摘要
本发明涉及一种磁控滅射镀膜机平面靶的屏 蔽罩带气流挡板,用来改善镀膜均匀性,属于薄膜 太阳能电池技术领域。本发明目的是提供一种 PVD镀膜机用的能够改善镀膜均匀性的屏蔽罩装 置和屏蔽方法，以求改善镀膜均匀性提高薄膜太 阳能电池的转换效率。本发明的技术特征屏蔽罩有保护气管气流小孔气的气流挡板，使气流充分混合的的疏流装置。方法是用屏蔽罩上带有气流挡板，其间有一小长狭 缝，用气流挡板合围气管保护其上的小 孔不被轰击。本发明显著的改善了膜层的均匀性 和镀膜质量。提高了镀膜机的镀膜质量。
1. 一种改善平面靶镀膜均匀性的屏蔽罩，包括真空腔体，平面靶及基片，其特征在于屏蔽罩(10)上有一个气流疏流装置，该装置保护气管(9)上出气的小气孔，所说的屏蔽罩 (10)与气流疏流装置之间有一条狭长的朝向靶材(12)的缝隙(R)。
2.一种改善平面靶镀膜均匀性的屏蔽罩，包括真空腔体，平面靶及基片，其特征在于所 述气流疏流装置是一个气流挡板(11)，该挡板(11)和屏蔽罩(10)合围气管(9)。
3. 根据权利要求2所述一种改善平面靶镀膜均匀性的屏蔽罩，其特征在于疏流装置的 气流挡板(11)安装在屏蔽罩(10)内的开口处遮挡通气管(9)上出气的小孔。
4. 根据权利要求3所述一种改善平面靶镀膜均匀性的屏蔽罩，其特征在于所述的疏流 装置的气流挡板(11)呈“Z”字形或“L”形。
5. 根据权利要求1所述一种改善平面靶镀膜均匀性的屏蔽罩，其特征在于所述的屏蔽 罩(10)的罩体呈凹字形，凹形边一侧边安装在真空腔体(1)内壁上。
6. 根据权利要求4所述一种改善平面靶镀膜均匀性的屏蔽罩，其特征在于所述的屏蔽 罩(10)凹面开口对准靶材(12)，由磁控溅射离子沉积在基片(15)上。
7. 根据权利要求2所述一种改善平面靶镀膜均匀性的屏蔽罩，其特征在于所述的由气 流挡板(11)和屏蔽罩(10)合围的气管(9)上分布许多等距离的小气孔。
8. 根据权利要求1所述一种改善平面靶镀膜均匀性的屏蔽罩，其特征在于所述的屏蔽 罩(10)与气流挡板(11)是一次性成型构成合围气管(9)。
9. 根据权利要求1-7其中任何一项所述一种改善平面靶镀膜均匀性的屏蔽罩，其特征 在于所述的屏蔽罩(10)与气流挡板(11)形成一次性成型，且气流挡板(11)中有一个侧边 与屏蔽罩(10)之间留有一条长狭缝(R)。
10. 根据权利要求1所述的一种改善平面靶镀膜均匀性的屏蔽罩，其特征在于所述的 屏蔽罩(10) —侧边与气流挡板(11)之间的长狭缝相距为0. 2〜0. 4mm。
11. 一种改善平面靶镀膜均匀性形成屏蔽的方法，包括真空腔体，平面靶及基片，其特征在于气流挡板(ii)与屏蔽罩(10)合围气管(9)保护气管上的出气的小气孔使气流在气 流挡板(11)内充分混合，气流挡板(11)的一侧边屏蔽罩(10)有一条长狭缝(R)。
12. 根据权利要求10 —种改善平面靶镀膜均匀性形成屏蔽的方法，其特征在于所述的 屏蔽罩(10)与气流挡板(11) 一次性成型构成合围气管(9)。
13. 根据权利要求10 —种改善平面靶镀膜均匀性形成屏蔽的方法，其特征在于所述的 气流挡板(11) 一个侧边焊接在屏蔽罩(10)上，气流挡板(11)的另一边与屏蔽罩(10)留有 一条很小的狭缝(R)，使气流在气流挡板(11)内不会辉光放电，避免磁控溅射离子轰击气 管(9)上的小孔。
一种改善平面靶镀膜均匀性的屏蔽罩 技术领域
[1] 本发明涉及一种磁控溅射镀膜机平面靶的屏蔽罩带气流挡板，用来改善镀膜均匀性，属于薄膜太阳能电池技术领域。
背景技术
