用于涂布基材的连续式设备与方法

技术领域

本发明涉及用于涂布基材的连续式设备(Durchlaufanlage)，特别是真空连续式设备，以及涉及涂布基材的方法，特别是真空方法。特别地，本发明涉及连续式设备，所述连续式设备被配置用于涂布较轻基材，特别是硅晶圆。所述连续式设备和所述方法可以被配置用于连续涂布基材。

背景技术

连续式基材加工设备例如由EP 2 276 057 B1而为已知。其中，借助于基材传送系统将基材带至真空处理腔室中，并在处理之后再次取出。此处使用水平基材载体作为基材传送系统，基材平放在所述基材载体上。

US 2013/0031333A1公开一种用于处理多个基材的设备，所述设备包括隔离室。

WO 2015/126439 A1公开一种用于钝化晶体硅太阳能电池的设备和方法。沿传送方向接续地设置多个处理站。

DE 10 2012 109 830 A1公开一种隔离腔室，所述隔离腔室设置在输入侧或输出侧，用于将基材隔离在真空处理设备之内或之外。隔离腔室被设计成使得腔室盖包括：至少一个具有下降底面的下降部，所述下降底面与上缘相距一定距离，并且吸入口设置在腔室盖中。

US 2005/0217993 A1公开一种具有至少两个隔离腔室的多级隔离装置。

DE 10 2010 040 640 A1公开一种用于处理基材的基材处理设备，所述基材处理设备具有至少一个由腔室壁界定的设备腔室，所述设备腔室包括至少一个基材处理装置和至少一个用于确定基材温度的高温计。

US 7 413 639 B2公开一种用于涂布设备的能量和介质连接模块。所述模块用于提供冷却水、压缩空气、处理气体、信号电流、控制电流和阴极电流。

DE 10 2016 107 830 A1公开一种真空腔室配置，所述真空腔室配置具有隔离腔室、处理腔室以及传送装置，所述隔离腔室和所述处理腔室通过基材传送开口彼此耦接，所述传送装置用于传送基材通过基材传送开口。

DE 10 2012 201 953 A1公开一种用AlOx-层涂布基材的方法。

在本发明所属技术领域中，对于诸如晶体硅晶圆等基材的低成本有效处理是非常重要的。此低成本有效处理使得例如太阳能电池在产生电流方面更具竞争力。特别是在包含真空隔离室的连续式设备中，真空隔离室的循环时间可以显著影响设备产量。真空隔离室通常被配置成使得气体压力一般在常压和显著更低的压力(例如，小于100Pa的压力)之间变化，以将基材隔离在生产线内并隔离在生产线外。对于高的设备产量，需要短的循环时间并因此需要快速抽空并填充真空隔离室。

用于提升连续式设备的产量，特别是提升真空隔离室的产量的习知方法通常会增加连续式设备的复杂性和错误率。

发明内容

需要用于在连续式设备中(特别是在真空连续式设备中)涂布基材的经改进的设备和方法。特别地，需要如下的设备和方法：允许以高质量将涂层或层系统沉积到基材上，而实现连续式设备的高产量。需要具有短暂的隔离在内时间和(或)隔离在外时间的设备和方法。需要如下的设备和方法：允许连续式设备的长操作时间和(或)与操作时间相比的短的维修间隔。

提供具有在独立权利要求中所提出的特征的连续式设备和方法。从属权利要求定义实施方式。

根据本发明的一个方面，描述用于涂布基材的连续式设备，所述连续式设备包括：一个处理模块或多个处理模块和用于将所述基材隔离在内或用于将所述基材隔离在外的真空隔离室。所述真空隔离室包括：用于接收具有多个基材的基材载体的腔室，以及用于抽空并填充所述腔室的流体通道配置。所述流体通道配置包括：用于抽空并填充所述腔室的第一通道和用于抽空并填充所述腔室的第二通道，其中所述第一通道和所述第二通道配置在所述腔室的相对侧上。

在此种连续式设备中，其中配置有基材载体的真空隔离室可通过多个通道同时被抽空和(或)填充。第一和第二通道的配置允许快速抽空和(或)填充，其中从基材载体意外地举起基材的风险较低。

第一通道和第二通道可在水平方向上彼此间隔开。

第一通道和第二通道可在传送方向上或在横截于传送方向的水平方向上延伸的方向上彼此间隔开。腔室可包括两个主表面和四个侧壁区域，所述两个主表面限定平行于基材平面或传送平面的腔室。

流体通道配置可以配置在侧壁区域上。

替代地，流体通道配置可配置在与侧壁区域相邻的主表面上，或者整合在与侧壁区域相邻的区域内的主表面中。

流体通道配置可包括配置在腔室的其中一个侧壁区域上的第一对通道。第一对通道可包括第一通道和额外的第一通道。第一对通道的通道可透过第一溢流开口彼此连通。第一开槽板可以配置在第一对通道的通道之间。

第一对通道的通道可迭置(即竖向偏移)配置并且(或)第一开槽板可位于基本上水平的平面中。

第一对通道的通道可配置成使得在操作中，在第一对通道的通道之间发生竖向上的气流。

第一对通道的通道可配置为在水平方向上彼此相邻错开且(或)第一开槽板可位于基本上竖直的平面中。

第一对通道的通道可配置成使得在操作中，在第一对通道的通道之间发生水平方向上的气流。

流体通道配置可包括配置在腔室的另一侧壁区域上的第二对通道。第二对通道可包括第二通道和额外的第二通道。第二对通道的通道可经由第二溢流开口彼此连通。第二开槽板可以配置在第二对通道的通道之间。

第二对通道的通道可迭置(即竖向偏移)配置并且(或)第二开槽板可位于基本上水平的平面中。

第二对通道的通道可配置成使得在操作中，在第二对通道的通道之间发生竖向上的气流。

第二对通道的通道可配置为在水平方向上彼此相邻错开并且(或)第二开槽板可位于基本上竖直的平面中。

第二对通道的通道可配置成使得在操作中，在第二对通道的通道之间发生水平方向上的气流。

至少一个处理模块可包括等离子体源、用于通过分离的气体分配件供应多种处理气体的气体供应装置和用于抽吸处理气体的至少一个气体抽吸装置。等离子体源可例如包含磁控管、电感耦合源或电容耦合源。

本发明的一个方面为：连续式设备可设计为用于各种预处理和涂布工艺的平台，因此如真空隔离室、传送设备、腔室设计、控制设计和自动化设计等基本结构要素普遍适用，而特定应用的等离子体源和真空泵类型(例如磁控溅射或等离子体辅助化学气相沉积(PECVD))相应地适用。

至少一个处理模块包括等离子体源，这个设计允许等离子体辅助激发，例如用于等离子体辅助气相沉积。气体分配件的配置改善了基材上的传送率并且(或)减少了处理区域中设备部件的不期望的涂布。

具有等离子体源的至少一个处理模块可包括：第一气体抽吸装置和第二气体抽吸装置，所述第一气体抽吸装置的抽吸开口沿着基材的输送方向配置在等离子体源上游，所述第二气体抽吸装置的抽吸开口沿着输送方向配置在等离子体源下游。抽吸开口的配置减少了处理区域中系统部件的不期望的涂布或污染。

等离子体源和气体供应装置可组合在设备部件中，所述设备部件可作为模块从连续式设备拆卸。通过将等离子体源和气体供应装置作为部件而从连续式设备拆卸并由更换部件替换，可缩短维护时间。

连续式设备还可包括：传送装置和转移模块，所述传送装置用于连续传送一系列基材载体通过连续式设备的至少一个部分，所述转移模块用于在真空隔离室和传送装置之间转移基材载体。转移模块可配置在真空隔离室和所述处理模块或所述处理模块之间。转移模块可以进行基材载体的缓冲，其中基材载体各自仅在转移模块中短暂停留。替代地或另外地，转移模块可被配置为：在入口真空隔离室的下游将基材载体加速，并将所述基材载体引入连续移动的一系列基材载体中并且(或)在出口真空隔离室的上游将基材载体分离，以将所述基材载体从连续移动的一系列基材载体移除。为了将基材载体从连续移动的一系列基材载体分离，可首先将基材载体加速，以增加到一系列基材载体的紧接着的基材载体的距离，且接着煞停。

所述转移模块可包括温度调节装置。所述温度调节装置可包括加热装置，以从两侧加热所述基材。在将基材隔离在内之后，可在通过生产线之前通过受控加热装置调整限定的基材温度。另一方面，可通过加热装置连续补偿生产线中的基材的辐射损失，并且可保持良好的处理条件。转移模块可配置成冷却基材，特别是当转移模块位于所有处理模块的下游时。

真空隔离室可为用于将所述基材隔离在内的真空隔离室。

所述连续式设备还可包括：用于将所述基材隔离在外的第二真空隔离室。所述第二真空隔离室可包括：用于接收所述基材载体的第二腔室以及用于抽空并填充所述第二腔室的第二流体通道配置，其中所述第二流体通道配置包含用于抽空并填充所述第二腔室的第三通道和用于抽空并填充所述第二腔室的第四通道，其中所述第三通道和所述第四通道被配置在所述第二腔室的相对侧上。

