技术领域
[0001] 本
发明涉及晶
硅太阳能电池制造技术领域，尤其涉及一种半导体处理设备。
背景技术
[0002] 晶硅
太阳能电池是光伏行业的主导产品，通过优化其生产工艺和结构，目前已经研制出了诸如
钝化发射极背场点
接触电池(Passivated Emitter and Rear Cell，PERC)、钝化发射极背接触电池(Passivated Emitter Solar Cell，PESC)以及钝化发射极背部局域扩散(Passivated Emitter and Rear Locally-diffused，PERL)电池等高效电池，光电转化效率均能接近20％甚至高于20％，具有良好的应用前景。
[0003] 随着晶硅太阳能电池在光电转化效率上的突破，从产业化应用的
角度讲，提高设备的产能以及产品的良率是至关重要的。
现有技术中的PERC减反射膜沉积过程通常是先将待处理的
硅片进行装片，送入工艺腔中对其中一面进行减反射层沉积后降温出腔，再对待处理硅片进行翻面和重新装片，然后送入工艺腔中对另外一面进行减反射层沉积。上述工艺流程中，对硅片的翻面和重新装片以及对工艺腔内进行升降温处理使得工艺流程繁琐，不利于提高生产效率。更重要的是，对硅片的重复装片容易影响产品的良率，不利于光电转化效率的提高。
[0004] 因此，需要开发一种新型的半导体处理设备以避免现有技术中存在的上述问题。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种半导体处理设备，以避免现有技术中存在的由于在工艺腔外进行硅片的重复装片，使得工艺流程繁琐而不利于提高生产效率以及容易影响良率的问题。
[0006] 为实现上述目的，本发明的所述半导体处理设备包括管式沉积腔体、收容于所述管式沉积腔体的载片单元、气体供应单元和移动单元，所述移动单元用于移动所述载片单元进出所述管式沉积腔体，所述载片单元包括本体部、形成于所述本体部上的若干收容部、位于所述本体部两端的第一
支撑端与第二支撑端，所述收容部用以收容待处理衬底，所述第一支撑端还包括旋转驱动单元，所述旋转驱动单元用于驱动所述载片单元在所述管式沉积腔体内旋转。
[0007] 本发明所述半导体处理设备的有益效果在于：所述载片单元的所述第一支撑端还包括所述旋转驱动单元，所述旋转驱动单元用于驱动所述载片单元旋转使得所述载片单元无需多次进出所述管式沉积腔体内部就能够使两个所述待处理衬底中的任意一个或两个处于待
镀状态，简化了工艺流程，提高了生产效率并降低了运营成本，避免了由于在所述管式沉积腔体外进行硅片的重复装片而影响良率的问题。
[0008] 优选的，所述收容部由位于所述本体部上相对设置的第一基片承载面与第二基片承载面以及形成于第一基片承载面与第二基片承载面之间的第三面围设形成，所述第一基片承载面、所述第二基片承载面均为实心承载区，在所述载片单元旋转到第一
位置时，所述第一基片承载面承载所述待处理衬底第一面，当所述载片单元旋转到第二位置时，所述第二基片承载面承载所述待处理衬底第二面。其有益效果在于：有利于通过所述旋转驱动单元驱动所述载片单元进行的旋转的过程中，所述待处理衬底在所述第一基片承载面或所述第二基片承载面之间切换位置，使得所述载片单元无需多次进出所述管式沉积腔体内部就能够使两个所述待处理表面中的任意一个或两个处于待镀状态。
[0009] 优选的，所述半导体处理设备为PECVD沉积设备，所述载片单元与
等离子体供应电源活动连接。其有益效果在于：使适用于PECVD的应用。
[0010] 进一步优选的，所述等离子体供应电源包括第一
