一種用于鏈式干法制絨和真空鍍膜的抽真空設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及晶硅太陽能電池生產設備領域，具體而言，涉及一種適用于鏈式干法制絨和PECVD真空鍍膜生產晶硅太陽能電池工藝的設備抽真空的設備。
【背景技術】
[0002]晶硅太陽能電池具有工藝簡單、太陽能轉化效率較高等優點而被大規模應用，而今開始有取代傳統化石能源等趨勢。
[0003]在晶硅電池的生產中，RIE干法制絨和PECVD真空鍍膜是兩個重要的真空工藝技術。RIE干法制絨是在真空化學氣氛下經等離子激發形成低反射率的粗糙表面。而等離子強化的化學氣相沉積(PECVD)真空鍍膜是用在正表面氮化硅抗反射膜和背表面氧化鋁和氮化硅鈍化膜的形成。
[0004]現有技術中，RIE干法制絨和PECVD真空鍍膜技術的通常工藝流程為:將硅片在大氣中放置在載板上，載板通過滑輪傳輸到裝載腔中，在裝載腔抽真空抽到1Pa左右。然后再傳輸到工藝腔接受RIE刻蝕或PECVD鍍膜。工藝完成后，載板進入卸載腔(放氣腔)，在卸載腔經過幾次氮氣吹掃后通入氮氣或大氣至大氣壓。載板傳輸出卸載腔。然后硅片從載板上取下進行下一道工序。載板循環到裝載區進行新一波硅片處理。裝載腔在載板輸出后，進行幾次氮氣吹掃，然后通入氮氣或大氣至大氣壓接受新的載板。同樣的卸載腔要抽真空后接受下一塊完成工藝的載板。
[0005]裝載腔、卸載腔抽真空，一般會各由一個栗進行控制，而且在操作過程中需要在處理時間上合拍才可以使得工藝順利進行，尤其是為了實現更高的產能，達到一定的經濟效益，載板在裝載腔停留的總時間是有限的。比如一塊能裝40片硅片的載板，它的節拍時間是40秒鐘才可以滿足3600片/小時以上的硅片的處理能力。在此情況下，因傳輸和吹掃也需要時間，抽真空的時間就非常有限，經計算需要在8秒鐘時間內完成，抽真空到10Pa。這就對真空栗的抽速提出了更高的要求，而市售的普遍使用的栗(例如英國Edward IQX500栗)一般需要12秒鐘才可以抽到1Pa的真空度，并不能滿足操作要求。當設計和選擇更大栗的時候，用電量、噪音等就發現隨之增加。所以需要提高栗的抽速而又不會增加設備總體運營成本。
[0006]有鑒于此，特提出本實用新型。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型的第一目的在于提供一種干法制絨工藝流程中所用的抽真空設備，所述抽真空設備很好的適用于RIE干法制絨生產太陽能多晶硅電池系統，具有簡化了處理方法，提高了產能，操作方便，成本低，創造了顯著的經濟效益，通過采用兩個功率較小的栗，并通過配合控制閥，實現兩個栗之間相互匹配共同作用，在一個鏈式連續循環生產體系，裝載腔和卸載腔交替抽真空和回填空氣以達到在最少時間內完成裝載和卸載工作，非常科學有效。
[0008]本實用新型的第二目的在于提供采用該真空系統進行抽真空的方法，所述抽真空方法可以與抽真空設備相配套適應，通過軟件設計指令順利且低成本的完成整個抽真空操作。
[0009]為了實現本實用新型的上述目的，特采用以下技術方案:
[0010]本實用新型實施例提供了一種適用于鏈式干法制絨生產多晶硅工藝的抽真空設備，該設備包括以下組件:用于硅片進行刻蝕工藝前抽真空的裝載腔、用于將硅片完成刻蝕工藝后進行回填大氣卸料的卸載腔、第一真空栗以及第二真空栗；
[0011]所述裝載腔同時與所述第一真空栗、第二真空栗連接，所述卸載腔同時與所述第一真空栗、第二真空栗連接。
[0012]現有技術中的RIE干法制絨技術的通常工藝流程為:將硅片在大氣中放置在載板上，載板通過滑輪傳輸到裝載腔中，在裝載腔抽真空抽到1Pa左右。然后再傳輸到工藝腔接受RIE刻蝕或PECVD鍍膜。工藝完成后，載板進入卸載腔(放氣腔)，在卸載腔經過幾次氮氣吹掃后通入氮氣或大氣至大氣壓。載板傳輸出卸載腔。然后硅片從載板上取下到下一道工序。載板循環到裝載區進行新一波硅片處理。裝載腔在載板輸出后，進行幾次氮氣吹掃，然后通入氮氣或大氣至大氣壓接受新的載板。同樣的卸載腔要抽真空后接受下一塊完成工藝的載板。
