CN116618384A - 一种立式石墨舟清洗设备及清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种立式石墨舟清洗设备及清洗方法，设备包括：清洗腔室、放电单元、真空单元、进气单元、旋转运动单元和升降运动单元，立式石墨舟放置在清洗腔室内部进行清洗；清洗腔室顶部与真空单元连接，以实现清洗腔室内部抽真空；清洗腔室侧部均布有多组放电单元，用于实现工艺气体在清洗腔室内部电离，以清洗立式石墨舟；清洗腔室底部设有进气单元、旋转运动单元和升降运动单元，进气单元用于输送工艺气体至清洗腔室内部，旋转运动单元用于实现立式石墨舟固定在清洗腔室内部，并带动立式石墨舟在清洗腔室内部旋转；升降运动单元用于辅助立式石墨舟进出清洗腔室。本发明具有结构紧凑、操作便捷、清洗效率高且能够实现石墨舟均匀清洗等优点。
Description
技术领域
本发明属于半导体设备技术领域，具体涉及一种立式石墨舟清洗设备及清洗方法。
背景技术
目前，晶体硅太阳能电池仍然占据市场主导地位，不管是PERC还是TOPCon太阳能电池，其正面和背面的减反涂层SiNx都是采用的管式等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备进行制备。其中，TOPCon太阳能电池中的隧穿氧化层和掺杂非晶硅层钝化接触结构目前也越来越多的采用管式PECVD设备进行制备。
主流的PECVD设备采用的是卧式结构，由于本身结构原因，要想提高管式PECVD设备产能，只能将石墨舟不断加长，这样不但会造成片间均匀性变差，而且石墨舟过长导致也容易变形。目前，主流的石墨舟采用的是640片/舟或768片/舟的规格，要想继续提高每舟的片数很难做到。因此，也有设备厂家开始研究立式PECVD设备，通过增大横向尺寸减小舟的长度，同时还能极大地提升产能，理论上能做到1000片/舟以上的产能。
卧式PECVD设备中石墨舟的清洗一般都是采用槽式湿法清洗，即将整个石墨舟长时间浸泡在酸洗溶液或者碱洗溶液中，然后进行漂洗烘干。对于沉积SiNx的石墨舟，采用的是酸洗+漂洗烘干；对于沉积隧穿氧化层和掺杂非晶硅层钝化接触结构的石墨舟，采用的是酸洗+碱洗+漂洗烘干的方法。因此，湿法清洗的清洗效率低且时效性差，容易影响产能；也可能会造成石墨舟损坏；清洗步骤多且复杂，需要多人操作来维护石墨舟，人力成本高昂。
因此，目前也有研究采用干法刻蚀的方法对石墨舟进行清洗，申请号为[201110372202.5]和[202210783572]专利申请都公开了一种用于晶硅太阳能电池中PECVD设备石墨舟清洗系统，其利用等离子体与石墨舟表面的氮化硅或非晶硅等薄膜进行反应，从而达到去除表面薄膜的目的。申请号为[201110372202.5]的专利申请采用的是远程等离子体放电，在腔体外部采用射频电源将工艺气体电离成活性等离子体，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薄膜进行反应，从而去除薄膜。但是远程等离子体导入腔体后会在腔体器壁上损失大部分，等离子体很难在腔体内均匀分布，从而造成清洗效果较差，清洗不均匀的结果，且清洗速度较慢。申请号为[202210783572]的专利申请采用的是电容耦合等离子体放电的方式，将工艺气体通入真空腔室放电形成等离子体，石墨舟位于上电极板和下电极板之间，在放电过程中石墨舟浸没在高密度等离子体中，石墨舟表面的氮化硅或非晶硅等薄膜与F离子进行反应从而达到快速清洗的目的。