工藝員培訓(xùn)材料課件

刻蝕、去PSG、鍍膜段

工作介紹周延豐刻蝕、去PSG、鍍膜段

工作介紹周延豐1目錄刻蝕、去PSG、鍍膜的基本原理（簡單介紹）四十八所、七星清洗機(jī)、Roth&Rau、Centrotherm設(shè)備（簡單介紹）各項工藝參數(shù)對結(jié)果的影響（重點介紹）刻蝕、清洗、鍍膜常見問題以及控制方法（重點介紹）本段中的工藝關(guān)注點（重點）工作中應(yīng)該特別注意的細(xì)節(jié)（簡單介紹）工作流程，出現(xiàn)不合格的處理（簡單介紹）目錄刻蝕、去PSG、鍍膜的基本原理（簡單介紹）2刻蝕的目的刻蝕的目的3刻蝕的反應(yīng)Si+CF4+O2→SiF4↑+CO2↑CF4----CF3、CF2、CF、F、C以及他們的離子氣體組成：92%CF4+8%O2刻蝕的反應(yīng)Si+CF4+O2→SiF4↑+CO2↑4刻蝕結(jié)果的檢驗刻蝕結(jié)果的檢驗5清洗的反應(yīng)清洗的反應(yīng)6清洗結(jié)果的檢驗親水清洗前硅片表面Si大部分以O(shè)鍵為終端結(jié)構(gòu)，形成一層自然氧化膜，呈親水性。疏水清洗后硅片最外層的Si幾乎是以H鍵為終端結(jié)構(gòu)，表面呈疏水性。清洗結(jié)果的檢驗親水7鍍膜的基本原理介質(zhì)膜的種類及制備方法有多種，比如真空加熱沉積、化學(xué)氣相沉積、絲網(wǎng)印刷、濺射、電子束蒸發(fā)、離心甩膠甚至噴鍍等等。考慮到介質(zhì)膜的質(zhì)量及生產(chǎn)成本，最常用的減反介質(zhì)膜是氮化硅和二氧化鈦，前者主要采用化學(xué)氣相沉積，而后者主要采用噴鍍、化學(xué)氣相沉積和絲網(wǎng)印刷。鍍膜的基本原理介質(zhì)膜的種類及制備方法有多種，比如真空加熱沉積8鍍膜的反應(yīng)SiH4+NH3—→SixNyHz+H2↑硅烷和氨氣在微波激勵下形成等離子體，在硅片表面沉積成氮化硅層鍍膜的反應(yīng)SiH4+NH3—→SixNyHz+H2↑9薄膜的檢測薄膜的檢測1048所刻蝕機(jī)的介紹主要用于多晶硅、氮化硅、二氧化硅薄膜的刻蝕，屬干法腐蝕。利用高頻輝光放電產(chǎn)生的活性基團(tuán)與被腐蝕材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成揮發(fā)性產(chǎn)物使樣品表面原子從晶格中脫落。技術(shù)特點：1、采用大面積淋浴式送氣方式使氣體放電均勻2、氣路系統(tǒng)采用全金屬密封，抗腐蝕性強(qiáng)，污染小3、工作壓力閉環(huán)自動控制，工藝穩(wěn)定性、重復(fù)性好4、手動/自動控制系統(tǒng)，方便操作、維修5、敞開式鐘罩開啟方式，方便裝片48所刻蝕機(jī)的介紹主要用于多晶硅、氮化硅、二氧化硅薄膜的刻蝕11七星清洗機(jī)的介紹產(chǎn)品描述：1.設(shè)備由六大部分組成：本體、清洗槽部分、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、機(jī)械臂部分、層流凈化系統(tǒng)（選用）、電氣控制系統(tǒng)、機(jī)架及機(jī)箱、自動配酸系統(tǒng)（選用）等組成2.伺服多爪機(jī)械手傳送系統(tǒng)，step方式3.自動上/下料工位4.關(guān)鍵件采用進(jìn)口件。自動化程度高，可靠性高5.人性化操作界面，方便直觀。界面中有手動操作、故障報警、安全保護(hù)、工藝序號等功能。主要指標(biāo)：產(chǎn)能：1800-2400片/小時（25MW-30MW生產(chǎn)線適用）125mm×125mm和156mm×156mm方片兼容標(biāo)準(zhǔn)100片清洗花籃：100片/批