电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极的材料为金属导电材料，所述第一电极和所述第二电极相对所述载片单元伸缩，当所述旋转驱动单元驱动所述载片单元旋转时，所述第一电极和所述第二电极远离所述载片单元；当所述载片单元旋转到所述第一位置或所述第二位置后，所述第一电极与所述第二电极伸出并与所述载片单元连接，以在所述管式沉积腔体内产生等离子体。其有益效果在于：有利于所述载片单元顺利进行旋转，且不影响对所述待处理衬底表面进行的
镀膜处理。
[0011] 进一步优选的，所述旋转驱动单元包括旋转驱动部以及绝缘件，所述旋转驱动部通过所述绝缘件与所述载片单元相连接且与所述载片单元电绝缘。其有益效果在于：不影响对所述待处理衬底表面进行的镀膜处理。
[0012] 优选的，所述管式沉积腔体包括圆筒部以及设置于圆筒部两端的第一端面与第二端面，所述第一端面包括第一连接部，以连接所述第一支撑端，所述第二端面包括第二连接部，以连接所述第二支撑端，从而将所述载片单元悬空支撑于所述管式沉积腔体内。其有益效果在于：有利于所述载片单元顺利进行旋转。
[0013] 优选的，所述从动轮与所述载片单元电绝缘，且设置于本体部一端，所述主动轮远离所述载片单元并驱动所述从动轮旋转。其有益效果在于：从动轮与所述载片单元电绝缘，并对所述载片单元的
电场产生影响，且所述从动轮设置于所述本体部一端，以充分提高所述管式沉积腔体内的空间利用效率。
[0014] 优选的，所述第一支撑端包括第一
连接杆，所述第一连接杆一端与所述主动轮连接，所述第一连接杆另一端与所述第一连接部连接。
[0015] 优选的，所述旋转驱动部还包括与所述从动轮连接的支撑轮，所述第一支撑端还包括第二连接杆，所述第二连接杆一端与所述支撑轮连接，所述第二连接杆另一端与所述第一连接部连接。
[0016] 优选的，所述主动轮、所述从动轮均设置有
齿轮，所述主动轮驱动所述从动轮旋转，所述从动轮还具有光滑部，所述支撑轮具有光滑接触部以与所述光滑部接触，支撑所述载片单元。
[0017] 优选的，所述第二支撑端包括联动部，所述联动部包括相对所述支撑轮与所述主动轮设置的第一联动部与第二联动部，所述第一联动部通过与所述第一连接杆位于同一
水平线的第三连接杆连接至所述第二连接部，所述第二联动部通过与所述第二连接杆位于同一水平线的第四连接杆连接至所述第二连接部。
[0018] 优选的，所述旋转驱动单元还包括绝缘件，所述绝缘件设置于所述从动轮与所述本体部之间，以使所述从动轮与所述本体部不发生电性接触。
[0019] 优选的，所述第一端面包括活动腔
门，所述活动腔门设置有电极伸缩部，所述电极伸缩部为
波纹管结构以驱动所述第一电极和所述第二电极伸缩运动。其有益效果在于：所述第一电极和所述第二电极伸缩运动避免了所述载片单元旋转过程中对于所述第一电极和所述第二电极的损害和摩擦。
[0020] 优选的，所述本体部包括所述第一电极接触柱与第二电极接触柱，所述第一电极接触柱与所述收容部的所述第一基片承载面电性连接，所述第二电极接触柱与所述收容部的所述第二基片承载面电性连接。
[0021] 优选的，所述管式沉积腔体外部设置有旋转驱动
电机，所述旋转
驱动电机与所述主动轮电性连接，以驱动所述主动轮旋转。
[0022] 优选的，所述活动腔门与所述旋转驱动电机之间设置有磁
流体密封装置。
[0023] 优选的，所述从动轮的材料为耐热
温度达到400摄氏度以上的陶瓷材料。
[0024] 所述圆筒部包括圆筒内壁，所述载片单元悬空支撑于所述管式腔体内时，所述载片单元与所述圆筒内壁之间形成有大于等于0.1mm的间距，所述载片单元在所述圆筒部内旋转的过程中与所述圆筒内壁未形成摩擦阻
力。
[0025] 进一步优选的，所述载片单元悬挂式支撑于所述管式沉积腔体的中心区域，所述载片单元沿着所述管式沉积腔体的中
心轴旋转。其有益效果在于：最小化所述载片单元在所述管式沉积腔体内的运动空间范围，以减少所述管式沉积腔体的空间尺寸。
附图说明
[0026] 图1为本发明的半导体处理设备的结构示意图；
[0027] 图2为图1所示载片单元的结构示意图；
