等離子刻蝕-培訓(xùn)教程

1、等離子刻蝕工藝等離子刻蝕工藝1 1 概述概述2 2 等離子刻蝕基本原理等離子刻蝕基本原理3 3 等離子刻蝕基本工藝等離子刻蝕基本工藝4 4 刻蝕后硅片刻蝕后硅片檢驗(yàn)檢驗(yàn)?zāi)磕?錄錄1.1 1.1 太陽(yáng)能電池片生產(chǎn)工藝流程太陽(yáng)能電池片生產(chǎn)工藝流程分選測(cè)試分選測(cè)試PECVDPECVD一次清洗一次清洗二次清洗二次清洗燒結(jié)燒結(jié)印刷電極印刷電極等離子刻蝕等離子刻蝕檢驗(yàn)入庫(kù)檢驗(yàn)入庫(kù)擴(kuò)散擴(kuò)散概述概述1.21.2 等離子刻蝕工藝的目的等離子刻蝕工藝的目的概述概述將將PN結(jié)周邊刻蝕結(jié)周邊刻蝕P P型襯底型襯底2.1 2.1 等離子體等離子體等離子刻蝕基本原理等離子刻蝕基本原理等離子體（等離子體（Plasma）的含

2、義）的含義包含足夠多的正負(fù)電荷數(shù)目近于相等的帶電粒子的物包含足夠多的正負(fù)電荷數(shù)目近于相等的帶電粒子的物質(zhì)聚集狀態(tài)。質(zhì)聚集狀態(tài)。 由于物質(zhì)分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，相互間的碰撞就會(huì)使氣體分子產(chǎn)生電離，這樣由于物質(zhì)分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，相互間的碰撞就會(huì)使氣體分子產(chǎn)生電離，這樣物質(zhì)就變成由自由運(yùn)動(dòng)并相互作用的正離子和電子組成的混合物物質(zhì)就變成由自由運(yùn)動(dòng)并相互作用的正離子和電子組成的混合物( (蠟燭的火蠟燭的火焰就處于這種狀態(tài)焰就處于這種狀態(tài)) )。我們把物質(zhì)的這種存在狀態(tài)稱為物質(zhì)的第四態(tài)，即等。我們把物質(zhì)的這種存在狀態(tài)稱為物質(zhì)的第四態(tài)，即等離子體離子體( (plasmaplasma) )。因?yàn)殡婋x過(guò)程中正離子和電子

3、總是成對(duì)出現(xiàn)，所以等離。因?yàn)殡婋x過(guò)程中正離子和電子總是成對(duì)出現(xiàn)，所以等離子體中正離子和電子的總數(shù)大致相等，總體來(lái)看為準(zhǔn)電中性。子體中正離子和電子的總數(shù)大致相等，總體來(lái)看為準(zhǔn)電中性。液態(tài)液態(tài)固態(tài)固態(tài)氣態(tài)氣態(tài)等離子體等離子體2.2 2.2 刻蝕機(jī)構(gòu)刻蝕機(jī)構(gòu)等離子刻蝕基本原理等離子刻蝕基本原理射頻電源輝光放電射頻電源輝光放電輝光放電是由大量中等能量（輝光放電是由大量中等能量（ 15eV）的電子激發(fā)中性原子，電子返回基態(tài)）的電子激發(fā)中性原子，電子返回基態(tài)時(shí)釋放的光輻射。時(shí)釋放的光輻射。射頻電源射頻電源2.2 2.2 刻蝕方程式刻蝕方程式等離子刻蝕基本原理等離子刻蝕基本原理為何處在等離子體環(huán)境下進(jìn)行刻蝕

4、為何處在等離子體環(huán)境下進(jìn)行刻蝕在我們的工藝中，是用在我們的工藝中，是用CF4和和O2來(lái)刻蝕擴(kuò)散后的硅片，其刻蝕原理如下：來(lái)刻蝕擴(kuò)散后的硅片，其刻蝕原理如下： CF4 = CFx* + (4-x) F* (x3) Si + 4 F* = SiF4 SiO2 + 4 F* = SiF4 + O2反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，打破反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，打破C-F、Si-Si鍵，形成揮發(fā)性的鍵，形成揮發(fā)性的Si-F硅鹵化物。硅鹵化物。 C C F +Si F +Si Si = Si-F + 17kcal/molSi = Si-F + 17kcal/mol反應(yīng)需要一個(gè)凈正能量，反應(yīng)需要一個(gè)凈正能量，CF4CF4本身不會(huì)直接刻蝕硅。

5、等離子體高能量本身不會(huì)直接刻蝕硅。等離子體高能量的電子碰撞會(huì)使的電子碰撞會(huì)使CF4CF4分子分裂生產(chǎn)自由的氟原子和分子團(tuán)，使得形成分子分裂生產(chǎn)自由的氟原子和分子團(tuán)，使得形成SiFSiF是能量有利的。是能量有利的。2.2 2.2 氧氣的作用氧氣的作用等離子刻蝕基本原理等離子刻蝕基本原理在在CFCF4 4進(jìn)氣中加入少量氧氣會(huì)提高硅和二進(jìn)氣中加入少量氧氣會(huì)提高硅和二氧化硅的刻蝕速率。人們認(rèn)為氧氣與碳原氧化硅的刻蝕速率。人們認(rèn)為氧氣與碳原子反應(yīng)生成子反應(yīng)生成COCO2 2，這樣從等離子體中去掉，這樣從等離子體中去掉一些碳，從而增加一些碳，從而增加F F的濃度，這些成為富氟的濃度，這些成為富氟等離子體。往等離子體。往CFCF4 4等離子體中每增加等離子體中每增加1212% %的氧氣，的氧氣，F(xiàn) F濃度會(huì)增加一個(gè)數(shù)量級(jí)，對(duì)硅的濃度會(huì)增加一個(gè)數(shù)量級(jí)，對(duì)硅的刻蝕速率增加一個(gè)數(shù)量級(jí)?？涛g速率增加一個(gè)數(shù)量級(jí)。3.1 3.1 工藝參數(shù)工藝參數(shù)等離子刻蝕基本原理等離子刻蝕基本原理4.1 4.1 刻蝕后硅片檢驗(yàn)刻蝕后硅片檢驗(yàn)刻蝕好的硅片周邊應(yīng)光滑發(fā)亮刻蝕好的硅片周邊應(yīng)光滑發(fā)亮. .到分選測(cè)試儀處，檢查電池片的到分選