七星清洗機(jī)的介紹產(chǎn)品描述：12Roth&Rau的介紹常壓化學(xué)氣相沉積（APCVD）

低壓化學(xué)氣相沉積（LPCVD）

等離子體化學(xué)氣相沉積（PECVD）等離子體類型：Direct等離子體和Romote等離子體等離子激發(fā)頻率：低頻、射頻、微波反應(yīng)室：管式與平板式傳輸類型：batch方式和inline方式Roth&Rau的介紹常壓化學(xué)氣相沉積（APCVD）13Roth&Rau的介紹Direct：等離子體產(chǎn)生于兩平行電極之間，晶圓被固定在一個電極上，在這種情況下，晶圓一般處于等離子體中。典型代表：Centrotherm，島津。Romote：晶圓處于等離子體以外。典型代表Roth&Rau.Roth&Rau的介紹Direct：等離子體產(chǎn)生于兩平行電極14Roth&Rau的介紹Roth&Rau的介紹15Roth&Rau的介紹Roth&Rau的介紹16Roth&Rau的介紹Roth&Rau的介紹17Roth&Rau的介紹Roth&Rau的介紹18Roth&Rau的介紹等離子體在化學(xué)氣相沉積中有如下作用：⑴將反應(yīng)物中的氣體分子激活成活性離子，降低反應(yīng)所需的溫度；⑵加速反應(yīng)物在基片表面的擴(kuò)散作用（表面遷移作用），提高成膜速度；⑶對于基體表面及膜層表面具有濺射清洗作用，濺射掉那些結(jié)合不牢的粒子，從而加強(qiáng)了形成的薄膜和基片的附著力；⑷由于反應(yīng)物中的原子、分子、離子和電子之間的碰撞、散射作用，使形成的薄膜厚度均勻。Roth&Rau的介紹等離子體在化學(xué)氣相沉積中有如下作用：19Roth&Rau的介紹PECVD和普通CVD比較有如下優(yōu)點：⑴可以低溫成膜，對基體影響小，并可以避免高溫成膜造成的膜層晶粒粗大以及膜層和基體間生成脆性相等問題；⑵PECVD在較低的壓強(qiáng)下進(jìn)行，由于反應(yīng)物中分子、原子、等離子粒團(tuán)與電子之間的碰撞、散射、電離等作用，提高了膜厚及成分的均勻性，得到的薄膜針孔少、組織致密、內(nèi)應(yīng)力小、不易產(chǎn)生裂紋。⑶擴(kuò)大了化學(xué)氣相沉積的應(yīng)用范圍，特別是提供了在不同的基體上制取各種金屬薄膜、非晶態(tài)無機(jī)薄膜、有機(jī)聚合物薄膜的可能性；⑷薄膜對基體的附著力大于普通CVD。Roth&Rau的介紹PECVD和普通CVD比較有如下優(yōu)點：20Centrotherm的介紹Centrotherm的介紹21Centrotherm的介紹Centrotherm的介紹22Centrotherm的介紹

