第2熱水槽熱水存儲(chǔ)槽2317溢出的純水從第2熱水槽2362經(jīng)熱水槽的槽與槽的連接管2322送入第1熱水槽2361。像第2熱水槽2362一樣,給第1熱水槽2361設(shè)第1熱水槽熱水加熱器2304,使純水保溫。還給第1熱水槽2361設(shè)超聲波源2306,以便在第1熱水槽輥2282與第2熱水槽返回進(jìn)入輥2283之間正確地除去淀積了膜的連續(xù)長度襯底表面上的任何疵點(diǎn)。
純水噴淋槽2360中,來自第1熱水槽熱水儲(chǔ)存槽2316的純水,隨后經(jīng)純水噴淋器送入泵2325,純水噴淋器送入壓力開關(guān)2326,純水噴淋器送入濾芯型過濾器2328和純水噴淋器送入流量計(jì),送到純水噴淋器送入主閥門2323,如圖8所示;還從純水噴淋槽入口正面純水噴淋閥2330送到純水噴淋槽入口正面純水噴淋器2299,見圖7;從純水噴淋槽入口背面純水噴淋閥2331送到純水噴淋槽入口背面純水噴淋器2300,見圖7;從純水噴淋槽出口背面純水噴淋閥2332送到純水噴淋槽出口背面純水噴淋器2302,見圖7;和從純水噴淋槽出口正面純水噴淋閥2333送到純水噴淋槽出口正面純水噴淋器2303,見圖7,因此,清洗噴淋水束在純水噴淋槽2360的入口和出口加到各淀積了膜的連續(xù)長度襯底背面和正面。
已噴淋后的水回收到純水噴淋槽回收槽2315中,并以第1熱水槽熱水儲(chǔ)存槽2316和第2熱水槽熱水儲(chǔ)存槽2317中的一部分水混在一起,然后,排放到水洗系統(tǒng)的排水裝置2336。通常,已經(jīng)噴淋過的水中含離子和其它東西,因此,必須進(jìn)行處理。
純水噴淋槽2360,第1熱水槽2361和第2熱水槽2362中,淀積了膜的連續(xù)長度襯底順序通過,純水噴淋槽返回引入輥2279,純水噴淋槽輥2280,第1熱水槽返回引入輥2281,第1熱水槽輥2282,第2熱水槽返回引入輥2283,第2熱水槽輥2284,和干燥區(qū)返回輥2285。
在緊靠純水噴淋槽返回引入輥2279的背后處,設(shè)置純水噴淋槽背面刷2298,以除去較大的顆粒或附著到淀積了膜的連續(xù)長度襯底背面的粘附力差的不允許的產(chǎn)物。
進(jìn)入干燥區(qū)2363的淀積了膜的連續(xù)長度襯底2006首先用干燥區(qū)進(jìn)口背面的氣動(dòng)刮刀2311和干燥區(qū)進(jìn)口面的氣動(dòng)刮刀2312脫水。如圖8所示,空氣經(jīng)以下過程送到氣動(dòng)刮刀處,即,干燥系統(tǒng)壓縮空氣送入口2353,干燥系統(tǒng)壓縮空氣壓力開關(guān)2354,干燥系統(tǒng)壓縮空氣過濾器調(diào)節(jié)器2355,干燥系統(tǒng)壓縮空氣煙霧隔離器2356,干燥系統(tǒng)壓縮空氣送入閥2357,之后,進(jìn)入干燥區(qū)進(jìn)口背面氣動(dòng)刮刀閥2358或干燥區(qū)進(jìn)口正面氣動(dòng)刮刀閥2359。送入干燥區(qū)2363的空氣如果含水滴等會(huì)造成特殊的困難。而且,干燥系統(tǒng)壓縮空氣煙霧隔離器2356的作用很重要。
在淀積了膜的連續(xù)長度襯底從干燥區(qū)返回輥2285送到卷繞裝置引入輥2286的過程中,用設(shè)置在此處的IR(紅外線)燈輻射熱干燥。只要IR燈能供給足夠的輻射熱,即使把其上已淀積有膜的連續(xù)長度襯底2006放入真空設(shè)備中,例如CVD設(shè)備中也沒問題。干燥時(shí),脫水會(huì)引起水霧,IR燈輻射會(huì)引起會(huì)蒸汽。而且,與設(shè)置結(jié)合除煙的干燥區(qū)排氣口2314無關(guān)。
如圖9所示,收集在排煙口2370中的水蒸汽幾乎全部經(jīng)過干燥系統(tǒng)冷凝器2371返回到水里,然后排放到干燥系統(tǒng)冷凝器排出管2373,并部分排放到干燥系統(tǒng)排氣口2374。水蒸汽中含任何有害氣體時(shí),應(yīng)在處理后除去。
卷繞裝置2296中(見圖7)淀積了膜的連續(xù)長度襯底通過引入輥2286,方向改變輥2287,卷繞調(diào)節(jié)輥2288,在淀積了膜的連續(xù)長度襯底卷繞芯筒2289上連續(xù)地卷繞成卷。所淀積的膜需要保護(hù)時(shí),中間夾層從夾層繞開芯茼2290繞開,并繞到淀積了膜的連續(xù)長度襯底上。箭頭2292指出淀積了膜的連續(xù)長度襯底的輸送方向,箭頭2293指出淀積了膜的連續(xù)長度襯底卷繞芯筒2289的轉(zhuǎn)動(dòng)方向,箭頭2294指出夾間繞開芯筒2290的卷繞方向。圖7示出卷繞芯筒2289上的淀積了膜的連續(xù)長度實(shí)底2006和從夾層繞開芯筒2290上繞開的夾層在輸送的起始位置和終止位置均沒有相互干擾。為了減少灰塵,用清潔布2295把整個(gè)卷繞裝置蓋起來,以便使用HEPA過濾器并下流。
本卷繞裝置中,方向改變輥2287有校正連續(xù)長度襯底2006的任何彎曲的功能。根據(jù)設(shè)在方向改變輥2287與卷繞調(diào)節(jié)輥2288之間的彎曲檢測(cè)器提供的信號(hào),由設(shè)在引入輥2286一側(cè)的軸周圍的液壓傳動(dòng)裝置使方向改變軸2287擺動(dòng),由此校正任何彎曲移動(dòng)。通過很靠近該邊或內(nèi)部邊的輥的移動(dòng)來控制方向改變輥2287,它的移動(dòng)方向與來自彎曲檢測(cè)器的連續(xù)長度襯底的彎曲檢測(cè)方向相反。液壓傳動(dòng)裝置的增量與連續(xù)長度襯底的輸送速度相關(guān),通常不需要太大。即使卷繞數(shù)100米長的連續(xù)長度襯底,也能使它的邊緣面精度達(dá)到亞毫米數(shù)量級(jí)。
用溫度高于室溫的電沉積液和熱水必然會(huì)產(chǎn)生水蒸汽。特別是,在高于80℃的溫度下使用它們會(huì)產(chǎn)生明顯的水蒸汽。由電沉積槽內(nèi)的電沉積認(rèn)表面產(chǎn)生的水蒸汽聚集在槽內(nèi)的電沉積液表面上,它們從設(shè)備的縫隙中大量噴出,或者,打開蓋子時(shí)大量釋放出來?;蛘咭运涡问綇脑O(shè)備的縫隙流下,污染了設(shè)備的工作環(huán)境。因而,最好用抽吸管強(qiáng)制釋放水蒸汽。
收集到排氣管2020的水蒸汽,經(jīng)過第1電沉積槽2066的上流排氣孔2021,中流排氣孔2022,和下流排氣口2023和第2電沉積槽2116的上流排氣口2071,中流排氣口2072和下流排氣口2073,純水噴淋槽2360的排氣口2301,第1熱水槽2361的排氣口2305,第2熱水槽2362的排氣口2308,如圖9所示,通過絕緣法蘭(2364,2365),并通過電沉積水洗系統(tǒng)排水管冷凝器2366,幾乎全部返回到水中,之后,排放到冷凝器排水管2368并部分排放到電沉積水洗系統(tǒng)排水管2369。水蒸汽含任何有害氣體時(shí),應(yīng)在處理后去除。
