PECVD_training

1、張曉輝張曉輝20092009年年7 7月月PECVD全稱：全稱：Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition等離子體增強型化學氣相沉積主要內(nèi)容主要內(nèi)容第一部分：安全知識第一部分：安全知識第二部分：工藝及設備第二部分：工藝及設備第三部分：工藝流程第三部分：工藝流程第四部分：生產(chǎn)操作第四部分：生產(chǎn)操作第一部分：安全知識第一部分：安全知識l氨氣泄露緊急處理方案氨氣泄露緊急處理方案l硅烷泄露緊急處理方案硅烷泄露緊急處理方案一一.氨氣氨氣1.健康危害：健康危害：無水氨氣是一種刺激性、無色、可燃的儲存于鋼瓶的液化壓縮氣體。氨氣會嚴重灼傷眼、皮膚及呼吸道。當它在空氣中

2、的濃度超過15%時有立即造成火災及爆炸的危險。進入濃度超過暴露極限的區(qū)域要佩戴自給式呼吸器。大規(guī)模泄漏時需要全身防護服,并應隨時意識到潛在的火災和爆炸危險。l2.中毒癥狀：中毒癥狀：l眼接觸：眼接觸：暴露在氨氣中會對眼睛造成中度到重度的刺激。l吸入吸入 ：氨氣強烈地刺激鼻子、喉嚨和肺。癥狀可能包括灼傷感、咳嗽、喘息加重、氣短、頭痛及惡心。上呼吸道易受到傷害并導致氣管炎(封閉氣路)。l皮膚接觸：皮膚接觸：接觸蒸汽會造成刺激和灼傷。接觸液體會造成組織凍傷并伴有堿性灼傷和脫水。皮膚長期或多次暴露會引起皮炎。3.急救措施：急救措施：l眼睛接觸：眼睛接觸：用大量的水沖洗，立即進行醫(yī)療處理。l吸入：吸入：

3、將人員移到空氣清新處，若已停止呼吸，采用人工呼吸，若呼吸困難，則輸氧，并迅速進行醫(yī)務處理l皮膚接觸：皮膚接觸：用大量的水沖洗，立即脫掉被污染的衣服。如皮膚接觸液體，脫掉被污染的衣服，用大量溫水沖洗幾分鐘，并立即進行藥物處理。4.個人防護設備：個人防護設備：l通風：通風：應有良好的自然通風或 強制排空，保證氣體濃度低于暴露極限。l對眼的保護對眼的保護: 當搬運鋼瓶時要佩戴安全眼鏡。當連接、斷開氣路或打開鋼瓶閥時需要防護眼鏡和面罩。l對皮膚的保護對皮膚的保護: 當搬運鋼瓶時要使用皮手套。當連接、斷開鋼瓶時需要橡膠或氯丁手套及化學防護服。當進入大規(guī)模泄漏區(qū)是需使用全身封閉防護服。l其它防護設備：其它

4、防護設備：當搬運鋼瓶時建議穿安全鞋，現(xiàn)場需設有安全淋浴及洗眼器。5 5消防措施：消防措施： 立即撤離受影響的區(qū)域。移走所有可能燃燒的物品并進行最大限度的防爆通風。如有可能,切斷氣源。隔離所有泄漏的鋼瓶。若泄漏來自用戶系統(tǒng)，應關(guān)掉鋼瓶閥門，在修復前一定要安全地泄壓并用惰性氣體吹掃。氨氣可以用噴淋水來控制。二二.硅烷硅烷1危害性：危害性： 硅烷為無色、具窒息性的氣味、會與空氣反應、有窒息性影響。與空氣接觸會自燃，燃燒時會釋放出未結(jié)晶的二氧化硅濃煙。主要的健康危害是此氣體在空氣中會自燃且有潛在的劇烈燃燒危害。 高溫或火焰時，若鋼瓶的釋壓裝置故障可能引起鋼瓶爆炸。若硅甲烷在高壓下釋放或在高流速下，可能

5、與空氣形成混合物而發(fā)生延遲性的爆炸。 2中毒癥狀中毒癥狀： 吸吸 入：入：吸入高濃度的硅烷會引起頭痛、頭昏、昏睡、刺激上呼吸道。硅甲烷會刺激粘膜和呼吸系統(tǒng)。高度曝露在硅烷會引起肺炎和肺水腫。 眼睛接觸：眼睛接觸：硅甲烷會刺激眼睛，硅甲烷會分解產(chǎn)生二氧化硅。眼睛接觸到微粒的二氧化硅會感到刺激。 皮膚接觸：皮膚接觸：硅甲烷會刺激皮膚，硅甲烷會分解產(chǎn)生二氧化硅。皮膚接觸到微粒的二氧化硅 會感到刺激。 3急救措施：急救措施： 吸吸 入：入：將患者移至新鮮空氣處，立即請人幫忙打電話求救，若意識不清將患者置于復蘇姿勢，不可喂食，若呼吸停止由受過訓練之人員施以人工呼吸，若心跳停止立即施以心肺復蘇術(shù)，或給予1