[0028] 图3a为本发明的载片单元与管式沉积腔体的装配结构示意图；
[0029] 图3b为图3a所示的载片单元与旋转部的装配结构示意图；
[0030] 图4a为图2所示的载片单元的部分结构示意图；
[0031] 图4b为图4a所示的收容部的结构示意图。
具体实施方式
[0032] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图，对本发明
实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
[0033] 针对现有技术存在的问题，本发明的实施例提供了一种半导体处理设备，包括管式沉积腔体、载片单元、气体供应单元和移动单元。
[0034] 图1为本发明一些实施例的半导体处理设备的结构示意图。
[0035] 参照图1，半导体处理设备1包括管式沉积腔体11、载片单元12、气体供应单元14和移动单元13，所述移动单元13用于移动所述载片单元12进入所述管式沉积腔体11。
[0036] 具体的，所述移动单元13沿水平方向移动，以将所述载片单元12送入或移出所述管式沉积腔体11。
[0037] 具体的，所述管式沉积腔体11包括圆筒部113以及设置于所述圆筒部113两端的第一端面111与第二端面112。
[0038] 具体的，所述气体供应单元14设置于所述管式沉积腔体11外部，以向所述管式沉积腔体11内部提供至少三种气体。
[0039] 本发明的一些实施例中，所述气体供应单元14供应的气体至少包括硅烷(SiH4)，
氨气(NH3)和惰性气体。
[0040] 本发明的一些实施例中，所述气体供应单元14供应的气体至少包括SiH4，一
氧化二氮(N2O)和惰性气体。所述惰性气体包括氮气(N2)、氦气(He)或者氩气(Ar)中的一种或多种。
[0041] 本发明一些实施例中，所述半导体处理设备1为PECVD沉积设备。
[0042] 图2为图1所示的载片单元的结构示意图。
[0043] 参照图2，所述载片单元12包括本体部121、形成于所述本体部121上的若干收容部124、位于所述本体部121两端的第一支撑端122与第二支撑端123，所述收容部124用以收容待处理衬底(图中未标示)。
[0044] 本发明一些实施例中，所述第一支撑端122还包括旋转驱动单元，以驱动所述载片单元12旋转。
[0045] 图3a为本发明一些实施例的载片单元与管式沉积腔体的装配结构示意图，图3b为图3a所示的载片单元与旋转部的装配结构示意图。
[0046] 参照图2和图3a，所述载片单元12收容于所述管式沉积腔体11内，所述第一支撑端122还包括旋转部31，以驱动所述载片单元12旋转。
[0047] 参照图3a和图3b，所述旋转部31包括主动轮311、从动轮312和支撑轮313。所述从动轮312固定连接于所述第一支撑端122；所述主动轮311设置于所述从动轮312一侧的下方，并与第一连接杆331的一端连接；所述支撑轮313与所述主动轮311相对设置于所述从动轮312的另一侧。
[0048] 参照图3a，所述管式沉积腔体11的外部设置有旋转驱动电机36。所述第一端面111包括活动腔门114，所述旋转驱动电机36设置于所述活动腔门114的外侧，以通过驱动所述第一连接杆331来带动所述主动轮311旋转。
[0049] 进一步的，参照图1和图3a，所述活动腔门114的朝向所述第一支撑端122的一面设置有第一连接部(图中未标示)，以与所述第一连接杆331的另一端相连接，并通过所述第一连接杆331支撑所述载片单元12。第二连接杆332的一端连接所述支撑轮313，另一端连接所述第一连接部(图中未标示)，以支撑所述载片单元12。
[0050] 本发明一些实施例中，所述主动轮311和所述从动轮312均设置有齿轮，以使所述主动轮311通过
啮合传动的方式带动所述从动轮312旋转。