通过使用两个真空隔离室(每个真空隔离室通过多个通道被填充和抽空)，在将基材载体隔离在内以及将基材载体隔离在外时，隔离室的工作时间可以保持较少。

连续式设备还可包括第二转移模块，用于将基材载体从传送装置转移到不连续工作的第二真空隔离室。

连续式设备可配置成在第一真空隔离室和第二真空隔离室之间将基材传送通过连续式设备，而不中断真空。

连续式设备可包括多个处理模块和至少一个配置在两个处理模块之间的传送腔室。传送腔室可用于基材载体在处理模块之间的短期缓冲并且(或)可确保不同处理模块中的处理气体的分离。

传送腔室可配置成在两个处理模块之间转移基材。

连续式设备可配置成通过分离的气体分配件将含氮的第一处理气体和含硅的第二处理气体供应到具有等离子体源的处理模块中。这允许使用所述设备来产生SiN

连续式设备可为用于制造太阳能电池的连续式设备，特别是真空连续式设备。连续式设备可特别为用于根据PERX-技术制造具有钝化背侧的电池的连续式设备。PERX系具有钝化射极和钝化背侧的电池家族，其中X可代表C(“PERC-钝化射极背面电池”)，代表T(“PERT-钝化射极和具有完全扩散背表面场的背面电池”)，代表L(“PERL-钝化射极和具有局部扩散背表面场的背面电池”)或PERC-电池的其他变型。替代地或另外地，连续式设备可用于制造异质接面太阳能电池(HJT)或具有钝化接点的太阳能电池，例如POLO或TopCON-电池。

连续式设备可配置成涂布直排配置的PERX-太阳能电池的第一侧(例如前侧)和第二侧(例如背侧)。如此可低成本并且有效地制造PERX-太阳能电池。

连续式设备可配置成将含氧的第三处理气体和含铝的第四处理气体供应到具有额外的等离子体源的额外的处理模块中。这允许使用所述设备来产生由AlO

连续式设备可为用于施加抗反射涂层和(或)钝化层的连续式设备。

真空隔离室可配置成使得：当在腔室的抽空过程或填充过程期间压力变化率超过100hPa/s，优选超过300hPa/s时，基材的前侧表面和后侧表面之间或基材载体的前侧基材载体表面和后侧基材载体表面之间的动态压力差最大为10Pa，优选地最大为5Pa，更优选地最大为4Pa。

连续式设备可为用于涂布晶体硅晶圆的连续式设备。晶体硅晶圆可为单晶、多晶或复晶。但连续式设备不限于硅晶圆。

连续式设备可配置为每小时处理至少4000个基材，优选每小时处理至少5000个基材。

连续式设备的循环时间可小于60秒，优选小于50秒，更优选小于45秒。连续式设备的循环时间是如下的时间：工艺(例如，在真空隔离室处将基材载体隔离在内/隔离在外)运行一次且真空隔离室再度可用于下个工艺。

因此，循环时间小于连续式设备的运行时间，所述运行时间是从装载隔离室装载到卸载隔离室卸载的整个连续式设备运行所需的时间。

连续式设备中和(或)处理模块中的平均传送速度可为至少25mm/s，优选为至少30mm/s，更优选为至少33mm/s。

连续式设备中的平均传送速度可取决于连续式设备的流量。在平均传送速度>25mm/s的情况下，可实现每小时至少4000个基材的流量。优选地，对于每小时5000至6000个基材的流量，选择33mm/s至43mm/s的平均传送速度。

转移模块中的系列形成和系列解散时的最大速度可显著大于平均传送速度，且优选地<750mm/s。

用于抽空真空隔离室的工作时间可小于25秒，优选地小于20秒，更优选地小于18秒。用于填充真空隔离室的工作时间可小于16秒，优选地小于10秒，更优选地小于6秒。

基材载体可配置成接收至少30个，优选地至少50个，更优选地至少64个基材。

真空隔离室可被配置成：使得每个基材的抽空时间(被确定为真空隔离室的抽空时间除以基材载体中的基材总数)和(或)每个基材的填充时间(被确定为真空隔离室的填充时间除以基材载体上的基材总数)小于600毫秒，优选小于500毫秒，并且更优选小于400毫秒。

至少一个处理模块可包括溅射阴极。

根据另一方面，提供一种在包括一个处理模块或多个处理模块的连续式设备(特别是真空连续式设备)中涂布基材的方法。所述方法包括以下步骤：使用第一真空隔离室将基材隔离在连续式设备内。所述方法包括以下步骤：在所述处理模块或所述处理模块中处理基材。所述方法包括以下步骤：使用第二真空隔离室将基材隔离在连续式设备外。第一和第二真空隔离室中的至少一个包括：腔室，所述腔室用于接收其上保持有基材的基材载体，以及用于抽空并填充腔室的流体通道配置，其中流体通道配置包含用于抽空并填充腔室的第一通道和用于抽空并填充腔室的第二通道，其中第一通道和第二通道配置在腔室的相对侧上。

第一真空隔离室和第二真空隔离室可各自被配置成使得：当在腔室的抽空过程或填充过程期间压力变化率超过100hPa/s，优选超过300hPa/s时，基材的前侧表面和后侧表面之间或基材载体的基材载体表面之间的压力差最大为10Pa，优选地最大为5Pa，更优选地最大为4Pa。

基材可为晶体硅晶圆。

所述方法可用于制造太阳能电池。所述方法可特别用于制造以下太阳能电池中的一个：PERC(钝化射极背面电池)-电池；PERT(钝化射极和具有完全扩散背表面场的背面电池)-电池；PERL(钝化射极和具有局部扩散背表面场的背面电池)-电池；异质接面太阳能电池；具有钝化接点的太阳能电池。

所述方法可由根据本发明的连续式设备执行。

可在实施方案中实现的所述方法的其他特征以及由此实现的各效果对应于参考根据本发明的连续式设备而描述的可选特征。

所述连续式设备与所述方法可用于执行等离子体辅助化学气相沉积(PECVD)，但不限于此。可通过电感耦合等离子体源(ICP)来执行PECVD，但不限于此。

所述连续式设备与所述方法可用于在传送基材通过连续式设备的多个处理模块期间连续处理所述基材。

所述连续式设备与所述方法可用于：制造PERX-硅电池，用于施加抗反射涂层、钝化涂层或用于进行物理气相沉积(PVD)，可用于施加透明导电涂层(如TCO、ITO、AZO等)，用于施加接触层，用于施加全表面金属涂层(例如Ag、Al、Cu、NiV)或用于施加阻挡层，但不限于此。

根据本发明的连续式设备与方法允许具有基材的基材载体之短暂的隔离在内时间和(或)隔离在外时间。可以在基材上沉积高质量的层或层系统，其中同时可提高连续式设备的生产率。用于涂布每个基材的成本可保持很低。

附图说明

接着将参考附图详细描述本发明的实施方案，其中相同的符号表示相同或相似的元件。

图1A以俯视图示出根据实施方案的连续式设备的示意图。

图1B以侧视图示出根据实施方案的连续式设备的示意图。

图1C以侧视图示出根据实施方案的连续式设备的示意图。

图2是根据实施方案的连续式设备的示意图。

图3是根据实施方案的连续式设备的示意图。

图4是根据实施方案的连续式设备的示意图。

图5是根据实施方案的连续式设备的示意图。

图6是根据实施方案的连续式设备的示意图。

图7示出根据实施方案的连续式设备的真空隔离室的局部透视图。

图8示出图7的真空隔离室的局部剖面图。

图9示出图7的真空隔离室的剖面图。

图10示出图7的真空隔离室的局部断面透视图。

图11示出根据实施方案的连续式设备的真空隔离室的示意图。

图12示出根据实施方案的当抽空连续式设备的真空隔离室的腔室时第一基材载体表面上的流场。

图13示出根据实施方案的当抽空连续式设备的真空隔离室的腔室时第二基材载体表面上的流场。

图14示出SiN

图15示出SiN

图16示出SiN

图17示出单个SiN

具体实施方式

虽然参考附图描述优选或有利的实施方案，但是在其他实施方案中可实现额外的或替代的技术方案。虽然，例如，在图式中示出用于基本上矩形基材的基材载体，但是根据本发明的连续式设备和方法还可用于非矩形基材，例如圆形基材。虽然在某些附图中示出的实施方案中，真空隔离室的腔室是通过设置在相对端侧上的通道被抽空与注满，但是在其他实施方案中，通道也可被配置在真空隔离室的腔室的纵向侧上。

图1A以俯视图示出用于处理基材，特别是用于涂布基材103的连续式设备100的示意图。图1B和1C示出连续式设备100的实施方案的示意性侧视图。

连续式设备100包括基材载体102(又称为“载体”)，所述基材载体102可以容纳多个基材103。例如，基材载体102可被配置成容纳至少40个，优选至少50个，优选至少64个基材。

连续式设备100包括第一真空隔离室110，用于将基材载体102连同基材103一起隔离在内。连续式设备100包括第一转移模块120。第一转移模块120被配置为将基材载体从不连续工作的第一真空隔离室110转移到连续式设备100的传送装置上的连续传送的一系列基材载体中。第一转移模块120可包括用于加速基材载体的部件，以将所述基材载体转移到连续传送的一系列基材载体中。第一转移模块120可被配置为使基材载体102可在所述第一转移模块120中短暂停留。