Centrotherm的介紹23Centrotherm的介紹CCC-RM(CentrothermCellController–RecipeManagement)Writing/ModifyingoftheCESARrecipesRecipepoolforallrecipesAdministrationandStorageofrecipereleasesforindividualprocesstubesCentrotherm的介紹CCC-RM(Centro24Centrotherm的介紹Centrotherm的介紹25Centrotherm的介紹Centrotherm的介紹26Centrotherm的介紹Centrotherm的介紹27Centrotherm的介紹Centrotherm的介紹28刻蝕機(jī)參數(shù)設(shè)定時間參數(shù)（秒）工藝參數(shù)預(yù)抽主抽送氣輝光清洗充氣壓力Pa功率W氧氣CF4mL/min12060180820120401005000180刻蝕機(jī)參數(shù)設(shè)定時間參數(shù)（秒）工藝參數(shù)預(yù)抽主抽送氣輝光清洗充氣29刻蝕機(jī)參數(shù)設(shè)定功率太高，離子的能量較高會對硅片邊緣造成較大的轟擊損傷，導(dǎo)致邊緣區(qū)域的電性能變差從而使電池的性能下降。因此，人們通常傾向于采用功率相對較低而時間相對較長的刻蝕工藝。等離子體刻蝕過程中，載能離子也會對硅片邊緣附近的正反表面區(qū)域造成影響。刻蝕過程越長，這種影響越嚴(yán)重?？涛g機(jī)參數(shù)設(shè)定功率太高，離子的能量較高會對硅片邊緣造成較大的30刻蝕參數(shù)的影響功率：小，氣體利用不完全，刻蝕不夠；大，鉆蝕，對邊緣的轟擊加劇時間：短，刻蝕不夠；長，過度刻蝕壓力：與氣體流量相關(guān)，決定氣體的利用率反射功率：影響有效功率刻蝕參數(shù)的影響功率：小，氣體利用不完全，刻蝕不夠；大，鉆蝕，31清洗機(jī)參數(shù)設(shè)定槽號123456溶液DI5%～10%HF5%～10%HFDIDIDI時間（s）90～18090～18090～18090～18090～18090～180清洗機(jī)參數(shù)設(shè)定槽號123456溶液DI5%～10%HF5%32清洗參數(shù)的影響HF濃度：小，洗不干凈，大，浪費酸，沒用清洗時間：短，洗不干凈，大，沒必要甩干機(jī)轉(zhuǎn)速甩干機(jī)時間甩干機(jī)氣體壓力清洗參數(shù)的影響HF濃度：小，洗不干凈，大，浪費酸，沒用33Roth&Rau參數(shù)設(shè)定線號NH3SiH4功率壓強(qiáng)溫度117428582400-34000.124002133366701551745755015Roth&Rau參數(shù)設(shè)定線號NH3SiH4功率壓強(qiáng)溫度11734Centrotherm參數(shù)設(shè)定程序時間NH3SiH4壓強(qiáng)功率5mono9005.3380170029005monov9005.3380170029006mono9005.13477170029006monov9005.13477170029006multi6955.13477170037006multiv7205.338017003800Centrotherm參數(shù)設(shè)定5mono9005.3380135刻蝕的關(guān)注點硅片邊緣是否對齊裝片后是否夾緊入射功率、反射功率、壓力、輝光顏色刻蝕后硅片周邊顏色下片后是否有崩邊刻蝕的關(guān)注點硅片邊緣是否對齊36清洗的關(guān)注點硅片脫水情況甩干效果清洗的關(guān)注點硅片脫水情況37鍍膜的關(guān)注點操作人員操作規(guī)范板內(nèi)均勻性片內(nèi)均勻性折射率、厚度；光程碎片率設(shè)備運行狀況鍍膜的關(guān)注點操作人員操作規(guī)范38鍍膜的關(guān)注點