本設(shè)備中,用不銹鋼構(gòu)成排氣管2020。而且,為了給第1電沉積槽2066的電沉積液儲(chǔ)存槽2065和第2電沉積槽2116的電解積液儲(chǔ)存槽2115一個(gè)離地的浮動(dòng)電位,設(shè)置了電沉積水洗系統(tǒng)排水管開關(guān)絕緣法蘭2365和電沉積水洗系統(tǒng)排水管水洗邊絕緣法蘭2364,使兩個(gè)槽電隔開。
背面膜附著保護(hù)電極用背面膜附著保護(hù)電極2061或2111去除背面膜上形成的不允許的電沉積膜。加到襯底的負(fù)電位加到背面膜附著保護(hù)電極。因此,必須使兩者處于相互浮動(dòng)的狀態(tài),以防止受用于電沉積的電源干擾。規(guī)定一個(gè)電沉積槽中用的每個(gè)背面電極的電流為1A至60A。通常用Ti或SUS不銹鋼作為背面膜附著保護(hù)電極的材料,以提供高氫過電壓。例如能從襯底背面剝離并聚集在背面膜附著保護(hù)電極部分的電沉積的氧化鋅可以重復(fù)使用機(jī)械方法從設(shè)備外剝離,在所制備的電極可以任意處理的地方,就與電極一起廢棄。
落下的顆粒當(dāng)膜是在連續(xù)滾動(dòng)系統(tǒng)中用背面膜附著保護(hù)電極長時(shí)間形成時(shí),膜可能會(huì)由逐漸淀積在背面膜附著保護(hù)電極上的膜的應(yīng)力作用而脫落。膜以顆粒掉到淀積了膜的連續(xù)長度襯底上,之后,有顆粒的膜輸送到多個(gè)輥上去。上面掉有顆粒的淀積了膜的連續(xù)長度襯底經(jīng)過多個(gè)輥時(shí)顆粒會(huì)引起碰撞印記。
落下的顆粒的除去裝置按本發(fā)明除去落下的顆粒用的除去裝置是為了設(shè)置在顆粒經(jīng)過多個(gè)輥之前將其除去。它可以是板形(它上面可繞上布之類的材料),刷或幕簾,或它們的組合物。所用的材料要有很強(qiáng)的耐腐蝕性,例如SUS不銹鋼和Ti(鈦)。長時(shí)間膜形成情況下,可用例如聚四氟乙烯(商品名特氟隆),耐熱聚氯乙烯或玻璃鋼(FRP)等絕緣材料。
如何安裝下落顆粒除去裝置的實(shí)例如圖12A、12B、13A和13B所示。圖12B是沿圖12A中12B-12B線的橫截面圖。圖13B是沿圖13A中13B-13B線的橫截面圖。這些附圖中,數(shù)字501和601是指背面膜附著保護(hù)電極;502和602是指落下的顆粒除去裝置;503和603是輥?zhàn)樱?04和604是連續(xù)長度襯底。如圖12A、12B、13A和13B所示,板形落下的顆粒除去裝置可按平行于或傾斜于連續(xù)長度襯底的輸送方向設(shè)置。而且,落下的顆粒除去裝置的斜度與按其高度方向隨所用材料等自由改變。
以下用另一實(shí)施例說明有除去附在連續(xù)長度襯底上的落下的顆?;蚍蹓m的裝置的氧化鋅膜的形成方法和所用設(shè)備。
圖14是在連續(xù)長度襯底上形成氧化鋅膜用的設(shè)備的示意圖。圖15沿圖14中15-15線的橫截面圖。
首先,電沉積槽701中裝入有預(yù)定濃度的電沉積液702。電沉積液用循環(huán)泵(沒畫)循環(huán),并用設(shè)在電沉積液儲(chǔ)存槽(沒畫)內(nèi)的加熱器按預(yù)定溫度對(duì)電沉積液連續(xù)加熱。
本設(shè)備采用按本發(fā)明的除去附在連續(xù)長度襯底上的落下的顆粒或粉塵的除去裝置。特別是采用了利用電沉積液對(duì)流除去附在襯底上的落下的顆?;蚍蹓m的除去裝置。具體地說,在電沉積槽701的槽壁上設(shè)置用于攪拌電沉積液702的噴流管712b,它不被背面膜附著保護(hù)電極713覆蓋,因此,可按垂直于連續(xù)長度襯底703的輸送方向進(jìn)行對(duì)流。
之后,連續(xù)長度襯底703跨在襯底卷開輥710和襯底卷繞輥711上拉直,經(jīng)電力輸入輥704和輸送輥放置在電沉積液702中。對(duì)著襯底的膜形成表面安置陽極705至709。在緊靠最后位置的陽極709的背面設(shè)置對(duì)著襯底背面的背面膜附著保護(hù)電極。
按恒定電流模式在連續(xù)長度襯底703和陽極705至709上加電壓,使在連續(xù)長度襯底的表面上淀積透明氧化鋅膜。以背面膜附著保護(hù)電極713為陰極,襯底為陽極,給緊靠最后位置的陽極709的背面設(shè)置的背面膜附著保護(hù)電極加電壓。因此,在從襯底繞開輥710繞開的連續(xù)長度襯底703上連續(xù)形成透明氧化鋅膜,用背面膜附著保護(hù)電極713剝離附在背面上的任何不允許的膜。
氧化鋅膜形成后,淀積了膜的連續(xù)長度襯底703經(jīng)過水洗槽714和水洗噴淋器715,洗去殘留在淀積了膜的襯底上的電沉積液,之后,用氣動(dòng)刮刀716脫水,最后經(jīng)過加熱燈717進(jìn)行干燥。之后,淀積了膜的連續(xù)長度襯底繞在襯底卷繞輥711上。
襯底圖14所示設(shè)備中用的襯底材料可以是只要能保證把傳導(dǎo)到它的膜形成表面而不會(huì)被電沉積液腐蝕的任何材料,例如可用SUS不銹鋼Al、Cu和Fe等金屬材料。也可用涂有金屬的PET膜(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)。其中,為了在以后的步驟中進(jìn)行器件制造工藝,用SUS不銹鋼作連續(xù)長度襯底是有益的。
可用無磁性的SUS不銹鋼和有磁性的SUS不銹鋼中的任何一種作SUS不銹鋼。前者的典型材料是SUS304不銹鋼,它有良好的耐腐性,并能制成鏡面表面。后者的典型材料是鐵氧體型SUS430不銹鋼,在用磁力輸送時(shí)能有效地使用。
襯底可以有平滑表面或粗糙表面。表面性能可用改變SUS不銹鋼輾壓工藝中的加壓輥的類型來改變。叫做BA的SUS不銹鋼有接近鏡面的表面,叫做2D的SUS不銹鋼有明顯的不均勻表面。用SEM(掃描電子顯微鏡)觀察時(shí)任何表面都有明顯的顯微級(jí)的凹坑。作為太陽能電池的襯底,太陽能電池的特性顯著的反射表面有顯微級(jí)不均勻結(jié)構(gòu),從正方兩方面看,它們最好有顯著的波紋開不均勻性。
襯底上,還能形成不同導(dǎo)電材料膜,這可以按電沉積的目的來選擇。有些情況下,由于電沉積中的淀積速度的穩(wěn)定性還待提高,因此要不同的工藝來預(yù)形成極薄的氧化鋅層。當(dāng)然,電沉積的優(yōu)點(diǎn)是它經(jīng)濟(jì),它還有能把兩種方法組合使用的優(yōu)點(diǎn),總之,只要是能降低成本,甚至或多或少地附代采用了一些花費(fèi)大的方法也行。
背面膜附著保護(hù)電極用背面膜附著保護(hù)電極除去背面上形成的不允許的電沉積膜。給襯底加的負(fù)電位加到背面膜附著保護(hù)電極上。因此,必須使兩者處于相互浮起的狀態(tài),以防止電沉積的電源對(duì)它的干擾。設(shè)在電沉積槽中每個(gè)背面電極用的電流為50mA/cm2至70mA/cm2通常用Ti和SUS不銹鋼作背面膜附著保護(hù)電極的材料,可以提供高氫過電壓。為了要顯示出充分的作用,背面膜附著保護(hù)電極與襯底之間的距離既不能太小也不能太大,它們最好設(shè)置成其間的距離為10mm至40mm,15mm至20mm更好??啥啻沃貜?fù)在設(shè)備外用機(jī)械剝離去除從襯底背面剝離的并聚集在背面膜附著保護(hù)電極上的氧化鋅膜,當(dāng)電極制成可以任意處置的電極時(shí)可連同背面膜附著保護(hù)電極一起廢棄。