6、00%氧氣，對患者保溫，令其舒適，并不時監(jiān)控其呼吸與脈搏，立即送醫(yī)并告知醫(yī)療人員曾接觸此物質(zhì)。 皮膚接觸皮膚接觸: 脫掉受污染衣服，用大量水清洗患部，繼續(xù)用水沖洗至少15分鐘，若患者被灼傷，則以冷水沖灼傷局部，保持其涼爽，若患者之顏面、頸部、頭部或胸部被灼傷,必須由合格醫(yī)師緊急救助，結(jié)束時用干凈衣物覆蓋受傷部位，立即送醫(yī)。 眼睛接觸：眼睛接觸：使用溫水緩慢沖洗15分鐘，并不時撐開眼皮沖洗，隱形眼鏡必先除去或用水沖出來，用濕潤棉棒將眼睛任何可移除之異物移除，沖洗完畢用干凈紗布覆蓋，并以紙膠布固定，立即送醫(yī)。 4消防措施：消防措施： 迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風處，并隔離直至氣體散盡，切斷火源。建

7、議應急處理人員戴自給式呼吸器，穿一般消防防護服。 切斷氣源，噴灑霧狀水稀釋，抽排（室內(nèi)）或強力通風（室外）。如有可能，將殘余氣或漏出氣用排風機送至水洗塔或與塔相連的通風櫥內(nèi)。易燃易爆，在空氣中能發(fā)生爆炸性燃燒，員工應迅速遠離火場，如有條件下穿戴防護服，自給式正壓呼吸器，切斷氣源，不可撲滅明火，如條件不允許，盡量用水冷卻氣瓶，防止氣瓶爆炸。 5個人防護設備：個人防護設備： 呼吸防護：呼吸防護：更換鋼瓶時可使用正壓，全罩式供氣呼吸器具，緊急泄漏時，高濃度時吸入會引起窒息，在爆炸范圍內(nèi)禁止人員進入，緊急時使用自給式呼吸器。 眼睛防護：眼睛防護：全罩面鏡、安全眼鏡。 皮膚及身體防護：皮膚及身體防護：皮

8、手套。緊急狀況時穿防火手套及防火衣，泄漏時緊急處理時使用雙層手套. 其它保護設備：其它保護設備：安全鞋、緊急沖淋器、緊急洗眼器。 6泄漏緊急處理：泄漏緊急處理：l疏散所有人員，切斷電源及火源，l如果沒有風險關(guān)閉氣源，打開緊急排風系統(tǒng)，再依據(jù)著火物質(zhì)進行滅火。l此氣體在與空氣接觸時會自燃，釋放出稠密的二氧化硅濃煙。切勿將水柱直接噴向燃燒中的硅烷，因其可能形成可點火或爆炸之混合物，而增加危險。滅火人員須戴安全眼鏡、空氣呼吸器、全身性的防護裝備，包括防火衣。第二部分設備及工藝介紹荷蘭荷蘭OTBOTB設備設備一、工序目的：一、工序目的：在硅片表面沉積一層起減反射和鈍化作用的氮化硅膜。二、工藝描述二、工

9、藝描述 1.工藝原理工藝原理 本工藝過程是使氬氣（Ar）在高電流（約100A）的作用下變?yōu)榈入x子體狀態(tài)（高壓），激發(fā)硅烷（SiH4）和氨氣（NH3）在低壓條件下，變?yōu)榈入x子體，從而進一步生成氮化硅沉積于硅片表面，起到減反射和鈍化的作用。工藝原理介紹工藝原理介紹反應如下：反應如下：lAr + e- Ar+ + 2e- lAr+ + NH3 Ar + NHx + . lAr+ + SiH4 Ar + SiHx + . lSiHx + NHx a-SixNy:Hz （高電流、低壓）。 實際上生成物并不是完全的氮化硅（Si3N4），而是其中還有不定比例的氫原子（H），所以嚴格的分子式應為SixNyHz

10、。 2.工藝條件工藝條件 工藝氣體要求工藝氣體要求 氮氣供應為：氮氣供應為：工藝氣體純度要求5.0 一路6bar（Loadlock），流量:5 m/hr 一路6bar, 約10slm (flushing) 一路3-7bar,120slm (Pump stand) 氬氣供應氬氣供應: 工藝氣體純度要求5.0， 3bar, 20slm 氨氣供應：氨氣供應：工藝氣體純度要求5.0， 3bar, 7.5slm 硅烷供應：硅烷供應： 工藝氣體純度要求4.7，3bar, 1slm 壓縮空氣壓縮空氣: :一路5-6bar，4 m/H (DEPx2400) 一路5-6bar，18 m/H (Transfer)

