太陽能硅片車間實(shí)習(xí)總結(jié)PPT課件

1、1實(shí)習(xí)總結(jié)實(shí)習(xí)總結(jié)趙建東趙建東2009.6.72009.6.72前后清洗工藝前后清洗工藝工藝原理工藝原理影響因素影響因素設(shè)備相關(guān)設(shè)備相關(guān)操作細(xì)節(jié)操作細(xì)節(jié)3工藝原理工藝原理前清洗前清洗( (酸式）酸式） 目的目的1.1.在硅片表面形成絨面，根在硅片表面形成絨面，根據(jù)陷光原理，可減少反射，據(jù)陷光原理，可減少反射，提高效率，最終可降低發(fā)提高效率，最終可降低發(fā)電成本；電成本；2.2.去處切片時(shí)形成的機(jī)械損去處切片時(shí)形成的機(jī)械損傷層，清洗油污及金屬雜傷層，清洗油污及金屬雜質(zhì)。質(zhì)。后清洗后清洗( (酸式）酸式） 目的目的1.1.利用利用HNO3HNO3和和HFHF的混合液體的混合液體對硅片表面進(jìn)行腐蝕對硅

2、片表面進(jìn)行腐蝕, ,去除去除邊緣的邊緣的N N型硅型硅, ,使得硅片的使得硅片的上下表面相互絕緣；上下表面相互絕緣；2.2.去除硅片表面的去除硅片表面的PSGPSG。4 Etch BathEtch Bath反應(yīng)式：反應(yīng)式：HNO3+Si=SiO2+NOx+H2OHNO3+Si=SiO2+NOx+H2OSiO2+ HF=SiF4+H2OSiO2+ HF=SiF4+H2OSiF4+HF=H2SiF6SiF4+HF=H2SiF6在在RENARENA機(jī)臺中，循環(huán)利用機(jī)臺中，循環(huán)利用HF/HNO3HF/HNO3溶液浸泡刻蝕硅片，其影響因素溶液浸泡刻蝕硅片，其影響因素包括滾輪速度，溶液濃度，溶液包括滾輪速

3、度，溶液濃度，溶液溫度！溫度！由于底面與溶液接觸更充分，通常由于底面與溶液接觸更充分，通常以底面為絨面。以底面為絨面。 Etch BathEtch Bath利用利用HNO3HNO3，HFHF及及H2SO4H2SO4的混合液體的混合液體對硅片表面進(jìn)行腐蝕對硅片表面進(jìn)行腐蝕, ,去除邊緣去除邊緣的的N N型硅，使得硅片的上下表面型硅，使得硅片的上下表面相互絕緣。相互絕緣。與前清洗相比，溶液濃度低，刻蝕與前清洗相比，溶液濃度低，刻蝕厚度低；只浸泡硅片的邊緣，并厚度低；只浸泡硅片的邊緣，并不刻蝕擴(kuò)散面。不刻蝕擴(kuò)散面。5 RinseRinse 1 1用于清洗雜質(zhì)，以及從用于清洗雜質(zhì)，以及從EtchEtc

4、h BathBath中殘存的酸。中殘存的酸。 AlkalineAlkaline RinseRinse反應(yīng)式：反應(yīng)式：Si+2KOH+H2O K2SiO3 +2H2Si+2KOH+H2O K2SiO3 +2H2中和片子表面的酸，去除表面中和片子表面的酸，去除表面 生生成多孔硅。成多孔硅。 RinseRinse 2 2用于清洗雜質(zhì)，以及從堿槽用于清洗雜質(zhì)，以及從堿槽 中殘中殘存的堿。存的堿。 RinseRinse 1 1用于清洗雜質(zhì)，以及從用于清洗雜質(zhì)，以及從EtchEtch BathBath中殘存的酸。中殘存的酸。 AlkalineAlkaline RinseRinse作用與前清洗相同，作用與前

5、清洗相同，KOHKOH用于中和用于中和酸，去除多孔硅！酸，去除多孔硅！ RinseRinse 2 2用于清洗雜質(zhì)，以及從堿槽用于清洗雜質(zhì)，以及從堿槽 中殘中殘存的堿。存的堿。6 Acidic RinseAcidic RinseHFHF去除硅片表面氧化層，形成疏水去除硅片表面氧化層，形成疏水表面；表面；HCLHCL去除硅片表面金屬雜去除硅片表面金屬雜質(zhì)，中和表面殘留的堿。質(zhì)，中和表面殘留的堿。SiO2+ HF=SiF4+H2OSiO2+ HF=SiF4+H2OSiF4+HF=H2SiF6SiF4+HF=H2SiF6 Rinse 3Rinse 3用于清洗雜質(zhì)，以及從酸槽用于清洗雜質(zhì)，以及從酸槽 中

6、殘中殘存的酸。存的酸。 Dryer 2Dryer 2用于風(fēng)干硅片，兩把風(fēng)刀，上下吹用于風(fēng)干硅片，兩把風(fēng)刀，上下吹風(fēng)，并左右擺動。風(fēng)，并左右擺動。 HF BathHF BathHFHF去除硅片表面的去除硅片表面的PSGPSG。PSGPSG會吸濕，會吸濕，使功率降低；會使使功率降低；會使PECVDPECVD沉積的沉積的SixNySixNy脫落，降低效率！脫落，降低效率！ Rinse 3Rinse 3用于清洗雜質(zhì)，以及從酸槽用于清洗雜質(zhì)，以及從酸槽 中殘中殘存的酸。存的酸。 Dryer 2Dryer 2用于風(fēng)干硅片，兩把風(fēng)刀，上下吹用于風(fēng)干硅片，兩把風(fēng)刀，上下吹風(fēng)，并左右擺動。風(fēng)，并左右擺動。7 檢