虽然该技术方案可以实现石墨舟的快速清洗，但是该技术方案只适用于卧式PECVD设备中的石墨舟清洗，不适用于立式石墨舟清洗。又由于工艺气体是从上电极喷淋板处进入真空腔室，因此石墨舟上半部分的等离子体密度较高，而下半部分的等离子体密度较低，这就导致石墨舟清洗的均匀性问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑、操作便捷、清洗效率高、能够实现石墨舟均匀清洗的立式石墨舟清洗设备及清洗方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种立式石墨舟清洗设备，包括：清洗腔室、放电单元、真空单元、进气单元、旋转运动单元和升降运动单元，立式石墨舟放置在所述清洗腔室内部进行清洗；所述清洗腔室顶部与真空单元连接，以实现清洗腔室内部抽真空；所述清洗腔室侧部沿竖直方向均布有多组放电单元，用于实现工艺气体在清洗腔室内部电离，以清洗立式石墨舟；所述清洗腔室底部设有进气单元、旋转运动单元和升降运动单元，所述进气单元用于输送工艺气体至清洗腔室内部，所述旋转运动单元用于实现立式石墨舟固定在清洗腔室内部，并带动立式石墨舟在清洗腔室内部旋转；所述升降运动单元用于辅助立式石墨舟进出清洗腔室。
作为本发明的进一步改进，所述清洗腔室包括下腔盖、上腔盖、第一放电极板和第二放电极板；所述第一放电极板与第二放电极板围合成清洗腔室的外壳，第一放电极板和第二放电极板的两端分别绝缘连接下腔盖与上腔盖；所述上腔盖与真空单元连接，所述下腔盖与旋转运动单元和升降运动单元连接，多组放电单元均布在第二放电极板侧部，并与第一放电极板和第二放电极板电连接，所述进气单元位于下腔盖与放电极板之间。
作为本发明的进一步改进，所述旋转运动单元包括旋转圆盘、支撑件和旋转电机，所述支撑件设置在下腔盖内侧底部，所述旋转圆盘设置在支撑件上，且旋转圆盘与设置在下腔盖底部外侧的旋转电机，所述立式石墨舟安装在旋转圆盘上，在旋转电机的驱动下，旋转圆盘带动立式石墨舟在清洗腔室内部旋转。
作为本发明的进一步改进，所述旋转圆盘上设有金属立柱，所述金属立柱与立式石墨舟上的电极孔相匹配，用于实现立式石墨舟与旋转圆盘固定连接，并实现立式石墨舟与偏置电源电连接。
作为本发明的进一步改进，所述升降运动单元包括连接杆、升降电机和丝杆，所述连接杆分别与下腔盖底部和丝杆连接，所述丝杆与升降电机的输出端连接，在升降电机的驱动下，丝杆带动连接杆、下腔盖以及旋转运动单元上下升降，以辅助立式石墨舟进出清洗腔室。
作为本发明的进一步改进，所述真空单元包括真空管道、控制阀和真空泵，所述真空管道分别与上腔盖和真空泵连接，且真空管道上设有控制阀。
作为本发明的进一步改进，所述进气单元包括法兰和进气导管，法兰上均匀分布有多个气孔，工艺气体在清洗腔室外的进气导管内充分混合后再经由法兰上的气孔进入到清洗腔室内。
作为一个总的技术构思，本发明还提供了基于上述清洗设备的清洗方法，包括以下步骤：
S1、将沉积有氧化层和掺杂非晶硅层或氮化硅薄膜的立式石墨舟放入清洗腔室中，关闭上腔盖，然后开始抽真空；
S2、当清洗腔室内的压力小于预设值时，开始通入工艺气体，使得清洗腔室内压力保持在20～200Pa；所述旋转运动单元带动立式石墨舟在清洗腔室内部旋转；
S3、通过放电单元向清洗腔室内施加射频电源，电源频率为13.56MHz，电源功率为500～5000W；多个放电单元进行同步放电，达到预设电源功率后，保持60～120min；
S4、工艺气体被电离，与立式石墨舟表面的氧化层和掺杂非晶硅层或氮化硅薄膜发生化学反应，以清除氧化层和掺杂非晶硅层或氮化硅薄膜；
