本发明属于设备清洁,具体涉及一种多腔室串联结构的pecvd设备及其清洁控制方法。
背景技术:
1、硅基异质结太阳电池制造过程中需要用到板式pecvd沉积非晶硅或微晶硅膜层,当膜层沉积到一定的厚度会出现腔壁脱膜的现象,如果未及时清洁,脱落的膜层会掉在电池表面,导致电池无法正常沉积所需要的膜层从而导致外观或电池性能不良。因此一般在腔壁出现脱膜之前采用含氟的气体在等离子辉光条件下进行在线刻蚀清洁,刻蚀的速率一般在3.3-5nm/s。
2、在制作背接触异质结电池时,板式pecvd除了沉积非晶硅、微晶硅以外,还需要沉积电池正面的减反层,减反层一般为氮化硅、氮氧化硅或氧化硅中的一种或几种组合,减反层的沉积速率比非晶硅或微晶硅明显高,一般可以达到后者的10倍左右(减反层的沉积速率约0.9-1.2nm/s,非晶硅的沉积速率约0.1nm/s),同时厚度也需要达到非晶硅或微晶硅的10倍左右,正面非晶钝化层、本征非晶层、p型半导体层的厚度为10nm左右,而正面减反层的厚度约为100nm。因此,如果将正面非晶钝化层、本征非晶层、p型半导体层和正面减反层的沉积设备做成串联结构,正面减反层与其他膜层的清洁频率或沉积速率会存在严重失配的现象。如果减反层需要和非晶硅、微晶硅的工艺腔室保持相同沉积累积厚度再一起在线刻蚀清洁,减反层需要增加10倍的工艺腔,将很大程度的浪费沉积时间同时大幅增加设备成本,或者减反层厚度达到预定厚度时先清洁,则增加10倍左右的清洁频率,从而大幅降低其他膜层沉积设备的利用率,进而降低设备产能。
3、需要说明的是,本发明的该部分内容仅提供与本发明有关的背景技术,而并不必然构成现有技术或公知技术。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种多腔室串联结构的pecvd设备及其清洁控制方法,以克服现有背接触电池的减反层与其他膜层的沉积速率和沉积厚度失配导致设备利用率下降的技术问题。
2、为了实现上述目的,第一方面,本发明实施例提供一种多腔室串联结构的pecvd设备的清洁控制方法,所述多腔室串联结构的pecvd设备包括非晶层工艺腔室、半导体层工艺腔室以及n个依次设置的减反层工艺腔室,n为大于2的整数,所述的清洁控制方法包括:
3、s100,将n个减反层工艺腔室的沉积厚度重置清零;
4、s200,控制任意一个减反层工艺腔室待机,且将该减反层工艺腔室设定为当前腔室,其余的n-1个减反层工艺腔室按照清洁循环膜厚tc同步沉积减反层;
5、s300,以步骤s200中的当前腔室为基准,按照减反层工艺腔室的排布顺序依次对后续的各减反层工艺腔室进行循环待机清洁,同时其余的n-1个减反层工艺腔室按照清洁循环膜厚tc同步沉积减反层;其中,各减反层工艺腔室最大累积膜厚ta与清洁循环膜厚tc满足公式:ta=tc*(n-1),当第n个减反层工艺腔室的沉积厚度达到最大累积膜厚时,则下一阶段沉积减反层的过程中必须对该减反层工艺腔室进行待机清洁。
6、可选地,步骤s300中,所述按照减反层工艺腔室的排布顺序依次对后续的各减反层工艺腔室进行循环待机清洁,同时其余的n-1个减反层工艺腔室按照清洁循环膜厚同步沉积减反层,包括:
7、对第n个减反层工艺腔室进行待机清洁之后,下一阶段沉积减反层的过程中则循环为对第1个减反层工艺腔室进行待机清洁。
8、可选地,在步骤s100中,所述将n个减反层工艺腔室的沉积厚度重置清零,包括:
9、在pecvd设备工作之前,对所有减反层工艺腔室统一进行清洁,使得初始状态下各减反层工艺腔室的沉积厚度均为0μm。
10、可选地,在步骤s300中,每次对当前的减反层工艺腔室进行待机清洁都是将该减反层工艺腔室累积的沉积厚度重置清零。
11、可选地,在步骤s300中,每次对减反层工艺腔室进行待机清洁都将累积的沉积厚度清洁干净,还包括:
12、向待机清洁的减反层工艺腔室内通入刻蚀气体,所述刻蚀气体将累积的沉积厚度清洁干净的时间小于或者等于其余的n-1个减反层工艺腔室按照清洁循环膜厚同步沉积减反层的时间。
