疊層膜、包含其的石墨舟及其制備方法、及石墨舟清洗方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于飽和石墨舟的疊層膜，所述疊層膜由下至上依次包括第一氮化硅層、氧化硅層和第二氮化硅層；所述第一氮化硅層沉積在所述石墨舟上。本發明提供的疊層膜能夠有效節約鍍膜后的石墨舟的清洗時間，節省HF用量，降低成本。
【專利說明】
疊層膜、包含其的石墨舟及其制備方法、及石墨舟清洗方法
技術領域
[0001]本發明屬于PECVD鍍膜領域，具體涉及一種疊層膜、包含其的石墨舟及其制備方法、及所述鍍膜后的石墨舟的清洗方法。
【背景技術】
[0002]太陽能硅片的生產加工中有一道程序叫做PECVD鍍膜，其作用是提高硅片的太陽能轉化率。PECVD鍍膜工序需要用到石墨舟，具體方法為把待鍍膜硅片放到石墨舟中，經過一定的條件產生化學反應，在硅片表面鍍上一層膜。
[0003]石墨舟作為管式PECVD鍍膜載體，在鍍膜過程中空白的石墨舟會和空白的硅片一樣被鍍制上一層氮化硅層，而為了解決這個問題，現有技術會在石墨舟上預鍍一層650?850nm厚的氮化硅膜，來飽和石墨舟，以便在PECVD的過程中不會浪費過多的膜層原料。
[0004]而對于石墨舟，每進行一次PECVD鍍膜，其上仍然會或多或少的沉積一層SiNx膜層，經過多次PECVD鍍膜后，其上沉積的SiNx膜層的厚度達到極限，需要進行清洗除去。從預鍍氮化硅膜層得到飽和石墨舟到多次PECVD鍍膜至需要清洗的過程，可以看做石墨舟的一個壽命周期。
[0005]在石墨舟的每個壽命周期都會經過上百次的鍍膜過程，導致其表面沉積SiNx膜過厚，影響鍍膜效果，這時需要對石墨舟進行清洗維護，但由于沉積的SiNx過厚，需要長時間，高濃度的HF溶液來清洗，而且還存在清洗不徹底的風險。
[0006]本領域需要開發一種結構或方法，能夠使得經過多次裝載硅片進行鍍膜后的石墨舟快速徹底的清洗掉。

【發明內容】

[0007]針對現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種疊層膜、包含其的石墨舟及其制備方法、及所述鍍膜后的石墨舟的清洗方法。所述疊層膜設置在石墨舟上，用來飽和石墨舟，在一個壽命周期內，其上會覆蓋較厚的SiNx膜，之后在HF溶液的清洗下，能夠快速徹底的清洗掉覆蓋的SiNx膜。
[0008]本發明具體通過如下技術方案實現:
[0009]—種用于飽和石墨舟的疊層膜，所述疊層膜由下至上依次包括第一氮化硅層、氧化硅層和第二氮化硅層；
[0010]所述第一氮化硅層沉積在所述石墨舟上。
[0011 ]在鍍制(包括沉積)氧化硅層時，需要用到笑氣(一氧化氮)，笑氣會腐蝕石墨舟，本發明在氧化硅層下層先鍍制第一氮化硅層，起到防止制備氧化硅層時的笑氣腐蝕石墨舟片。
[0012]在所述疊層膜中，本發明利用氧化硅層更易被HF腐蝕的原理，鍍制一層氧化硅層，以便于在清洗石墨舟時，快速剝離表層厚度很大的SiNx，節省清洗時間及HF用量。
[0013]在所述疊層膜中，第二氮化硅層的作用是起到飽和疊層膜的作用，同時起到保護氧化硅層，避免在插片過程會造成S1x層的損傷，影響石墨舟的清洗效果。
[0014]優選地，所述疊層膜的總厚度<Ιμηι，例如950nm、920nm、900nm、880nm、830nm、800nm、760nm、7 30nm、7 OOnm、570nm、520nm、680nm、550nm 等。
[0015]優選地，所述第一氮化娃層的厚度>50nm，例如70nm、80nm、95nm、llOnm、150nm、17Onm、200nm、230nm、280nm、350nm、400nm、420nm等。
[0016]優選地，所述氧化娃層的厚度^ 150nm，例如 152nm、156nm、164nm、169nm、175nm、182nm、196nm、204nm、219nm、255nm等。
[0017]優選地，所述第一氮化硅層和第二氮化硅層的折射率各自獨立地選自2.05?2.15，例如2.07、2.08、2.09、2.10、2.11、2.12、2.13、2.14等。
[0018]優選地，所述氧化硅層的折射率為1.7?1.9，例如1.71、1.72、1.73、1.74、1.75、1.76、1.78、1.79 等。
[0019]對于氮化硅、氧化硅，折射率和膜層的致密性有關，第一氮化硅層的致密性越好，氧化硅層的厚度可以更高，便于后續清洗。