连续式设备100包括处理模块130。处理模块130可被配置为在连续传送期间通过处理模块130涂布基材103。处理模块130可被配置为用于执行等离子体辅助化学气相沉积(PECVD)。处理模块130可被配置为施加抗反射涂层或钝化层。处理模块130可被配置来执行物理气相沉积(PVD)，以施加透明导电涂层(例如TCO、ITO、AZO等)，以施加接触层，从而施加全表面金属涂层(例如Ag、Al、Cu、NiV)或以施加阻挡层，但不限于此。

处理模块130可包括至少一个等离子体源133和用于不同处理气体的气体分配件137。气体分配件137可以与等离子体源133一体成型。等离子体源133可为电感耦合等离子体源(ICP)或电容耦合等离子体源，用于产生仅示意性示出的等离子体139。等离子体源可包括溅射阴极。等离子体源133可包括变频发电机或可与变频发电机耦接。

处理模块130可包括加热装置131、138，以从至少一个侧加热处理模块130中的基材。

处理模块130可包括用于抽吸反应气体的抽吸口(图1中未示出)，其中抽吸开口在传送方向101上配置在等离子体源133之前和之后。

等离子体源133和用于不同处理气体的气体分配件137可以形成为可模块化替换的组件。等离子体源133和气体分配件137可作为一个组件从处理模块130被拆下并且以另一个相同构造的组件替换，同时对最初安装的等离子体源133和气体分配件137进行维护。

气体分配件137可各自被配置为横截于传送方向101。气体分配件137可各自包括具有至少一个排出开口或具有多个开口的管，用于产生限定的气体分配。

通过使用等离子体源133，所述等离子体源133特别地可横截于传送方向101以直线延伸，并且通过借助于分离的气体分配件137供应处理气体以及在等离子体源133之前和之后抽吸处理气体，可实现良好的层质量。气体分配件137和抽吸的配置改善了基材上的传送速率并且(或)减少了处理区域中的部件的不希望的涂层。通过减少不希望的涂层可减少设备污染。在需要清洁维护(特别是处理区域)之前，污染越少，生产阶段就越长。为了维护目的，可完全移除等离子体源133和气体分配件137和气体引导设备，并由第二等离子体源以及与所述第二等离子体源一体成型的气体分配件代替。通过等离子体源133的设置和更换，可缩短维护所需的时间。受污染的等离子体源133的清洁可与连续式设备100的使用操作并进，使得在下次维护时可使用经修缮的等离子体源。

尽管在图1中仅示出了一个处理模块130，连续式设备100可包含沿着传送方向101接连配置的多个处理模块。多个处理模块可用于沉积不同的层或层系统并且(或)用于涂布基材的第一侧和第二侧。

连续式设备100包括第二转移模块140。第二转移模块140被配置为将基材载体102从连续传送的一系列基材载体转移到不连续工作的第二真空隔离室150。第二转移模块140可包括用于加速和停止基材载体102的部件，以将所述基材载体102从连续传送的一系列基材载体分离并送入到第二真空隔离室150中。

连续式设备100可包括第二真空隔离室150，用于将具有基材103的基材载体102隔离在外。

连续式设备100可包括回送装置190，用于在移除基材103之后回送基材载体102以重新使用基材载体102。

第一真空隔离室110和(或)第二真空隔离室150可配置成使得完整工作循环的循环时间各自小于60秒，优选地小于50秒，更优选地小于45秒。用于抽空真空隔离室的工作时间和(或)用于填充真空隔离室的工作时间可小于25秒，优选地小于20秒，更优选地小于18秒。在一个技术方案中，用于抽空真空隔离室的工作时间可大于用于填充真空隔离室的工作时间。用于抽空真空隔离室的工作时间可小于25秒，优选地小于20秒，更优选地小于18秒。用于填充真空隔离室的工作时间可小于16秒，优选地小于10秒，更优选地小于6秒。

尽管真空隔离室的循环时间短，但为了防止基材103在基材载体102内的位置上的意外移位，第一真空隔离室110和(或)第二真空隔离室150可被配置成使得：在腔室的抽空过程或填充过程期间压力变化率超过100hPa/s，优选超过300h Pa/s时，基材的前侧表面和后侧表面之间或基材载体的基材载体表面之间的压力差最大为10Pa，优选地最大为5Pa，更优选地最大为4Pa。

第一真空隔离室110和(或)第二真空隔离室150可包括多个彼此间隔开的通道，用于填充和抽空相应的真空隔离室110、150的腔室，以使填充和抽空所需的时间保持得小。

图2和图3各自示出俯视连续式设备100的示意图，其中设置第一通道111和第二通道112以填充和抽空第一真空隔离室110的腔室。第一通道111和第二通道112可如图2所示出地，横截于连续式设备100的传送方向101配置在第一真空隔离室110的相对端侧上。第一通道111和第二通道112可如图3所示出地，平行于连续式设备100的传送方向101配置在第一真空隔离室110的相对纵侧上。

尽管示出用于第一真空隔离室110的通道111、112，但第二真空隔离室150可替代地或另外地包括多个通道的相应配置，以用于填充和抽空第二真空隔离室150的腔室。

连续式设备100可被配置为以水平定向将具有基材103的基材载体102传送通过连续式设备100。可在第一转移模块120和处理模块130中的一个或多个中设置加热装置。加热装置可被配置成从基材103的上侧和下侧加热基材103。转移模块120和处理模块130可各自包括配置在基材载体102的传送平面上方的第一加热装置和配置在基材载体102的传送平面下方的第二加热装置。

连续式设备的流量由等离子体源的数量和等离子体源的宽度决定。通过高涂布率和高传送率可以保持少的所需等离子体源数量。通过具有短循环时间的真空隔离室110和(或)150的设计实现基材的隔离在内与隔离在外，这将参考图7至图13更详细地描述。等离子体源与高传送率和快速隔离在内/隔离在外的组合实现了高流量。

图4是根据一个实施方案的连续式设备100的示意性侧视图，所述连续式设备100被配置为施加钝化/抗反射涂层。连续式设备包括第一真空隔离室110、第一转移模块120、处理模块130、第二转移模块140和第二真空隔离室150，它们可具有参照图1至图3所描述的构造和功能。

第一转移模块120和处理模块130各自包括加热装置121、122、131、132。转移模块120的加热装置121、122可被配置为从至少一个侧面并且有利地从两个侧面加热转移模块120中的基材103。处理模块130的加热装置131、132可以被配置为从至少一个侧面且有利地从两个侧面加热处理模块130中的基材103。第二转移模块140可以可选地包括用于冷却基材的装置(未示出)。

可通过可选的自动装载设备108将基材103插入基材载体102中。替代地或另外地，可通过可选的自动卸载设备109从基材载体102移除经涂布的基材。

处理模块130包括等离子体源133、134，所述等离子体源133、134具有用于不同处理气体的气体分配件。通过等离子体源133、134的分开的气体分配件，例如含氮的第一处理气体(例如NH

可选地，处理模块130可在多个等离子体源133、134之间包括中间区域136，在所述中间区域136中不产生等离子体，而是可通过加热装置从两侧加热基材103。在进一步的技术方案中，也可省略中间区域136。

中间区域136可以可选地包含一个或多个进气歧管。进气歧管135、136可以与(未示出的)真空产生设备连接以产生所希望的工艺压力。

通常，在处理区域中，反应气体可通过气体入口进入等离子体区域中，并在所述等离子体区域中被激活。与所述反应气体分开，层形成剂/前驱物可作为与第一气体分离的气体，在基材表面和传送装置附近并远离等离子体产生器地被引入。

可组合多个处理模块，以用更复杂的层系统涂布基材和(或)在第一侧上以及第二侧上涂布基材，如参考图5和图6进一步所描述的。

图5是根据一个实施方案的连续式设备100的示意性侧视图，所述连续式设备100被配置为将钝化层和抗反射涂层施加在硅晶圆的第二侧(例如背侧)上。连续式设备包含第一真空隔离室110、第一转移模块120、第一处理模块130a、第二处理模块130b、第二转移模块140和第二真空隔离室150，它们可包括参照图1至图4所描述的构造和功能。

可通过可选的自动装载设备108将基材103插入基材载体102中。替代地或另外地，可通过可选的自动卸载设备109从基材载体102移除经涂布的基材。

在第一处理模块130a和第二处理模块130b之间设置传送腔室170，所述传送腔室170确保第一处理模块130a和第二处理模块130b之间的气体分离。传送腔室170可将基材载体102隔离在第一处理模块130a和第二处理模块130b之间，所述基材载体102具有保持在所述基材载体102上的基材103。

转移模块160a、160b可在连续传送的一系列基材载体和不连续工作的传送腔室170之间转移基材载体102。就此，转移模块160a可类似于第二转移模块150地工作，并从传送装置接收基材载体102，将所述基材载体102从所述系列基材载体分离，然后将所述基材载体102转移到传送模块170中。为了将所述基材载体102从所述系列基材载体分离，转移模块160a中的基材载体102可首先被加速然后被减速。转移模块160b可类似于第一转移模块120地工作，并从传送模块170接收基材载体102，加速所述基材载体102并将所述基材载体102插入连续传送的一系列基材载体中。