鍍膜的關(guān)注點39鍍膜的關(guān)注點鍍膜的關(guān)注點40鍍膜的關(guān)注點鍍膜的關(guān)注點41鍍膜的關(guān)注點鍍膜的關(guān)注點42刻蝕的常見問題反射功率過大、功率波動大輝光顏色偏暗檢驗結(jié)果不符合要求刻蝕的常見問題反射功率過大、功率波動大43刻蝕出現(xiàn)異常的處理對不齊：保證兩個邊緣對齊輝光顏色偏紅，其它參數(shù)正常：檢查氣體供應(yīng)入射功率波動大，反射功率大：調(diào)節(jié)、設(shè)備報修檢驗結(jié)果異常：補(bǔ)刻刻蝕出現(xiàn)異常的處理對不齊：保證兩個邊緣對齊44清洗的常見問題水痕甩干效果不好甩干時發(fā)現(xiàn)碎片較多清洗的常見問題水痕45清洗出現(xiàn)異常的處理水痕：檢查配酸時間、濃度甩干不良：檢查參數(shù)，調(diào)整甩干時間、轉(zhuǎn)速清洗出現(xiàn)異常的處理水痕：檢查配酸時間、濃度46鍍膜的常見問題板內(nèi)不均片內(nèi)不均鍍膜后表面有小白點沿著傳輸方向一列突然偏紅鍍膜的常見問題板內(nèi)不均47鍍膜出現(xiàn)異常的處理板內(nèi)色差：調(diào)節(jié)功率片內(nèi)色差：更換石英管、清理氣孔折射率偏差大：檢查石墨板、檢查氣流量、壓強(qiáng)波動表面有小白點：驗證是鍍膜原因還是清洗原因還是前面工序的原因卡盤、設(shè)備急停造成的色差、彩虹片：清洗重新鍍膜鍍膜出現(xiàn)異常的處理板內(nèi)色差：調(diào)節(jié)功率48工作中應(yīng)該特別注意的細(xì)節(jié)硅片邊緣對齊情況，尤其是預(yù)投片刻蝕每班抽檢兩次，是否及時調(diào)節(jié)掛鉤印，關(guān)注石墨板維護(hù)狀態(tài)硅片放下去的平整度，防止掉片、碎片更換石英管的細(xì)節(jié)操作人員對石墨板的保護(hù)工作中應(yīng)該特別注意的細(xì)節(jié)硅片邊緣對齊情況，尤其是預(yù)投片49

50演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！51刻蝕、去PSG、鍍膜段

工作介紹周延豐刻蝕、去PSG、鍍膜段

工作介紹周延豐52目錄刻蝕、去PSG、鍍膜的基本原理（簡單介紹）四十八所、七星清洗機(jī)、Roth&Rau、Centrotherm設(shè)備（簡單介紹）各項工藝參數(shù)對結(jié)果的影響（重點介紹）刻蝕、清洗、鍍膜常見問題以及控制方法（重點介紹）本段中的工藝關(guān)注點（重點）工作中應(yīng)該特別注意的細(xì)節(jié)（簡單介紹）工作流程，出現(xiàn)不合格的處理（簡單介紹）目錄刻蝕、去PSG、鍍膜的基本原理（簡單介紹）53刻蝕的目的刻蝕的目的54刻蝕的反應(yīng)Si+CF4+O2→SiF4↑+CO2↑CF4----CF3、CF2、CF、F、C以及他們的離子氣體組成：92%CF4+8%O2刻蝕的反應(yīng)Si+CF4+O2→SiF4↑+CO2↑55刻蝕結(jié)果的檢驗刻蝕結(jié)果的檢驗56清洗的反應(yīng)清洗的反應(yīng)57清洗結(jié)果的檢驗親水清洗前硅片表面Si大部分以O(shè)鍵為終端結(jié)構(gòu)，形成一層自然氧化膜，呈親水性。疏水清洗后硅片最外層的Si幾乎是以H鍵為終端結(jié)構(gòu)，表面呈疏水性。清洗結(jié)果的檢驗親水58鍍膜的基本原理介質(zhì)膜的種類及制備方法有多種，比如真空加熱沉積、化學(xué)氣相沉積、絲網(wǎng)印刷、濺射、電子束蒸發(fā)、離心甩膠甚至噴鍍等等?？紤]到介質(zhì)膜的質(zhì)量及生產(chǎn)成本，最常用的減反介質(zhì)膜是氮化硅和二氧化鈦，前者主要采用化學(xué)氣相沉積，而后者主要采用噴鍍、化學(xué)氣相沉積和絲網(wǎng)印刷。鍍膜的基本原理介質(zhì)膜的種類及制備方法有多種，比如真空加熱沉積59鍍膜的反應(yīng)SiH4+NH3—→SixNyHz+H2↑硅烷和氨氣在微波激勵下形成等離子體，在硅片表面沉積成氮化硅層鍍膜的反應(yīng)SiH4+NH3—→SixNyHz+H2↑60薄膜的檢測薄膜的檢測6148所刻蝕機(jī)的介紹主要用于多晶硅、氮化硅、二氧化硅薄膜的刻蝕，屬干法腐蝕。利用高頻輝光放電產(chǎn)生的活性基團(tuán)與被腐蝕材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成揮發(fā)性產(chǎn)物使樣品表面原子從晶格中脫落。技術(shù)特點：1、采用大面積淋浴式送氣方式使氣體放電均勻2、氣路系統(tǒng)采用全金屬密封，抗腐蝕性強(qiáng)，污染小3、工作壓力閉環(huán)自動控制，工藝穩(wěn)定性、重復(fù)性好4、手動/自動控制系統(tǒng)，方便操作、維修5、敞開式鐘罩開啟方式，方便裝片48所刻蝕機(jī)的介紹主要用于多晶硅、氮化硅、二氧化硅薄膜的刻蝕62七星清洗機(jī)的介紹產(chǎn)品描述：1.設(shè)備由六大部分組成：本體、清洗槽部分、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、機(jī)械臂部分、層流凈化系統(tǒng)（選用）、電氣控制系統(tǒng)、機(jī)架及機(jī)箱、自動配酸系統(tǒng)（選用）等組成2.伺服多爪機(jī)械手傳送系統(tǒng)，step方式3.自動上/下料工位4.關(guān)鍵件采用進(jìn)口件。自動化程度高，可靠性高5.人性化操作界面，方便直觀。界面中有手動操作、故障報警、安全保護(hù)、工藝序號等功能。主要指標(biāo)：產(chǎn)能：1800-2400片/小時（25MW-30MW生產(chǎn)線適用）125mm×125mm和156mm×156mm方片兼容標(biāo)準(zhǔn)100片清洗花籃：100片/批