淀積在背面膜附著保護(hù)電極上的膜在背面膜附著保護(hù)電極上淀積的膜是氧化鋅。該背面膜附著保護(hù)電極上淀積的氧化鋅是硬而易碎的。膜首先要淀積在背面膜附著保護(hù)電極面對(duì)襯底的表面上,當(dāng)它淀積到一定程度之后,讓它從有高電場(chǎng)的部分(即,放電極的部分,電極棱角處,用來固定電極的螺栓頭處)生長到允許的程度,由于淀積膜。通過攪拌電沉積液和振動(dòng)襯底來影響生長到允許程度的氧化鋅膜,使其中背面膜附著保護(hù)電極脫落。而且,在背面膜附著保護(hù)電極上逐漸淀積的氧化鋅膜隨著厚度的增加,由于膜自身的應(yīng)力會(huì)使膜剝離。由于背面膜附著保護(hù)電極與襯底之間的距離只有10mm至40mm那么近,因此落下的小片狀的氧化鋅膜幾乎全部聚集到輥?zhàn)由喜⒘粼诘矸e了膜的襯底上而造成不希望有的印記,輥?zhàn)颖砻姘伎雍痛命c(diǎn)。
粉塵長時(shí)間連續(xù)形成氧化鋅膜時(shí),在用作陽極的鋅板上會(huì)出現(xiàn)氧化鋅粉。由陽極上產(chǎn)生的氧化鋅粉塵會(huì)作為顆粒浮在電沉積液中,并附著到淀積了膜的襯底上,之后,它輸送到輥?zhàn)由?。吸在淀積了膜的連續(xù)長度襯底上的粉塵隨襯底通過輥?zhàn)訒r(shí),它會(huì)留在淀積了膜的襯底與輥?zhàn)又g,而造成碰撞印記。
碰撞印記本發(fā)明中所說的碰撞印記是指從背面膜附著保護(hù)電極落下的顆粒和浮在電沉積中的粉塵顆粒成了吸附在淀積了膜的襯底上,并隨后留在輥?zhàn)优c淀積了膜的襯底之間所產(chǎn)生的疵點(diǎn)。如果這種碰撞印記出現(xiàn)在其上已形成了氧化鋅膜的襯底中,不僅損壞了太陽能電池襯底要求的表面外觀,而且還會(huì)使電沉積的氧化鋅膜破裂或出現(xiàn)膜剝離。使膜質(zhì)量明顯降低。碰撞印記的大小和形狀與所吸附的下落物或粉塵的形狀有關(guān)。當(dāng)吸在淀積了膜的襯底上的下落物或粉塵通過輥?zhàn)訒r(shí)被刷掉了,下落物或粉塵會(huì)殘留在輥?zhàn)优c淀積了膜的襯底之間或留在輥?zhàn)由希鼈儠?huì)造成連續(xù)的碰撞印記。而且,不僅在淀積了膜的襯底上造成碰撞印記,還會(huì)在支承襯底的各個(gè)輥?zhàn)颖砻嫔显斐砂伎雍痛命c(diǎn)等,導(dǎo)致設(shè)備顯著損壞。
除去吸在襯底上的下落物或粉塵的裝置
按本發(fā)明的用去除去吸在襯底上的下落物或粉塵的除去裝置,是為了將吸在襯底上的下落物或粉塵在通過輥?zhàn)又皩⑵涑?。該裝置由一個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成,例如,在系統(tǒng)中可采用電沉積液對(duì)流,或在系統(tǒng)中在輥?zhàn)诱嬖O(shè)有噴淋器并采用從噴淋器噴出的水流。
電沉積液的對(duì)流電沉積液對(duì)流可作為除去吸在襯底上的下落物或粉塵的按本發(fā)明的一個(gè)除去裝置的實(shí)例。這是一個(gè)系統(tǒng),在該系統(tǒng)中可引起電沉積流中的對(duì)流過程,電沉積液可按垂直于襯底輸送方向的并沿著襯底膜形成表面或襯底背面流動(dòng),以除去吸在襯底上的下落物或粉塵。如圖15所示,在電沉積槽701的槽壁上和在相對(duì)的槽壁上的反射板801上設(shè)置噴流管712b使在背面膜附著保護(hù)電極713與連續(xù)長度襯底703之間出現(xiàn)對(duì)流過程,例如,箭頭所指的。反射板801可以是平板形。根據(jù)引起對(duì)流過程的準(zhǔn)備狀態(tài),也可以用弧形曲面板。如果在整個(gè)電解淀淀積液中出現(xiàn)了本發(fā)明提示的對(duì)流過程,它可能會(huì)促使淀積在背面膜附著保護(hù)電極713上的膜剝離,因?yàn)?,從防止碰撞印記的觀點(diǎn)考慮這不明顯。會(huì)引起對(duì)流過程的范圍可能是背面膜附著電極713與在連續(xù)長度襯底的下流邊上按其輸送方向設(shè)置的輥?zhàn)又g的空隙中的一部分或全部。
噴淋器噴淋器可用作按本發(fā)明的除去吸在襯底上的下落物或粉塵的除去裝置的一個(gè)實(shí)例。安置該噴淋器的位置可以是當(dāng)?shù)矸e了膜的襯底通過了背面膜附著保護(hù)電極713后首先與襯底背面和膜形面接觸的輥?zhàn)拥恼?,考慮到材料的強(qiáng)度容易加工和耐腐蝕性,最好用SUS不銹鋼作噴淋器材料。噴淋器的結(jié)構(gòu)可用簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu),例如在SUS不銹鋼制成的管子內(nèi)的幾個(gè)位置制成多個(gè)孔,此外,可用在SUS不銹鋼制成的管子上設(shè)多個(gè)噴咀的結(jié)構(gòu)。管子中孔的大小,要制成的孔之間的距離,要設(shè)置的噴咀之間的距離和它們與襯底之間的角度均可適當(dāng)規(guī)定,以便能很有效地除去下落物或粉塵。而且,要用噴淋器噴出的東西不僅有例如電沉積液和純水的液體。也可是氣體。這里,可適當(dāng)規(guī)定液體或氣體的流速,以便高效率除去下落物或粉塵。
規(guī)定了噴淋的上述各種條件時(shí),要按噴淋器的噴射流不碰撞背面膜附著保護(hù)電極和淀積在背面膜附著保護(hù)電極上的氧化鋅的方式存細(xì)安裝噴淋器。除此之外,從噴淋器噴出的粉能促使淀積在背面膜附著保護(hù)電極上的膜剝離。從防止碰撞印記的觀點(diǎn)看是不希望出現(xiàn)這種事。
噴淋器可以是任何形狀,可以是I-形,如圖16A所示,設(shè)置排成一行的幾個(gè)孔或幾個(gè)噴咀;可以是V-形,如圖16B所示,噴咀或孔按V形設(shè)置,可以是弧形,如圖16C所示,噴咀或孔設(shè)置成弧形。圖16A至16C中,數(shù)字901是指連續(xù)長度襯底;902是指輸送輥,903是指背面膜附著保護(hù)電極、904是指I-形噴淋器;905是指V-形噴淋器;906是指弧形噴淋器。
當(dāng)然,本發(fā)明不僅用于在連續(xù)長度襯底上的膜形成,也能在襯底與傳送裝置接觸輸送的襯底上通用。
例以下用多個(gè)實(shí)例更詳細(xì)說明本發(fā)明。本發(fā)明不限于這些實(shí)例。
(例1)用圖11所示的連續(xù)滾動(dòng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備做試驗(yàn)。在卷成筒的SUS430BA不銹鋼片卷上用滾動(dòng)DC磁控濺射設(shè)備預(yù)先淀積2000埃厚的銀層(金屬層102)并用同一滾動(dòng)DC磁控濺射設(shè)備在金屬層上淀積1000埃厚的氧化鋅薄膜,制成支承卷筒403,該支承體上,形成氧化鋅膜。
