[发明专利]带遮挡的溅射沉积装置及方法

说明书

一种溅射沉积系统和方法，该系统包括一个工艺模块，该工艺模块包括一个配置为接收一个移动衬底的真空外壳，一个设置在该真空外壳中并包括一种靶材的第一溅射靶，以及一个设置在该第一溅射靶和该衬底之间的遮蔽件。该遮蔽件具有上边缘和下边缘。该上边缘和下边缘各自的至少一部分是不平行于该衬底经过该第一溅射靶的移动方向的。

背景技术

本披露总体上涉及一种带遮挡的溅射沉积装置和用于沉积一种溅射导电材料的方法。

“薄膜”光伏材料是指在一个供应结构支撑的衬底上作为一个层来沉积的多晶或非晶的光伏材料。薄膜光伏材料与单晶半导体材料的区别在于有着较高的制造成本。一些提供高转换效率的薄膜光伏材料包括含硫族元素化合物半导体材料，诸如铜铟镓硒(“CIGS”)。

薄膜光伏电池(也称为光伏电池)可以使用基于溅射、蒸发或化学气相沉积(CVD)技术的卷对卷涂布系统来制造。薄箔衬底，诸如箔网衬底，由一个卷以线性带状方式供给，穿过一系列单独的真空室或一个单个分开的真空室(在这里薄箔衬底接收所需的层)以形成薄膜光伏电池。在这样的一种系统中，可以在一个卷上供应一个具有有限长度的箔。新卷的末端可以偶联到前一个卷的末端，以提供一个连续进给的箔层。

概要

根据不同的实施方式，提供了一种溅射沉积系统，该系统包括：一个真空外壳，配置为接收一个移动衬底的；一个第一溅射靶，设置在该真空外壳中并且包括一种靶材；以及一个遮蔽件，设置在该第一溅射靶和该衬底之间，该遮蔽件具有上边缘和下边缘。该上边缘和下边缘各自的至少一部分是不平行于该衬底经过该第一溅射的移动方向的。

根据不同的实施方式，提供了一种溅射沉积系统，该系统包括：一个真空外壳，配置为接收在一个移动方向上移动的一个衬底；一个溅射系统，包括一个位于该真空外壳内的第一溅射靶并包括一种靶材，该溅射系统配置为溅射该靶材；以及一个遮蔽件，设置在该第一溅射靶和该衬底之间。该遮蔽件包括：一个矩形中央部分，配置为阻挡溅射材料沉积到衬底的中央区域上；一个锥形第一部分，设置在该中央部分的第一侧上，该第一部分形成该遮蔽件的第一边缘；以及一个锥形第二部分，设置在该中央部分的相对第二侧上，该第二部分形成了该遮蔽件的第二边缘。该锥形第一部分配置为在垂直于该衬底的移动方向的第一方向上覆盖逐渐减少的衬底顶部边缘区域，这样使得该锥形第一部分配置为在垂直于该第一方向的第二方向上阻挡逐渐更多的溅射材料沉积到该顶部边缘区域。该锥形第二部分设置为在该第二方向上覆盖逐渐减少的衬底底部边缘区域，这样使得该锥形第二部分配置为在该第一方向上阻挡逐渐更多的溅射靶料沉积到该底部边缘区域。

根据不同的实施例，提供了一种溅射沉积方法，该方法包括：移动一个衬底通过一个真空外壳；使用第一溅射靶和设置在该第一溅射靶和该衬底之间的遮蔽件选择性地将靶材溅射沉积到衬底的边缘区域的多个相对侧区域上；并且使用一个无遮挡的第二溅射靶将靶材溅射沉积在该衬底的这些边缘区域和设置在这些边缘区域之间的衬底中央区域上。带遮挡的靶包括具有上边缘和下边缘的一个遮蔽件，并且该上边缘和下边缘各自的至少一部分是不平行于该衬底经过该第一溅射靶的移动方向。

附图说明

图1为根据本披露一个实施方式的薄膜光伏电池的示意性垂直剖面图。

图2为根据本披露一个实施方式的可以用于制造图1中所展示的光伏电池的第一示例性模块化沉积装置的示意性俯视图。

图3为根据本披露一个实施方式的可以用于制造图1中所展示的光伏电池的第二示例性模块化沉积装置的示意性俯视图。

图4为根据本披露一个实施方式的示例性密封连接单元的示意性俯视图。

图5A-5E是根据本披露不同实施方式的包括阻挡遮蔽件的工艺模块的局部透视图。是包括传统阻挡遮蔽件的沉积模块的透视图。

图6A是根据本披露不同实施方式的包括对比实施例的阻挡遮蔽件的沉积模块的局部透视图，图6B是使用了示例性的和对比实施例的阻挡遮蔽件来显示沉积比率的图。