第一转移模块120、处理模块130a、130b、转移模块160a、160b和传送腔室170可各自包括加热装置121、122、131、132、161、162、171、172。转移模块120的加热装置121、122可被配置为从至少一个侧面并且有利地从两个侧面加热第一转移模块120中的基材103。处理模块130a、130b的加热装置131、132可被配置为从至少一个侧面并且有利地从两个侧面加热处理模块130a、130b中的基材103。相应的加热装置可以存在于转移模块160a、160b和传送腔室170中。第二转移模块140可以可选地包括用于冷却基材的装置。

第一处理模块130a可被配置为施加钝化层。第一处理模块130a可被配置为沉积氧化铝子层。为此，可通过气体入口将含氧气体(例如O

第二处理模块130b可被配置为施加抗反射涂层。第二处理模块130b包括等离子体源133b、134b，所述等离子体源133b、134b具有用于不同处理气体的气体分配件。通过等离子体源133b、134b的气体分配件，例如含氮的第一处理气体(例如NH

图6是根据一个实施方案的连续式设备100的示意性侧视图，所述连续式设备100被配置为将钝化层和抗反射涂层施加在硅晶圆的第二侧上，且还配置为将抗反射涂层施加在硅晶圆的第一侧上。

连续式设备100包括第一真空隔离室110、第一转移模块120、第一处理模块130a、传送模块170和转移模块160a、160b、第二处理模块130b、第二转移模块140和第二真空隔离室150，它们可包括参照图1至图5所描述的构造和功能。可通过可选的自动装载设备108将基材103插入基材载体102中。替代地或另外地，可通过可选的自动卸载设备109从基材载体102移除经涂布的基材。

连续式设备100还包含第三处理模块130c，所述第三处理模块130c配置为将抗反射涂层施加在硅晶圆的第一侧上。

第三处理模块130c包括一个或多个等离子体源，所述一个或多个等离子体源具有用于不同处理气体的气体分配件。通过气体分配件，例如含氮的第一处理气体(例如NH

在第三处理模块130c中，ICP源和气体分配件配置在相对于传送平面不同于第二处理模块130b的另一侧上。例如，第二处理模块130b中的ICP源可配置在基材载体的传送平面下方，且第三处理模块130c中的ICP源可配置在基材载体的传送平面上方。

下面将描述连续式设备在施加包括钝化层和抗反射涂层的层系统时的运作方式，例如以图5和6的连续式设备所进行的运作方式。

为了在半导体晶圆背面涂布AlO

基材103在基材载体102上经由第一真空隔离室110被送入。在第一真空隔离室110中，在基材载体中的基材进入处理模块130a、130b之前，压力从大气压降低至小于10kPa，优选小于1kPa，更优选小于100Pa的压力。

具有基材103的基材载体102从第一真空隔离室110被转移到第一转移模块120中，所述第一转移模块120可用于短期缓冲。可以调节第一转移模块120中的温度。优选在此加热基材103。可通过调节转移模块120的选择性存在的加热装置来进行温度调节。通过形成连续的一系列基材载体，在转移模块120内进行从不连续传送基材载体102到连续传送基材载体102的转变。

连续式设备的传送装置可允许两个连续基材载体之间的距离设定在限定的范围内。为此，必须首先加速随后的基材载体，并且当达到至前一个基材载体的距离时，使速度调适为系列速度。这可在转移模块120中进行。

一系列基材载体以传送装置的限定速度通过处理区域。

为了改善层质量与工作安全性并且减少危险来源，通过传送腔室170分离不同的处理区域可为有利的。可通过间隙阀/间隙闸分开不同区域。传送腔室170防止处理气体在基材传送期间在处理区域之间混合。在前往到下一个处理区域之前，调适传送腔室170中的参数(例如，压力)。

连续的一系列基材载体在传送腔室170之前在转移模块160a中解散并且在第二真空隔离室150之前在第二转移模块中解散，使得单个基材载体可从一个处理区域转移到下一个处理区域中或第二真空隔离室150中。

在第二真空隔离室150中，来自连续式设备100得具有基材的基材载体被隔离在大气压中。可调节在最后一个处理区域之后和第二真空隔离室150之前的第二转移模块140中的温度。特别地，在离开连续式设备之前，可降低基材载体和基材的温度。特别优选地，第二转移模块140被配置用于冷却基材载体和基材。

在处理模块130a、130b的处理区域中，反应气体可通过气体入口进入等离子体区域并在此处被激活。与第一气体分开，层形成剂/前驱物可作为气体，在基材表面或传送装置附近并远离等离子体产生器被引入。在传送装置和第二气体入口之间进行气体抽吸。在通过图5和图6的连续式设备100之后，基材包括层系统，所述层系统包括由氧化铝和氮化硅构成的子层。

涂布有氧化铝层的基材具有令人满意的层分布、令人满意的质量和令人满意的寿命。涂布有氧化铝的基材的质量和寿命取决于沉积薄层的折射率和密度或孔隙率。通过选择等离子体产生器与合适的处理参数(压力、气体流量、温度、等离子体功率等)并结合设备几何，可以产生所需的层特性。

对于等离子体产生器，具有等离子体的电容与电感激发的等离子体源可以用于图1至图6的连续式设备中。更优选的是线性ICP源，所述线性ICP源具有在13MHz至100MHz之范围内的至少一个激发频率。ICP源用于在>1000mm，优选>1500mm，更优选>1700mm的长度上产生等离子体。RF产生器可具有>4kW，优选地>6kW，更优选地为7kW至30kW，并且更优选地为8kW至16kW的功率。RF产生器可以脉冲操作。

在连续式设备100中，基材可以从第一真空隔离室110传送到第二真空隔离室150而不中断真空。

连续式设备100可允许产生具有低孔隙率和对折射率n有良好控制的均匀氧化铝层。

连续式设备100可允许有效地涂布基材(优选为硅晶圆)，所述基材可为单晶、多晶(multi-kristalline)或复晶(polykristalline)硅晶圆，但不限于此。

连续式设备100可被配置成在处理区域上用真空泵抽吸反应产物。优选地，可为用于沉积氧化铝的处理模块130a和用于沉积氮化硅的处理模块130b或处理模块130b、130c提供分开的真空系统。

连续式设备100可被配置成使反应产物在处理区域中的停留时间最小化，使得所述反应产物不致结合到涂层中。为此，可提供反应产物的主动抽吸。

连续式设备100可被配置成横于传送方向101均匀地抽吸反应产物，以在涂布宽度上产生相同条件。

连续式设备100可被配置成相对于基材平面和等离子体激发来控制前驱物的流动方向。这可通过气体分配件的合适几何形状来实现。

连续式设备100可包括相对于传送平面的不同的等离子体源配置。连续式设备100可包括配置在传送平面上方的第一等离子体源以及配置在传送平面下方的第二等离子体源，所述第一等离子体源用于涂布第一基材侧，所述第二等离子体源用于涂布与第一基材侧相对的第二基材侧。

连续式设备的处理模块130a、130b、130c可包括多个等离子体源。

传送腔室170可包括自己的真空系统。

为了解决高沉积速率和高层质量之间的冲突，连续式设备100可被配置成产生多个薄层(子层)而非单一厚层。可将对功能的要求分给子层。例如，可在基材和层之间的界面处沉积具有良好钝化的抗反射涂层并沉积另一光学层，以形成双层系统。

同一类型的等离子体源可用于不同的工艺和不同的处理模块。

等离子体源的分离气体供应允许相邻等离子体源133/134和133a/133b的层特性的更大变化，这是由于可改变气体组成。

通过在等离子体源之间抽吸气体，可更好地解耦相邻的等离子体源。

在每个所描述的连续式设备100中，可选的加热装置可包括IR辐射器和(或)电阻加热器。可控制加热装置以调节基材温度。

为了实现每个基材的短处理时间，第一真空隔离室110和(或)第二真空隔离室150可被配置成：可实现真空隔离室的短工作时间。将参考图7至13描述真空隔离室10的示例性设计，所述真空隔离室10可作为第一真空隔离室110和(或)第二真空隔离室150。

图7示出真空隔离室10的局部透视图，其中未示出真空隔离室10的腔室30的腔室上部38。图8示出真空隔离室10的腔室30的末端区域的局部剖面图。图9示出腔室30的剖面图。图10示出腔室30的局部剖切透视图。

腔室30配置为容纳基材载体102。基材载体102包括多个用于基材的搁架(Ablagen)。在这种情况下，基材可各自定位在基材载体102上，使得当基材定位在基材载体102上或基材载体102中时，基本上防止了经由基材载体102中存在的开口而形成的压力平衡。

腔室30包括腔室上部38和腔室下部39。腔室上部38包括第一内表面31，所述第一内表面31在隔离基材期间面向基材载体102。腔室下部39包括第二内表面32，所述第二内表面32在隔离基材期间面向基材载体102。第一内表面31和第二内表面32有利地基本上是平面的。基材载体102包括第一基材载体表面21，所述第一基材载体表面21在隔离基材期间面向第一内表面31。基材载体102包括第二基材载体表面22，所述第二基材载体表面22在隔离基材期间面向第二内表面32。

腔室30具有内部容积。腔室30的内部容积可为至少100升，优选200至500升。

真空隔离室10可包括输送装置40。输送装置40包括用于输送基材载体的驱动部件41。驱动部件41设计成在一个行进方向上移动基材载体102。驱动部件41可为多个输送滚轮，所述多个输送滚轮沿着行进方向彼此间隔地配置在腔室30上。基材载体102可搁置在驱动部件41上。