[0051] 本发明另一些实施例中，所述主动轮311与所述从动轮312之间的传动方式为
齿轮传动、链条传动、摩擦传动、皮带传动和磁力传动中的任意一种或多种。
[0052] 本发明一些实施例中，所述从动轮312还包括光滑部(图中未标示)，所述支撑轮313具有光滑接触部(图中未标示)，以与所述从动轮312的光滑部(图中未标示)接触，从而支撑所述载片单元12。
[0053] 本发明另一些实施例中，所述从动轮312和所述支撑轮313之间的传动方式为齿轮传动、链条传动、摩擦传动、皮带传动和磁力传动中的任意一种或多种.[0054] 本发明一些实施例中，所述从动轮312与所述载片单元12为一体设置。
[0055] 本发明一些实施例中，所述从动轮312的材料为耐热温度达到400摄氏度以上的陶瓷材料。
[0056] 进一步的，参照图3a，所述第二支撑端123包括联动部32，所述第二端面112朝向所述联动部32的一面设置有第二连接部(图中未标示)，所述联动部32包括相对所述支撑轮313与所述主动轮311设置的第一联动部(图中未标示)与第二联动部(图中未标示)，所述第一联动部(图中未标示)通过与所述第一连接杆331位于同一水平线的第三连接杆(图中未标示)连接至所述第二连接部(图中未标示)，所述第二联动部(图中未标示)通过与所述第二连接杆332位于同一水平线的第四连接杆(图中未标示)连接至所述第二连接部(图中未标示)。所述第一连接杆331、所述第二连接杆332、所述第三连接杆(图中未标示)和所述第四连接杆(图中未标示)使所述载片单元12悬空支撑于所述管式沉积腔体11内。
[0057] 具体的，参照图1和图3a，当所述载片单元12悬空支撑于所述管式沉积腔体11内，所述载片单元12的外表面与所述圆筒部113的内壁之间的间距大于等于0.1毫米，所述载片单元12在所述圆筒部113内旋转的过程中与所述圆筒部113的内壁未形成摩擦阻力。在本发明某些更加优先的实施例子中，所述载片单元12悬空支撑于所述管式沉积腔体11的中心区域，所述载片单元12沿着所述管式沉积腔体11的中心轴旋转，以最小化所述载片单元12的旋转运动体积范围，提高所述管式沉积腔体11内空间利用率，减少所述管式沉积腔体11的占地面积。
[0058] 本发明一些实施例中，所述旋转驱动单元还包括绝缘件。参照图2和图3b，所述绝缘件(图中未标示)设置于所述从动轮312与所述本体部121之间，以使所述从动轮312与所述本体部121不发生电性接触。
[0059] 参照图3a和图3b，所述管式沉积腔体11的外部设置有等离子体供应电源34，所述等离子体供应电源34包括第一电极(图中未标示)和第二电极(图中未标示)，以分别电连接设置于所述载片单元12的第一电极
接口1223和第二电极接口1224。
[0060] 所述活动腔门114设置有第一电极伸缩部371和第二电极伸缩部372，所述第一电极伸缩部371和所述第二电极伸缩部372分别与所述第一电极(图中未标示)和所述第二电极(图中未标示)电连接。所述载体单元12用于设置所述第一电极接口1223和所述第二电极接口1224的第一电极接触柱1221和第二电极接触柱1222相对，且均由导电材料构成。所述第一电极接触柱1221和所述第二电极接触柱1222分别与多个
石墨舟片(图中未标示)固定连接，且相邻的所述石墨舟片(图中未标示)分别固定连接于所述第一电极接触柱1221和第二电极接触柱1222，以在相邻的所述石墨舟片(图中未标示)形成等离子电场，从而避免由于所述管式沉积腔体11内的温度变化产生的所述石墨舟片(图中未标示)热胀冷缩后与所述第一电极接触柱1221以及所述第二电极接触柱1222之间接触不良的问题。
[0061] 本发明一些实施例中，所述第一电极伸缩部371和所述第二电极伸缩部372均为波纹管结构，以驱动所述第一电极(图中未标示)和所述第二电极(图中未标示)进行伸缩运动。
