【专利解密】理想晶延发明管式清洗设备 解决太阳能电池制造器件清洗难题

【嘉勤点评】理想晶延发明的应用于太阳能电池制造工艺中的管式清洗设备及方案，通过自不同出气口喷射的清洗气体相互之间形成扰流，对筒形腔体内不同部位，特别是远离若干出气口部位的清洗气体浓度起到增强及扰动作用。从而实现清洗气体在筒形腔体内的再混合，以及提高待清洗器件和清洗气体的接触面积来提高清洗效率。

集微网消息，太阳能电池制造工艺中，利用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）法在晶硅表面形成减反射膜，能够通过减少光线的反射率来提高光能利用率，同时减反射膜还能够起到钝化效果并为电池提供长期的保护，从而有利于光电转化效率的提升。因此，高质量的氮化硅薄膜对提高晶硅太阳能电池的性能和质量都起到了至关重要的作用。

现有技术中，通常将能够放置几十甚至上百硅片的石墨舟送入石英管中，通过在石英管内激发等离子体进行PECVD沉积。由于石墨舟绝大部分表面也暴露在反应环境中，减反射膜沉积不仅在硅片表面进行，也在石墨舟的暴露表面进行，石墨舟表面的沉积层容易对硅片表面造成污染。因此，需要定期对石墨舟进行维护。

在相关技术中，通过混酸和纯水清除光伏相关器件，例如石墨舟和石英管表面污染的方法。然而，这种清洗方法属于离线清洗，需要将石英管或石墨舟浸泡于酸液或水中，涉及到远程运输、石英管的拆装过程和繁杂的清洗工艺，不利于生产效率的提高。

为了解决现有技术存在的上述问题，理想晶延在2021年2月24日申请了一项名为“管式清洗设备以及光伏镀膜系统”的发明专利（申请号：202110205996.X），申请人为理想晶延半导体设备（上海）股份有限公司。

根据该专利目前公开的相关资料，让我们一起来看看这项技术方案吧。

如上图，为该专利中发明的管式清洗设备和载具的装配结构示意图，该管式清洗设备1的筒形腔体11由相对的第一腔门111和第二腔门112以及位于两个二腔门之间的筒形侧壁110围设而成，筒形腔体设置有清洗供气部以向筒形腔体内提供清洗气体。清洗供气部包括主清洗管路、从清洗管路和供气控制部。从上图中可以看到，主清洗管路一端贯穿第一腔门以沿筒形腔体的轴向方向延伸设置，另一端连接供气控制部。

其中，主出气口设置于筒形腔体内的第一侧以使自主出气口提供的气体朝向筒形腔体内与第一侧相对的第二侧喷射，并形成主喷射轨迹。从出气口设置于分支管路，并使从出气口朝向主喷射轨迹设置，以形成扰流及实现筒形腔体内不同部位，特别是远离若干出气口部位的清洗气浓度加强，从而实现清洗气体在筒形腔体内的再混合以及提高待清洗器件和清洗气体的接触面积来提高清洗效率。

此外，在上述结构中，还包括有设置在筒形侧壁的加热装置和传输装置160，加热装置用来控制筒形腔体内的温度，传输装置用来带动待清洗载具沿上图所示的箭头方向进出筒形腔体。

如上图，为上述结构中第一腔门以及与设置于第一腔门的部件之间的装配结构示意图。管式清洗设备还包括与主清洗管路设置于同一腔门的集中等离子体发生装置，集中等离子体发生装置由集中等离子体电源210、第一集中电极211、第二集中电极212、连接集中等离子体电源和第一集中电极的导线以及连接集中等离子体电源与第二集中电极的导线组成，并设置于第一腔门内。

其中，第一集中电极和第二集中电极设置于筒形腔体内，并分别与沉积气体管路以及主清洗管路相邻。

如上图，为该筒形腔体在使用状态下的示意图，清洗供气部包括从两个腔门中的任意一个延伸至筒形腔体内的从清洗管路。图中可以看出，从清洗管路121的一端自第一腔门贯穿筒形腔体，且在沿筒形腔体的轴向方向靠近内侧壁延伸，从出气口设置于筒形腔体内的从清洗管路。

此外，从出气口距离筒形腔体内侧壁的垂直距离不小于筒形腔体内径的25％，以保证良好的喷射效果。并且，在筒形腔体内设置有用于可拆卸固定连接包含若干载板的载具310的载具固定部，使主清洗管路设置的主出气口和从清洗管路设置的从出气口均朝向载具设置，有利于对待清洗的载具内部进行清洗。

最后，如上图，为载具与部分从清洗管路的装配结构示意图，载具包括相对设置的第一实体面51和第二实体面52，以及设置于两个实体面之间的若干相互平行的载板53，用于装置载片54。值得注意的是，第一实体面和第二实体面均为实心表面，清洗气体喷射至第一实体面和第二实体面的任意一个后均无法通过贯穿该实体面到达载具内。

以上就是理想晶延发明的应用于太阳能电池制造工艺中的管式清洗设备及方案，该方案通过自不同出气口喷射的清洗气体相互之间形成扰流，对筒形腔体内不同部位，特别是远离若干出气口部位的清洗气体浓度起到增强及扰动作用。从而实现清洗气体在筒形腔体内的再混合，以及提高待清洗器件和清洗气体的接触面积来提高清洗效率。

关于爱集微知识产权

“爱集微知识产权”由曾在华为、富士康、中芯国际等世界500强企业工作多年的知识产权专家、律师、专利代理人、商标代理人以及资深专利审查员组成，熟悉中欧美知识产权法律理论和实务。依托爱集微在ICT领域的长期积累，围绕半导体及其智能应用领域，在高价值专利培育、投融资知识产权尽职调查、上市知识产权辅导、竞争对手情报策略、专利风险预警和防控、专利价值评估和资产盘点、贯标和专利大赛辅导等业务上具有突出实力。在全球知识产权申请、挖掘布局、专利分析、诉讼、许可谈判、交易、运营、一站式托管服务、专利标准化、专利池建设等方面拥有丰富的经验。我们的愿景是成为“ICT领域卓越的知识产权战略合作伙伴”。

（校对/赵月）