[0020]氧化硅層的厚度的選擇與第一氮化硅層相關:由于氧化硅層的厚度和通入笑氣的時間成正比，厚度越大意味著通入笑氣的時間越長，而笑氣可能會透過第一氮化硅層腐蝕石墨舟，因此在第一氮化硅層具有相同折射率的情況下氧化硅層的厚度最大不能超過200nmo
[0021]上述技術方案中，所述飽和疊層膜的總厚度為Ium以下。考慮到石墨舟的使用壽命，飽和疊層膜的厚度不宜太厚。
[0022]本發明目的之二是提供一種如目的之一所述的疊層膜的制備方法，所述方法包括如下步驟:
[0023](I)在石墨舟上鍍制第一氮化硅層；
[0024](2)在步驟(I)的結構上繼續鍍制氧化硅層；
[0025](3)在步驟(2)的結構上繼續鍍制第二氮化硅層。
[0026]優選地，所述“鍍制”的方法包括化學氣相沉積法或磁控濺射法。
[0027]作為優選技術方案，本發明所述疊層膜包括如下結構:
[0028]在清洗后的石墨舟片上形成至少50nm厚的SiNx層；在SiNx上形成至少150nm的S1x層;在S1x層上形成上層SiNx層，構成飽和疊層膜。
[0029]本發明目的之三是提供一種飽和處理后的石墨舟，所述飽和處理后的石墨舟包括石墨舟本體，和沉積在所述石墨舟本體上的如目的之一所述的疊層膜。
[0030]優選地，所述飽和處理后的石墨舟包括石墨舟本體，沉積在所述石墨舟本體上的第一氮化硅層，沉積在所述第一氮化硅層上的氧化硅層，和沉積在所述氧化硅層上的第二氮化娃層。
[0031]本發明目的之四是提供一種清洗鍍膜后的石墨舟的方法，所述鍍膜后的石墨舟為目的之三所述的飽和處理后的石墨舟經過至少I次PECVD鍍膜后的石墨舟。
[0032]所述清洗鍍膜后的石墨舟的方法包括如下步驟:
[0033]將待清洗的鍍膜后石墨舟放于清洗液中，清洗液濃度為17%_25 %的HF溶液，鼓泡清洗600S?3600s;隨后使用清水清洗8?12h，至清洗后溶液呈中性，pH試紙測試為7。
[0034]優選地，所述鍍膜后的石墨舟的鍍膜次數為2次以上，優選100次以上。
[0035]與現有技術相比，本發明具有如下有益效果:
[0036]本發明提供的疊層膜能夠有效節約鍍膜后的石墨舟的清洗時間，節省HF用量，降低成本。
【附圖說明】
[0037]圖1是實施例1得到的具有疊層膜的石墨舟具體結構示意圖；
[0038]圖2是對比例得到的具有疊層膜的石墨舟具體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0039]為便于理解本發明，本發明列舉實施例如下。本領域技術人員應該明了，所述實施例僅僅是幫助理解本發明，不應視為對本發明的具體限制。
[0040]實施例1
[0041]提供一石墨舟，對其進行如下疊層膜的鍍制步驟:
[0042](I)在石墨舟上沉積50nm厚的第一氮化硅層，折射率為2.15；
[0043](2)在步驟(I)的結構上繼續沉積350nm厚的氧化硅層，折射率為1.8;
[0044](3)在步驟(2)的結構上繼續沉積500nm厚第二氮化硅層，折射率為2.15，制備得到飽和處理后的石墨舟(實施例1得到的具有疊層膜的石墨舟具體結構示意圖見圖1);
[0045]將飽和處理后的石墨舟進行100次PECVD鍍膜，所述石墨舟上被沉積了 100層氮化硅膜層，進行如下步驟將后續鍍制的氮化硅膜除去；
[0046](a)將待清洗的鍍膜后石墨舟放于清洗槽中，注入濃度為50wt%的冊溶液50L，鼓泡清洗1000s;隨后使用清水清洗10h，至清洗后溶液呈中性，pH試紙測試為7，得到清洗后的石墨舟，所述清洗后的石墨舟沒有黃色的氮化硅附著。
[0047]實施例2
[0048]提供一石墨舟，對其進行如下疊層膜的鍍制步驟:
[0049](I)在石墨舟上沉積I OOnm厚的第一氮化硅層，折射率為2.05;
[0050](2)在步驟(I)的結構上繼續沉積450nm厚的氧化硅層，折射率為1.7;
[0051 ] (3)在步驟(2)的結構上繼續沉積450nm厚第二氮化硅層，折射率為2.10,制備得到飽和處理后的石墨舟；
[0052]將飽和處理后的石墨舟進行100次PECVD鍍膜，所述石墨舟上被沉積了100層氮化硅膜層，進行如下步驟將后續鍍制的氮化硅膜除去；
[0053](a)將待清洗的鍍膜后石墨舟放于清洗槽中，注入濃度為50的％的冊溶液50L，鼓泡清洗2000s;隨后使用清水清洗10h，至清洗后溶液呈中性，pH試紙測試為7，得到清洗后的石墨舟，所述清洗后的石墨舟沒有黃色的氮化硅附著。
[0054]實施例3