從繞開輥筒401繞開支承卷筒403,并經(jīng)輸送輥404輸送到氧化鋅形成槽406中。氧化鋅膜形成液405中含0.1摩爾/升的硝酸鋅和20克/升的蔗糖。為了攪拌形成液設(shè)置液體循環(huán)裝置。形成液保溫在80℃,PH值保持在4.0至6.0。用鋅板作相對(duì)電極,還設(shè)置背面膜附著保護(hù)電極410。之后,設(shè)置按本發(fā)明的落下的顆粒除去裝置。用5mm厚的SUS304不銹鋼制成該落下的顆粒除去裝置,并安裝成垂直于襯底輸送方向。
支承卷筒403接地。規(guī)定相對(duì)電極409為正邊電極(陽極),流過電極和繞開筒襯底403的電流是5.0mA/cm2(0.5A/cm2),流過支承卷403和背面膜附著保護(hù)電極的電流是-0.8mA/cm2(0.08A/cm2),使背面膜附著保護(hù)電極410以更大的負(fù)電位進(jìn)行電沉積。
在淀積了膜的襯底經(jīng)過各個(gè)輥?zhàn)泳淼骄砝@輥402之前,立即用肉眼觀察在襯底上的碰撞印記,并以在480小時(shí)的周期中按每隔60分鐘記算1分鐘的方式計(jì)算出碰撞印記的數(shù)量。
結(jié)果列于表1中(例2)
按與例1相同的方法進(jìn)行電沉積,只是落下的顆粒除去裝置415用絕緣材料制造。
淀積了膜的襯底通過各個(gè)軸繞在卷繞輥402上之前,立即用肉眼觀察淀積了膜的襯底上的碰撞印記,并在480小時(shí)的周期中按間隔60分鐘計(jì)算1分鐘的方式計(jì)算出碰撞印記的數(shù)量。
結(jié)果列于表2中。
(例3)按與例2相同的方法進(jìn)行電沉積,只是落下的顆粒除去裝置設(shè)置成相對(duì)于連續(xù)長度襯底的移動(dòng)方向的傾斜。
淀積了膜的襯底經(jīng)過各個(gè)輥卷在繞輥402上之前,立即用肉眼觀察襯底上的碰撞印記,并按480小時(shí)的周期中每隔60分鐘計(jì)算1分鐘的方式計(jì)算出碰撞印記的數(shù)量。
結(jié)果列于表1中。
(對(duì)比例1)按與例1相同的方式進(jìn)行電沉積,只是不用落下的顆粒除去裝置。
淀積了膜的襯底經(jīng)過各個(gè)輥卷在卷繞輥402上之前,立即用肉眼觀察在襯底上的碰撞印記,按480小時(shí)的周期中每隔60分鐘計(jì)算1分鐘的方式計(jì)算出碰撞印記的數(shù)量。
結(jié)果列于表1中。
表1
從表1所示結(jié)果得出以下結(jié)論。
設(shè)置落下的顆粒除去裝置可大大減少碰撞印記。
用絕緣材料制造落下的顆粒除去裝置可防止電沉積產(chǎn)生的任何膜吸附到落下的顆粒除去裝置上并能防止從落下的顆粒除去裝置上剝離的膜造成的其它形式的碰撞印記。
落下的顆粒除去裝置用絕緣材料制造并傾斜安裝時(shí),已除去的顆粒留在給定位置,因此,能防止顆粒再浮起因而不會(huì)出現(xiàn)碰撞印記。
(例4)用圖2至9示的連續(xù)滾動(dòng)設(shè)備作試驗(yàn)。在繞成卷筒的SUS430 2D不銹鋼片(支承體101)上用滾動(dòng)式DC磁控濺射設(shè)備預(yù)先淀積2000埃厚的鋁膜(金屬層102),并在金屬膜上用同一滾動(dòng)式DC磁控濺射設(shè)備淀積2000埃厚的氧化鋅薄膜,制成連續(xù)長度襯底。在該襯底上形成氧化鋅膜103。
連續(xù)長度襯底2006送到氧化鋅膜形成槽去。第1電沉積槽2066和第2電沉積槽2116裝有含0.2摩爾/升的硝酸鋅和1.0克/升糊精的電沉積液。為了攪拌電沉積液,設(shè)置了液體循環(huán)裝置。電沉積液保溫在80℃,PH值保持在4.0至6.0。
350cm×150cm的鋅板用作第1電沉積陽極2026至2049和第2電沉積陽極2076至2099。以連續(xù)長度襯底2006為負(fù)極邊電極(陰極),流過正邊電極2026至2049和2076至2099和負(fù)邊電極的電流是10.0mA/cm2(1.0A/cm2),并規(guī)定背面膜附著保護(hù)電極2061和2111為負(fù)邊電極,連續(xù)長度襯底2006為正邊電極,流過正邊電極2006和負(fù)邊電極2061,2111的電流是50.0mA/cm2(5.0A/cm2)。這里,用20mm特氟隆片制成的除去連續(xù)長度襯底在輸送過程中落下的顆粒用的除去裝置,該裝置按相對(duì)于連續(xù)長度襯底的移動(dòng)方向傾斜的形式安置在每個(gè)背面膜附著保護(hù)電極的后面。
按襯底輸送速度為1500mm/分鐘持續(xù)8小時(shí)(720分鐘)連續(xù)形成膜。結(jié)果,連續(xù)形成2.0μm厚的氧化鋅膜。
用肉眼觀察1分鐘,檢測(cè)從開始到結(jié)束在電沉積形成氧化鋅膜時(shí)可能出現(xiàn)的碰撞印記的數(shù)量,或者沒有碰撞印記。
按此方法在支承體101上淀積了金屬在102和氧化鋅膜103之后,用滾動(dòng)式CVD設(shè)備在該氧化鋅膜上形成三層結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體層104。首先,用氫化硅和磷化氫混合氣體,把支承體101上形成的金屬層102和氧化鋅膜103加熱到340℃并加400瓦的RF(射頻)功率,形成V型層。之后用氫化硅、鍺烷和氫的混合氣體,使襯底溫度達(dá)到450℃,并加400瓦微波功率,形成i型層。之后,使襯底溫度達(dá)到250℃,用三氟化硼,氫化硅和氫的混合氣體,再形成P型層。由此形成了底部的p-i-n層。隨后,按上述的相同方式形成中間的n-i-p層,只是在i型層中的氫化硅和鍺烷的混合比更大。按上述的相同方式形成頂部的p-i-n型層,只是用氫化硅和氫形成i型層。
之后,用滾動(dòng)式濺射設(shè)備淀積ITD(氧化銦錫),形成透明導(dǎo)電層105。之后,用銀漿形成集電層106(見圖1)。
用太陽能模擬裝置(AM1.5,100mW/cm2m表面溫度為25℃)測(cè)試所制成的樣品器件中相當(dāng)于氧化鋅淀積開始后最近部分的有關(guān)器件和相當(dāng)于它完成之前的最近部分的有關(guān)器件的光電轉(zhuǎn)換效率。這些器件再經(jīng)H/H(高溫/高濕度)試驗(yàn)作為加速試驗(yàn)(器件放入環(huán)境溫度為85℃濕度的環(huán)境試驗(yàn)箱內(nèi)經(jīng)1000小時(shí)),測(cè)試光電轉(zhuǎn)換效率的降低率。
結(jié)果列于表2中。
(對(duì)比例2)按與例4相同的方式形成氧化鋅膜和制備器件,只是不用除去落下的顆粒的除去裝置。
用肉眼看1分鐘,發(fā)現(xiàn)電沉積形成氧化鋅膜時(shí)出現(xiàn)的碰撞印記數(shù)在淀積剛開始時(shí)的數(shù)為0,隨后逐漸增多,淀積2小時(shí)后剛要結(jié)束之前的碰撞印記數(shù)變成13。
用太陽能模擬器(AM1.5,100mW/cm2,表面溫度為25℃)測(cè)試按該方法制成的樣品中相當(dāng)于氧化鋅淀積剛開始后的部分處氧化鋅膜上獲得的器件和淀積剛要結(jié)束前的部分處氧化鋅膜上獲得的器件的光電轉(zhuǎn)換效率。這些器件再經(jīng)H/H試驗(yàn),作為加速試驗(yàn)(器件放在環(huán)境溫度為85℃,濕度為85%的環(huán)境試驗(yàn)箱內(nèi)經(jīng)1000小時(shí))測(cè)試光電轉(zhuǎn)換效率的損壞率。結(jié)果列于表2中。
