硅片的沉积控制方法、装置、沉积设备及计算机设备与流程

1.本技术涉及光伏领域，特别是涉及硅片的沉积控制方法、装置、沉积设备及计算机设备。


背景技术：

2.管式pecvd镀膜技术是太阳电池工艺中沉积氮化硅、氧化硅、氮氧化硅中的一种或多种减反膜的主要手段，具有产出高、可靠性稳定等优点而被广泛使用。该技术是指将硅片经过制绒-扩散-se-碱抛-退火-ald等工序处理后，未镀膜的硅片放置在石墨舟的正负电极板上，通过pecvd技术在硅片的表面沉积减反膜(氮化硅、氧化硅、氨氧化硅中的一种或多种)，达到增加光的吸收，提升电池效率的目的。
3.在使用石墨舟沉积减反膜的过程中，石墨舟上的减反膜厚度会随着沉积次数而改变，因此会造成硅片上所沉积的减反膜厚度的不能达到目标厚度。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种硅片的沉积控制方法、装置、沉积设备及计算机设备。
5.第一方面，本发明实施例提出一种硅片的沉积控制方法，所述方法包括：
6.基于石墨舟的使用次数与硅片所沉积的减反膜厚度的对应关系，确定上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度；
7.基于所述上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度以及减反膜的预设厚度区间，修正本次石墨舟使用时的沉积功率或沉积时间，以控制硅片的减反膜厚度达到目标厚度。
8.在一实施例中，所述基于所述上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度以及减反膜的预设厚度区间，修正本次石墨舟使用时的沉积功率或沉积时间，以控制硅片的减反膜厚度达到目标厚度包括：
9.若所述上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度小于所述预设厚度区间的下限值，则提高本次石墨舟使用时的沉积功率或增加本次石墨舟使用时的沉积时间；
10.若所述上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度大于所述预设厚度区间的上限值，则降低本次石墨舟使用时的沉积功率或减少本次石墨舟使用时的沉积时间。
11.在一实施例中，所提高或降低的沉积功率基于所述上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度、减反膜目标厚度以及沉积功率设定值所确定；
12.所增加或减少的沉积时间基于所述上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度、减反膜目标厚度以及沉积时间设定值所确定。
13.在一实施例中，所提高或降低的沉积功率基于所述沉积功率设定值与第一修正系
数的乘积所确定；
14.所增加或减少的沉积时间基于所述沉积时间设定值与第一修正系数的乘积所确定；
15.其中，所述第一修正系数为所述减反膜目标厚度与所述上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度的差值与所述减反膜目标厚度的比值。
16.在一实施例中，所提高或降低的沉积功率基于所述上一次石墨舟使用时所对应使用次数、石墨舟的使用次数与硅片所沉积的减反膜厚度的变换系数以及沉积功率设定值所确定；
17.所增加或减少的沉积时间基于所述上一次石墨舟使用时所对应使用次数、石墨舟的使用次数与硅片所沉积的减反膜厚度的变换系数以及沉积时间设定值所确定。
18.在一实施例中，所提高或降低的沉积功率基于所述沉积功率设定值与第二修正系数的乘积所确定；
19.所增加或减少的沉积时间基于所述沉积时间设定值与第二修正系数的乘积所确定；
20.其中，所述第二修正系数为所述上一次石墨舟使用时所对应使用次数与所述变换系数的乘积。
21.在一实施例中，所述方法还包括：
22.若所述石墨舟的使用次数大于设定次数，则确定所述石墨舟需要进行清洗。
23.第二方面，本发明实施例提出一种硅片的沉积控制装置，所述装置包括：
24.确定模块，用于基于石墨舟的使用次数与硅片所沉积的减反膜厚度的对应关系，确定上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度；
25.修正模块，用于基于所述上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度以及减反膜的预设厚度区间，修正本次石墨舟使用时的沉积功率或沉积时间，以控制硅片的减反膜厚度达到目标厚度。
26.第三方面，本发明实施例提出一种硅片的沉积设备，所述设备包括：
27.用于承载硅片的石墨舟；
28.用于放置石墨舟并对所述石墨舟所承载的硅片沉积减反膜的炉管；
29.以及如第二方面所述的用于对本次石墨舟使用时炉管的沉积功率或沉积时间进行控制的沉积控制装置。
30.第四方面，本发明实施例提出一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行第一方面所述的步骤。