11、 一路5-6bar，18 m/H (Unloader)冷卻水兩路：冷卻水兩路：一路5-6bar，壓差2 bar,500L/H，10-25(Pump stand) 一路5-6 bar，壓差3.5 bar，13m/H ，18-20(DEPx2400)。外部工作環(huán)境：外部工作環(huán)境：溫度222， HR553.3.工藝方案工藝方案l工藝內(nèi)容包括：ETP 等離子體源、氬氣流量、氨氣流量、硅烷流量、傳輸速度、腔室壓力、腔室溫度。l注：工藝方案會隨車間的工藝調(diào)整而變化，車間工藝人員會及時通知。工作原理工作原理3 SiH4 + 4 NH3 Si3N4 + 12 H2 cascade plates (4x)ano

12、de platenozzle with NH3 injectionelectrodeargon gas inlet inletisolating platesSiH4 injection ringAr/NH3 plasma expansionNH3H+H+H2eeN+HNNH2+NH2+H+H2eeArHArSi3N4Si3N4Si3N4SiH3-SiH22-SiHH2H2第三部分第三部分 工藝流程工藝流程l General system description The system puts a layer of a-SiNx:H on wafers. These wafers are us

13、ed to make solar cells. The wafers are loaded into the system. The wafers go through the system where a layer of a-SiNx:H is deposited. Finally the wafers are taken out of the system.l The processes in the system are:l - Wafer input;l - Wafer transport;l - Heating;l - Deposition;l - Cooling;l - Wafe

14、r output;l - Carrier return.工藝流程介紹工藝流程介紹G石墨舟石墨舟PreheatDep. Chamber工藝控制要求工藝控制要求經(jīng)PECVD鍍膜后減反射膜厚度約80nm表面折射率平均目標值應為2.00-2.10 檢測儀器：橢偏儀第四部分第四部分 生產(chǎn)操作生產(chǎn)操作四、工作流程四、工作流程 1 1、工藝準備：、工藝準備： A.工藝潔凈管理 進入車間必須穿戴工作服，操作時戴潔凈的手套、口罩。并且保證每班清理現(xiàn)場及設備衛(wèi)生，以保證車間的潔凈度。B.設備準備確認設備正常運行,工藝真空度要求、工藝溫度、冷卻水壓力、特氣壓力及流量正常.C.原材料準備檢查RANA濕法刻蝕后的硅片,

15、將合格硅片傳送至DEPX加載位置，準備生產(chǎn)；不合格片不能投入。D.確認設定的PECVD工藝程序，并開始自動運行工藝.2 2、工藝操作、工藝操作（1）機械裝片機械手自動傳送至DEPX2400.（2）自動裝舟 自動上片，機械手依次裝滿34的carrier，然后，進入LOADLOCK IN進行抽真空等步驟（3）LMS傳送系統(tǒng)磁懸浮軌道的自動傳送，使carrier在整個真空環(huán)境下與底部導軌無接觸的傳輸。（4）unloader和CRT自動系統(tǒng)鍍膜完硅片的自動卸載，carrier的再動返回系統(tǒng)（5）手動取片盒 首先將一排的3個cassette依次取出，然后放到指定位置或傳送至下道工序印刷。 注意事項：取片

16、盒時一定要輕，防止硅片掉出片盒增加不必要的碎片，保持cassette的豎直取放和移動。（6）將合格硅片隨流程單一起轉(zhuǎn)下工序。嚴禁不合格硅片轉(zhuǎn)入下道工序。 注意事項：常見不合格硅片有崩邊、缺角、裂紋、碎片、變色、斑點、穿孔、顏色不均勻等。3.3.工藝循環(huán)工藝循環(huán) 重復2的操作，按照設定工藝程序進行工藝循環(huán),此過程為自動運行。 注意事項:工藝過程中應循環(huán)檢查設備運行情況，氣體流量、工藝溫度、輝光狀態(tài)等參數(shù)情況。安全操作安全操作1.員工須經(jīng)相關(guān)專業(yè)培訓后方能上崗，且嚴格按照本工序設備安全操作規(guī)程和工藝操作規(guī)程作業(yè)。2.硅片的裝卸應該在標準為萬級的潔凈環(huán)境下進行，注意保持車間及操作臺潔凈度，進車間前要經(jīng)過風淋，進出車間時隨手關(guān)門。3.員工操作時不可觸摸硅片表面。工作流程工作流程1.班前會留出必要人員工作外，其他交接班員工和接班