表2
*與例4剛開始后的光電轉(zhuǎn)換效率相比。
從表2所示結(jié)果得出以下結(jié)論。
所用的淀積了膜的襯底是用在氧化鋅膜形成時(shí)設(shè)置的按本發(fā)明的落下的顆粒除去裝置制成的。在滾動(dòng)式連續(xù)系統(tǒng)中通經(jīng)長時(shí)間能制成高可靠的器件。
(例5)用圖14所示連續(xù)滾動(dòng)式實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)。在已卷成卷筒的SUS430 2D不銹鋼帶上用滾動(dòng)式DC磁控濺射設(shè)備預(yù)先淀積200nm(2000)厚的銀層,形成金屬層,再用同樣的滾動(dòng)式DC磁控濺射設(shè)備在金屬層上淀積l00nm(1000)厚的氧化鋅薄膜,制成連續(xù)長度襯底703。在該襯底上,電沉積形成氧化鋅膜。
連續(xù)長度襯底703經(jīng)輸送輥送到電沉積槽701。電沉積液702含0.2摩爾/升的硝酸鋅和0.1克/升的糊精。設(shè)置用噴流管712的液體循環(huán)裝置以攪拌,電沉積液。電沉積液保溫在80℃并使PH值保持在4.0至6.0。鋅板用在陽極705至709中。
之后,在本例中,用電沉積液對(duì)流的方法作為除去吸附在襯底上的落下物和粉塵的方式。用電沉積液對(duì)流的該方法的具體構(gòu)成,如圖15所示,在電沉積槽701的槽壁上和相對(duì)槽壁上的反射板801上設(shè)噴流管712b,使背面膜附著保護(hù)電極713與連續(xù)長度襯底703之間出現(xiàn)對(duì)流過程,如箭頭所指。由于系統(tǒng)構(gòu)成為按垂于襯底輸送方向引起對(duì)流過程,因此,能有效除去掉在淀積了膜的襯底上的任何下落物。
本例中,流過電極705至709和連續(xù)長度襯底703進(jìn)行電沉積的電流是5.0mA/cm2。再流過連續(xù)長度襯底和背面膜附著保護(hù)電極713的電流是-60mA/cm2,使背面膜附著保護(hù)電極713處于更大的負(fù)電位,以除去附在連續(xù)長度襯底背面的不允許有的膜。
肉眼觀察淀積了膜的襯底經(jīng)各個(gè)輥?zhàn)觿傄@到卷繞輥711上之前襯底上的碰撞印記,以在480小時(shí)的周期中每隔60分鐘計(jì)算1分鐘的方式計(jì)算出襯底上出現(xiàn)的碰撞印記數(shù)。
結(jié)果列于表3中。
(對(duì)比例3)按與例5相同的方式進(jìn)行電沉積,只是不用除去吸在已淀積了膜的襯底上的下落物或粉塵的除去裝置(噴流管712)。
用肉眼觀察淀積了膜的襯底經(jīng)各個(gè)輥?zhàn)觿傄砝@之前襯底上的碰撞印記,并按在480小時(shí)的周期中每隔60分鐘計(jì)算1分鐘的方式計(jì)算出襯底上出現(xiàn)的碰撞印記數(shù)。
結(jié)果列于表3中。
(例6)按與例5相同的方式進(jìn)行電沉積,其區(qū)別是,不采用電沉積液的對(duì)流,而是這樣設(shè)置用于除去附著在膜沉積襯底上的下落物或粉塵的裝置,使其為噴淋器,如圖16B所示,它相對(duì)于連續(xù)長度襯底的輸送方向呈V形噴淋。這里,噴淋器的噴射扇與連續(xù)長度襯底的輸送方向901成30°角。此外,噴淋器的噴孔直徑為2mm,噴孔間隔20mm,噴淋速度為2升/分鐘。
用肉眼觀察已淀積了膜的襯底經(jīng)過各個(gè)輥剛要卷起之前襯底上的碰撞印記,按480小時(shí)周期中每隔60分鐘計(jì)算1分鐘的方式計(jì)算襯底上出現(xiàn)的碰撞印記數(shù)。結(jié)果列于表3中。
(例7)按與例5相同的方式進(jìn)行電沉積,只是另外設(shè)置了圖16A所示的除去吸附在襯底上的下落物或粉塵用的除去裝置,以除去附在膜表面上的任何粉塵。
用肉眼觀察已淀積了膜的襯底經(jīng)過各個(gè)輥剛要卷起之前襯底上的碰撞印記,按480小時(shí)周期中每隔60分鐘計(jì)算1分鐘的方式計(jì)算襯底上出現(xiàn)的碰撞印記數(shù)。結(jié)果列于表3中。
表3
從表3所示結(jié)果得出以下結(jié)論。
(1)用電沉積液對(duì)流除去附在襯底上的下落物和粉塵的方法中,能大大減少碰撞印記出現(xiàn)。
(2)用噴淋器噴出相對(duì)于連續(xù)長度襯底輸送方向?yàn)閂形的噴流來除去附在淀積了膜的襯底上的下落物和粉塵的去除裝置,能顯著地除去附到淀積了膜的襯底上的下落物或粉塵,防止出現(xiàn)碰撞印記。
(3)設(shè)在襯底背面和襯底的膜形成面上的用于除去吸附在淀積了膜的襯底上的下落物和粉塵用的噴淋器不僅除去了背面膜附著保護(hù)電極上的下落物也能防止任何粉塵附在膜形成表面上。因而能形成防止出現(xiàn)碰撞印記的高質(zhì)量氧化鋅膜。
(例8)用圖17所示連續(xù)滾動(dòng)式設(shè)備做試驗(yàn)。用滾動(dòng)式DC磁控濺射設(shè)備在卷成卷筒的SUS430 2D不銹鋼帶上,預(yù)先淀積200nm(2000埃)的鋁膜,形成金屬層,用同樣的滾動(dòng)式DC磁控濺射設(shè)備在金屬層上淀積(2000埃)厚的氧化鋅薄膜;制成連續(xù)長度襯底703。該襯底上電沉積形成氧化鋅膜。
連續(xù)長度襯底703經(jīng)輸送輥輸?shù)诫姵练e槽701。電沉積液含0.2摩爾/升硝酸鋅和1.0克/升糊精。為攪拌電沉積液設(shè)置液體循環(huán)裝置。電沉積液在80℃保溫,PH值保持在4.0至6.0。
350cm×150cm的鋅板用在陽極705至709中。規(guī)定連續(xù)長度襯底703為負(fù)邊電極,流過每個(gè)正邊電極705至709和負(fù)邊電極703的電流是10.0mA/cm2(1.0A/cm2),并規(guī)定背面膜附著保護(hù)電極713為負(fù)邊電極,連續(xù)長度襯底703為正邊電極,流過它們的電流是50.0mA/cm2(5.0A/cm2),設(shè)定正邊電極703與負(fù)邊電極713之間的距離為20mm。
這里,圖16C所示的噴淋器作為除去附在淀積了膜的連續(xù)長度襯底的下落物或粉塵的裝置,它按相對(duì)于連續(xù)長度襯底的輸送方向?yàn)榛⌒蔚姆绞酱党鰤嚎s空氣,裝在淀積了膜的襯底經(jīng)過背面膜附著保護(hù)電極后首先與襯底背面接觸的輥?zhàn)拥恼嫔?,按與連續(xù)長度襯底輸送方向903成20度的角吹出空氣。圖16A所示的噴淋器按相對(duì)于襯底輸送方向成I-形的形式噴射電沉積液,它裝在淀積了膜的襯底經(jīng)過背面膜附著保護(hù)電極后首先與襯底的膜形成邊接觸的輥?zhàn)诱嫔希聪鄬?duì)于襯底輸送方向901成30°的角噴射電沉積液。這里,每個(gè)噴淋器中按15mm的間隔設(shè)置直徑為1mm的孔,壓縮空氣和電沉積液的流速規(guī)定分別是200NL/分鐘和3L/分鐘。這里的“NL”是標(biāo)準(zhǔn)條件的噴出容積單位(升)連續(xù)形成2.0μm厚的氧化鋅膜。在襯底輸送速度為1500mm/分鐘下進(jìn)行8小時(shí)連續(xù)形成膜。