[0055]提供一石墨舟，對其進行如下疊層膜的鍍制步驟:
[0056](I)在石墨舟上沉積60nm厚的第一氮化硅層，折射率為2.10；
[0057](2)在步驟(I)的結構上繼續沉積550nm厚的氧化硅層，折射率為1.9;
[0058](3)在步驟(2)的結構上繼續沉積490nm厚第二氮化硅層，折射率為2.05，制備得到飽和處理后的石墨舟；
[0059]將飽和處理后的石墨舟進行100次PECVD鍍膜，所述石墨舟上被沉積了 100層氮化硅膜層，進行如下步驟將后續鍍制的氮化硅膜除去；
[0060](a)將待清洗的鍍膜后石墨舟放于清洗槽中，注入濃度為50wt%的冊溶液50L，鼓泡清洗1500s;隨后使用清水清洗10h，至清洗后溶液呈中性，pH試紙測試為7，得到清洗后的石墨舟，所述清洗后的石墨舟沒有黃色的氮化硅附著。
[0061]對比例
[0062]提供一石墨舟，對其進行如下疊層膜的鍍制步驟:
[0063](I)在石墨舟上沉積900nm厚的第一氮化硅層，折射率為2.15;(對比例得到的具有疊層膜的石墨舟具體結構示意圖見圖2)
[0064]將飽和處理后的石墨舟進行100次PECVD鍍膜，所述石墨舟上被沉積了 100層氮化硅膜層，進行如下步驟將后續鍍制的氮化硅膜除去；
[0065](a)將待清洗的鍍膜后石墨舟放于清洗槽中，注入濃度為50wt%的100LHF溶液，鼓泡清洗3h;隨后使用清水清洗10h，至清洗后溶液呈中性，pH試紙測試為7，得到清洗后的石墨舟，所述清洗后的石墨舟沒有黃色的氮化硅附著。
[0066]
【申請人】聲明，本發明通過上述實施例來說明本發明的詳細工藝設備和工藝流程，但本發明并不局限于上述詳細工藝設備和工藝流程，即不意味著本發明必須依賴上述詳細工藝設備和工藝流程才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發明的任何改進，對本發明產品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發明的保護范圍和公開范圍之內。
【主權項】
1.一種用于飽和石墨舟的疊層膜，其特征在于，所述疊層膜由下至上依次包括第一氮化硅層、氧化硅層和第二氮化硅層； 所述第一氮化硅層沉積在所述石墨舟上。2.如權利要求1所述的疊層膜，其特征在于，所述疊層膜的總厚度<lMi。3.如權利要求1或2所述的疊層膜，其特征在于，所述第一氮化硅層的厚度多50nm。4.如權利要求1?3之一所述的疊層膜，其特征在于，所述氧化硅層的厚度大于等于150nmo5.如權利要求1?4之一所述的疊層膜，其特征在于，所述第一氮化硅層和第二氮化硅層的折射率各自獨立地選自2.05?2.15ο6.如權利要求1?5之一所述的疊層膜，其特征在于，所述氧化硅層的折射率為1.7?1.9。7.—種如權利要求1?6之一所述的疊層膜的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: (1)在石墨舟上鍍制第一氮化硅層； (2)在步驟(I)的結構上繼續鍍制氧化硅層； (3)在步驟(2)的結構上繼續鍍制第二氮化硅層。8.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述“鍍制”的方法包括化學氣相沉積法或磁控濺射法。9.一種飽和處理后的石墨舟，其特征在于，所述飽和處理后的石墨舟包括石墨舟本體，和沉積在所述石墨舟本體上的如權利要求1?6之一所述的疊層膜； 優選地，所述飽和處理后的石墨舟包括石墨舟本體，沉積在所述石墨舟本體上的第一氮化硅層，沉積在所述第一氮化硅層上的氧化硅層，和沉積在所述氧化硅層上的第二氮化娃層。10.—種清洗鍍膜后石墨舟的方法，其特征在于，所述鍍膜后石墨舟為權利要求9所述的飽和處理后的石墨舟經過至少I次PECVD鍍膜后的石墨舟； 所述方法包括如下步驟:將待清洗的鍍膜后石墨舟放于清洗液中，清洗液濃度為17?25wt%的冊溶液，鼓泡清洗600S?3600s;隨后使用清水清洗8?12h，至清洗后溶液呈中性； 優選地，所述鍍膜后的石墨舟的鍍膜次數為2次以上，優選100次以上。
【文檔編號】H01L21/673GK106024681SQ201610599242
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月27日
【發明人】張標, 黨繼東, 龍維緒
【申請人】蘇州阿特斯陽光電力科技有限公司, 鹽城阿特斯協鑫陽光電力科技有限公司