7、驗(yàn)參數(shù)檢驗(yàn)參數(shù)1.Etch Depth1.Etch Depth（前重后（前重后重重) )* *8.82um/g8.82um/g每每400400片抽檢片抽檢4 4片，多晶控制在片，多晶控制在4-4-5um5um，單晶在，單晶在4-4.8um4-4.8um。2.2.反射率控制在反射率控制在2727以下以下3.3.外觀要求無明顯斑跡，無殘外觀要求無明顯斑跡，無殘留藥液，無明顯反光。留藥液，無明顯反光。 檢驗(yàn)參數(shù)檢驗(yàn)參數(shù)1.Etch Depth1.Etch Depth（前重后（前重后重重) )* *17.64um/g17.64um/g腐蝕深度控制在腐蝕深度控制在m1.5m范圍范圍之內(nèi)

8、之內(nèi)2.2.邊緣絕緣電阻大于邊緣絕緣電阻大于1K1K歐姆歐姆3.3.外觀要求絨面無明顯斑跡，外觀要求絨面無明顯斑跡，無藥液殘留無藥液殘留8影響因素影響因素1.1.滾輪速度代表硅片在制絨槽中的反應(yīng)時(shí)間，調(diào)節(jié)速度可以影滾輪速度代表硅片在制絨槽中的反應(yīng)時(shí)間，調(diào)節(jié)速度可以影響腐蝕深度；響腐蝕深度；2.2.溶液溫度指制絨槽中反應(yīng)溫度，主要是通過溶液溫度指制絨槽中反應(yīng)溫度，主要是通過chillerchiller來調(diào)節(jié)溫來調(diào)節(jié)溫度，從而影響腐蝕深度度，從而影響腐蝕深度; ;3.3.溶液溶度指制絨槽中溶液的濃度，主要是由初始濃度，程式溶液溶度指制絨槽中溶液的濃度，主要是由初始濃度，程式中設(shè)定的自動補(bǔ)充藥液的參

9、數(shù)情況，以及利用中設(shè)定的自動補(bǔ)充藥液的參數(shù)情況，以及利用ReplenishReplenish菜單人工補(bǔ)菜單人工補(bǔ)充藥液情況決定！充藥液情況決定！4.4.溶液均勻度指溶液是否均勻，會影響腐蝕的均勻程度，在換溶液均勻度指溶液是否均勻，會影響腐蝕的均勻程度，在換藥后尤其重要！藥后尤其重要！9附：堿式流程附：堿式流程前清洗前清洗后清洗后清洗粗拋清洗堿腐蝕鹽酸清洗HF清洗HF清洗漂洗噴淋干燥10設(shè)備相關(guān)設(shè)備相關(guān) RENARENA機(jī)臺結(jié)構(gòu)機(jī)臺結(jié)構(gòu)HFHNO3TANKETCH BATHDRAINEtch BathEtch Bath：DI WATERChiller11KOHDRAINDI WATERAlkal

10、ine： 注：酸槽與此類似！Bath12 RENARENA機(jī)臺軟體操作機(jī)臺軟體操作 模式切換菜單區(qū)Bath Status滾輪狀態(tài)當(dāng)前所用程式13 F4-Proc.valuesF4-Proc.values當(dāng)前程式的一些重要參數(shù)設(shè)定，如當(dāng)前程式的一些重要參數(shù)設(shè)定，如EtchEtch BathBath的的setpointsetpoint siliconentrysiliconentry forfor replenish, setpoint volume for replenish, setpoint volume for replenishreplenish。 F5-TrendF5-Trend 記錄

11、了記錄了Etch BathEtch Bath，AlkalineAlkaline的歷史溫度，包括的歷史溫度，包括Setpoint Setpoint Temp, Etch Bath Temp, Incomming Temp, Prepping Temp, Etch Bath Temp, Incomming Temp, Prepping Temp, Alkaline TempTemp, Alkaline Temp，以及對應(yīng)的趨勢圖！，以及對應(yīng)的趨勢圖！14 F6-ReplenishF6-Replenish向向Etch BathEtch Bath，AlkalineAlkaline，AcidicAcid

12、ic中補(bǔ)充藥液，中補(bǔ)充藥液，DI WATER,DI WATER,用用于調(diào)節(jié)溶液濃度，以處理一些異常！于調(diào)節(jié)溶液濃度，以處理一些異常！ F7-RecipeF7-Recipe當(dāng)前使用程式的參數(shù)設(shè)定，包括滾輪轉(zhuǎn)速，風(fēng)刀功率，以及當(dāng)前使用程式的參數(shù)設(shè)定，包括滾輪轉(zhuǎn)速，風(fēng)刀功率，以及生產(chǎn)過程中藥液的自動補(bǔ)充；還可以載入，編輯程式！生產(chǎn)過程中藥液的自動補(bǔ)充；還可以載入，編輯程式！ F8-ManualF8-Manual包括一些手動操作指令，包括清洗包括一些手動操作指令，包括清洗bathbath，換藥！，換藥！ F9-ServiceF9-Service此菜單是設(shè)備用于維護(hù)的！此菜單是設(shè)備用于維護(hù)的！15操作細(xì)