13、可选地,所述pecvd设备所包括的减反层工艺腔室的数量n为:3≤n≤8,最大累积膜厚为4μm~16μm。
14、可选地,在步骤s200中,所述控制任意一个减反层工艺腔室待机,且将该减反层工艺腔室设定为当前腔室,其余的n-1个减反层工艺腔室按照清洁循环膜厚同步沉积减反层,包括:
15、控制第1个减反层工艺腔室待机,且将该减反层工艺腔室设定为当前腔室,其余的n-1个减反层工艺腔室按照清洁循环膜厚同步沉积减反层。
16、可选地,所述按照减反层工艺腔室的排布顺序依次对后续的各减反层工艺腔室进行循环待机清洁,还包括:
17、按照减反层工艺腔室的排布顺序依次对后续的各减反层工艺腔室进行正向循环待机清洁;
18、或者,按照减反层工艺腔室的排布顺序依次对后续的各减反层工艺腔室进行逆向循环待机清洁。
19、可选地,所述非晶层工艺腔室、半导体层工艺腔室、n个依次设置的减反层工艺腔室全部停机或所述减反层工艺腔停机时,根据需要对相应的工艺腔清洁刻蚀,以减少对停机后复机的影响。
20、第二个方面,本发明实施例还提供一种多腔室串联结构的pecvd设备,包括:非晶层工艺腔室、半导体层工艺腔室、n个依次设置的减反层工艺腔室以及清洁控制部件;
21、每个减反层工艺腔室均包括沉积控制模块和刻蚀控制模块,所述沉积控制模块用于向减反层工艺腔室内通入沉积气体进行减反层的沉积,所述刻蚀控制模块用于向减反层工艺腔室内通入刻蚀气体进行待机清洁,以将该减反层工艺腔室累积的沉积厚度重置清零;
22、所述清洁控制部件分别与各减反层工艺腔室的沉积控制模块和刻蚀控制模块电性连接,用于控制各减反层工艺腔室的沉积控制模块和刻蚀控制模块工作,以执行如第一个方面所述的清洁控制方法。
23、本申请实施例至少具有以下技术效果:
24、本发明实施例提供的多腔室串联结构的pecvd设备及其清洁控制方法,将多个减反层工艺腔室按照顺序对不同工艺腔依次轮流进行待机清洁,大幅提高非晶层、半导体层与减反层的在线清洁的匹配度,并且整个减反层工艺腔室也无需全部停机清洁,从而提升整个pecvd设备的利用率,有利于降低设备成本。
1.一种多腔室串联结构的pecvd设备的清洁控制方法,所述多腔室串联结构的pecvd设备包括非晶层工艺腔室、半导体层工艺腔室以及n个依次设置的减反层工艺腔室,n为大于2的整数,其特征在于,所述的清洁控制方法包括:
2.根据权利要求1所述的清洁控制方法,其特征在于,步骤s300中,所述按照减反层工艺腔室的排布顺序依次对后续的各减反层工艺腔室进行循环待机清洁,同时其余的n-1个减反层工艺腔室按照清洁循环膜厚同步沉积减反层,包括:
3.根据权利要求1所述的清洁控制方法,其特征在于,在步骤s100中,所述将n个减反层工艺腔室的沉积厚度重置清零,包括:
4.根据权利要求1所述的清洁控制方法,其特征在于,在步骤s300中,每次对当前的减反层工艺腔室进行待机清洁都是将该减反层工艺腔室累积的沉积厚度重置清零。
5.根据权利要求4所述的清洁控制方法,其特征在于,在步骤s300中,每次对减反层工艺腔室进行待机清洁都将累积的沉积厚度清洁干净,还包括:
6.根据权利要求1所述的清洁控制方法,其特征在于,所述pecvd设备所包括的减反层工艺腔室的数量n为:3≤n≤8,最大累积膜厚为4μm~16μm。
7.根据权利要求1所述的清洁控制方法,其特征在于,在步骤s200中,所述控制任意一个减反层工艺腔室待机,且将该减反层工艺腔室设定为当前腔室,其余的n-1个减反层工艺腔室按照清洁循环膜厚同步沉积减反层,包括:
8.根据权利要求1所述的清洁控制方法,其特征在于,所述按照减反层工艺腔室的排布顺序依次对后续的各减反层工艺腔室进行循环待机清洁,还包括:
9.根据权利要求1所述的清洁控制方法,其特征在于,所述非晶层工艺腔室、半导体层工艺腔室、n个依次设置的减反层工艺腔室全部停机或所述减反层工艺腔停机时,根据需要对相应的工艺腔清洁刻蚀,以减少对停机后复机的影响。
10.一种多腔室串联结构的pecvd设备,其特征在于,包括:非晶层工艺腔室、半导体层工艺腔室、n个依次设置的减反层工艺腔室以及清洁控制部件;