七星清洗機(jī)的介紹產(chǎn)品描述：63Roth&Rau的介紹常壓化學(xué)氣相沉積（APCVD）

低壓化學(xué)氣相沉積（LPCVD）

等離子體化學(xué)氣相沉積（PECVD）等離子體類型：Direct等離子體和Romote等離子體等離子激發(fā)頻率：低頻、射頻、微波反應(yīng)室：管式與平板式傳輸類型：batch方式和inline方式Roth&Rau的介紹常壓化學(xué)氣相沉積（APCVD）64Roth&Rau的介紹Direct：等離子體產(chǎn)生于兩平行電極之間，晶圓被固定在一個電極上，在這種情況下，晶圓一般處于等離子體中。典型代表：Centrotherm，島津。Romote：晶圓處于等離子體以外。典型代表Roth&Rau.Roth&Rau的介紹Direct：等離子體產(chǎn)生于兩平行電極65Roth&Rau的介紹Roth&Rau的介紹66Roth&Rau的介紹Roth&Rau的介紹67Roth&Rau的介紹Roth&Rau的介紹68Roth&Rau的介紹Roth&Rau的介紹69Roth&Rau的介紹等離子體在化學(xué)氣相沉積中有如下作用：⑴將反應(yīng)物中的氣體分子激活成活性離子，降低反應(yīng)所需的溫度；⑵加速反應(yīng)物在基片表面的擴(kuò)散作用（表面遷移作用），提高成膜速度；⑶對于基體表面及膜層表面具有濺射清洗作用，濺射掉那些結(jié)合不牢的粒子，從而加強(qiáng)了形成的薄膜和基片的附著力；⑷由于反應(yīng)物中的原子、分子、離子和電子之間的碰撞、散射作用，使形成的薄膜厚度均勻。Roth&Rau的介紹等離子體在化學(xué)氣相沉積中有如下作用：70Roth&Rau的介紹PECVD和普通CVD比較有如下優(yōu)點：⑴可以低溫成膜，對基體影響小，并可以避免高溫成膜造成的膜層晶粒粗大以及膜層和基體間生成脆性相等問題；⑵PECVD在較低的壓強(qiáng)下進(jìn)行，由于反應(yīng)物中分子、原子、等離子粒團(tuán)與電子之間的碰撞、散射、電離等作用，提高了膜厚及成分的均勻性，得到的薄膜針孔少、組織致密、內(nèi)應(yīng)力小、不易產(chǎn)生裂紋。⑶擴(kuò)大了化學(xué)氣相沉積的應(yīng)用范圍，特別是提供了在不同的基體上制取各種金屬薄膜、非晶態(tài)無機(jī)薄膜、有機(jī)聚合物薄膜的可能性；⑷薄膜對基體的附著力大于普通CVD。Roth&Rau的介紹PECVD和普通CVD比較有如下優(yōu)點：71Centrotherm的介紹Centrotherm的介紹72Centrotherm的介紹Centrotherm的介紹73Centrotherm的介紹