結(jié)果,用肉眼看,按在480小時(shí)的周期中每間隔60分鐘計(jì)算1分鐘的方式,計(jì)算出形成氧化鋅膜時(shí)從開始到結(jié)束可能產(chǎn)生的碰撞印記數(shù),或者是沒產(chǎn)生碰撞印記。
(例9)用圖17所示連續(xù)滾動(dòng)式設(shè)備做試驗(yàn)。在卷成卷筒的SUS 430 2D不銹鋼帶上用滾動(dòng)式CD磁控濺射設(shè)備預(yù)先淀積800nm(8000埃)厚的銀層,形成金屬層,用同樣的滾動(dòng)式CD磁控濺射設(shè)備在金屬層上淀積200nm(2000埃)厚的氧化鋅薄膜,制成連續(xù)長度襯底703。在該襯底上電沉積形成氧化鋅膜。
連續(xù)長度襯底703經(jīng)輸送輥送到電沉積槽701。電沉積液702中含0.2摩爾/升的硝酸鋅和1.0克/升糊精。設(shè)置用噴流管712的液體循環(huán)裝置,以攪拌電沉積液。電沉積液在83℃保溫,并將PH值保持在4.0至6.0。
350cm×150cm的鋅板用在陽極705至709中。規(guī)定連續(xù)長度襯底703為負(fù)邊電極,流過每個(gè)正邊電極705至709和負(fù)邊電極703的電流是10.0mA/cm2(1.0A/cm2),還規(guī)定背面膜附著保護(hù)電極713是負(fù)邊電極,連續(xù)長度襯底703是正邊電極,流過它們的電流是50.0mA/cm2(5.0A/cm2),規(guī)定正邊電極703與負(fù)邊電極713之間的距離是20mm。
這里,用圖16C所示的噴淋器906作除去淀積了膜的連續(xù)長度襯底在其移動(dòng)中吸附到它上面的落下物或粉塵用的除去裝置,它按相對(duì)于連續(xù)長度襯底輸送方向成弧形的方式噴出壓縮空氣,噴淋器設(shè)在淀積了膜的襯底經(jīng)過背面膜附著保護(hù)電極后首先與襯底背面接觸的輥?zhàn)诱嫔?,這樣設(shè)置的噴淋器按相對(duì)于連續(xù)長度襯底輸送方向903成45°的夾角噴出空氣。圖16A所示噴淋器904還按相對(duì)于襯底方向成I形的方式噴射電沉積液,它設(shè)在淀積了膜的襯底經(jīng)過背面膜附著保護(hù)電極后首先與襯底的膜形成邊接觸的輥?zhàn)诱嫔希聪鄬?duì)于襯底輸送方向901成30°的角度噴射電沉積液。這里,每個(gè)噴淋器中按20mm的間距設(shè)置直徑為2mm的孔。規(guī)定壓縮空氣和電沉積液的流速分別為250NL/分鐘,和3L/分鐘。
連續(xù)形成2.0μm厚的氧化鋅膜。按1500mm/分鐘的襯底輸送速度經(jīng)8小時(shí)連續(xù)形成膜。
結(jié)果,用肉眼看,按480小時(shí)的周期中每隔60分鐘計(jì)算1分鐘的方式,計(jì)算出氧化鋅膜形成時(shí)可能產(chǎn)生的碰撞印記數(shù),或者沒有產(chǎn)生碰撞印記。
在制成的樣品帶中,以100m為間隔,從它的膜形成剛開始的部分到膜形成剛結(jié)束的部分切出8個(gè)樣品,用關(guān)于JIS涂覆材料規(guī)定的橫切帶法檢測(cè)評(píng)估它們的膜粘接性能和膜剝離性能。評(píng)估結(jié)果列于表4中。
(對(duì)比例4)按與例9相同的方式形成氧化鋅膜,只是沒用除去附在淀積了膜的連續(xù)長度襯底上的下落物或粉塵用的除去裝置。
用肉眼看,按在480小時(shí)的周期中每隔60分針計(jì)數(shù)1分鐘的方式,計(jì)算出電沉積形成氧化鋅膜時(shí)產(chǎn)生的碰撞印記數(shù),淀積剛開始后為0,然后開始逐漸增多,2小時(shí)后在淀積剛要結(jié)束之前變成為110。
所制成的樣品帶中,以100m為間隔,從膜形成剛開始后的部分到膜形成剛要結(jié)束之前的部分中切出8個(gè)樣品用關(guān)于JIS涂覆材料規(guī)定的橫切帶法檢測(cè)評(píng)估它們的膜粘接性能和膜剝離性能。結(jié)果列于表4。
表4
*1剛開始后*2剛結(jié)束前橫切帶法的評(píng)估點(diǎn)10點(diǎn)(全標(biāo)記)無剝離8點(diǎn)出現(xiàn)輕微剝離,缺陷點(diǎn)占總面積的5%。
6點(diǎn)出現(xiàn)剝離,缺陷點(diǎn)占總面積的5%至15%。
從表4所列結(jié)果得出以下結(jié)論。
設(shè)置有用于除去附到襯底上的下落物或粉塵的裝置的按本發(fā)明的電沉積設(shè)備,在膜形成的開始部分到膜形成結(jié)束部分均沒出現(xiàn)碰撞印記,能制成膜中無劃份的有高的膜粘接性的高質(zhì)量氧化鋅膜。
(例10)用圖17所示連續(xù)滾動(dòng)式設(shè)備做試驗(yàn)。在卷成卷筒的SUS 430 2D不銹鋼帶上,用滾動(dòng)式CD磁控濺射設(shè)備預(yù)定淀積800nm(8000埃)厚的銀層,形成金屬層,用同樣的滾動(dòng)式CD磁控濺射設(shè)備在金屬層上淀積200nm(2000埃)厚的氧化鋅薄膜,制成連續(xù)長度襯底703,在該襯底上電沉積形成氧化鋅膜。
連續(xù)長度襯底703經(jīng)輸送輥輸送到電沉積槽701。電沉積液702含0.22摩爾/升硝酸鋅和1.0克/升糊精。設(shè)置用噴流管712的液體循環(huán)裝置,以攪拌電沉積液。電沉積液在83℃保溫,PH值保持在4.0至6.0。
350cm×150cm的鋅板用在陽極705至709中。規(guī)定卷成卷筒的連續(xù)長度襯底703是負(fù)邊電極,流過每個(gè)正邊電極705至709和負(fù)邊電極703的電流是10.0mA/cm2(1.0A/cm2),還規(guī)定背面膜附著保護(hù)電極713是負(fù)邊電極。連續(xù)長度襯底電極703是正邊電極,流過它們的電流是50.0mA/cm2(5.0A/cm2),規(guī)定正邊電極703與負(fù)邊電極713之間的距離是20mm。
這里,用圖16C所示的噴淋器906作為除去淀積了膜的連續(xù)長度襯底在其輸送過程中附于其上的落下物或粉塵用的除去裝置,噴淋器906按相對(duì)于于連續(xù)長度襯底的輸送方向成弧形的方式吹出壓縮空氣,它設(shè)在淀積了膜的襯底經(jīng)過背面膜附著保護(hù)電極后首先與襯底背面接觸的輥?zhàn)拥恼嫔希@樣設(shè)置的噴淋器按相對(duì)于連續(xù)長度襯底的輸送方向903成40°的角度噴射空氣。圖16A所示噴淋器還按相對(duì)于襯底輸送方向成I形的形式,噴射電沉積液,它設(shè)在淀積了膜的襯底經(jīng)過背面膜附著保護(hù)電極后首先與襯底的膜形成邊接觸的輥?zhàn)诱嫔?,這樣設(shè)置的噴淋器按相對(duì)于襯底輸送方向901成25°角的方式噴射電沉積液。這里,每個(gè)噴淋器中按15mm的間隔設(shè)置直徑為2.5mm的孔,壓縮空氣和電沉積液的流速分別是300NL/分鐘和4L/分鐘。