13、節(jié)操作細(xì)節(jié)1.1.停機(jī)停機(jī)1 1小時(shí)以上，要將刻蝕槽的藥液排到小時(shí)以上，要將刻蝕槽的藥液排到tanktank，減少藥液的揮發(fā)；，減少藥液的揮發(fā)；2.2.停機(jī)停機(jī)1515分鐘以上要用水槍沖洗堿槽噴淋及風(fēng)刀，以防酸堿形成的分鐘以上要用水槍沖洗堿槽噴淋及風(fēng)刀，以防酸堿形成的結(jié)晶鹽堵塞噴淋口及風(fēng)刀；結(jié)晶鹽堵塞噴淋口及風(fēng)刀；3.3.停機(jī)停機(jī)1h1h以上，要跑假片，至少一批（以上，要跑假片，至少一批（400400片）且要在生產(chǎn)前半小時(shí)片）且要在生產(chǎn)前半小時(shí)用水槍沖洗風(fēng)刀處的滾輪，杜絕制絨后的片子有滾輪??；用水槍沖洗風(fēng)刀處的滾輪，杜絕制絨后的片子有滾輪??；4.4.最長不能超過最長不能超過4 4小時(shí)小時(shí), ,

14、時(shí)間過長硅片會污染氧化，到擴(kuò)散污染爐管時(shí)間過長硅片會污染氧化，到擴(kuò)散污染爐管, ,從而影響后面的電性能及效率，后清洗也一樣；從而影響后面的電性能及效率，后清洗也一樣；5.5.換藥后，要跑假片，直跑到藥液均勻?yàn)橹?。換藥后，要跑假片，直跑到藥液均勻?yàn)橹埂?6太陽能電池原理太陽能電池原理工藝原理工藝原理設(shè)備結(jié)構(gòu)及軟體設(shè)備結(jié)構(gòu)及軟體程式設(shè)定程式設(shè)定影響因素影響因素?cái)U(kuò)散工藝擴(kuò)散工藝17 太陽能電池的核心是一個(gè)太陽能電池的核心是一個(gè)PNPN結(jié)。結(jié)。 PN PN結(jié)是不能簡單地用兩結(jié)是不能簡單地用兩塊不同類型（塊不同類型（p p型和型和n n型）的半導(dǎo)體接觸在一起就能形成的，型）的半導(dǎo)體接觸在一起就能形成的，

15、必須是在晶體內(nèi)部實(shí)現(xiàn)必須是在晶體內(nèi)部實(shí)現(xiàn)P P型和型和N N型半導(dǎo)體的接觸。型半導(dǎo)體的接觸。太陽能電池原理太陽能電池原理N typeP type正面電極背面電極SixNy絨面空間電荷區(qū)太陽能電池片結(jié)構(gòu)18 PNPN結(jié)形成原理結(jié)形成原理PNPN結(jié)的形成是由于在晶體中一部分區(qū)域是結(jié)的形成是由于在晶體中一部分區(qū)域是P P型雜質(zhì)占優(yōu)勢，而另一部分區(qū)型雜質(zhì)占優(yōu)勢，而另一部分區(qū)域是域是N N型雜質(zhì)占優(yōu)勢，這樣在交界處空穴就會從型雜質(zhì)占優(yōu)勢，這樣在交界處空穴就會從P P型區(qū)域向型區(qū)域向N N型區(qū)域擴(kuò)型區(qū)域擴(kuò)散，自由電子從散，自由電子從N N型區(qū)域向型區(qū)域向P P型區(qū)域擴(kuò)散。型區(qū)域擴(kuò)散。相互擴(kuò)散的結(jié)果就是形成

16、電場方向由相互擴(kuò)散的結(jié)果就是形成電場方向由N N型指向型指向P P型的空間電荷區(qū)，阻止相型的空間電荷區(qū)，阻止相互擴(kuò)散。當(dāng)兩者達(dá)到平衡時(shí)，空間電荷區(qū)的寬度就穩(wěn)定下來?；U(kuò)散。當(dāng)兩者達(dá)到平衡時(shí)，空間電荷區(qū)的寬度就穩(wěn)定下來。N typeP type19 光電效應(yīng)光電效應(yīng)光照射到某些物質(zhì)上，引起物質(zhì)的電性質(zhì)發(fā)生變化，這類光致電變的現(xiàn)光照射到某些物質(zhì)上，引起物質(zhì)的電性質(zhì)發(fā)生變化，這類光致電變的現(xiàn)象被人們統(tǒng)稱為光電效應(yīng)。象被人們統(tǒng)稱為光電效應(yīng)。光電效應(yīng)分為光電子發(fā)射、光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏打效應(yīng)。前一種現(xiàn)象發(fā)光電效應(yīng)分為光電子發(fā)射、光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏打效應(yīng)。前一種現(xiàn)象發(fā)生在物體表面，又稱外光電效應(yīng)。后兩種現(xiàn)象

17、發(fā)生在物體內(nèi)部，稱為生在物體表面，又稱外光電效應(yīng)。后兩種現(xiàn)象發(fā)生在物體內(nèi)部，稱為內(nèi)光電效應(yīng)。內(nèi)光電效應(yīng)。太陽能電池所依據(jù)的就是光生伏打效應(yīng)，即在光作用下能使物體產(chǎn)生一太陽能電池所依據(jù)的就是光生伏打效應(yīng)，即在光作用下能使物體產(chǎn)生一定方向電動勢的現(xiàn)象。定方向電動勢的現(xiàn)象。20 光生伏打效應(yīng)光生伏打效應(yīng)光照射光照射PNPN結(jié)時(shí)，若結(jié)時(shí)，若h h電離能，使價(jià)帶中的電子躍遷到導(dǎo)帶，而產(chǎn)生電電離能，使價(jià)帶中的電子躍遷到導(dǎo)帶，而產(chǎn)生電子空穴對，在阻擋層內(nèi)電場的作用下，電子偏向子空穴對，在阻擋層內(nèi)電場的作用下，電子偏向N N區(qū)外側(cè)，空穴偏向區(qū)外側(cè)，空穴偏向P P區(qū)外側(cè)，使區(qū)外側(cè)，使P P區(qū)帶正電，區(qū)帶正電，N