31.相比于现有技术，上述方法、装置、沉积设备及计算机设备，基于石墨舟的使用次数与硅片所沉积的减反膜厚度的对应关系，确定上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度，基于所述上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度以及减反膜的预设厚度区间，修正本次石墨舟使用时的沉积功率或沉积时间，以控制硅片的减反膜厚度达到目标厚度，使得每次沉积的硅片的减反膜厚度能够控制在预设厚度区间内。
附图说明
32.图1为一实施例中硅片的沉积控制方法的流程示意图；
33.图2为一示例实施例中石墨舟的使用次数与硅片所沉积的减反膜厚度的对应关系的示意图；
34.图3为另一示例实施例中石墨舟的使用次数与硅片所沉积的减反膜厚度的对应关系的示意图；
35.图4为一实施例中硅片的沉积控制装置的模块连接示意图；
36.图5为一实施例中计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
37.为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本发明应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。
38.如本发明和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
39.虽然本发明对根据本发明的实施例的系统中的某些模块做出了各种引用，然而，任何数量的不同模块可以被使用并运行在计算设备和/或处理器上。模块仅是说明性的，并且系统和方法的不同方面可以使用不同模块。
40.应当理解的是，当单元或模块被描述为“连接”、“耦接”其它单元、模块或块时，其可以指直接连接或耦接，或者与其它单元、模块或块通信，或者可以存在中间的单元、模块或块，除非上下文明确指明其它方式。本文所使用的术语“和/或”可包括一个或多个相关列出项目的任意与所有组合。
41.在一实施例中，如图1所示，提供了一种硅片的沉积控制方法，包括以下步骤：
42.s102：基于石墨舟的使用次数与硅片所沉积的减反膜厚度的对应关系，确定上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度。
43.减反膜可以是氮化硅、氧化硅、氨氧化硅中的一种或多种。
44.石墨舟经过清洗饱和后，重新上线使用，但是由于饱和的不充分，使得在硅片上沉积的减反膜厚度偏低，未能达到减反膜控制的目标，随着使用次数的增加，石墨舟上的减反膜厚度增加，吸附性减弱，硅片表面沉积的减反膜厚度相应的增加，但当石墨舟使用次数超过一定范围后，石墨舟上的减反膜厚度偏厚，出现部分区域脱落的情况，舟叶的表面状态发生变化，使得硅片上沉积的减反膜厚度再次呈下降趋势。
45.基于此，可以确定石墨舟的使用次数与硅片所沉积的减反膜厚度的对应关系。
46.在一些实施例中，硅片所沉积的减反膜厚度可以由单个石墨舟上硅片所沉积的减反膜厚度所确定，也可以由多个相同使用次数的多个石墨舟上硅片所沉积的减反膜厚度的平均值所确定。
47.根据石墨舟本次使用的次数，就可以确定上一次使用时对应的次数，再根据石墨舟的使用次数与硅片所沉积的减反膜厚度的对应关系，确定上一次石墨舟使用时所对应的
硅片所沉积的减反膜厚度。
48.s104：基于所述上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度以及减反膜的预设厚度区间，修正本次石墨舟使用时的沉积功率或沉积时间，以控制硅片的减反膜厚度达到目标厚度。
49.若上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度在预设厚度区间内，则不需要修正本次石墨舟使用时的沉积功率或沉积时间；反之，则修正本次石墨舟使用时的沉积功率或沉积时间，以控制硅片的减反膜厚度达到目标厚度。
50.减反膜的预设厚度区间可以根据实际需求进行设定，预设厚度区间的上限值大于厚度目标值，下限值小于厚度目标值。
51.基于上述步骤s102-s104，基于石墨舟的使用次数与硅片所沉积的减反膜厚度的对应关系，确定上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度，基于所述上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度以及减反膜的预设厚度区间，修正本次石墨舟使用时的沉积功率或沉积时间，以控制硅片的减反膜厚度达到目标厚度，使得每次沉积的硅片的减反膜厚度能够控制在预设厚度区间内。
52.在一实施例中，基于所述上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度以及减反膜的预设厚度区间，修正本次石墨舟使用时的沉积功率或沉积时间，以控制硅片的减反膜厚度达到目标厚度包括：若所述上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度小于所述预设厚度区间的下限值，则提高本次石墨舟使用时的沉积功率或增加本次石墨舟使用时的沉积时间；若所述上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度大于所述预设厚度区间的上限值，则降低本次石墨舟使用时的沉积功率或减少本次石墨舟使用时的沉积时间。
