本发明属于半导体设备，具体涉及一种远程等离子体清洗设备及清洗方法。
背景技术：
1、太阳能电池领域中包含多个薄膜沉积的步骤，如等离子增强化学气相沉积(pecvd)沉积氮化硅薄膜，非晶硅薄膜，氧化硅薄膜等，低压化学气相沉积(lpcvd)制备非晶硅薄膜和氧化硅薄膜等。太阳能电池片装载在石墨舟载具中进行pecvd薄膜沉积，装载在石英舟上进行lpcvd薄膜沉积。由于石墨舟载具经过多次薄膜沉积后，表面会变得比较粗糙，且电阻率等参数会发生变化，导致继续进行薄膜沉积时会使得薄膜的均匀性和电性能等变差，而石英舟载具在经过多次薄膜沉积后，非晶硅薄膜厚度增加导致石英舟容易断裂，这时就需要对石墨舟载具和石英舟载具进行清洗以去除表面沉积的薄膜。目前太阳能电池领域中对石墨舟载具和石英舟载具的清洗主要还是通过湿法清洗，即使用koh碱溶液或hf等酸溶液进行长时间浸泡来进行清洗。现有的湿法清洗石墨舟载具和石英舟载具具有以下技术缺点：(1)湿法清洗所需时间较长，需要对载具进行长时间浸泡，漂洗，长时间烘干等操作，清洗效率偏低，时效性差；(2)湿法清洗需要用到高浓度的酸碱溶液，不但具有危险性，废水的处理成本也较高，从而增加了太阳能电池的制造成本。
2、远程等离子体源(remote plasma source，rps)是一种用于产生等离子体的装置，它通常被用于在真空环境中进行表面处理、刻蚀清洗、薄膜沉积等工艺。rps通过将工艺气体输送到装置中，利用电场或者磁场产生等离子体，然后将等离子体传输到需要处理的表面区域。与传统等离子体源不同的是，rps通常不直接接触要处理的表面，而是在一定距离之外产生等离子体，并将等离子体输送到目标表面，因此被称为“远程等离子体源”。远程等离子体源rps的主要优点在于它可以实现对表面的均匀处理，而且对于一些敏感的表面或者材料，由于远离等离子体源，可以减少对表面的热和化学损伤。此外，远程等离子体源rps可以被集成到真空处理系统中，使得表面处理和材料改性的工艺更加灵活和高效。远程等离子体刻蚀清洗技术广泛应用于半导体中对氧化硅和非晶硅薄膜的选择性刻蚀，由于晶圆上沉积有非晶硅或氧化硅薄膜后，进行图形化过程中需要对其进行选择性刻蚀，因此普遍使用远程等离子刻蚀技术进行清洗刻蚀。申请号为201110372202.5的发明专利申请公开了一种用于晶硅太阳能电池生产设备维护的装置，其利用nf3等离子体与石墨舟表面的氮化硅进行反应，从而达到去除表面氮化硅的目的，这种装置采用的是远程等离子体放电，在腔体外部采用射频电源将nf3气体电离成nf2+、nf+、f-等活性等离子体，然后通过管道导入到腔体内，让活性等离子体与石墨舟表面的氮化硅进行反应，从而去除氮化硅薄膜。该装置具有以下缺点：由于目前太阳能电池领域中的石墨舟载具和石英舟载具长度都较长(>3m)，而远程等离子体从rps出口导入腔体后会随着距离的不断增大而活性逐渐降低，且在腔体壁上损失大部分，从而导致靠近rps出口的位置清洗快，而远离rps出口的位置清洗速度慢，从而极大的降低了设备的清洗效率，清洗不均匀，且清洗石墨舟的nf3或其他含氟气体的气耗量较大，进而增加了清洗成本。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种清洗速度快、清洗均匀性好、效率高，且气耗量低，成本低的远程等离子体清洗设备及清洗方法。
2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
3、一种远程等离子体清洗设备，包括清洗腔室、腔门、第一远程等离子体源、第二远程等离子体源和真空单元，所述第一远程等离子体源和第二远程等离子体源分别与清洗腔室的第一端和第二端连接，所述清洗腔室的第一端和第二端分别设有第一抽真空口和第二抽真空口，所述第一抽真空口和第二抽真空口与真空单元连接。
4、其中，所述第一远程等离子体源、清洗腔室和第二抽真空口构成正向清洗路径，所述第二远程等离子体源、清洗腔室和第一抽真空口构成反向清洗路径，所述清洗腔室用于放置待清洗载具，所述待清洗载具放置于清洗腔室内由正向清洗路径和反向清洗路径进行交替循环清洗多次。
5、作为本发明的进一步改进，所述清洗腔室包括腔体和加热炉体，所述加热炉体套装于腔体外周，用于给腔体加热。
6、作为本发明的进一步改进，所述加热炉体的炉壁为夹层结构，夹层内填充有保温材料并均匀布置有加热丝。
7、作为本发明的进一步改进，所述加热炉体的长度小于腔体的长度，所述腔体伸出加热炉体两端的部分采用保温棉包裹。