驱动部件的轴可位于腔室底板下方的真空隔离室中。优选地，所述轴在隔离室内部分地进入腔室底板中以使真空隔离室腔室的容积最小化。

如图8和9所示出，输送装置40被配置成将基材载体102定位在腔室30的第一内表面31和第二内表面32之间。

真空隔离室10可被配置成使得在填充和(或)抽空期间，第一基材载体表面21和第二基材载体表面22之间的静压差保持较低，例如当腔室被填充或抽空时小于10Pa，优选小于5Pa，更优选小于4Pa。为此，可采取各种措施：

真空隔离室10通过多个通道被填充并被抽空。

输送装置40可以定位基材载体102，使得基材载体102中的基材至腔室的第一内表面31和第二内表面32的距离基本上相等。

腔室的内表面和相对的基材载体表面之间的距离与基材载体的(图12和图13中所示的)长度L的比率小于0.1，优选小于0.05，更优选小于0.025。这有利地适用于以下比例：第一内表面31和第一基材载体表面21之间的第一距离d

在由输送装置40定义的基材载体102的行进方向上，气体可沿着行进方向并且逆着行进方向被引入和(或)被抽出，使得气体在基材载体102的两个半部上以不同的方向流动，如图12和13所示出。

真空隔离室10可包括流体通道配置，所述流体通道配置被配置成允许横截于基材载体行进方向的基本均匀的气流。例如，可通过流体通道配置来避免在基材载体表面21、22上方的对角气体流动

通过上述措施和可选的进一步措施，可实现在第一基材载体表面21和第二基材载体表面22上的沿竖向彼此间隔开的两个点处，在抽空腔室30时的气流速度每次基本上相同。此外，在第一基材载体表面21和第二基材载体表面22上的沿竖向彼此间隔开的两个点处，在填充腔室30时的气流速度可每次基本上相同。当基材载体102对称地定位在第一内表面31和第二内表面32之间时，第一基材载体表面21与第一内表面31之间的区域中的气流的流动阻力和第二基材载体表面22与第二内表面32之间的区域中的气流的流动阻力可基本上相同，以最小化第一基材载体表面21和第二基材载体表面22之间的动态和静态压力差。例如，基材载体102和第一内表面31之间的第一流动阻力与基材载体102和第二内表面32之间的第二流动阻力的比率可在0.95和1.05之间，并且优选地在0.97和1.03之间。

通过以下设计：第一内表面31和第一基材载体表面21之间的第一距离d

如果腔室在两个相对侧上被填充/或抽空，特别是第一距离d

水平放置在输送装置40上的基材载体102的尺寸可大于1m

真空隔离室30包括：用于抽空并填充腔室30的流体通道配置51、52、56、57。流体通道配置可包括第一通道51，腔室30可通过所述第一通道51被填充和抽空。第一通道51可被配置在腔室30的端侧上，基材载体102经由所述端侧被移入腔室30中或者被移出腔室30。第一通道51可横截于基材载体102的行进方向延伸。在另一个设计中，第一通道51可被配置在腔室30的纵向侧上并且平行于基材载体102的行进方向延伸。

与第一通道51相对地，可配置第二通道56。第二通道56可允许腔室30的填充和抽空。在操作中，腔室30可通过第一通道51和第二通道56同时被抽空。在操作中，腔室30可通过第一通道51和第二通道56同时被填充。通过在腔室30的相对侧上同时填充或抽空，流过基材载体102上的最大气体体积减半。

第一通道51和第二通道56配置成使得当填充和(或)抽空时，基材载体102和定位于所述基材载体102上的基材以俯视观察不与第一通道51和第二通道56重叠。因此可避免第一基材载体表面21和第二基材载体表面22之间的压力差。有利地，第一通道51和第二通道56的尺寸各使得在竖向上不会产生明显的压力梯度。这确保了在基材载体102的上侧和下侧上实现相同的抽吸能力和填充能力。

为了减小抽空并填充腔室30时的静压梯度，可使用更复杂的流体通道配置。在第一通道51下方可配置额外的第一通道52。额外的第一通道52可通过一个或多个溢流开口54与第一通道51连通。溢流开口54可各自形成为开槽。一个或多个溢流开口54的面积以俯视观察可以小于，特别是远小于额外的第一通道52在水平截面中的面积。第一通道51和额外的第一通道52之间的溢流开口54被配置和定尺寸，使得在第一通道51的纵向上，在第一通道51和额外的第一通道52之间发生均匀的气体溢流。因此，第一通道51可作为上方平衡通道，并且额外的第一通道52可作为下方平衡通道。第一通道51和额外的第一通道52相组合可以引起压力平衡，使得在抽空或填充期间，沿着第一通道51的纵向不发生流体静压的显著变化，并且在抽空或填充期间，沿着第一通道51的高度不发生流体静压的显著变化。

第一通道51和额外的第一通道52可叠置(即竖向偏移)配置。在此，溢流开口54允许流体在第一通道51和额外的第一通道52之间在竖向上流动。

第一通道51和额外的第一通道52之间的开槽板53a可位于基本上水平的平面中。

在另一实施方案中，第一通道51和额外的第一通道52也可被配置为在水平方向上彼此相邻错开。在此，第一通道51和额外的第一通道52之间的溢流开口54允许流体在水平方向上流动。

如果溢流开口54设置在开槽板中，那么开槽板可以位于基本上竖直的平面中。

因此，第一通道51和额外的第一通道52可作为两个相邻配置的平衡通道。第一通道51和额外的第一通道52相组合可引起压力平衡，使得在抽空或填充期间，沿着第一通道51的纵向不发生流体静压的显著变化，并且在抽空或填充期间，沿着第一通道51的高度不发生流体静压的显著变化。

流体通道配置可以相对于腔室30的中心平面90对称地、特别是镜像对称地形成。在第二通道56下方可配置额外的第二通道57。额外的第二通道57可通过一个或多个额外的溢流开口与第二通道56连通。额外的溢流开口可各自形成为开槽板58a中的开槽。用于使气流偏转的另一个挡板(未示出)可以至少部分地覆盖额外的溢流开口。第二通道56和额外的第二通道57之间的额外的溢流开口被配置并且设定尺寸，使得在第二通道56的纵向上，在第二通道56和额外的第二通道57之间发生均匀的气体溢流。因此，第二通道56可作为上方平衡通道，且额外的第二通道57可作为下方平衡通道。第二通道56和额外的第二通道572相组合可以引起压力平衡，使得在抽空或填充期间，沿着第二通道56的纵向不发生流体静压的显著变化，并且在抽空或填充期间，沿着第二通道56的高度不发生流体静压的显著变化。

第二通道56和额外的第二通道57可叠置(即竖向偏移)配置。在此，溢流开口允许流体在第二通道56和额外的第二通道57之间在竖向上流动。

第二通道56和额外的第二通道57之间的开槽板58a可位于基本上水平的平面中。

在另一实施方案中，第二通道56和额外的第二通道57也可被配置为在水平方向上彼此相邻错开。在此，第二通道56和额外的第二通道57之间的溢流开口允许流体在水平方向上流动。

如果溢流开口设置在开槽板58a中，那么开槽板可以位于基本上竖直的平面中。

因此，第二通道56和额外的第二通道57可作为两个相邻配置的平衡通道。第二通道56和额外的第二通道57相组合可引起压力平衡，使得在抽空或填充期间，沿着第二通道56的纵向不发生流体静压的显著变化，并且在抽空或填充期间，沿着第二通道56的高度不发生流体静压的显著变化。

如图10所示出，可设置额外的元件以使第一通道51和额外的第一通道52之间的气流均匀。溢流开口54可设置在开槽板53a中。用于使气流偏转的挡板53b可以至少部分地覆盖溢流开口54。挡板53b可与开槽板53a一体成型，或者可设置为与开槽板53a不同的单独部件。挡板53b可以是非开槽的。

在额外的第一通道52和额外的第二通道57上可设置开口，所述开口用于与抽空装置连接以抽空腔室30或与填充装置连接以填充腔室30。所述开口可朝腔室30内部用开槽板53a和(或)非开槽挡板53b覆盖，使得进入的气体经由溢流开口54并在挡板53b上偏转后进入腔室30并且整体减速。在填充期间对气体的减速可以通过使用溢流开口54和(或)通过挡板53b来完成。抽空装置可包括泵。填充装置可包括用于气体的进气开口。

当第一通道51和额外的第一通道52在水平方向上彼此错开配置时和(或)当第二通道56和额外的第二通道57在水平方向上彼此错开配置时，也可使用所述设计特征。

腔室30和具有通道51、52、56、57的流体通道配置被设计成使得在腔室30中发生的气流绝不会垂直于定位在基材载体102上的基材。

真空隔离室10可被配置成以两个阶段抽空腔室30。为此目的，真空隔离室10可包括第一泵阀71和第二泵阀72。第一泵阀71和第二泵阀72可被定为不同尺寸，并且可由控制器(未示出)控制，使得在抽空时，第一泵阀71和第二泵阀72依序打开以产生腔室30中的不同压力变化率。第一泵阀71和第二泵阀72都可与额外的第一通道52连通。第一泵阀71可与第一泵歧管61连通，所述第一泵歧管61与额外的第一通道52相邻地配置在腔室30上。第二泵阀72可与第二泵歧管62连通，所述第二泵歧管62与额外的第一通道52相邻地配置在腔室30上。