S5、反应完成后，抽出清洗腔室中反应形成的挥发性产物；立式石墨舟停止旋转；
S6、向清洗腔室充入氮气至常压，打开下腔盖，然后取出立式石墨舟。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S2中，工艺气体为CF4与O2的混合气体或SF6与Ar的混合气体或NF3与Ar的混合气体；气体流量分别为CF4∶O2＝(500～3000)sccm∶(2000～5000sccm)，SF6∶Ar＝(500～3000)sccm∶(2000～5000sccm)，NF3∶Ar＝(500～3000)sccm∶(2000～5000sccm)。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S4中，氟等离子体与立式石墨舟表面的氧化层和掺杂非晶硅层或氮化硅薄膜发生化学反应形成SiF4；或者，由氩等离子体和氟等离子体产生的高能离子对立式石墨舟表面进行轰击，并加快化学反应速率。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明的立式石墨舟清洗设备，通过将沉积有氧化层和掺杂非晶硅层或氮化硅薄膜的立式石墨舟放置到清洗腔室内，将清洗腔室顶部与真空单元连接，实现了清洗腔室内部抽真空的同时也便于将清洗反应过程中产生的废气抽走；通过在清洗腔室侧部沿竖直方向均布了多组放电单元，实现了工艺气体均匀电离产生高密度等离子体以清洗立式石墨舟；通过在清洗腔室底部设有进气单元，实现了工艺气体平稳输送至清洗腔室内，由于采用了炉口进气、炉尾抽气的进气系统，工艺气体自下而上的分布于清洗腔室内，实现了工艺气体在腔室内的均匀分布，从而实现了高能等离子体在腔室内的均匀分布，提高了立式石墨舟的清洗质量；通过采用旋转运动单元实现了立式石墨舟在清洗腔室内平稳旋转，从而实现了立式石墨舟快速均匀的清洗；通过设置升降运动单元辅助立式石墨舟进出清洗腔室，提高了立式石墨舟搬运的便捷性和安全性，本发明具有结构紧凑、操作便捷、清洗效率高且能够实现石墨舟均匀清洗等优点，能够很好地适用于晶硅电池中立式石墨舟表面掺杂非晶硅、氧化硅和氮化硅薄膜的清洗。
2、本发明的立式石墨舟清洗方法，通过采用干法刻蚀方法对立式石墨舟表面氧化硅薄膜和掺杂非晶硅薄膜镀层进行去除，以氟化气体(CF4或SF6或NF3)或其与Ar或O2或H2等的混合气体作为工艺气体，利用射频电源放电产生氟等离子体，以轰击立式石墨舟表面的掺杂非晶硅和氧化硅薄膜并与其进行反应，得到了SiF4等挥发性的气态物质，从而实现了石墨舟表面镀层的清洗，具有清洗速度快，清洗范围大，清洗均匀，清洗成本低廉等优点，而且石墨舟不需要放在强酸或强碱溶液中，对石墨舟没有损伤，可以极大地提高石墨舟的使用寿命并减少工业废水的处理，降低生产成本；由于刻蚀终止条件可控，可根据偏置电源中偏置电压的变化实时检测到清洗是否完成，提高了清洗效率，同时也确保了清洗质量；通过设置旋转运动单元，实现了石墨舟的均匀清洗，并减少了清洗时间。
附图说明
图1为本发明立式石墨舟清洗设备的结构原理示意图。
图2为本发明立式石墨舟清洗方法的流程示意图。
图例说明：1、清洗腔室；2、下腔盖；3、上腔盖；4、放电单元；5、真空管道；6、控制阀；7、真空泵；8、进气单元；9、旋转圆盘；10、立式石墨舟；11、支撑件；12、旋转电机；13、偏置电源；14、连接杆；15、升降电机；16、丝杆；17、升降运动单元；18、金属机架；19、底座；20、第一放电极板；21、第二放电极板。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