8、作为本发明的进一步改进，所述腔门包括分别位于腔体两端的第一腔门和第二腔门，所述腔体两端还设有第一加宽法兰和第二加宽法兰，所述第一腔门通过第一加宽法兰安装在腔体的第一端，所述第二腔门通过第二加宽法兰安装在腔体的第二端；所述真空单元包括真空泵、第一真空管、第二真空管、第一流量调节阀和第二流量调节阀，所述第一抽真空口位于第一加宽法兰上，所述第二抽真空口位于第二腔门上，所述第一抽真空口通过第一真空管与真空泵连接，所述第一流量调节阀位于第一真空管上，所述第二抽真空口通过第二真空管与真空泵连接，所述第二流量调节阀位于第二真空管上；所述第一远程等离子体源的输出端与第一加宽法兰连接，所述第二远程等离子体源的输出端与第二加宽法兰连接。
9、作为本发明的进一步改进，还包括第三远程等离子体源，所述清洗腔室中部设有进气口，所述第三远程等离子体源的输出端与所述进气口连接，用于向腔体内导入等离子体。
10、作为本发明的进一步改进，所述第一腔门上和/或第二腔门上设有用于检测腔体内温度的温度传感器；所述第一腔门上和/或第二腔门上设有用于观察腔体内情况的观察窗。
11、作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种基于上述远程等离子体清洗设备的清洗方法，包括以下步骤：
12、s1、向清洗腔室充入n2至清洗腔室内压力为常压，打开腔门，将待清洗的载具放入清洗腔室中，关闭腔门；
13、s2、关闭第一抽真空口，打开第二抽真空口，启动真空单元开始抽真空，使清洗腔室内的压力小于预设值；
14、s3、打开第一远程等离子体源，通入ar气进行点火，点火成功后停止通入ar气，通入氟化气体，使清洗腔室的压力为100pa～300pa，持续清洗5min～10min，关闭第一远程等离子体源，抽出清洗腔室中反应生成的挥发性气体；
15、s4、关闭第二抽真空口，打开第一抽真空口，开始抽真空，使清洗腔室内的压力小于预设值；
16、s5、打开第二远程等离子体源，通入ar气进行点火，点火成功后停止通入ar气，通入氟化气体，使清洗腔室的压力为100pa～300pa，持续清洗5min～10min，关闭第二远程等离子体源，抽出清洗腔室中反应生成的挥发性气体；
17、s6、重复步骤s2～s5，循环清洗若干次，完成对待清洗载具的清洗；
18、s7、向清洗腔室充入n2至清洗腔室内压力为常压，打开腔门，取出清洗后载具。
19、作为本发明的进一步改进，步骤s2中，当清洗腔室内的压力小于预设值时，开始加热，使清洗腔室的温度保持在150℃～300℃，直至步骤s6完成清洗后关闭加热。
20、作为本发明的进一步改进，所述待清洗的载具为表面沉积有镀层薄膜的石墨舟载具或石英舟载具，所述镀层薄膜为非晶硅薄膜、氮化硅薄膜和氧化硅薄膜中的至少一种。
21、作为本发明的进一步改进，步骤s2和步骤s4中，所述预设压力值均为5pa。
22、作为本发明的进一步改进，步骤s3和步骤s5中，所述含氟气体为nf3、cf4和sf6中的至少一种。
23、作为本发明的进一步改进，步骤s3和步骤s5中，所述ar气的流量为500sccm～2000sccm，所述氟化气体的流量为1000sccm～8000sccm的，步骤s6中，所述循环清洗的次数为5次～10次。
24、与现有技术相比，本发明的优点在于：
25、(1)针对目前远程等离子体清洗速度慢、清洗不均匀、气耗量高等技术缺陷，本发明设计了一种远程等离子体清洗设备，通过在清洗腔室两端分别增设第一远程等离子体源、第二远程等离子体源、第一抽真空口和第二抽真空口，利用两个远程等离子体源(rps)与两个抽真空口配合，实现正向、方向交替进气和抽气进行多次循环清洗，具体的，由第一远程等离子体源、清洗腔室和第二抽真空口构成正向清洗路径，由第二远程等离子体源、清洗腔室和第一抽真空口构成反向清洗路径，待清洗载具放置于清洗腔室内由正向和反向清洗路径进行交替循环清洗多次，清洗速度快、清洗均匀性好、效率高，且气耗量低，成本低。
26、(2)本发明的清洗设备中，清洗腔室包括腔体和加热炉体，加热炉体套装于腔体外周，用于给腔体加热，通过加热腔室和载具，提高载具的温度，提高氟自由基和载具表面薄膜的反应速率，由此，可以在正反交替循环清洗的基础上进一步提高对载具的清洗速率。