[0062] 本发明一些实施例中，所述第一电极(图中未标示)和所述第二电极(图中未标示)形成正负电极。
[0063] 所述第一电极(图中未标示)和所述第二电极(图中未标示)的材料为金属导电材料。
[0064] 当需要对所述载片单元12进行旋转，首先中断所述管式沉积腔体11内的等离子体发生电源供应，即通过带动所述第一电极伸缩部371和所述第二电极伸缩部372远离所述旋转部31运动以使所述第一电极(图中未标示)和所述第二电极(图中未标示)分别与所述第一电极接口1223和所述第二电极接口1224断开导电连接，然后通过所述旋转部31驱动所述载片单元12旋转。
[0065] 当所述载片单元12旋转完毕，首先带动所述第一电极伸缩部371和所述第二电极伸缩部372朝向所述旋转部31运动以使所述第一电极(图中未标示)和所述第二电极(图中未标示)分别与所述第一电极接口1223和所述第二电极接口1224进行导电连接，然后接通所述管式沉积腔体11内的等离子体发生电源供应，以对所述载片单元12内的待处理衬底(图中未标示)进行镀膜处理。
[0066] 所述管式沉积腔体11的外部设置有
真空泵38。具体的，所述
真空泵38通过气体通道381贯穿所述活动腔门114，以与所述管式沉积腔体11的内部相通。所述真空泵38用于控制所述管式沉积腔体11内的真空度。
[0067] 所述管式沉积腔体11的外部设置有磁流体密封装置35。具体的，所述磁流体密封装置35设置于所述活动腔门114与所述旋转驱动电机36之间，以进一步加强所述活动腔门114的
密封性能。
[0068] 图4a为图2所示的载片单元的部分结构示意图。图4b为图4a所示的收容部的结构示意图。
[0069] 参照图2和图4a，所述本体部121包括若干石墨舟片125和若干绝缘阻挡杆126。
[0070] 本发明一些实施例中，若干所述石墨舟片125相互平行，若干所述绝缘阻挡杆126相互平行。所述绝缘阻挡杆126贯穿所述石墨舟片125，且垂直于所述石墨舟片125，用以将所述收容部124内的待处理衬底127阻挡在所述收容部124内，避免旋转过程中所述待处理衬底127甩出。
[0071] 参照图4a和图4b，所述收容部124由第一基片承载面1241、第二基片承载面1242以及形成于第一基片承载面1241与第二基片承载面1242之间的第三面(图中未标示)围设形成，所述第一基片承载面1241和所述第二基片承载面1242均为实心承载区。所述待处理衬底127包括相互平行的第一表面1271和第二表面1272。
[0072] 当所述载片单元12旋转到第一位置时，所述第一基片承载面1241位于所述第二基片承载面1242的正下方，所述第一基片承载面1241承载所述待处理衬底127的所述第一表面1271，并与所述第一表面1271完全贴合，以保护所述第一表面1271免于接受沉积镀膜。
[0073] 当所述载片单元12旋转到第二位置时，所述第一基片承载面1241位于所述第二基片承载面1242的正上方，所述第二基片承载面1242承载所述待处理衬底127的所述第二表面1272，并与所述第二表面1272完全贴合，以保护所述第二表面1272免于接受沉积镀膜。
[0074] 本发明一些实施例中，所述第一电极接触柱1221和所述第二电极接触柱1222分别与所述收容部124的所述第一基片承载面1241以及所述第二基片承载面1242电连接。
[0075] 虽然在上文中详细说明了本发明的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种
修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于
权利要求书中所述的本发明的范围和精神之内。而且，在此说明的本发明可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。