18、 N區(qū)帶負(fù)電，形成光生電動勢。區(qū)帶負(fù)電，形成光生電動勢。太陽能電池即根據(jù)光生伏打效應(yīng)工作的！太陽能電池即根據(jù)光生伏打效應(yīng)工作的！21 擴(kuò)散的定義及作用擴(kuò)散的定義及作用擴(kuò)散是由于存在濃度差的原因，擴(kuò)散物質(zhì)從濃度高的區(qū)域向濃度低的區(qū)擴(kuò)散是由于存在濃度差的原因，擴(kuò)散物質(zhì)從濃度高的區(qū)域向濃度低的區(qū)域運(yùn)動！域運(yùn)動！擴(kuò)散的作用是用于形成擴(kuò)散的作用是用于形成PNPN結(jié)，所以擴(kuò)散是電池片工藝流程中最核心的一結(jié)，所以擴(kuò)散是電池片工藝流程中最核心的一道工序！道工序！ 擴(kuò)散的方法擴(kuò)散的方法擴(kuò)散工序是在擴(kuò)散工序是在P P型硅片的單面摻入磷，從而形成型硅片的單面摻入磷，從而形成PNPN結(jié)。目前有三種方法，結(jié)。目前有三種

19、方法，如下：如下：三氯氧磷（三氯氧磷（POCl3POCl3）液態(tài)源擴(kuò)散）液態(tài)源擴(kuò)散噴涂磷酸水溶液后鏈?zhǔn)綌U(kuò)散噴涂磷酸水溶液后鏈?zhǔn)綌U(kuò)散絲網(wǎng)印刷磷漿料后鏈?zhǔn)綌U(kuò)散絲網(wǎng)印刷磷漿料后鏈?zhǔn)綌U(kuò)散目前公司采用第一種方法。目前公司采用第一種方法。 工藝原理工藝原理22 三氯氧磷（三氯氧磷（POCl3POCl3）液態(tài)源擴(kuò)散）液態(tài)源擴(kuò)散反應(yīng)式：反應(yīng)式：生成的生成的PCl5PCl5是不易分解的，并且對硅有腐蝕作用，破壞硅片的表面狀態(tài)。是不易分解的，并且對硅有腐蝕作用，破壞硅片的表面狀態(tài)。所以通入所以通入O2O2，PCl5PCl5會進(jìn)一步分解成會進(jìn)一步分解成P2O5P2O5并放出氯氣（并放出氯氣（Cl2Cl2）。）。 工

20、藝流程工藝流程由由N2N2作為攜源氣體，將作為攜源氣體，將POCL3POCL3帶入石英爐管，并通入帶入石英爐管，并通入N2,O2N2,O2反應(yīng)生成反應(yīng)生成P2O5,P2O5P2O5,P2O5與與SiSi反應(yīng)生反應(yīng)生P,P,并在硅片表面形成一層磷并在硅片表面形成一層磷- -硅玻璃，然后磷原硅玻璃，然后磷原子再向硅中進(jìn)行擴(kuò)散子再向硅中進(jìn)行擴(kuò)散 。4P5SiO5SiO2P2525253OP3PCl5POClC6002522510ClO2P2O過量5O4PCl23 檢驗(yàn)參數(shù)檢驗(yàn)參數(shù)1.1.方塊電阻方塊電阻-平均值在平均值在505010/10/范圍內(nèi)范圍內(nèi)每爐等間距抽檢每爐等間距抽檢5 5片，每片檢測片

21、，每片檢測5 5點(diǎn)，要求其平均值在點(diǎn)，要求其平均值在505010/10/范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。2.2.外觀要求外觀要求-表面無沾污表面無沾污, ,無色差無色差24 設(shè)備分為四大部分：設(shè)備分為四大部分：控制部分控制部分推舟凈化部分推舟凈化部分電阻加熱爐部分電阻加熱爐部分氣源部分氣源部分 控制部分介紹見軟體相關(guān)；推舟凈化部分，電阻加熱爐部分，氣源部分控制部分介紹見軟體相關(guān)；推舟凈化部分，電阻加熱爐部分，氣源部分見下頁結(jié)構(gòu)簡圖。見下頁結(jié)構(gòu)簡圖。設(shè)備結(jié)構(gòu)及軟體設(shè)備結(jié)構(gòu)及軟體25 設(shè)備結(jié)構(gòu)簡圖設(shè)備結(jié)構(gòu)簡圖(Tempress System)(Tempress System)O2-lowA3A1（大N2)N2BU

22、BBLERTEMPPOCL320 DEGRA7(小N2)1234512345SpikePaddleN2A6Exhaust進(jìn)氣管液封處理爐門推舟裝置N2控壓加熱線圈26 軟體相關(guān)軟體相關(guān)1.Certification/Temperature Controller Certification/Normal 1.Certification/Temperature Controller Certification/Normal temperature Table :temperature Table :一些溫度設(shè)定集合，包括各區(qū)溫度設(shè)定，升溫一些溫度設(shè)定集合，包括各區(qū)溫度設(shè)定，升溫速率，卡值范圍，以及

23、控溫模式！速率，卡值范圍，以及控溫模式！2.Process Recipe2.Process Recipe分為分為NormalNormal和和AbortAbort兩類，主要用于編輯程式！兩類，主要用于編輯程式！3.Tube Control3.Tube Control主要用于選取程式，暫停主要用于選取程式，暫停/ /停止程式，消除報(bào)警等！停止程式，消除報(bào)警等！4.Monitor4.Monitor主要是顯示當(dāng)前的各種信息！主要是顯示當(dāng)前的各種信息！27 以以N2 156-50N2 156-50為例為例程式設(shè)定程式設(shè)定800840850StandbyBoat in &Temp upDeposi