Centrotherm的介紹74Centrotherm的介紹CCC-RM(CentrothermCellController–RecipeManagement)Writing/ModifyingoftheCESARrecipesRecipepoolforallrecipesAdministrationandStorageofrecipereleasesforindividualprocesstubesCentrotherm的介紹CCC-RM(Centro75Centrotherm的介紹Centrotherm的介紹76Centrotherm的介紹Centrotherm的介紹77Centrotherm的介紹Centrotherm的介紹78Centrotherm的介紹Centrotherm的介紹79刻蝕機(jī)參數(shù)設(shè)定時間參數(shù)（秒）工藝參數(shù)預(yù)抽主抽送氣輝光清洗充氣壓力Pa功率W氧氣CF4mL/min12060180820120401005000180刻蝕機(jī)參數(shù)設(shè)定時間參數(shù)（秒）工藝參數(shù)預(yù)抽主抽送氣輝光清洗充氣80刻蝕機(jī)參數(shù)設(shè)定功率太高，離子的能量較高會對硅片邊緣造成較大的轟擊損傷，導(dǎo)致邊緣區(qū)域的電性能變差從而使電池的性能下降。因此，人們通常傾向于采用功率相對較低而時間相對較長的刻蝕工藝。等離子體刻蝕過程中，載能離子也會對硅片邊緣附近的正反表面區(qū)域造成影響?？涛g過程越長，這種影響越嚴(yán)重?？涛g機(jī)參數(shù)設(shè)定功率太高，離子的能量較高會對硅片邊緣造成較大的81刻蝕參數(shù)的影響功率：小，氣體利用不完全，刻蝕不夠；大，鉆蝕，對邊緣的轟擊加劇時間：短，刻蝕不夠；長，過度刻蝕壓力：與氣體流量相關(guān)，決定氣體的利用率反射功率：影響有效功率刻蝕參數(shù)的影響功率：小，氣體利用不完全，刻蝕不夠；大，鉆蝕，82清洗機(jī)參數(shù)設(shè)定槽號123456溶液DI5%～10%HF5%～10%HFDIDIDI時間（s）90～18090～18090～18090～18090～18090～180清洗機(jī)參數(shù)設(shè)定槽號123456溶液DI5%～10%HF5%83清洗參數(shù)的影響HF濃度：小，洗不干凈，大，浪費酸，沒用清洗時間：短，洗不干凈，大，沒必要甩干機(jī)轉(zhuǎn)速甩干機(jī)時間甩干機(jī)氣體壓力清洗參數(shù)的影響HF濃度：小，洗不干凈，大，浪費酸，沒用84Roth&Rau參數(shù)設(shè)定線號NH3SiH4功率壓強(qiáng)溫度117428582400-34000.124002133366701551745755015Roth&Rau參數(shù)設(shè)定線號NH3SiH4功率壓強(qiáng)溫度11785Centrotherm參數(shù)設(shè)定程序時間NH3SiH4壓強(qiáng)功率5mono9005.3380170029005monov9005.3380170029006mono9005.13477170029006monov9005.13477170029006multi6955.13477170037006multiv7205.3380170