[0013]裝載腔、卸載腔抽真空，一般會各由一個栗進行控制，而且在操作過程中需要在處理時間上合拍才可以使得工藝順利進行，尤其是為了實現更高的產能，達到一定的經濟效益，載板在裝載腔停留的總時間是有限的。比如一塊能裝40片硅片的載板，它的節拍時間是40秒鐘才可以滿足3600片/小時以上的硅片的處理能力。在此情況下，因傳輸和吹掃也需要時間，抽真空的時間就非常重要，經計算需要在8秒鐘時間內完成，抽真空到10Pa。這就對真空栗的抽速提出了更高的要求，而市售的普通的栗一般需要12秒鐘才可以抽到1Pa的真空度，并不能滿足操作要求。當設計和選擇更大栗的時候，用電量、噪音等就發現隨之增加。所以需要提高栗的抽速而又不會增加設備總體運營成本。鑒于成本以及生產產量的需求，現有技術的通常的制造工藝并不能滿足要求，本實用新型為了解決以上出現的技術問題，特提供了一種適用于干法制絨生產多晶硅工藝的抽真空設備，該設備除了用于硅片進行刻蝕的裝載腔以及用于將硅片進行卸料的卸載腔，還包括第一真空栗以及第二真空栗，裝載腔同時與兩個真空栗連接，卸載腔也同時與這兩個真空栗連接，這樣當裝載腔工作需要抽真空時，兩個真空栗同時工作進行抽真空，當卸載腔工作時兩個真空栗同時工作對卸載腔進行抽真空，當然如果卸載腔以及裝載腔都不工作時，這時兩臺真空栗可以都不工作，根據具體操作條件自由進行選擇，這樣設計抽真空系統既可以實現低成本，采用兩臺相對功率比較小的栗就可以滿足操作要求，而且還能實現8S內抽真空到10Pa，不會延誤多晶硅太陽能電池的正常生產。
[0014]進一步的，為了進一步優化抽真空系統，該抽真空設備還包括第一連接管道，第二連接管道以及第三連接管道、總控制閥，所述第一連接管道的一端連接裝載腔，另一端連接第一真空栗，所述第二連接管道的一端連接卸載腔，另一端連接第二真空栗，所述第三連接管道分別與第一連接管道、第二連接管道連通，所述總控制閥設置于所述第三連接管道上。
[0015]這樣一來裝載腔通過第一連接管道與第一真空栗連接，卸載腔通過第二連接管道與第二真空栗連接，然后第一連接管道又通過第三連接管道與第二連接管道連通，相當于將兩個真空栗完美的連通，方便裝載腔或者卸載腔工作時使用，為了方便控制在第三連接管道上設置有控制閥，具體工作時，工作原理如下:在裝載腔需要抽真空時，控制閥為打開狀態，這樣第一真空栗和第二真空栗同時工作，加快抽真空，縮短抽真空至1pa的時間至8s內；
[0016]當抽真空完畢，總控制閥關閉，當硅片進入卸載腔，當第二真空栗需要吹大氣時，總控制閥再打開，通過第一真空栗和第二真空栗同時對卸載腔抽真空，這樣可以加快硅片卸載的時間，因為卸載腔要抽真空后才能再接受下一塊工藝的載板。可見使用不僅方便，還提高了工作效率，降低了操作成本。
[0017]優選地，第一連接管道，第二連接管道以及第三連接管道的管道直徑最好控制在100-200mm之間，管徑需要控制在適宜的范圍內，不能太粗造價成本比較高，但是如果太細會影響抽氣速度，因此需要控制在合適的范圍內。
[0018]優選地，總控制閥選擇為擦板、角閥以及球閥中的其中一種，球閥由閥桿帶動，并繞球閥軸線作旋轉運動的閥門。亦可用于流體的調節與控制，其中硬密封V型球閥其V型球芯與堆焊硬質合金的金屬閥座之間具有很強的剪切力，特別適用于含纖維、微小固體顆料等的介質。而多通球閥在管道上不僅可靈活控制介質的合流、分流、及流向的切換，同時也可關閉任一通道而使另外兩個通道相連，球閥流動阻力小，重量輕但是不適于流量太大的流體通過，實際應用時可根據需要進行自由選擇，另外更優的還能通過控制系統實現自動控制閥門，不需要人工進行操作，更加方便智能。
[0019]優選地，所述第一真空栗以及第二真空栗的功率控制在1000-6000W之間，更優選地，功率為4000W。功率不用太大，小功率即可滿足要求，兩栗連用完全滿足工作需要。還有在進行真空栗選型時，所述第一真空栗以及第二真空栗為羅茨栗。
[0020]另外，為了方便真空栗后續如果損壞比較好維修也更有益于控制，最好分別在第一連接管道上與第二連接管道上設置安全控制閥，這樣第一安全控制閥設置于所述第一連接管道上，所述第二安全控制閥設置于所述第二連接管道上，方便及時拆卸控制。
[0021]本實用新型除了提供一種適用于鏈式干法制絨生產多晶硅工藝的抽真空設備，還提供了與之相適應的適用于該抽真空設備進行抽真空的方法，包括如下步驟:
[0022]總控制閥打開以實現第一真空栗、第二真空栗同時工作進行裝載腔抽真空，抽真空完畢后總控制閥關閉，然后總控制閥再打開以實現第一真空栗、第二真空栗同時工作對卸載腔抽真空。
[0023]優選地，第一真空栗、第二真空栗同時工作進行裝載腔抽真空的時間控制在8s以內，優選6-7s;還有裝載腔的真空度最好控制在10-15Pa之間。
[0024]當然上述方法可以通過系統軟件直接實現，該方法可以實現較短時間完成硅片的干法制絨，節省了工作效率。
[0025]現有技術相比，本實用新型的有益效果為:
[0026](I)本實用新型實施例提供了一種適用鏈式于干法制絨生產多晶硅工藝的抽真空設備，所述抽真空設