24、tionPost purgeCool down & Boat outStandby28 StandbyStandbySiCSiC槳保持在起始位置，溫度保持在槳保持在起始位置，溫度保持在800800度；同時(shí)做度；同時(shí)做N2 PurgeN2 Purge，維持惰性環(huán)境。維持惰性環(huán)境。 Boat in & Temp upBoat in & Temp up將硅片送入爐管，溫度升到將硅片送入爐管，溫度升到840840度；同時(shí)做度；同時(shí)做N2 PurgeN2 Purge，維持，維持惰性環(huán)境。惰性環(huán)境。 DepositionDeposition先通入先通入O2O2，營造過氧環(huán)境；再通入

25、各種反應(yīng)氣體，進(jìn)行擴(kuò)散。，營造過氧環(huán)境；再通入各種反應(yīng)氣體，進(jìn)行擴(kuò)散。29 Post purgePost purge將溫度升到將溫度升到850850度，同時(shí)通入氧氣，消耗掉剩余的度，同時(shí)通入氧氣，消耗掉剩余的POCl3,POCl3,以以防止其分解生成防止其分解生成PCL5,PCL5,從而對硅片表面造成破壞。從而對硅片表面造成破壞。 Cool down & Boat outCool down & Boat out將溫度降到將溫度降到800800度，以及將硅片運(yùn)出爐管；同時(shí)做度，以及將硅片運(yùn)出爐管；同時(shí)做N2 PurgeN2 Purge，維持管內(nèi)的惰性氣體！維持管內(nèi)的惰性氣體！30

26、 反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度越高，反應(yīng)溫度越高，SiSi，P P原子就越活躍，這樣原子就越活躍，這樣P P原子就越容易向原子就越容易向硅片中擴(kuò)散，替換硅原子，從而使擴(kuò)散深度，濃度都會變硅片中擴(kuò)散，替換硅原子，從而使擴(kuò)散深度，濃度都會變大！大！ 氣體流量氣體流量反應(yīng)氣體流量越大，生成的磷濃度就越大，這樣濃度差就越反應(yīng)氣體流量越大，生成的磷濃度就越大，這樣濃度差就越大，擴(kuò)散深度，濃度都會變大！大，擴(kuò)散深度，濃度都會變大！影響因素影響因素31 硅片結(jié)構(gòu)及摻雜濃度硅片結(jié)構(gòu)及摻雜濃度對于硅片的不同晶向，擴(kuò)散的難易程度不一樣；硅片本身是對于硅片的不同晶向，擴(kuò)散的難易程度不一樣；硅片本身是P P型的，這樣摻雜

27、濃度也會影響晶體結(jié)構(gòu)，從而影響擴(kuò)散型的，這樣摻雜濃度也會影響晶體結(jié)構(gòu)，從而影響擴(kuò)散的難易；晶體本身中的缺陷狀況也會影響擴(kuò)散的難易！的難易；晶體本身中的缺陷狀況也會影響擴(kuò)散的難易！ 反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)時(shí)間越長，擴(kuò)散的濃度越大，深度也越大！反應(yīng)時(shí)間越長，擴(kuò)散的濃度越大，深度也越大！32 3-63-6 lineline機(jī)型：機(jī)型：CentrothermCentrotherm與與TempressTempress相比，機(jī)型十分相似：反應(yīng)原理相同，三氯氧磷相比，機(jī)型十分相似：反應(yīng)原理相同，三氯氧磷（POCl3POCl3）液態(tài)源擴(kuò)散；也是）液態(tài)源擴(kuò)散；也是4 4個(gè)個(gè)TubeTube，5 Zone5 Zon

28、e控溫模式！控溫模式！ 1-21-2 lineline機(jī)型：機(jī)型：4848所所與與TempressTempress相比，機(jī)型比較相似：反應(yīng)原理相同，三氯氧磷相比，機(jī)型比較相似：反應(yīng)原理相同，三氯氧磷（POCl3POCl3）液態(tài)源擴(kuò)散；是）液態(tài)源擴(kuò)散；是3 3個(gè)個(gè)TubeTube，3 Zone3 Zone控溫模式！控溫模式！附：另兩種機(jī)型簡介附：另兩種機(jī)型簡介33PECVDPECVD工藝工藝PECVDPECVD原理原理工藝原理工藝原理設(shè)備簡介設(shè)備簡介工藝控制工藝控制34PECVDPECVD原理原理 PECVDPECVD定義定義PECVDPECVD英文全稱為英文全稱為Plasma Enhanced

29、 Chemical Vapor Plasma Enhanced Chemical Vapor DepositionDeposition，即，即“等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積”，是一種，是一種化學(xué)氣相沉積，其它的有化學(xué)氣相沉積，其它的有HWCVDHWCVD，LPCVDLPCVD，MOCVDMOCVD等。等。PECVDPECVD是借助微波或射頻等使含有薄膜組成原子的氣體電離，是借助微波或射頻等使含有薄膜組成原子的氣體電離，在局部形成等離子體，而等離子化學(xué)活性很強(qiáng)，很容易發(fā)在局部形成等離子體，而等離子化學(xué)活性很強(qiáng)，很容易發(fā)生反應(yīng)，在基片上沉積出所期望的薄膜。生反應(yīng)，在基片上沉積出

30、所期望的薄膜。 等離子體定義等離子體定義等離子體：氣體在一定條件下受到高能激發(fā)，發(fā)生電離，部等離子體：氣體在一定條件下受到高能激發(fā)，發(fā)生電離，部分外層電子脫離原子核，形成電子、正離子和中性粒子混分外層電子脫離原子核，形成電子、正離子和中性粒子混合組成的一種形態(tài)，這種形態(tài)就稱為等離子態(tài)。等離子體合組成的一種形態(tài)，這種形態(tài)就稱為等離子態(tài)。等離子體從宏觀來說也是電中性，但是在局部可以為非電中性。從宏觀來說也是電中性，但是在局部可以為非電中性。35 PECVDPECVD優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)對比：對比：APCVDAPCVD常壓常壓CVDCVD，700-1000700-1000 LPCVD LPCVD低壓低壓CVDC