实施例1
如图1所示，本发明的立式石墨舟清洗设备，包括：清洗腔室1、放电单元4、真空单元、进气单元8、旋转运动单元和升降运动单元17，立式石墨舟10放置在清洗腔室1内部进行清洗。清洗腔室1顶部与真空单元连接，以实现清洗腔室1内部抽真空；清洗腔室1侧部沿竖直方向均布有多组放电单元4，用于实现工艺气体在清洗腔室1内部电离，以清洗立式石墨舟10。清洗腔室1底部设有进气单元8、旋转运动单元和升降运动单元17，进气单元8用于输送工艺气体至清洗腔室1内部，旋转运动单元用于实现立式石墨舟10固定在清洗腔室1内部，并带动立式石墨舟10在清洗腔室1内部旋转。升降运动单元17用于辅助立式石墨舟10进出清洗腔室1。本实施例的立式石墨舟清洗设备通过金属机架18和底座19进行安装固定。
本实施例的立式石墨舟清洗设备包括清洗腔室1、放电单元4、旋转运动单元等结构，同时采用电容耦合等离子体技术，将整个立式石墨舟10浸没在等离子体中，能够对石墨舟表面进行轰击，提高表面化学反应速率，使得其清洗速度大大提高。本实施例的清洗设备具有结构紧凑、操作便捷、清洗效率高且能够实现石墨舟均匀清洗等优点，能够很好地适用于晶硅电池中立式石墨舟表面掺杂非晶硅、氧化硅和氮化硅薄膜的清洗，并且有效解决了石墨舟清洗不均匀的问题。
本实施例中，清洗腔室1包括下腔盖2、上腔盖3、第一放电极板20和第二放电极板21；第一放电极板20与第二放电极板21围合成清洗腔室1的外壳，第一放电极板20和第二放电极板21的两端分别绝缘连接下腔盖2与上腔盖3。上腔盖3与真空单元连接，下腔盖2与旋转运动单元和升降运动单元17连接，多组放电单元4均布在第二放电极板21侧部，并与第一放电极板20和第二放电极板21电连接，进气单元8位于下腔盖2与放电极板之间。清洗腔室1上部通过金属机架18进行安装固定，金属机架18底部固定在底座19上。
进一步地，清洗腔室1为内部可放置立式石墨舟10的立式不锈钢真空反应腔体，清洗腔室1为长方体结构，清洗腔室1左边部分为第二放电极板21，右边部分为第一放电极板20，两个放电极板合围作为腔室外壳。第一放电极板20和第二放电极板21与下腔盖2和上腔盖3之间均设有绝缘件。放电单元4与第一放电极板20和第二放电极板21进行电连接，采用电容耦合结构形式。放电单元4包括陶瓷板，线圈和射频电源(图中未示出)，陶瓷板位于第二放电极板21上方，线圈分布在陶瓷板上方，射频电源与线圈相连。放电单元4采用阵列式分布在第二放电极板21上，共分为四个放电单元，射频电源采用的电源频率是13.56MHz。
本实施例中，旋转运动单元包括旋转圆盘9、支撑件11和旋转电机12。支撑件11设置在下腔盖2内侧底部，旋转圆盘9设置在支撑件11上，且旋转圆盘9与设置在下腔盖2底部外侧的旋转电机12，立式石墨舟10安装在旋转圆盘9上，在旋转电机12的驱动下，旋转圆盘9带动立式石墨舟10在清洗腔室1内部匀速旋转，以提高立式石墨舟10的清洗质量。
进一步地，旋转圆盘9上设有金属立柱(图中未示出)，金属立柱与立式石墨舟10上的电极孔相匹配，用于实现立式石墨舟10与旋转圆盘9固定连接，并实现立式石墨舟10与偏置电源13电连接。具体地，旋转圆盘9上金属立柱的一个作用是插入立式石墨舟10的电极孔，用于固定立式石墨舟10，另一个作用是充当偏置电极，将偏置电源13与立式石墨舟10电连接。旋转圆盘9与旋转电机12相连，用于控制立式石墨舟10在清洗腔室1内匀速进行360°旋转，从而实现立式石墨舟10得到均匀清洗。支撑件11安装在下腔盖2上，用于支撑旋转圆盘9和立式石墨舟10，且支撑件11采用绝缘件与下腔盖2隔离。