[2] 一般将磁控溅射简称为PVD，磁控溅射镀膜设备或称PVD镀膜机被广泛地应用在 太阳能电池、触摸屏、TFT等行业沉积膜层工艺上，其工作原理是通过粒子碰撞靶材表面，磁 控溅射等离子体沉积薄膜层。目前，现有太阳能电池制造中，一般采用平面靶，该平面靶技 术比旋转靶技术更为成熟和稳定。平面靶的结构一般是靶材和背板固定在磁铁座上，磁铁座内部放置磁铁组，装有盖板的磁铁座安装在密封真空室腔体内;靶材的外部加装带开口 的阴极罩;阴极罩内安装有通氩气的气管，气管上开有朝向靶材的小孔;靶材接负高频电源的负电极，密封的真空室腔体接正电极。阴极罩工作过程是溅射前预先在通氩气的气管 内向靶材表面通入气体，沉积过程靶材表面辉光放电，磁控溅射形成等离子体，透过阴极罩开口在基片表面沉积膜层。平面靶在大面积沉会出现膜层厚度不均匀，影响薄膜(非晶硅) 太阳能电池的转化效率。例如背电极的AZ0膜层镀的太薄，会使透过光电转换层(非晶硅 层)的光线不能充分被反射回去达到最大的“光捕捉”，这样就会降低光电转换层(非晶硅电 池)的转化效率。如果AZ0膜层厚镀的太厚，会使AZ0层中光损失增加，同样影响光电转换 层(非晶硅电池)的转化效率下降。当然，生产过程中造成沉积膜厚不均的因素很多，如靶材 表面气体氛围不均匀、磁铁组产生的磁场不均匀以及以上所说的阴极罩结构等。中国专利申请号200910167703. 2《一种改善磁控溅射膜厚均匀性的方法》给出了一种通过采用在基 片和阴极靶之间修正挡板，来减少靠近圆心处沉积速率，以实现膜层的均匀性;但该技术方案是建立在真空室内通入气体氛围均匀的状态下，即到达基片表面的通入气体保持恒定给 出的修正方法。而在实际的产业化生产过程中，常见通入气体的导管，可能会因气管上出气孔的大小造成气流量的细微差异，气流方向会偏向阴极靶靶罩的开口处，导致到达靶面的 气流不均匀。随着靶材使用过程，通氩气的气管射出来的粒子对气管的轰击，也会导致偏大的孔径变得更大，气流量大，离子轰击的能量会增大，更加剧气管开孔尺寸的偏差，再次 造成沉积膜的厚度不均匀。
发明内容
[3] 本发明旨在解决以上所说磁控溅射平面靶存在溅射镀膜厚不均匀问题，通常情况下会出现通入气体的导管，因气管上出气孔的大小会造成气流量的细微差异，导致到达靶 面的气流不均匀。并提供一种经过多次工业试验和测试研究得出这一种技术解决方案。
[4] 本发明的目的之一是提供一种PVD镀膜机用的能够改善镀膜均匀性的阴极靶疏 流装置，以求到达基片表面的通入气体尽可能达到恒定，以改善镀膜均匀性提高薄膜太阳能电池的转换效率。
[5] 本发明的另一目的即如何突破现有技术存在的瓶颈，有效地保护阴极靶屏蔽罩
内的通气管通气的气孔不被轰击，以保持气孔孔径不变，寻求改善镀膜质量的均匀性和一 致性的方法。
[6]为实现本发明任务，所提出的技术解决方案是：一种改善平面靶镀膜均匀性的屏 蔽罩，包括真空腔体和平面靶，以及进气管，PVD镀膜机平面阴极靶的屏蔽罩上有保护通气 管气流小孔并疏导气流量和气流方向的疏流装置。将疏流装置安装在平面阴极靶的屏蔽罩体内的开口处，以遮挡屏蔽罩内的通气管。方法是利用疏流装置遮挡通气管上朝向阴极靶 材喷气的众多小孔。该疏流装置的挡板呈“Z”字形或“L”。屏蔽罩内的疏流板无论呈何形 状，该疏流板和屏蔽不着之间总留有一道朝向靶材的缝隙使气管充入的气体由该缝隙处排出到靶材表面。
[7] 实施本发明所产生的积极效果：显著的改善了膜层的均匀性和镀膜质量。提高了镀膜机的镀膜质量。本发明的屏蔽罩疏流装置使气流在挡板内充分混合，形成具有均匀压 力、连续出气的一道缝隙R。受巴邢定律Vs=f(P • d)的启发，当缝隙R很小时，气流压力P 一定的状态下，着火电压Vs需要很大才能启辉的原理。本发明溅射电压为300-500V，气流 在疏流装置的挡板内不会出现辉光放电，从而避免了进气气管上的气孔被磁控溅射离子轰 击的影响，保证气管孔大小不变，有助于沉积膜厚度的均匀性和一致性，最终有助于电池整体品质和转换效率的提闻。
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