31、VD， 750750，0.1mbar0.1mbar PECVD300-450 PECVD300-450 ，0.1mbar0.1mbar由上可知由上可知PECVDPECVD的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了薄膜沉積工藝的低溫化的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了薄膜沉積工藝的低溫化（450450）。因此帶來的好處：）。因此帶來的好處：1.1.節(jié)省能源，降低成本節(jié)省能源，降低成本2.2.提高產(chǎn)能提高產(chǎn)能3.3.減少了高溫導(dǎo)致的硅片中少子壽命衰減減少了高溫導(dǎo)致的硅片中少子壽命衰減PECVDPECVD另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是低壓沉積，這樣就顯著提高了沉積薄膜另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是低壓沉積，這樣就顯著提高了沉積薄膜的均勻性！的均勻性！36工藝原理工藝原理 PECVD

32、PECVD目的目的PECVDPECVD在太陽能電池中的應(yīng)用是在太陽能電池?cái)U(kuò)散面沉積深在太陽能電池中的應(yīng)用是在太陽能電池?cái)U(kuò)散面沉積深藍(lán)色薄膜藍(lán)色薄膜-SiN-SiN膜。膜。SiNSiN薄膜的作用如下：薄膜的作用如下：1.1.減反膜減反膜2.2.表面鈍化作用表面鈍化作用3.3.體鈍化作用體鈍化作用37 減反膜原理減反膜原理在左圖中示出了四分之一波長在左圖中示出了四分之一波長減反射膜的原理。從第二個(gè)界面減反射膜的原理。從第二個(gè)界面返回到第一個(gè)界面的反射光與從返回到第一個(gè)界面的反射光與從第一個(gè)界面的反射光相位相差第一個(gè)界面的反射光相位相差180180度，所以前者在一定程度上度，所以前者在一定程度上抵消

33、了后者。即抵消了后者。即n1d1=n1d1=/4/4?？諝饣虿ＡЭ諝饣虿Ａ?n0=1 or 1.5n0=1 or 1.5，硅，硅 n2=3.87 n2=3.87 ，SiNSiN減反膜的最佳折減反膜的最佳折射率射率n1n1為為 1.91.9或或2.32.3。38 表面鈍化作用表面鈍化作用SINSIN薄膜性質(zhì)如下：薄膜性質(zhì)如下：1.1.結(jié)構(gòu)致密，硬度大結(jié)構(gòu)致密，硬度大2.2.能抵御堿金屬離子的侵蝕能抵御堿金屬離子的侵蝕3.3.介電強(qiáng)度高介電強(qiáng)度高4.4.耐濕性好耐濕性好5.5.耐一般的酸堿，除耐一般的酸堿，除HFHF和熱和熱H3PO4H3PO4所以所以SINSIN薄膜可以用來保護(hù)半導(dǎo)體器件表面不受

34、污染物質(zhì)的薄膜可以用來保護(hù)半導(dǎo)體器件表面不受污染物質(zhì)的影響。影響。39 體鈍化作用體鈍化作用對于對于McSiMcSi，因存在較高的晶界、點(diǎn)缺陷（空位、填隙原子、，因存在較高的晶界、點(diǎn)缺陷（空位、填隙原子、金屬雜質(zhì)、氧、氮及他們的復(fù)合物）對材料表面和體內(nèi)缺金屬雜質(zhì)、氧、氮及他們的復(fù)合物）對材料表面和體內(nèi)缺陷的鈍化尤為重要。陷的鈍化尤為重要。在在SiNSiN減反射膜中存在大量的減反射膜中存在大量的H H，在燒結(jié)過程中會鈍化晶體內(nèi)，在燒結(jié)過程中會鈍化晶體內(nèi)部懸掛鍵。應(yīng)用部懸掛鍵。應(yīng)用PECVD Si3N4PECVD Si3N4可使表面復(fù)合速度小于可使表面復(fù)合速度小于20cm/s20cm/s。40 工

35、藝流程工藝流程1.1.反應(yīng)氣體進(jìn)入真空反應(yīng)室，反應(yīng)氣體進(jìn)入真空反應(yīng)室，被電離成等離子體；被電離成等離子體；2.2.硅片被加熱到硅片被加熱到400400度，進(jìn)入真度，進(jìn)入真空反應(yīng)室；空反應(yīng)室；3.3.氣體相互反應(yīng)，在硅片表面氣體相互反應(yīng)，在硅片表面上沉積薄膜。上沉積薄膜。41 氣體反應(yīng)式氣體反應(yīng)式HSiHSiSSiH6HiH332234004等離子體HNNNH3HH2224003等離子體24340034H12Ni43SNHSiH等離子體42設(shè)備簡介設(shè)備簡介 PECVDPECVD設(shè)備外觀設(shè)備外觀43 PECVDPECVD設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)備結(jié)構(gòu) 1. 1.進(jìn)料腔進(jìn)料腔 2.2.加熱腔加熱腔 3.3.工藝腔

36、工藝腔 4.4.冷卻腔冷卻腔 5.5.出料腔出料腔1234544工藝控制工藝控制 PECVDPECVD檢驗(yàn)參數(shù)檢驗(yàn)參數(shù)1.1.看顏色是否合格（合格的顏色為深藍(lán)、藍(lán)色、淡藍(lán)）看顏色是否合格（合格的顏色為深藍(lán)、藍(lán)色、淡藍(lán)）2.2.色差和水印不超過整體面積的色差和水印不超過整體面積的5%5%3.3.檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn): :折射率為折射率為2.0-2.20,2.0-2.20,膜厚在膜厚在65-85nm65-85nm45 外觀檢查外觀檢查表面發(fā)白表面發(fā)白色差色差白點(diǎn)白點(diǎn)表面臟片表面臟片表面狀況良好表面狀況良好46 氮化硅顏色與厚度的對照表氮化硅顏色與厚度的對照表47 工藝參數(shù)調(diào)整工藝參數(shù)調(diào)整48 PECV