本实施例中，升降运动单元17的底部设置在底座19上，升降运动单元17顶部与下腔盖2连接。升降运动单元17包括连接杆14、升降电机15和丝杆16，连接杆14分别与下腔盖2底部和丝杆16连接，丝杆16与升降电机15的输出端连接，在升降电机15的驱动下，丝杆16带动连接杆14、下腔盖2以及旋转运动单元上下升降，以辅助立式石墨舟10进出清洗腔室1。
本实施例中，真空单元包括真空管道5、控制阀6和真空泵7，真空管道5分别与上腔盖3和真空泵7连接，且真空管道5上设有控制阀6。具体地，真空泵7设置在底座19上，上腔盖3中间开孔并使用真空管道5连接，真空管道5上设置有一控制阀6，用于控制清洗腔室1内的压力，真空管道5另一端连接到真空泵7上，用于使清洗腔室1内部产生真空状态，并抽走反应后的挥发性产物和未反应的工艺气体。本实施例中，控制阀6具体可以采用真空蝶阀。
本实施例中，进气单元8包括正方形不锈钢法兰和进气导管(图中未示出)，法兰与清洗腔室1连接，法兰上均匀分布有多个大小相同的气孔，工艺气体在清洗腔室1外的进气导管内充分混合后再经由法兰上的气孔进入到清洗腔室1内。通过采用炉口进气、炉尾抽气的进气系统，工艺气体自下而上的分布于清洗腔室1内，实现了工艺气体在腔室内的均匀分布，从而实现了高能等离子体在腔室内的均匀分布，提高了立式石墨舟10的清洗效率和清洗质量。
实施例2
如图2所示，本发明的立式石墨舟清洗方法，是基于实施例1中的立式石墨舟清洗设备实施的，包括以下步骤：
S1、将沉积有氧化层和掺杂非晶硅层或氮化硅薄膜的立式石墨舟10放入清洗腔室1中，关闭上腔盖3，然后开始抽真空。
S2、当清洗腔室1内的压力小于预设值时(例如小于5Pa)，开始通入工艺气体，使得清洗腔室1内压力保持在20～200Pa；所述旋转运动单元带动立式石墨舟10在清洗腔室1内部旋转。进一步地，工艺气体为氟化气体(CF4或SF6或NF3)或其与Ar或O2或H2等的混合气体。具体地，工艺气体为CF4与O2的混合气体或SF6与Ar的混合气体或NF3与Ar的混合气体；气体流量分别为CF4∶O2＝(500～3000)sccm∶(2000～5000sccm)，SF6∶Ar＝(500～3000)sccm∶(2000～5000sccm)，NF3∶Ar＝(500～3000)sccm∶(2000～5000sccm)。通过采用氟化气体作为前驱体的F等离子体气体对立式石墨舟进行干法清洗，解决了湿法清洗不干净和清洗时间过长的问题。
S3、通过放电单元4向清洗腔室1内施加射频电源，电源频率为13.56MHz，电源功率为500～5000W；多个放电单元4进行同步放电，达到预设电源功率后，保持60～120min。电源功率具体可以是500、1000、2000、3000或5000w等优选功率。为了得到较好的清洗效果，需要获得稳定的等离子体，因此，在实际操作过程中，需要将射频电源的功率缓慢或分段提升至优选功率，这样有利于等离子体稳定且均匀地产生。另外，由于放电单元有四个阵列排布在第二放电极板21上，因此，四个射频电源需要进行网络匹配，以实现电源同步放电，并在优选功率下保持60～120min进行工艺气体电离。具体的放电可以时间根据薄膜厚度来决定，工艺气体会在射频电源的作用下电离产生高能量的无序氟等离子体和氩等离子体。