連續(xù)形成2.0μm厚的氧化鋅膜。按1500mm/分鐘的襯底輸送速度經(jīng)8小時(shí)連續(xù)形成膜。
結(jié)果,用肉眼看,按480小時(shí)周期內(nèi)每隔60分針計(jì)算1分鐘的方式計(jì)算出氧化鋅膜形成時(shí)可能產(chǎn)生的碰撞印記,或者沒產(chǎn)生碰撞印記。
之后,用有這樣形成的氧化鋅膜的襯底制成有圖18所示的橫截面結(jié)構(gòu)的光生伏打器件。圖18中,數(shù)字101是指支承體(SUS不銹鋼襯底);102指金屬層(800nm厚的銀層);103a是濺射形成的氧化鋅層(200nm厚);103是用上述電沉積形成的氧化鋅膜;104是三層結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體層;105是透明導(dǎo)電層;106是集電極層。
首先,用滾動(dòng)式CVD設(shè)備形成三層結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體層104。具體地說,用SiH4和PH3混合氣體,把由支承體101和其上形成的金屬層102和氧化鋅層103a和電沉積形成的氧化鋅膜103構(gòu)成的襯底件加熱到340℃,并加400 WRF功率,形成n型層。之后,用SiH4、GeH4和H2混合氣體,并加400W微波功率,使襯底溫度為450℃,形成i型層。之后,襯底溫度達(dá)到250℃,再用BF3、SiH4和H2混合氣體,形成P型層。由此形成n-i-p底層。隨后,按上述的相同方式開向n-i-p中間層,只是SiH4和GeH4的比例與i型層中用的比例有變化。之后,用上述的相同方法形成n-i-p頂層,只是用SiH4和H2形成i型層。
之后,用滾動(dòng)式濺射設(shè)備淀積ITO,形成透明導(dǎo)電層105。之后,用銀漿形成集電極層106。
所制成的樣品器件中,用太陽能模擬器(AM1.5,100mW/cm2和25℃的表面溫度)測(cè)試相當(dāng)于氧化鋅電沉積剛開始后的部分的相關(guān)器件和相當(dāng)于淀積剛要結(jié)束前的部分的相關(guān)器件的光電轉(zhuǎn)換效率。這些器件再經(jīng)H/H試驗(yàn)作為加速試驗(yàn)(器件放在85℃的環(huán)境溫度,85%的濕度的環(huán)境箱內(nèi)1000小時(shí)),測(cè)試試驗(yàn)前后的光電轉(zhuǎn)換效率。
結(jié)果列于表5中。
(對(duì)比例5)用與例10相同的方式形成氧化鋅膜,只是不同除去淀積有膜的連續(xù)長度襯底在輸送過程中附到它上面的下落物或粉塵用的去除裝置。
用肉眼看,在480小時(shí)的周期中每隔60分針計(jì)數(shù)1分鐘,計(jì)算出電沉積形成氧化鋅膜時(shí)產(chǎn)生的碰撞印記數(shù),淀積剛開始后的數(shù)為0,隨后開始逐漸增加,兩小時(shí)后淀積剛要結(jié)束之前碰撞印記數(shù)變成了120。
所成的樣品器件中,用太陽能模擬器(AM1.5,100mW/cm2,25℃的表面溫度)測(cè)試相當(dāng)于氧化鋅電沉積剛開始后的部分的有關(guān)器件和相當(dāng)于淀積剛要結(jié)束前的部分的有關(guān)器件的光電轉(zhuǎn)換效率和接收比。這些器件再經(jīng)H/H試驗(yàn)作為加速試驗(yàn)(器件放在85℃的環(huán)境溫度,85%的相對(duì)濕度的環(huán)境箱內(nèi)1000小時(shí)),測(cè)試試驗(yàn)前后的光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果列入表5中。
表5
光電轉(zhuǎn)換效率假設(shè)例10中相當(dāng)于電沉積剛開始后的部分(0m)的器件的光電轉(zhuǎn)換效率的相對(duì)值是1。
接收率在50×50mm2的正方形層尺寸中制成的25個(gè)器件子單元中無缺陷樣品所占的百分比。
變化率(H/H試驗(yàn)后的光電轉(zhuǎn)換效率/H/H試驗(yàn)前的光電轉(zhuǎn)換效率)×100從表5所列結(jié)果得出以下結(jié)論。
最初階段的光電轉(zhuǎn)換效率無特別的差異。但是,對(duì)比例5中,沒設(shè)置按本發(fā)明的除去氧化鋅膜形成中附到襯底上的下落物或粉塵用的除去裝置形成的氧化鋅膜中,與相當(dāng)于電沉積剛開始后的部分的樣品和相當(dāng)于淀積剛要結(jié)束之前的部分的樣品相比,H/H試驗(yàn)后的接收率低,光轉(zhuǎn)換效率下降。這是因?yàn)榈矸e了膜的襯底上有碰撞印記而使氧化鋅膜中出現(xiàn)了劃份造成的。
例10的樣品是用裝有按本發(fā)明的除去在氧化鋅形成過程中附在襯底上的下落物或粉塵用的除去裝置的設(shè)備制成的無任何碰撞印記的淀積了膜的襯底制成的。因此,相當(dāng)于電沉積剛開始后的部分的樣品器件和相當(dāng)于電沉積鍘要結(jié)束前的部分的樣品器件之間在H/H試驗(yàn)后的接收率和光轉(zhuǎn)換效率的判別很小,因此,能在連續(xù)滾動(dòng)系統(tǒng)中經(jīng)長時(shí)間制成高可靠的好器件。
如上所述,按本發(fā)明,能長時(shí)間連續(xù)形成無任何碰撞印記的高質(zhì)量氧化鋅膜,碰撞印記可能是由例如從背面膜附著保護(hù)電極掉下的膜片的落下物造成的,也可能是由例如被輥?zhàn)虞毸榈母皆诘矸e了膜的連續(xù)長度襯底上的粉塵造成的,膜中不會(huì)產(chǎn)生任何劃份,也不會(huì)造成膜剝離。而且,由于下落物或粉塵不停留在輥?zhàn)由希虼耍芊乐馆佔(zhàn)由嫌袆澘雍痛命c(diǎn),因此,使設(shè)備的損壞顯著地減少了。而且,由于沒有出現(xiàn)碰撞的地方,因此提高了產(chǎn)品合格率并降低了生產(chǎn)成本。
把該氧化鋅膜形成技術(shù)引入太陽能電池制成工藝中作為形成背面反射層的技術(shù),也可使太陽能電池有更高的短路電流密度和更高的光電轉(zhuǎn)換效率,也能提高它們的接收率和可靠性。而且,用濺射和真空蒸發(fā)相比,可大大降低材料費(fèi)和運(yùn)行費(fèi),因此,本發(fā)明有助于實(shí)際推廣太陽能發(fā)電。
權(quán)利要求
1.在電沉積液中形成氧化鋅膜的方法,該電沉積液中設(shè)有連續(xù)長度襯底、相對(duì)電極和背面膜附著保護(hù)電極,在連續(xù)長度襯底上形成氧化鋅膜,與此同時(shí)給傳輸?shù)倪B續(xù)長度襯底加電,各構(gòu)件之間的電位關(guān)系是,背面膜附著保護(hù)電極的電位<連續(xù)長度襯底的電位<相對(duì)電極的電位;該方法包括除去連續(xù)長度襯底表面上的顆粒的步驟。
2.按權(quán)利要求1的形成氧化鋅膜的方法,其中,用包含絕緣材料的零部件除去顆粒。
3.按權(quán)利要求1的形成氧化鋅膜的方法,其中,通過長度方向不垂直于連續(xù)長度襯底的輸送方向的一個(gè)零部件除去顆粒;該零部件與連續(xù)長度襯底接觸,使顆粒按與連續(xù)長度襯底的輸送方向不同的方向移動(dòng)。