53.在上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度小于预设厚度区间的下限值的情况下，提高本次石墨舟使用时的沉积功率或增加本次石墨舟使用时的沉积时间，能够增加硅片所沉积的减反膜厚度，从而控制硅片的减反膜厚度达到目标厚度；反之，则降低本次石墨舟使用时的沉积功率或减少本次石墨舟使用时的沉积时间，从而控制硅片的减反膜厚度达到目标厚度。
54.在一实施例中，所提高或降低的沉积功率基于所述上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度、减反膜目标厚度以及沉积功率设定值所确定；所增加或减少的沉积时间基于所述上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度、减反膜目标厚度以及沉积时间设定值所确定。
55.具体的，所提高或降低的沉积功率基于所述沉积功率设定值与第一修正系数的乘积所确定；所增加或减少的沉积时间基于所述沉积时间设定值与第一修正系数的乘积所确定；其中，所述第一修正系数为所述减反膜目标厚度与所述上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度的差值与所述减反膜目标厚度的比值。
56.在一示例实施例中，石墨舟的使用次数n，石墨舟的使用次数与硅片所沉积的减反膜厚度的对应关系如图2所示，根据图2获得第n-1次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度th
n-1
。
57.如果th
n-1
＜th0‑△
d1，则修正本次石墨舟使用时的沉积功率或沉积时间，控制本次的沉积功率为：p1＝p0*(1+
△
th/th0)，或控制本次的沉积时间为：t1＝t0*(1+
△
th/th0)，
△
d1＝(th
0-th
控制下限
)/2，
△
th＝th
0-th
n-1
；如果th
n-1
＞th0+
△
d2，则修正本次石墨舟使用时的沉积功率或沉积时间，控制本次的沉积功率为：p2＝p0*(1
‑△
th/th0)，或控制本次的沉积时间为：t2＝t0*(1
‑△
th/th0)，
△
d2＝(th
控制上线-th0)/2，
△
th＝th
n-1-th0；th0表示目标厚度，p0表示沉积功率设定值，t0表示沉积时间设定值。
58.其中，
△
d1和
△
d2可以根据需求设定来调整减反膜的预设厚度区间，其中，th
控制下限
＜
△
d1＜th0，th0＜
△
d2＜th
控制上线
。
59.在另一实施例中，所提高或降低的沉积功率基于所述上一次石墨舟使用时所对应使用次数、石墨舟的使用次数与硅片所沉积的减反膜厚度的变换系数以及沉积功率设定值所确定；所增加或减少的沉积时间基于所述上一次石墨舟使用时所对应使用次数、石墨舟的使用次数与硅片所沉积的减反膜厚度的变换系数以及沉积时间设定值所确定。
60.具体的，所提高或降低的沉积功率基于所述沉积功率设定值与第二修正系数的乘积所确定；所增加或减少的沉积时间基于所述沉积时间设定值与第二修正系数的乘积所确定；其中，所述第二修正系数为所述上一次石墨舟使用时所对应使用次数与所述变换系数的乘积。
61.可以理解的是，在石墨舟的某些使用阶段，石墨舟的使用次数与硅片所沉积的减反膜厚度呈线性关系。对硅片所沉积的减反膜厚度进行拟合就可以得到变换系数。
62.在一示例实施例中，石墨舟的使用次数n，石墨舟的使用次数与硅片所沉积的减反膜厚度的对应关系如图3所示，根据图3获得第n-1次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度th
n-1
以及变换系数a。
63.如果th
n-1
＜th0‑△
d1，则修正本次石墨舟使用时的沉积功率或沉积时间，控制本次的沉积功率为：p1＝p0*(1+(n-1)*a)，或控制本次的沉积时间为：t1＝t0*(1+(n-1)*a)，
△
d1＝(th
0-th
控制下限
)/2；如果th
n-1
＞th0+
△
d2，则修正本次石墨舟使用时的沉积功率或沉积时间，控制本次的沉积功率为：p2＝p0*(1-(n-1)*a)，或控制本次的沉积时间为：t2＝t0*(1-(n-1)*a)，
△
d2＝(th
控制上线-th0)/2；th0表示目标厚度，p0表示沉积功率设定值，t0表示沉积时间设定值。
64.其中，
△
d1和
△
d2可以根据需求设定来调整减反膜的预设厚度区间，其中，th
控制下限
＜
△
d1＜th0，th0＜
△
d2＜th
控制上线
。
65.在一实施例中，考虑到石墨舟的使用次数对于硅片色差的影响，若所述石墨舟的使用次数大于设定次数，则确定所述石墨舟需要进行清洗。
66.应该理解的是，虽然上述流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，上述流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
67.在一实施例中，如图4所示，本发明提供了一种硅片的沉积控制装置，所述装置包括：
