一种真空连通组件及PVD系统的制作方法

一种真空连通组件及pvd系统
技术领域
1.本技术涉及真空设备领域，具体而言，涉及一种真空连通组件及pvd系统。


背景技术：

2.目前，hit太阳能电池生产常采用pvd(physical vapor deposition，物理气相沉积)工艺，在n型硅衬底(一般为硅片)上沉积形成一层非掺杂氢化非晶硅薄膜。该pvd工艺属于真空镀膜技术，采用pvd设备对其内部的硅片镀膜时，需要进行抽真空处理。
3.常规的pvd设备设置有真空与大气转换腔室c1，硅片设置于该腔室内，该腔室通过连接管道与真空泵的预抽管连接，实现外接真空泵，管道上设置的电磁阀控制管道全开和全关两种状态。现有的真空管道(包括连接管道和预抽管)的管径是一致的，一般为dn130，而硅片的厚度为150μm甚至更小，通过真空泵对腔室内抽真空时，在电磁阀打开的瞬间，腔室内的气压瞬间降低，气流冲击容易对硅片表面造成损伤，比如表面发生凹陷等，甚至产生破片。
4.因此，需要一种简单易行的措施用以降低瞬间气流造成的破片风险。


技术实现要素：

5.本技术实施例的目的在于提供一种真空连通组件及pvd系统，能够减少pvd设备内瞬间气流冲击，从而降低破片风险。
6.第一方面，本技术实施例提供了一种真空连通组件，用于连通pvd设备和真空泵，其包括：
7.真空管，真空管的一端为用于直接连通pvd设备的第一管口，另一端为连通真空泵的第二管口；
8.变径组件，变径组件设置于第二管口和真空泵之间，且能够直接连通第二管口和真空泵，变径组件直接连通真空泵的管口内径小于或能够调节至小于第一管口的内径。
9.在上述实现过程中，真空管用于连通pvd设备和真空泵，第一管口直接连通pvd设备，第二管口通过变径组件直接连通真空泵，由于变径组件直接连通真空泵的管口内径小于或能够调节至小于第一管口的内径，即通过变径组件能够保证直接与真空泵连通的管口内径小于直接与pvd设备连通的第一管口的内径。在真空泵的抽真空速率一定(单位时间内抽取一定体积的空气)的前提下，开启真空泵对pvd设备抽真空的瞬间，设置的真空连通组件能够使直接与pvd设备连通的第一管口的气压小于直接与真空泵连通的管口的气压(即真空泵抽真空的瞬间气压)，能够减少pvd设备内瞬间气流冲击，从而降低pvd设备内的破片风险，保证产品的良率。
10.在一种可能的实现方式中，真空管的内径不大于第一管口的内径，第一管口的内径不小于第二管口的内径。
11.在上述实现过程中，真空管直接与pvd设备连通的第一管口的内径相对最大，保证在抽真空时能够减少pvd设备内瞬间气流的冲击，从而减少对pvd设备内硅片的损伤。
12.在一种可能的实现方式中，真空管为等径管，真空管的内径为100mm～150mm。
13.在上述实现过程中，真空管直接采用保留现有设备中的抽真空主管道，即等径管，仅增设变径组件，就能实现相应功能。
14.在一种可能的实现方式中，变径组件为变径管，变径组件的一端直接连通第二管口，另一端用于直接连通真空泵，变径组件直接连通第二管口的管口内径等于第二管口的内径，且变径组件的内径由直接连通第二管口的一端向另一端逐渐减小。
15.在上述实现过程中，通过变径管就能调整真空管与真空泵直接连通的管口内径小于与pvd设备直接连通的管口内径，即降低管道内径，减小气流冲击，降低破片风险；而且内径逐渐减小的变径管能够保证通过的气压逐渐改变，避免因内径忽大忽小而造成的气旋。
16.在一种可能的实现方式中，变径组件直接连通第二管口的管口内径为100mm～150mm，变径组件用于直接连通真空泵的管口内径为10mm～60mm。
17.在上述实现过程中，变径组件直接连通第二管口的管口内径为100mm～150mm，与现有设备中原本的抽真空主管道相匹配；变径组件用于直接连通真空泵的管口内径为10mm～60mm，保证pvd设备内瞬间气流降低效果和抽真空效果，如果直接连通真空泵的管口内径过小，则很难实现抽真空的效果，如果直接连通真空泵的管口内径过大，则难以达到降低pvd设备内瞬间气流的效果。
18.在一种可能的实现方式中，变径组件为等径管，变径组件的一端直接连接第二管口，另一端直接连通真空泵，变径组件的内径等于第二管口的内径，变径组件连通真空泵的管口设置有具有通孔的挡片，通孔的直径小于变径组件的内径。
19.在上述实现过程中，通过设置挡片的等径管就能调整真空管与真空泵直接连通的管口内径小于与pvd设备直接连通的管口内径；而且该变径组件容易加工得到。
20.在一种可能的实现方式中，变径组件的内径为100mm～150mm，通孔的直径为10mm～60mm。
21.在上述实现过程中，变径组件的内径为100mm～150mm，与现有设备中原本的抽真空主管道相匹配；通孔的直径为10mm～60mm，保证pvd设备内瞬间气流降低效果和抽真空效果。