当腔室30从两个相对侧被抽空时，可在腔室30的相对侧上设置相应的配置，所述相应的配置具有：额外的第一泵阀76、额外的第一泵歧管66、额外的第二泵阀77和额外的第二泵歧管67。控制器可控制泵阀71、72和额外的泵阀76、77，使得第二泵阀72和额外的第二泵阀77在抽空期间在第一时间间隔期间中同时被打开，同时第一泵阀71和额外的第一泵阀76被关闭。第二阀72、77的尺寸可以小于第一阀71、76的尺寸，从而可实现更温和的泵抽。控制器可控制泵阀71、72、76、77，使得第一泵阀71和额外的第一泵阀76在抽空期间在第二时间间隔期间中同时被打开，同时第二泵阀72和额外的第二泵阀77同样被打开或被关闭。

第一泵阀71和额外的第一泵阀76可具有相同的设计。第二泵阀72和额外的第二泵阀77可以具有相同的设计。优选地，仅使用一个泵装置，隔离室由所述泵装置透过腔室30的相对侧抽空。泵装置与第一泵阀71、76和第二泵阀72、77之间的连接可以是对称的，以便在腔室30的两侧实现相等的泵抽功率。在此，所述侧可为腔室30的端侧或纵向侧。

泵阀可通过泵管线63a、63b、68a、68b和分支与至少一个泵连接。泵、第一泵阀71和额外的第一泵阀76可配置为：在第二时间间隔期间中在抽空期间，以至少为100hPa/s，优选至少为300hPa/s，更优选为300hPa/s至500hhPa/s的速率降低腔室内部的压力。

真空隔离室10可被配置成以两个阶段填充腔室30。为此目的，真空隔离室10可包括第一填充阀73和第二填充阀74。第一填充阀73和第二填充阀74可被定为不同尺寸，并且可由控制器控制，使得在填充时，第一填充阀73和第二填充阀74依序打开以产生腔室30中的不同时间压力变化。第一填充阀73和第二填充阀74都可通过填充管线64与额外的第一通道52连通。第一填充阀73和第二填充阀74都可通过额外的填充管线69与额外的第二通道57连通。控制器可控制填充阀73、74，使得在填充期间在第一时间间隔期间中，第一填充阀73被打开而第二填充阀74被关闭。控制器可控制填充阀73、74，使得在填充期间在第二时间间隔期间中，第二填充阀74被打开而第一填充阀73被关闭。在替代实施方案中，在填充期间在第二时间间隔期间中，第一填充阀73和第二填充阀都可被打开。

优选地，仅使用一个填充装置以从两侧填充腔室30。第一填充阀73和额外的第一通道52之间的连接以及第一填充阀73和额外的第二通道57之间的连接可为对称的，以从腔室30两侧以相同的体积流量来填充腔室30。第二填充阀74和额外的第一通道52之间的连接以及第二填充阀74和额外的第二通道57之间的连接可为对称的，以从腔室30两侧以相同的体积流量来填充腔室30。在此，所述侧可为腔室30的端侧或纵向侧。

图11示出真空隔离室30的气动线路图。不同尺寸的第一泵阀71、76和第二泵阀72、77以及不同尺寸的第一和第二填充阀73、74使得能够进行两阶段地抽空腔室和两阶段地填充腔室。就此，在填充期间气体可在腔室的相对侧上对称地进气，并且在抽空期间气体可在腔室的相对侧上对称地被抽出。

所述系统可以鉴于其流体动力学特称而对称地设计。为此，第一填充阀73和腔室30的相对侧之间的连接管线可具有相同的长度和相同的直径并且对称地配置。第二填充阀74和腔室30的相对侧之间的连接管线可具有相同的长度和相同的直径并且可对称地配置。

替代地或另外地，泵和泵阀71、72之间的连接管线可以具有与泵和额外的泵阀76、77之间的连接管线相同的长度和相同的直径。泵阀71、72和隔离腔室的第一侧之间的连接管线可以具有与泵阀76、77和腔室30的相对于第一侧的第二侧之间的连接管线相同的长度和相同的直径。

在此，腔室30的所述侧可以分别是腔室30的纵向侧或端侧。

图12和图13绘示真空隔离室10的操作模式。图12示出在抽空腔室30期间第一基材载体表面21上的气流的速度场81、82。图13示出在抽空腔室30期间第二基材载体表面22上的气流的速度场83、84。由于在相对侧上透过第一通道51和第二通道56抽吸气体，因此产生相对于腔室30的中心平面90大体上镜像对称的速度场。对于第一基材载体表面21上的每个点而言，气流的速度81、82的绝对值和方向等于第二基材载体表面22的相应的相对点处的气流的速度83、84。静压差减小或尽可能消除。

流体通道配置的设计导致沿第一通道51的纵向50均匀的速度场，使得在第一基材载体表面21和第二基材载体表面22上不存在平行于第一通道51的纵向50的压力梯度。因此可以避免不希望的横截流体，所述横截流体可导致基材在基材载体102上或基材载体102中移位。

通过真空隔离室10，降低基材相对于基材载体102的不期望位移以及基材损坏的风险。举例而言，可以将载有64个基材的基材载体102引入隔离室中，然后可将所述隔离室快速抽空或填充。基材载体102的尺寸可以大于2m

具有真空隔离室10(可作为入口隔离室110和(或)出口隔离室150)的连续式设备100允许高质量的层或层系统的有效沉积。结合等离子体辅助化学气相沉积，可特别有效地沉积高质量层系统。

图14示出SiN

图15示出根据一个实施方案的连续式设备中SiN

连续式设备可配置为用于沉积氮化硅。连续式设备可具有至少一个用于沉积氮化硅的处理模块。

氮化硅的沉积可以>20nm m/min，优选>30nm m/min，特别优选>40nm m/min，并且更优选为50nm m/min至80nm m/min的动态沉积速率进行。

氮化硅的沉积可以>4nm/s，优选>5nm/s，并且特别优选>6nm/s的平均沉积速率进行。

可通过SiH

替代地或另外地，氮化硅的沉积速率也可针对性地受RF功率的影响。

通过等离子体源所沉积的氮化硅涂层的平行于传送方向的展延可<50cm，优选<25cm，特别优选<20cm，并且特别优选为5cm至20cm。平行于传送方向的涂层的展延可通过等离子体源开口来确定，特别是通过气体分配件的开口位置，和(或)通过垂直于等离子体源和基材载体之间的传送方向的板来确定。

在沉积氮化硅时，每SiH

在处理空间中，SiN

可通过诸如基材温度和RF功率等工艺参数来控制或调节SiN

可通过调节诸如RF功率、基材温度和气体组成等工艺参数来调节氢含量。沉积的SiN

可通过气体流速，特别是通过SiH

傅立叶转换红外光谱(FTIR)可用于确定氮化硅层中的键结和键结密度。典型的吸收光谱示出于图16中。在波数为600cm

为了制造具有令人满意的质量和令人满意的寿命的SiN

用于沉积具有令人满意的质量和令人满意的寿命的SiN

具有不同子层功能(例如，用于钝化以及作为抗反射涂层)的由SiN

根据实施方案的连续式设备和方法允许沉积a-SiN

就此，可使用电感耦合等离子体源(ICP)，所述电感耦合等离子体源由射频(RF)产生器激发，例如在13MHz至100MHz范围内的激发频率下。ICP源用于在>1000mm，优选>1500mm，特别优选>1700mm的长度上产生等离子体。RF产生器可具有>4kW，优选>6KW，特别优选为7kW至30kW，并且特别优选为8kW至16kW的功率。RF产生器可脉冲操作。

可使用NH

NH

可借以控制或调节沉积速率的一个参数是总气体流量，如图14和图15所示出。通过改变气体组成和基材温度，对于不同的总气体流量，沉积薄膜的特性(光学特性和质量密度)可以保持大致恒定。可以实现>4nm/s，优选>5nm/s并且特别优选>6nm/s的平均沉积速率。

质量密度是沉积薄膜的重要参数，此参数直接影响a-SiN

总氢含量与质量密度有关，并且可与质量密度类似地被控制或调节。可通过FTIR测定氢含量。

通过使用另一种含氧工艺气体，也可沉积次氧化物或氧化物，例如SiN

通过根据实施方案的连续式设备和方法，可实现硅单元上a-SiN

作为氮化硅沉积的替代或补充，连续式设备可配置成沉积氧化铝。连续式设备可包含至少一个用于沉积氧化铝的处理模块。

可在每个等离子体源的动态沉积速率>5nm m/min，优选>8nm m/min，特别优选>10nm m/min，并且特别优选为10nm m/min至20nm m/min的条件下进行氧化铝的沉积。

可以>0.5nm/s，优选>1.0nm/s且特别优选>1.4nm/s的平均沉积速率进行氧化铝的沉积。

可通过含铝前驱物(例如(CH

通过等离子体源所沉积的氧化铝涂层的在传送方向上的展延可<50cm，优选<25cm，特别优选<20cm，并且特别优选为5cm至20cm。平行于传送方向的涂层的展延可通过等离子体源开口来确定，特别是通过气体分配件的开口位置，和(或)通过垂直于等离子体源和基材载体之间的传送方向的板的宽度来确定。