4.按權(quán)利要求1的形成氧化鋅膜的方法,其中,顆粒是從背面膜附著保護(hù)電極掉下的顆粒。
5.按權(quán)利要求1的形成氧化鋅膜的方法,其中,顆粒是浮在電沉積液中的粉塵。
6.按權(quán)利要求1的形成氧化鋅膜的方法,其中,用電沉積液對(duì)流除去顆粒。
7.按權(quán)利要求6的形成氧化鋅膜的方法,其中,電沉積液按與連續(xù)長度襯底的輸送方向不同的對(duì)流方向?qū)α?,使顆粒按與連續(xù)長度襯底的輸送方向不同的方向移動(dòng)。
8.按權(quán)利要求1的形成氧化鋅膜的方法,其中,用在連續(xù)長度襯底上噴射液體或吹氣來除去顆粒。
9.按權(quán)利要求8的形成氧化鋅膜的方法,其中,噴射液體或吹氣的方向與連續(xù)長度襯底的輸送方向不同,使顆粒按與連續(xù)長度襯底的輸送方向不同的方向移動(dòng)。
10.按權(quán)利要求1的形成氧化鋅膜的方法,其中,在連續(xù)長度襯底通過它面對(duì)的背面膜附著保護(hù)電極的區(qū)域之后和連續(xù)長度襯底與它的輸送機(jī)接觸之前除去顆粒。
11.按權(quán)利要求10的形成氧化鋅膜的方法,其中,連續(xù)長度襯底的輸送機(jī)是輥筒。
12.按權(quán)利要求1的形成氧化鋅膜的方法,其中,其最外表面上有濺射形成的氧化鋅的連續(xù)長度襯底用作連續(xù)長度襯底。
13.制造光生伏打器件的方法,包括以下步驟用權(quán)利要求1的形成氧化鋅膜的方法形成氧化鋅膜的步驟,和在氧化鋅膜上形成半導(dǎo)體層的步驟。
14.形成氧化鋅膜用的設(shè)備,包括裝電沉積液的電沉積槽,把連續(xù)長度襯底放置其上并輸送連續(xù)長度襯底用的輸送機(jī)、相對(duì)電極、電源、和供電用的電線,使各部分的電位關(guān)系符合背面膜附著保護(hù)電極的電位<連續(xù)長度襯底的電位<相對(duì)電極的電位;設(shè)備還包括去除連續(xù)長度襯底表面上的顆粒用的除去裝置。
15.按權(quán)利要求14的形成氧化鋅膜用的設(shè)備,其中,除去顆粒用的裝置包括含絕緣材料的零部件。
16.按權(quán)利要求14的形成氧化鋅膜用的設(shè)備,其中,除去顆粒用的包括零部件的裝置設(shè)置成其長度方向不垂直于連續(xù)長度襯底的輸送方向,并與連續(xù)長度襯底接觸。
17.按權(quán)利要求14的形成氧化鋅膜用的設(shè)備,其中,除去顆粒用的裝置是引起電沉積液對(duì)流的裝置。
18.按權(quán)利要求14的形成氧化鋅膜用的設(shè)備,其中,引起電沉積液對(duì)流的裝置按與連續(xù)長度襯底的輸送方向不同的方向引起電沉積液對(duì)流。
19.按權(quán)利要求14的形成氧化鋅膜用的設(shè)備,其中,除去顆粒用的裝置包括在連續(xù)長度襯底上噴射電沉積液或吹氣用的裝置。
20.按權(quán)利要求19的形成氧化鋅膜用的設(shè)備,噴液或吹氣的方向與連續(xù)長度襯底的輸送方向不同。
21.按權(quán)利要求14的形成氧化鋅膜用的設(shè)備,其中,除去顆粒用的裝置設(shè)在連續(xù)長度襯底與背面膜附著保護(hù)電極相對(duì)的區(qū)域和用于輸送連續(xù)長度襯底的裝置之間,連續(xù)長度襯底通過該區(qū)域后首先與該裝置接觸。
22.按權(quán)利要求21的形成氧化鋅膜用的設(shè)備,其中,輸送連續(xù)長度襯底用的輸送機(jī)是輥筒。
23.制造光生伏打器件用的設(shè)備,包括按權(quán)利要求14的形成氧化鋅膜用的上述設(shè)備,和用等離子化學(xué)汽相淀積形成半導(dǎo)體層用的設(shè)備。
24.在電沉積液中輸送的連續(xù)長度襯底上形成氧化鋅膜的方法,包括從連續(xù)長度襯底表面上除去顆粒的步驟。
25.形成氧化鋅膜的方法,包括在電沉積液中輸送襯底并在襯底上形成氧化鋅膜的步驟;方法還包括從襯底表面除去顆粒的步驟。
26.在電沉積液中形成膜的電沉積方法,電沉積液中設(shè)有連續(xù)長度襯底、相對(duì)電極、和背面膜附著保護(hù)電極,在連續(xù)長度襯底上形成膜與此同時(shí)連續(xù)長度襯底在加電的情況下輸送,各部分的電位關(guān)系符合,背面膜附著保護(hù)電極的電位<連續(xù)長度襯底的電位<相對(duì)電極的電位;方法包括從連續(xù)長度襯底表面除去顆粒的步驟。
27.在電沉積液中輸送的連續(xù)長度襯底上形成膜的電沉積方法,包括從連續(xù)長度襯底表面除去顆粒的步驟。
28.電沉積方法,包括襯底在電沉積液中輸送并在襯底上形成膜的步驟;方法還包括從襯底表面除去顆粒的步驟。
29.形成氧化鋅膜用的設(shè)備,包括裝電沉積液的電沉積槽,把襯底放置其上并輸送連續(xù)長度襯底用的輸送機(jī)、和相對(duì)電極;設(shè)備還包括從連續(xù)長度襯底表面除去顆粒用的除去裝置。
30.形成氧化鋅膜用的設(shè)備,包括裝電沉積液的電沉積槽,襯底放置其中并輸送襯底用的輸送機(jī)、和相對(duì)電極;設(shè)備還包括從襯底表面除去顆粒用的裝置。
31.電沉積設(shè)備,包括裝電沉積液用的電沉積槽,襯底放置其上并輸送連續(xù)長度襯底用的輸送機(jī)、相對(duì)電極、背面膜附著保護(hù)電極、電源和供電用的電線,使各部分的電位關(guān)系符合背面膜附著保護(hù)電極的電位<連續(xù)長度襯底的電位<相對(duì)有的電位;設(shè)備還包括從連續(xù)長度襯底表面除去顆粒用的除去裝置。
32.電沉積設(shè)備,包括裝電沉積液用的電沉積槽,其上放置襯底并輸送連續(xù)長度襯底用的輸送機(jī)、相對(duì)電極;設(shè)備還包括從連續(xù)長度襯底表面除去顆粒用的除去裝置。
33.電沉積設(shè)備,包括裝電沉積液用的電沉積槽,其上放置襯底并輸送襯底用的輸送機(jī)裝置、和相對(duì)電極;設(shè)備還包括從襯底表面除去顆粒用的除去裝置。
全文摘要
電沉積方法,包括步驟:在電沉積液中輸送襯底并在襯底上形成膜,從襯底表面除去顆粒。和電沉積設(shè)備,包括裝電沉積液用的電沉積槽,襯底放置其上并輸送連續(xù)長度襯底用的輸送機(jī);還包括從連續(xù)長度襯底表面除去顆粒用的裝置。用所提供的方法和設(shè)備能防止由電沉積液中的粉塵或從電極脫落的膜構(gòu)成的顆粒造成的麻煩,例如能防止在淀積了膜的襯底在輸送過程中出現(xiàn)碰撞印記,能形成高質(zhì)量的電沉積膜。
文檔編號(hào)C25D5/02GK1304183SQ0013760
公開日2001年7月18日 申請(qǐng)日期2000年11月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月29日
發(fā)明者園田雄一, 荒尾浩三, 遠(yuǎn)山上, 宮本祐介 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社
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