27、(3)本发明远程等离子体清洗方法，采用干法远程等离子体清洗技术，通过rps将氟化气体(如nf3或cf4或sf6等)进行电离得到高密度含氟高能活性等离子体，然后远程引入真空腔室内与载具上的镀层薄膜(如非晶硅、氧化硅或氮化硅薄膜)进行反应，得到挥发性的气态物质，从而实现载具的快速清洗。采用炉口进气炉尾抽气和炉尾进气炉口抽气的循环清洗方法，可以有效提高较长载具的清洗均匀性和清洗速率(可减少40％的清洗时间)，提高载具的流转速度，进而提高清洗产能，减少过度刻蚀的情况，降低40％的含氟气体用量，从而大幅降低载具的清洗成本。
28、(4)本发明利用远程等离子体技术产生高密度刻蚀性等离子体，然后将其引入真空清洗腔室中，利用刻蚀性等离子体与载具表面的薄膜反应从而达到清洗载具的目的。相比湿法清洗，载具不需要放在强酸或强碱溶液中浸泡，减少清洗时间，减少工业废水的处理，降低生产成本；减少载具的损伤，极大的提高载具的使用寿命；可以同时实现石墨舟和石英舟载具的清洗，减少清洗设备投入，降低清洗成本。相比普通干法清洗，本发明采用前后双rps进行正反交替循环清洗的方法使得载具清洗更加均匀，清洗时间缩短，提高了清洗效率，降低了清洗成本。
1.一种远程等离子体清洗设备，其特征在于，包括清洗腔室(1)、腔门、第一远程等离子体源(3)、第二远程等离子体源(4)和真空单元，所述第一远程等离子体源(3)和第二远程等离子体源(4)分别与清洗腔室(1)的第一端和第二端连接，所述清洗腔室(1)的第一端和第二端分别设有第一抽真空口(51)和第二抽真空口(52)，所述第一抽真空口(51)和第二抽真空口(52)与真空单元连接。
2.根据权利要求1所述的远程等离子体清洗设备，其特征在于，所述清洗腔室(1)包括腔体(11)和加热炉体(12)，所述加热炉体(12)套装于腔体(11)外周，用于给腔体(11)加热。
3.根据权利要求2所述的远程等离子体清洗设备，其特征在于，所述加热炉体(12)的炉壁为夹层结构，夹层内填充有保温材料并均匀布置有加热丝；所述加热炉体(12)的长度小于腔体(11)的长度，所述腔体(11)伸出加热炉体(12)两端的部分采用保温棉包裹。
4.根据权利要求2所述的远程等离子体清洗设备，其特征在于，所述腔门包括分别位于腔体(11)两端的第一腔门(21)和第二腔门(22)，所述腔体(11)两端还设有第一加宽法兰(13)和第二加宽法兰(14)，所述第一腔门(21)通过第一加宽法兰(13)安装在腔体(11)的第一端，所述第二腔门(22)通过第二加宽法兰(14)安装在腔体(11)的第二端；所述真空单元包括真空泵(53)、第一真空管(54)、第二真空管(55)、第一流量调节阀(541)和第二流量调节阀(551)，所述第一抽真空口(51)位于第一加宽法兰(13)上，所述第二抽真空口(52)位于第二腔门(22)上，所述第一抽真空口(51)通过第一真空管(54)与真空泵(53)连接，所述第一流量调节阀(541)位于第一真空管(54)上，所述第二抽真空口(52)通过第二真空管(55)与真空泵(53)连接，所述第二流量调节阀(551)位于第二真空管(55)上；所述第一远程等离子体源(3)的输出端与第一加宽法兰(13)连接，所述第二远程等离子体源的输出端与第二加宽法兰(14)连接。
5.根据权利要求2所述的远程等离子体清洗设备，其特征在于，还包括第三远程等离子体源，所述清洗腔室(1)中部设有进气口，所述第三远程等离子体源的输出端与所述进气口连接，用于向腔体(11)内导入等离子体。
6.根据权利要求1～5任一项所述的远程等离子体清洗设备，其特征在于，所述第一腔门(21)上和/或第二腔门(22)上设有用于检测腔体(11)内温度的温度传感器(6)；所述第一腔门(21)上和/或第二腔门(22)上设有用于观察腔体(11)内情况的观察窗(7)。
7.一种基于权利要求1～6任一项所述的远程等离子体清洗设备的清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的清洗方法，其特征在于，步骤s2中，当清洗腔室(1)内的压力小于预设值时，开始加热，使清洗腔室(1)的温度保持在150℃～300℃，直至步骤s6完成清洗后关闭加热。
9.根据权利要求8所述的清洗方法，其特征在于，所述待清洗的载具(8)为表面沉积有镀层薄膜的石墨舟载具或石英舟载具，所述镀层薄膜为非晶硅薄膜、氮化硅薄膜和氧化硅薄膜中的至少一种。
10.根据权利要求7～9任一项所述的清洗方法，其特征在于，步骤s2和步骤s4中，所述预设压力值均为5pa；步骤s3和步骤s5中，所述氟化气体为nf3、cf4和sf6中的至少一种，所述ar气的流量为500sccm～2000sccm，所述氟化气体的流量为1000sccm～8000sccm的，步骤s6中，所述循环清洗的次数为5次～10次。