22.在一种可能的实现方式中，还包括电磁阀，电磁阀设置于变径组件和真空泵之间。
23.在上述实现过程中，在使用管道作为变径组件，并通过改变管道内径的方式来降低气流冲击时，设置的电磁阀能够控制气路的开关。
24.在一种可能的实现方式中，变径组件为能够调节开关程度的蝶阀。
25.在上述实现过程中，通过调整蝶阀的开关程度，能够实现将直接连通真空泵的管口内径调节至小于第一管口的内径，从而降低pvd设备内瞬间气流冲击。
26.第二方面，本技术实施例提供了一种pvd系统，其包括pvd设备、真空泵和第一方面提供的真空连通组件，真空连通组件连通pvd设备和真空泵。
27.在上述实现过程中，pvd系统能够减少抽真空时pvd设备内的瞬间气流冲击，从而降低pvd设备内的破片风险。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使
用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
29.图1为本技术第一实施例提供的一种pvd系统的结构示意图；
30.图2为本技术第二实施例提供的一种pvd系统的结构示意图；
31.图3为本技术第三实施例提供的一种pvd系统的结构示意图；
32.图4为常规的pvd系统的抽真空压力曲线图；
33.图5为本技术实施例的一种pvd系统的抽真空压力曲线图。
34.图标：100
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pvd系统；110
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pvd设备；120
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真空泵；130
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真空管；131
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第一管口；132
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第二管口；140
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变径组件；200
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pvd系统；210
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变径组件；211
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挡片；212
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通孔；300
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pvd系统；310
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变径组件。
具体实施方式
35.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
36.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
37.因此，以下对在附图中提供的本技术实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
38.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
39.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
40.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
41.第一实施例
42.请参看图1，本实施例提供的一种pvd系统100，其包括pvd设备110、真空泵120和用于连通pvd设备110和真空泵120的真空连通组件。真空连通组件包括真空管130和变径组件140，其中，真空管130的一端为用于直接连通pvd设备110的第一管口131，通常与pvd设备110内的真空与大气转换腔室c1直接连通，另一端为连通真空泵120的第二管口132；变径组