S4、工艺气体被电离，与立式石墨舟10表面的氧化层和掺杂非晶硅层或氮化硅薄膜发生化学反应，以清除氧化层和掺杂非晶硅层或氮化硅薄膜。进一步地，氟等离子体与立式石墨舟10表面的氧化层和掺杂非晶硅层或氮化硅薄膜发生化学反应形成SiF4；或者，由氩等离子体和氟等离子体产生的高能离子对立式石墨舟10表面进行轰击，并加快化学反应速率。通过采用干法等离子体清洗技术，利用高频电源将包含NF3或CF4或SF6等氟化气体进行电离得到含F的高能活性等离子体，轰击石墨舟表面的掺杂非晶硅和隧穿氧化硅薄膜并与其进行反应，得到了挥发性的气态物质，从而实现了石墨舟的快速清洗。
S5、反应完成后，抽出清洗腔室1中反应形成的SiF4和其他挥发性副产物；立式石墨舟10停止旋转。
S6、通过进气单元8向清洗腔室1充入氮气至常压，打开下腔盖2，然后取出立式石墨舟10，完成立式石墨舟10清洗。
本实施例的立式石墨舟清洗方法，通过采用干法刻蚀方法对立式石墨舟表面氧化硅薄膜和掺杂非晶硅薄膜镀层进行去除，以氟化气体(CF4或SF6或NF3)或其与Ar或O2或H2等的混合气体作为工艺气体，利用射频电源放电产生氟等离子体，以轰击立式石墨舟表面的掺杂非晶硅和氧化硅薄膜并与其进行反应，得到了SiF4等挥发性的气态物质，从而实现了石墨舟表面镀层的清洗，具有清洗速度快，清洗范围大，清洗均匀，清洗成本低廉等优点，而且石墨舟不需要放在强酸或强碱溶液中，对石墨舟没有损伤，可以极大地提高石墨舟的使用寿命并减少工业废水的处理，降低了生产成本。由于刻蚀终止条件可控，可根据偏置电源中偏置电压的变化实时检测到清洗是否完成，提高了清洗效率，同时也确保了清洗质量。通过设置旋转运动单元，实现了石墨舟的均匀清洗，并减少了清洗时间。
虽然本发明以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种立式石墨舟清洗设备，其特征在于，包括：清洗腔室(1)、放电单元(4)、真空单元、进气单元(8)、旋转运动单元和升降运动单元(17)，立式石墨舟(10)放置在所述清洗腔室(1)内部进行清洗；所述清洗腔室(1)顶部与真空单元连接，以实现清洗腔室(1)内部抽真空；所述清洗腔室(1)侧部沿竖直方向均布有多组放电单元(4)，用于实现工艺气体在清洗腔室(1)内部电离，以清洗立式石墨舟(10)；所述清洗腔室(1)底部设有进气单元(8)、旋转运动单元和升降运动单元(17)，所述进气单元(8)用于输送工艺气体至清洗腔室(1)内部，所述旋转运动单元用于实现立式石墨舟(10)固定在清洗腔室(1)内部，并带动立式石墨舟(10)在清洗腔室(1)内部旋转；所述升降运动单元(17)用于辅助立式石墨舟(10)进出清洗腔室(1)。
2.根据权利要求1所述的立式石墨舟清洗设备，其特征在于，所述清洗腔室(1)包括下腔盖(2)、上腔盖(3)、第一放电极板(20)和第二放电极板(21)；所述第一放电极板(20)与第二放电极板(21)围合成清洗腔室(1)的外壳，第一放电极板(20)和第二放电极板(21)的两端分别绝缘连接下腔盖(2)与上腔盖(3)；所述上腔盖(3)与真空单元连接，所述下腔盖(2)与旋转运动单元和升降运动单元(17)连接，多组放电单元(4)均布在第二放电极板(21)侧部，并与第一放电极板(20)和第二放电极板(21)电连接，所述进气单元(8)位于下腔盖(2)与放电极板之间。
3.根据权利要求2所述的立式石墨舟清洗设备，其特征在于，所述旋转运动单元包括旋转圆盘(9)、支撑件(11)和旋转电机(12)，所述支撑件(11)设置在下腔盖(2)内侧底部，所述旋转圆盘(9)设置在支撑件(11)上，且旋转圆盘(9)与设置在下腔盖(2)底部外侧的旋转电机(12)，所述立式石墨舟(10)安装在旋转圆盘(9)上，在旋转电机(12)的驱动下，旋转圆盘(9)带动立式石墨舟(10)在清洗腔室(1)内部旋转。