37、DPECVD調(diào)整原則調(diào)整原則49絲網(wǎng)印刷工藝絲網(wǎng)印刷工藝工藝原理工藝原理設(shè)備簡介設(shè)備簡介工藝控制工藝控制故障處理故障處理50工藝原理工藝原理 工藝流程工藝流程1印刷機(jī)（背電極）烘箱烘箱3印刷機(jī)（正電極）2印刷機(jī)（背電場）燒結(jié)測試分選51 絲網(wǎng)印刷原理（非接觸式印刷）絲網(wǎng)印刷原理（非接觸式印刷）帶有掩模的絲網(wǎng)和待印的基片固定在印刷機(jī)上，在未印刷時(shí)，兩者之帶有掩模的絲網(wǎng)和待印的基片固定在印刷機(jī)上，在未印刷時(shí)，兩者之間保持一定的距離。印刷時(shí)，將適量的漿料倒在絲網(wǎng)上。由于漿料間保持一定的距離。印刷時(shí)，將適量的漿料倒在絲網(wǎng)上。由于漿料具有一定的黏度，因此它不會自行漏過絲網(wǎng)。印刷刮板沿絲網(wǎng)移動具有一定的黏

38、度，因此它不會自行漏過絲網(wǎng)。印刷刮板沿絲網(wǎng)移動時(shí)，把漿料壓入網(wǎng)孔中，同時(shí)刮板對漿料產(chǎn)生剪切作用，而漿料因時(shí)，把漿料壓入網(wǎng)孔中，同時(shí)刮板對漿料產(chǎn)生剪切作用，而漿料因具有觸變性，在刮板切應(yīng)力作用下，黏度迅速降低。刮板壓下絲網(wǎng)具有觸變性，在刮板切應(yīng)力作用下，黏度迅速降低。刮板壓下絲網(wǎng)與基片相接觸的瞬間，網(wǎng)孔中的漿料也與基片相接觸，當(dāng)刮板剛一與基片相接觸的瞬間，網(wǎng)孔中的漿料也與基片相接觸，當(dāng)刮板剛一掠過之后，絲網(wǎng)即依靠彈力迅速復(fù)位而基片脫離接觸。此時(shí)網(wǎng)孔中掠過之后，絲網(wǎng)即依靠彈力迅速復(fù)位而基片脫離接觸。此時(shí)網(wǎng)孔中的漿料一方面受到向下的基片粘附力和重力作用，另一方面又受到的漿料一方面受到向下的基片粘附力

39、和重力作用，另一方面又受到絲網(wǎng)粘附力的作用。但由于此時(shí)漿料的黏度很低，絲網(wǎng)對其作用力絲網(wǎng)粘附力的作用。但由于此時(shí)漿料的黏度很低，絲網(wǎng)對其作用力比向下的力小得多。因此，在絲網(wǎng)彈回的過程中，網(wǎng)孔中的漿料就比向下的力小得多。因此，在絲網(wǎng)彈回的過程中，網(wǎng)孔中的漿料就被轉(zhuǎn)印到基片上。此后，由于作用于漿料的切應(yīng)力已消除，因此漿被轉(zhuǎn)印到基片上。此后，由于作用于漿料的切應(yīng)力已消除，因此漿料黏度迅速增大，從而保證了漿料在基片上不致過流；其極低的流料黏度迅速增大，從而保證了漿料在基片上不致過流；其極低的流動性僅能使?jié){料上的絲網(wǎng)印痕流平、而不會影響印刷圖案的清晰度。動性僅能使?jié){料上的絲網(wǎng)印痕流平、而不會影響印刷圖案

40、的清晰度。52 背電極作用（背電極作用（1 1）第一道印刷銀鋁漿是由銀粉，鋁粉，無機(jī)添加物和有機(jī)載體第一道印刷銀鋁漿是由銀粉，鋁粉，無機(jī)添加物和有機(jī)載體組成的，使用前先用攪拌機(jī)攪拌約組成的，使用前先用攪拌機(jī)攪拌約4545分鐘，漿料攪拌均勻分鐘，漿料攪拌均勻后方可使用。后方可使用。作用：具有良好的歐姆接觸特性和焊接性能，長期附著性能作用：具有良好的歐姆接觸特性和焊接性能，長期附著性能很好。很好。53 背電場作用（背電場作用（2#)2#)第二道印刷鋁漿是由鋁粉，無機(jī)添加物和有機(jī)載體組成的，第二道印刷鋁漿是由鋁粉，無機(jī)添加物和有機(jī)載體組成的，使用前先攪拌約使用前先攪拌約1515分鐘，漿料攪拌均勻后方

41、可使用。分鐘，漿料攪拌均勻后方可使用。鋁漿燒結(jié)的目的使?jié){料中的有機(jī)溶劑完全揮發(fā)并形成完好的鋁漿燒結(jié)的目的使?jié){料中的有機(jī)溶劑完全揮發(fā)并形成完好的鋁硅合金和鋁層，作用是用于收集載流子。鋁硅合金和鋁層，作用是用于收集載流子。54 正電極作用（正電極作用（3#3#）第三道印刷銀漿是由銀粉，無機(jī)添加物和有機(jī)載體組成的，第三道印刷銀漿是由銀粉，無機(jī)添加物和有機(jī)載體組成的，使用前先用攪拌機(jī)攪拌約使用前先用攪拌機(jī)攪拌約4545分鐘，漿料攪拌均勻后方可使分鐘，漿料攪拌均勻后方可使用。用。作用：收集電流。作用：收集電流。55 燒結(jié)的定義燒結(jié)的定義粉狀物料在低于熔點(diǎn)的高溫作用下、通過坯體間顆粒相互粘粉狀物料在低于熔