件140设置于第二管口132和真空泵120之间，且能够直接连通第二管口132和真空泵120，变径组件140直接连通真空泵120的管口内径小于或能够调节至小于第一管口131的内径。
43.需要说明的是，本技术实施例中的“直接连通”是指中间没有设置其他用于连通的部件；本技术实施例中的管件的“直径”是指管件的公称直径，通常接近于内径，用“dn”来表示。
44.本技术实施例中，真空管130的内径不大于第一管口131的内径，第一管口131的内径不小于第二管口132的内径。真空管130可以为等径管，真空管130内径等于第一管口131、第二管口132的内径；还可以为变径管，变径管可以为均匀变径(内表面呈圆台状)，也可以为非均匀变径(沿轴向的内径非逐渐变化)，只需要保证真空管130的内径(包括第二管口132的内径)小于或等于第一管口131的内径。
45.本实施例中，真空管130为等径管，具体选用波纹管，波纹管容易弯曲变形，能够很好的适应安装环境；真空管130的内径一般为dn100mm～dn150mm，本实施例中真空管130的内径为dn130mm。
46.本实施例中，变径组件140为变径管，变径组件140的一端直接连通第二管口132，另一端用于直接连通真空泵120，变径组件140的内径不大于第二管口132的内径，具体地，变径组件140直接连通第二管口132的管口内径等于第二管口132的内径，且变径组件140的内径由直接连通第二管口132的一端向另一端逐渐减小。
47.为了与真空管130相匹配，变径组件140直接连通第二管口132的管口内径一般为dn100mm～dn150mm，变径组件140用于直接连通真空泵120的管口内径一般为dn10mm～dn60mm。本实施例中，变径组件140的内表面呈圆台状，直接连通真空管130的一端的管口直径与真空管130(主管道)直径相同，内径为dn130mm，另一端的直径根据实际情况进行调整，管口直径大小可以从dn60mm～dn10mm调整，本实施例具体为dn20mm。
48.以下测试不同变径组件140构成的pvd系统100在抽真空压力，不同变径组件140的一端直径固定为dn130mm，测试时与真空管130的第二管口132直接连通，另一端直径从dn130～dn10变化。
49.通过抽真空压力测试，图4为一端直径为dn130，另一端直径为dn130的等径管替换变径组件140形成的常规pvd系统的抽真空压力曲线图，该常规pvd系统的管道压力瞬间降低，虽然抽气速度很快，但是曲线斜率较大，容易对pvd设备110内的产品(硅片)造成不良。图5为一端直径为dn130，另一端直径为dn20的变径组件140形成的pvd系统100的抽真空压力曲线图，该pvd系统100的管道真空压力变化相对比较平缓，曲线斜率比图4的曲线斜率小；两者抽真空达到准备条件的时间相差不大，图5(直接连通真空泵120的开口直径为dn20)要比图4(直接连通真空泵120的开口直径为dn130)延缓2s，可以在很大程度上降低破片风险。
50.通过改变变径组件140的内径尺寸，从测试的真空曲线可以看出，采用本技术实施例的真空连通组件组成的pvd系统的真空压力变化相对平缓，破片率大幅度降低，从0.6％降到0.1％以内。
51.本技术实施例中，还可以在变径组件140和真空泵120之间设置电磁阀，本实施例未设置电磁阀。
52.第二实施例
53.请参看图2，本实施例提供的一种pvd系统200，其结构与第一实施例的大致相同，不同之处在于：变径组件210为等径管，变径组件210的一端直接连接第二管口132，另一端直接连通真空泵120，变径组件210的内径等于第二管口132的内径，变径组件210连通真空泵120的管口设置有具有通孔212的挡片211，通孔212的直径小于变径组件210的内径。为了与真空管130相匹配，变径组件210的内径为dn200mm～dn150mm，通孔212的直径为dn10mm～dn60mm，本实施例中，变径组件210的内径为dn130mm，通孔212的直径为dn20mm。
54.第三实施例
55.请参看图3，本实施例提供的一种pvd系统300，其结构与第一实施例的大致相同，不同之处在于：变径组件310为能够调节开关程度的蝶阀。
56.将第一实施例的变径管更换成蝶阀，通过软件自动控制蝶阀的开度，从而可以精准的控制腔体的压力，这样可以克服手动拆卸更换或调节变径管的缺点，不仅可以节约调节的时间，还能使设备控制更加方便化，精准化、智能化。
57.综上所述，本技术实施例的真空连通组件及pvd系统，能够减少瞬间气流冲击，从而降低破片风险。
58.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。