4.根据权利要求3所述的立式石墨舟清洗设备，其特征在于，所述旋转圆盘(9)上设有金属立柱，所述金属立柱与立式石墨舟(10)上的电极孔相匹配，用于实现立式石墨舟(10)与旋转圆盘(9)固定连接，并实现立式石墨舟(10)与偏置电源(13)电连接。
5.根据权利要求3所述的立式石墨舟清洗设备，其特征在于，所述升降运动单元(17)包括连接杆(14)、升降电机(15)和丝杆(16)，所述连接杆(14)分别与下腔盖(2)底部和丝杆(16)连接，所述丝杆(16)与升降电机(15)的输出端连接，在升降电机(15)的驱动下，丝杆(16)带动连接杆(14)、下腔盖(2)以及旋转运动单元上下升降，以辅助立式石墨舟(10)进出清洗腔室(1)。
6.根据权利要求2至5中任意一项所述的立式石墨舟清洗设备，其特征在于，所述真空单元包括真空管道(5)、控制阀(6)和真空泵(7)，所述真空管道(5)分别与上腔盖(3)和真空泵(7)连接，且真空管道(5)上设有控制阀(6)。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的立式石墨舟清洗设备，其特征在于，所述进气单元(8)包括法兰和进气导管，法兰上均匀分布有多个气孔，工艺气体在清洗腔室(1)外的进气导管内充分混合后再经由法兰上的气孔进入到清洗腔室(1)内。
8.一种基于权利要求1至7中任意一项所述的立式石墨舟清洗设备的清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将沉积有氧化层和掺杂非晶硅层或氮化硅薄膜的立式石墨舟(10)放入清洗腔室(1)中，关闭上腔盖(3)，然后开始抽真空；
S2、当清洗腔室(1)内的压力小于预设值时，开始通入工艺气体，使得清洗腔室(1)内压力保持在20～200Pa；所述旋转运动单元带动立式石墨舟(10)在清洗腔室(1)内部旋转；
S3、通过放电单元(4)向清洗腔室(1)内施加射频电源，电源频率为13.56MHz，电源功率为500～5000W；多个放电单元(4)进行同步放电，达到预设电源功率后，保持60～120min；
S4、工艺气体被电离，与立式石墨舟(10)表面的氧化层和掺杂非晶硅层或氮化硅薄膜发生化学反应，以清除氧化层和掺杂非晶硅层或氮化硅薄膜；
S5、反应完成后，抽出清洗腔室(1)中反应形成的挥发性产物；立式石墨舟(10)停止旋转；
S6、向清洗腔室(1)充入氮气至常压，打开下腔盖(2)，然后取出立式石墨舟(10)。
9.根据权利要求8所述的清洗方法，其特征在于，所述步骤S2中，工艺气体为CF4与O2的混合气体或SF6与Ar的混合气体或NF3与Ar的混合气体；气体流量分别为CF4∶O2＝(500～3000)sccm∶(2000～5000sccm)，SF6∶Ar＝(500～3000)sccm∶(2000～5000sccm)，NF3∶Ar＝(500～3000)sccm∶(2000～5000sccm)。
10.根据权利要求9所述的清洗方法，其特征在于，所述步骤S4中，氟等离子体与立式石墨舟(10)表面的氧化层和掺杂非晶硅层或氮化硅薄膜发生化学反应形成SiF4；或者，由氩等离子体和氟等离子体产生的高能离子对立式石墨舟(10)表面进行轰击，并加快化学反应速率。
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