在沉积氧化铝时，每(CH

可通过气体流速，特别是通过(CH

可沉积折射率>1.57的AlO

氧化铝层的其他层特性可为：

层厚度：4nm至30nm，优选4nm至20nm，更优选4nm至15nm

缺陷状态密度：D

界面处的负固定电荷量(“负固定电荷密度”)：

Q

重组速度：S

用于沉积具有令人满意的质量和令人满意的寿命的AlO

图17示出单个SiN

虽然参考图式描述了实施方案，但在其他实施方案中可以采用附加和替代特征。例如，至少一个处理模块不一定需要具有等离子体源。就此，平面磁控管和管状磁控管以及电感和(或)电容耦合等离子体源或通过微波激发的等离子体源可用于不同的涂布方法，例如PVD(物理气相沉积)或PECVD(等离子体辅助化学气相沉积)或其他等离子体工艺(例如：激活、蚀刻、清洁、植入)。可在不中断真空的情况下沉积由单层组成的层系统，类似于参考图5和图6所解释的那样。

连续式设备和方法不仅可用于通过PECVD制造PERX或其他硅电池，施加抗反射涂层或钝化层或进行物理气相沉积(PVD)，还可用于施加透明导电涂层(如TCO、ITO、AZO等)，用于施加接触层，用于施加全表面金属涂层(例如Ag、Al、Cu、NiV)或用于施加阻挡层，但不限于此。

连续式设备可设计为用于各种预处理和涂布工艺的平台，因此如真空隔离室、传送设备、腔室设计、控制设计和自动化设计等基本结构要素普遍适用，而特定应用的等离子体源和真空泵类型(例如磁控溅射或等离子体辅助化学气相沉积(PECVD))相应地适用。

以下的表列方面定义了本发明的进一步实施方案：

方面1：用于涂布基材的连续式设备，包括：

一个处理模块或多个处理模块；和

用于将基材隔离在内或用于将基材隔离在外的真空隔离室，其中真空隔离室包括用于接收具有多个基材的基材载体的腔室。

方面2：根据方面1的连续式设备，其中真空隔离室还包括用于抽空并填充腔室的流体通道配置，其中流体通道配置具有用于抽空并填充腔室的第一通道和用于抽空并填充腔室的第二通道，其中第一通道和第二通道被配置在腔室的相对侧上。

方面3：根据方面1或方面2的连续式设备，其中至少一个处理模块具有等离子体源、用于通过分离的气体分配件供应多种处理气体的气体供应装置和用于抽吸处理气体的至少一个气体抽吸装置。

方面4：根据方面3的连续式设备，其中具有等离子体源的至少一个处理模块包括：第一气体抽吸装置和第二气体抽吸装置，所述第一气体抽吸装置的抽吸开口沿着基材的输送方向配置在等离子体源上游，所述第二气体抽吸装置的抽吸开口沿着输送方向配置在等离子体源下游。

方面5：根据方面3或方面4的连续式设备，其中等离子体源和气体供应装置组合在设备部件中，所述设备部件可作为模块从连续式设备拆卸。

方面6：根据上述方面中的一个的连续式设备，还包括：

传送装置，用于连续传送一系列基材载体通过连续式设备的至少一个部分，和

转移模块，用于在真空隔离室和传送装置之间转移基材载体，其中，转移模块配置在真空隔离室和所述处理模块或所述处理模块之间。

方面7：根据方面6的连续式设备，其中转移模块包括具有温度调节器的加热装置，其中可选地，加热装置被配置成从两侧加热基材。

方面8：根据方面6或方面7的连续式设备，其中

真空隔离室是用于将基材隔离在内的真空隔离室，且

连续式设备还包括：用于将基材隔离在外的第二真空隔离室，其中第二真空隔离室包含：

用于接收基材载体的第二腔室，以及

用于抽空并填充第二腔室的第二流体通道配置，其中第二流体通道配置包括用于抽空并填充第二腔室的第三通道和用于抽空并填充第二腔室的第四通道，其中第三通道和第四通道被配置在第二腔室的相对侧上。

方面9：根据方面8的连续式设备，其中连续式设备还包括：

第二转移模块，用于将基材载体从传送装置转移到不连续工作的第二真空隔离室。

方面10：根据方面8或方面9的连续式设备，其中，连续式设备被配置成在第一真空隔离室和第二真空隔离室之间将基材传送通过连续式设备，而不中断真空。

方面11：根据上述方面中的一个的连续式设备，其中连续式设备包括多个处理模块和至少一个配置在两个处理模块之间的传送腔室。

方面12：根据方面11的连续式设备，其中传送腔室被配置成在两个处理模块之间转移基材。

方面13：根据上述方面中的一个的连续式设备，其中连续式设备被配置成通过分离的气体分配件将含氮的第一处理气体和含硅的第二处理气体供应到具有等离子体源的处理模块中。

方面14：根据方面13的连续式设备，其中连续式设备被配置成将含氧的第三处理气体和含铝的第四处理气体供应到具有额外的等离子体源的额外的处理模块中。

方面14：根据方面13或方面14的连续式设备，其中连续式设备是用于制造太阳能电池的连续式设备，特别是用于制造以下太阳能电池中的一个：PERC(钝化射极背面电池)-电池；PERT(钝化射极和具有完全扩散背表面场的背面电池)-电池；PERL(钝化射极和具有局部扩散背表面场的背面电池)-电池；异质接面太阳能电池；具有钝化接点的太阳能电池。

方面16：根据方面13的连续式设备，其中连续式设备为用于施加抗反射涂层的连续式设备。

方面17：根据上述方面中的一个的连续式设备，其中连续式设备为用于涂布晶体硅晶圆的连续式设备。

方面18：根据上述方面中的一个的连续式设备，其中真空隔离室被配置成使得：当在腔室的抽空过程或填充过程期间压力变化率超过100hPa/s，优选超过300hPa/s时，基材载体的基材载体表面之间的压力差最大为10Pa，优选地最大为5Pa，更优选地最大为4Pa。

方面19：根据上述方面中的一个的连续式设备，所述连续式设备被配置为每小时处理至少4000个基材，优选每小时处理至少5000个基材。

方面20：根据上述方面中的一个的连续式设备，其中连续式设备的循环时间小于60秒，优选小于50秒，更优选小于45秒。

方面21：根据上述方面中的一个的连续式设备，其中连续式设备中的平均传送速度为至少26mm/s，优选为至少30mm/s，更优选为至少33mm/s。

方面22：根据上述方面中的一个的连续式设备，其中用于抽空真空隔离室的工作时间小于25秒，优选地小于20秒，更优选地小于18秒。

方面23：根据上述方面中的一个的连续式设备，其中真空隔离室的腔室包括腔室上部和腔室下部和第一与第二内表面。

方面24：根据方面23的依附于方面2时的连续式设备，其中流体通道配置被配置成使得气流既在第一区域流动又在第二区域中流动，所述第一区域在第一内表面和与第一内表面相对的第一基材载体表面之间，所述第二区域在第二内表面和与第二内表面相对的第二基材载体表面之间。

方面25：根据方面24的连续式设备，其中第一内表面和第一基材载体表面之间的第一距离d1与基材载体长度L的比率小于0.1，优选小于0.05，更优选小于0.025。

方面26：根据方面24或方面25的连续式设备，其中第二内表面和第二基材载体表面之间的第二距离d2与基材载体长度L的比率小于0.1，优选小于0.05，更优选小于0.025。

方面27：根据方面23至26中的一个的连续式设备，其中真空隔离室被配置成使得基材载体和第一内表面之间的第一流动阻力与基材载体和第二内表面之间的第二流动阻力的比率在0.95和1.05之间，优选地在0.97和1.03之间。

方面28：根据方面23至27中的一个的连续式设备，其中当在抽空或填充腔室期间腔室中的压力变化率超过100hPa/s，优选超过300hPa/s时，第一基材载体表面和第二基材载体表面之间的压力差最大为10Pa，优选地最大为5Pa，更优选地最大为4Pa。

方面29：根据方面23至28中的一个的连续式设备，其中基材载体定位于第一内表面和第二内表面之间，使得

|d

其中d

方面30：根据上述方面中的一个的依附于方面2时的连续式设备，其中流体通道配置被如下配置：在填充和(或)抽空腔室时，在第一基材载体表面的至少一个区域上和第二基材载体表面的至少一个区域上产生垂直于第一通道的纵向而定向的气流，并且在第一区域和第二区域中防止平行于第一通道的纵向的横截流动。

方面31：根据上述方面中的一个的依附于方面2时的连续式设备，其中第一通道和第二通道彼此平行。

方面32：根据上述方面中的一个的依附于方面2时的连续式设备，其中第一通道和第二通道被配置在真空隔离室的腔室的端侧上。

方面33：根据上述方面中的一个的依附于方面2时的连续式设备，其中第一通道和第二通道彼此相距至少基材载体的长度。

方面34：根据上述方面中的一个的依附于方面2时的连续式设备，其中第一通道和第二通道被配置为相对于腔室的中心平面镜像对称。

方面35：根据上述方面中的一个的依附于方面2时的连续式设备，其中流体通道配置包括额外的第一通道，所述额外的第一通道通过至少一个溢流开口与第一通道流体连通，并且(或)其中流体通道配置包括额外的第二通道，所述额外的第二通道通过至少一个第二溢流开口与第二通道流体连通。