42、點(diǎn)的高溫作用下、通過坯體間顆粒相互粘結(jié)和物質(zhì)傳遞，氣孔排除，體積收縮，強(qiáng)度提高、逐漸變結(jié)和物質(zhì)傳遞，氣孔排除，體積收縮，強(qiáng)度提高、逐漸變成具有一定的幾何形狀和堅(jiān)固整個(gè)的過程。成具有一定的幾何形狀和堅(jiān)固整個(gè)的過程。 燒結(jié)推動力燒結(jié)推動力粉體顆料尺寸很小，比表面積大，具有較高的表面能，即使粉體顆料尺寸很小，比表面積大，具有較高的表面能，即使在加壓成型體中，顆料間接面積也很小，總表面積很大而在加壓成型體中，顆料間接面積也很小，總表面積很大而處于較高能量狀態(tài)。根據(jù)最低能量原理，它將自發(fā)地向最處于較高能量狀態(tài)。根據(jù)最低能量原理，它將自發(fā)地向最低能量狀態(tài)變化，使系統(tǒng)的表面能減少。低能量狀態(tài)變化，使系統(tǒng)的表

43、面能減少。表面張力能使凹、凸表面處的蒸氣壓表面張力能使凹、凸表面處的蒸氣壓P P分別低于和高于平面分別低于和高于平面表面處的蒸氣壓表面處的蒸氣壓PoPo。表面凹凸不平的固體顆粒，其凸處呈。表面凹凸不平的固體顆粒，其凸處呈正壓，凹處呈負(fù)壓，故存在著使物質(zhì)自凸處向凹處遷移。正壓，凹處呈負(fù)壓，故存在著使物質(zhì)自凸處向凹處遷移。56 燒結(jié)目的燒結(jié)目的干燥硅片上的漿料，燃盡漿料的有機(jī)組分，使?jié){料和硅片形干燥硅片上的漿料，燃盡漿料的有機(jī)組分，使?jié){料和硅片形成良好的歐姆接觸。成良好的歐姆接觸。燒結(jié)分為烘干區(qū)，燒結(jié)區(qū)，冷卻區(qū)！燒結(jié)分為烘干區(qū)，燒結(jié)區(qū)，冷卻區(qū)！ 燒結(jié)參數(shù)燒結(jié)參數(shù)57設(shè)備簡介設(shè)備簡介 設(shè)備外貌設(shè)備外

44、貌58 印刷機(jī)印刷機(jī)59 烘箱烘箱60工藝控制工藝控制 絲網(wǎng)印刷參數(shù)調(diào)整原則絲網(wǎng)印刷參數(shù)調(diào)整原則6162故障處理故障處理 第一道第一道: :1.1.上料臺上料臺Feed C/V2Feed C/V2經(jīng)常會有承載盒不到位引起的報(bào)警，可以分為兩種：一種是經(jīng)常會有承載盒不到位引起的報(bào)警，可以分為兩種：一種是Magazine Magazine 處在處在DownDown的位置，只要把盒子推到位就可以了；另一種是的位置，只要把盒子推到位就可以了；另一種是Magazine Magazine 處在處在Up Up 的位置，的位置，那時(shí)你推盒子是推不動的，因?yàn)楸豢ㄋ懒?，只要讓那時(shí)你推盒子是推不動的，因?yàn)楸豢ㄋ懒?，?/p>

45、要讓Magazine Magazine 處在處在Down Down 位置再把盒子位置再把盒子推到位就行了。推到位就行了。2.Wafer transfer 2.Wafer transfer 經(jīng)常會吸住承載盒內(nèi)的拖盤而報(bào)警，原因是盒子上端開口比較大，拖經(jīng)常會吸住承載盒內(nèi)的拖盤而報(bào)警，原因是盒子上端開口比較大，拖盤擋住了感應(yīng)器而造成，只要將拖盤放正，把盤擋住了感應(yīng)器而造成，只要將拖盤放正，把Wafer transferWafer transfer移到另一個(gè)位置就行了，移到另一個(gè)位置就行了，把盒子整一下。把盒子整一下。3.Wafer transfer 3.Wafer transfer 有吸兩片的現(xiàn)象有吸兩片的現(xiàn)象, ,方法有方法有a .a .調(diào)節(jié)風(fēng)刀的大小和風(fēng)刀吹風(fēng)的位置調(diào)節(jié)風(fēng)刀的大小和風(fēng)刀吹風(fēng)的位置; ;b .b .調(diào)節(jié)四個(gè)吸嘴的高低調(diào)節(jié)四個(gè)吸嘴的高低;c .;c .調(diào)慢氣缸的上升速度調(diào)慢氣缸的上升速度;d ,;d ,風(fēng)刀吹風(fēng)的時(shí)間。風(fēng)刀吹風(fēng)的時(shí)間。4.Alignment 4.Alignment 因?yàn)楣杵榈?，攝想頭定位出現(xiàn)報(bào)警而造成的機(jī)械手不動作，方法有因?yàn)楣杵榈簦瑪z想頭定位出現(xiàn)報(bào)警而造成的機(jī)械手不動作，方法有a .a .放放好片子上重新照點(diǎn)定位就可以好片子上重新照點(diǎn)定位就可以;b .;b .如果如果a a 不行，只有甩源關(guān)掉，用手將不行，只有甩源關(guān)掉，用