68.确定模块402，用于基于石墨舟的使用次数与硅片所沉积的减反膜厚度的对应关系，确定上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度；
69.修正模块404，用于基于所述上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度以及减反膜的预设厚度区间，修正本次石墨舟使用时的沉积功率或沉积时间，以控制硅片的减反膜厚度达到目标厚度。
70.在本实施例中，确定模块基于石墨舟的使用次数与硅片所沉积的减反膜厚度的对应关系，确定上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度，修正模块基于所述上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度以及减反膜的预设厚度区间，修正本次石墨舟使用时的沉积功率或沉积时间，以控制硅片的减反膜厚度达到目标厚度，使得每次沉积的硅片的减反膜厚度能够控制在预设厚度区间内。
71.在一实施例中，修正模块具体用于：若所述上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度小于所述预设厚度区间的下限值，则提高本次石墨舟使用时的沉积功率或增加本次石墨舟使用时的沉积时间；若所述上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度大于所述预设厚度区间的上限值，则降低本次石墨舟使用时的沉积功率或减少本次石墨舟使用时的沉积时间。
72.在一实施例中，所提高或降低的沉积功率基于所述上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度、减反膜目标厚度以及沉积功率设定值所确定；
73.所增加或减少的沉积时间基于所述上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度、减反膜目标厚度以及沉积时间设定值所确定。
74.在一实施例中，所提高或降低的沉积功率基于所述沉积功率设定值与第一修正系数的乘积所确定；
75.所增加或减少的沉积时间基于所述沉积时间设定值与第一修正系数的乘积所确定；
76.其中，所述第一修正系数为所述减反膜目标厚度与所述上一次石墨舟使用时所对应的硅片所沉积的减反膜厚度的差值与所述减反膜目标厚度的比值。
77.在一实施例中，所提高或降低的沉积功率基于所述上一次石墨舟使用时所对应使用次数、石墨舟的使用次数与硅片所沉积的减反膜厚度的变换系数以及沉积功率设定值所确定；
78.所增加或减少的沉积时间基于所述上一次石墨舟使用时所对应使用次数、石墨舟的使用次数与硅片所沉积的减反膜厚度的变换系数以及沉积时间设定值所确定。
79.在一实施例中，所提高或降低的沉积功率基于所述沉积功率设定值与第二修正系数的乘积所确定；
80.所增加或减少的沉积时间基于所述沉积时间设定值与第二修正系数的乘积所确定；
81.其中，所述第二修正系数为所述上一次石墨舟使用时所对应使用次数与所述变换系数的乘积。
82.在一实施例中，还包括：
83.计数模块，用于若所述石墨舟的使用次数大于设定次数，则确定所述石墨舟需要进行清洗。
84.关于硅片的沉积控制装置的具体限定可以参见上文中对于分析方法的限定，在此不再赘述。上述硅片的沉积控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合
来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
85.在一个实施例中，提供了一种硅片的沉积设备，所述设备包括：
86.用于承载硅片的石墨舟；
87.用于放置石墨舟并对所述石墨舟所承载的硅片沉积减反膜的炉管；
88.以及如上述实施例中所述的用于对本次石墨舟使用时炉管的沉积功率或沉积时间进行控制的沉积控制装置。
89.在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储动作检测数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现上述任一项硅片的沉积控制方法实施例中的步骤。
90.本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
91.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory，rom)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory，ram)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(static random access memory，sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)等。
92.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
93.以上实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。