方面36：根据方面35的连续式设备，还具有用于使第一通道和额外的第一通道之间的流动均匀的装置，所述装置包括至少一个溢流开口，其中可选地，所述溢流开口小于额外的第一通道的横截面；并且(或)

还具有用于使第二通道和额外的第二通道之间的流动均匀的装置，所述装置包括至少一个第二溢流开口，其中可选地，所述第二溢流开口小于额外的第二通道的横截面。

方面37：根据上述方面中的一个的依附于方面2时的连续式设备，其中流体通道配置被配置成在填充和(或)抽空腔室时，以如下方式产生气流：在第一基材载体表面和第二基材载体表面上使在平行于至少一个通道的纵向的方向上的压力梯度最小化。

方面38：根据上述方面中的一个的依附于方面2时的连续式设备，其中第一通道和第二通道垂直或平行于连续式设备中的基材载体的传送方向而延伸。

方面39：根据上述方面中的一个的依附于方面2时的连续式设备，其中连续式设备被配置成在填充和(或)抽空腔室时，将基材载体定位成与第一通道和第二通道不重叠。

方面40：根据上述方面中的一个的依附于方面2时的连续式设备，其中第一通道和第二通道各自包括用于流体连接到填充装置和(或)抽空装置的开口。

方面41：根据上述方面中的一个的依附于方面2时的连续式设备，其中真空隔离室还包括气体挡板，用于在填充期间使气流偏转导向腔室的壁。

方面42：根据上述方面中的一个的连续式设备，其中真空隔离室还包括至少一个连接件，用于连接到抽空装置和(或)填充装置。

方面43：根据上述方面中的一个的连续式设备，其中连续式设备还包括至少一个阀配置，所述阀配置被设置在腔室与抽空装置和(或)填充装置之间。

方面44：根据方面43的连续式设备，其中所述阀配置包括不同尺寸的第一阀和第二阀。

方面45：根据方面44的连续式设备，其中连续式设备包括用于控制第一阀和第二阀的控制器，用于腔室的两阶段填充或两阶段抽空。

方面46：根据方面42至45中的一个的连续式设备，还包括在抽空装置和腔室的相对侧之间的彼此对称设置的流体连通管线和(或)在填充装置和腔室的相对侧之间的彼此对称设置的流体连通管线。

方面47：根据方面46的连续式设备，其中流体连通管线将腔室的相对侧与共同的抽空装置或共同的填充装置连接。

方面48：一种在包括一个处理模块或多个处理模块的连续式设备中涂布基材的方法，其中所述方法包括以下步骤：

使用第一真空隔离室将基材隔离在连续式设备内，

在所述处理模块或所述处理模块中处理基材，以及

使用第二真空隔离室将基材隔离在连续式设备外，

其中第一和第二真空隔离室中的至少一个包括腔室，所述腔室用于接收其上保持有基材的基材载体。

方面49：根据方面48的方法，其中第一和第二真空隔离室中的至少一个包括用于抽空并填充腔室的流体通道配置，其中流体通道配置包括用于抽空并填充腔室的第一通道和用于抽空并填充腔室的第二通道，其中第一通道和第二通道被配置在腔室的相对侧上。

方面50：根据方面48或49的方法，其中第一真空隔离室和第二真空隔离室各自如下配置：使得当在腔室的抽空过程或填充过程期间压力变化率超过100hPa/s，优选超过300hPa/s时，基材载体的基材载体表面之间的压力差最大为10Pa，优选地最大为5Pa，更优选地最大为4Pa。

方面51：根据方面48至50中的一个的方法，其中基材是晶体硅晶圆。

方面52：根据方面48至51中的一个的方法，其中所述连续式设备每小时处理至少4000个基材，优选每小时处理至少5000个基材。

方面53：根据方面48至52中的一个的方法，其中连续式设备的循环时间小于60秒，优选小于50秒，更优选小于45秒。

方面54：根据方面48至53中的一个的方法，其中连续式设备中的平均传送速度为至少26mm/s，优选为至少30mm/s，更优选为至少33mm/s。

方面55：根据方面48至54中的一个的方法，其中真空隔离室的工作时间小于25秒，优选地小于20秒，更优选地小于18秒。

方面56：根据方面48至55中的一个的方法，其中腔室包括腔室上部和腔室下部和第一与第二内表面。

方面57：根据方面56的依附于方面49时的方法，其中流体通道配置被配置成使得气流既在第一区域流动又在第二区域中流动，所述第一区域在第一内表面和与第一内表面相对的第一基材载体表面之间，所述第二区域在第二内表面和与第二内表面相对的第二基材载体表面之间。

方面58：根据方面57的方法，其中第一内表面和第一基材载体表面之间的第一距离d1与基材载体长度L的比率小于0.1，优选小于0.05，更优选小于0.025。

方面59：根据方面57或方面58的方法，其中第二内表面和第二基材载体表面之间的第二距离d2与基材载体长度L的比率小于0.1，优选小于0.05，更优选小于0.025。

方面60：根据方面57至59中的一个的方法，其中基材载体和第一内表面之间的第一流动阻力与基材载体和第二内表面之间的第二流动阻力的比率在0.95和1.05之间，优选地在0.97和1.03之间。

方面61：根据方面57至60中的一个的方法，其中当在抽空或填充腔室期间腔室中的压力变化率超过100hPa/s，优选超过300hPa/s时，第一基材载体表面和第二基材载体表面之间的压力差最大为10Pa，优选地最大为5Pa，更优选地最大为4Pa。

方面62：根据方面57至61中的一个的方法，其中基材载体定位于第一内表面和第二内表面之间，使得

|d

其中d

方面63：根据方面57至62中的一个的方法，其中在填充和(或)抽空腔室时，在第一基材载体表面的至少一个区域上和第二基材载体表面的至少一个区域上产生垂直于第一通道的纵向而定向的气流，并且在第一区域和第二区域中防止平行于第一通道的纵向的横截流动。

方面64：根据方面48至63中的一个的方法，所述方法是由根据方面1至47中的一个的连续式设备实施。

通过根据实施方案的连续式设备和方法可实现各种功效。可改善基材上沉积的涂层或层系统的质量。可提高连续式设备的生产率。具有基材的基材支架的插入和移除时间可以很小，以至于它们不会限制连续式设备的产量。

当用于制造太阳能电池时，可降低太阳能电池涂布的制造成本。可以低成本制造高效太阳能电池，使太阳能电池对于产生电流更具竞争力。前表面和后表面的良好钝化层可有助于减少所形成的Si太阳能电池中产生的电子或电洞的再结合，并防止带电粒子的再结合。

连续式设备提供可扩展的设备概念，因此可以通过调整设备参数来满足产量和生产率的需求。例如，可增加连续式设备和基材载体的宽度，以允许更大的产量。连续式设备的一个真空隔离室或多个真空隔离室可为可扩展的，使得它们可以适应不同的基材通过量。为此，可根据基材载体的尺寸来选择真空隔离室的宽度和(或)长度，基材载体将被隔离以实现期望的额定销量。

可实现减少设备污染。这导致维护工作之间的平均时间增加。平均维护时间可减少。

本发明的实施方案可有利地用于涂布晶圆。根据本发明的连续式设备可为例如矩形或圆形晶圆的涂布设备，但不限于此。

符号说明

10 真空隔离室

21 第一基材载体表面

22 第二基材载体表面

30 腔室

31 第一内表面

32 第二内表面

38 腔室上部

39 腔室下部

40 输送装置

41 驱动部件

50 纵向

51 第一通道

52 额外的第一通道

53a 开槽板

53b 挡板

54 溢流开口

56 第二通道

57 额外的第二通道

58a 开槽板

61 第一泵歧管

62 第二泵歧管

63a 泵管线

63b 泵管线

64 填充管线

66 额外的第一泵歧管

67 额外的第二泵歧管

68a 泵管线

68b 泵管线

69 额外的填充管线

71 第一泵阀

72 第二泵阀

73 第一填充阀

74 第二填充阀

76 额外的第一泵阀

77 额外的第二泵阀

81 速度场

82 速度场

83 速度场

84 速度场

90 中心平面

100 连续式设备

101 传送方向

102 基材载体

103 基材

108 自动装载设备

109 自动卸载设备

110 第一真空隔离室

111 第一通道

112 第二通道

120 第一转移模块

121 加热装置

122 加热装置

130 处理模块

130a 第一处理模块

130b 第二处理模块

130c 第三处理模块

131 加热装置

132 加热装置

133 等离子体源

133a 等离子体源

133b 等离子体源

134 等离子体源

134b 等离子体源

135 进气歧管

136 进气歧管

137 气体分配件

138 加热装置

139 等离子体

140 第二转移模块

150 第二真空隔离室

160a 转移模块

160b 转移模块

161 加热装置

162 加热装置

170 传送腔室

171 加热装置

172 加热装置

190 回送装置

211 反射光谱

212 反射光谱

d1 第一距离

d2 第二距离

L 基材载体长度