PECVD車間工藝課件

刻蝕+PECVD

培訓資料內容提要

等離子刻蝕:等離子刻蝕原理等離子體刻蝕機組成等離子體刻蝕質量控制及檢測擬解決的問題

PECVD鍍SiNx:H薄膜PECVD鍍膜技術PECVD工作流程SiN薄膜質量異常擬解決的問題等離子體刻蝕是采用高頻輝光放電反應，使反應氣體激活成活性粒子，如原子或游離基，這些活性粒子擴散到需刻蝕的部位，在那里與被刻蝕材料進行反應，形成揮發(fā)性生成物而被去除。它的優(yōu)勢在于快速的刻蝕速率同時可獲得良好的物理形貌。（這是各向同性反應）這種腐蝕方法也叫做干法腐蝕。等離子刻蝕的基本原理等離子刻蝕的基本原理母體分子CF4在高能量的電子的碰撞作用下分解成多種中性基團或離子。這些活性粒子由于擴散或者在電場作用下到達SiO2表面，并在表面上發(fā)生化學反應。生產過程中，CF4中摻入O2，這樣有利于提高Si和SiO2的刻蝕速率。以及它們的離子CF,CF,,CF,CFCF23e4???6等離子刻蝕機的組成等離子刻蝕機的組成：1、反應室2、真空系統(tǒng)3、送氣系統(tǒng)4、高頻電源5、匹配器7反應室：里面是石英缸，外面是線圈，線圈在高頻電的激發(fā)下起輝，產生微波與石英缸內的特氣反應，生成活性離子基。等離子刻蝕機的組成石英缸線圈9送氣系統(tǒng)：刻蝕常用的工藝氣體CF4和O2，在車間外面有特氣房，通過管道和刻蝕機的進氣孔連接到一起，在車間內有閥門，用的時候打開閥門就可以使用了高頻電源：給線圈放高壓電等離子刻蝕機的組成高頻電源10匹配器使功率穩(wěn)定在一個固定的位置，只能微調，主要還是調高頻電源上的功率調節(jié)旋扭。等離子刻蝕機的組成等離子刻蝕操作流程

短路形成途徑

在擴散過程中，即使采用背靠背擴散，硅片的所有表面（包括邊緣）都將不可避免地擴散上磷。PN結的正面所收集到的光生電子會沿著邊緣擴散有磷的區(qū)域流到PN結的背面，而造成短路。此短路通道等效于降低并聯(lián)電阻?？刂品椒▽τ诓煌?guī)格的硅片，應適當?shù)恼{整輝光功率和刻蝕時間使達到完全去除短路通道的效果。邊緣刻蝕質量控制及檢測-質量問題刻蝕時間不足：電池的并聯(lián)電阻下降。射頻功率過高：等離子體中離子的能量較高會對硅片邊緣造成較大的轟擊損傷，導致邊緣區(qū)域的電性能變差從而使電池的性能下降。在結區(qū)（耗盡層）造成的損傷會使得結區(qū)復合增加。邊緣刻蝕質量控制及檢測-質量問題

刻蝕時間過長：刻蝕時間越長對電池片的正反面造成損傷影響越大，時間長到一定程度損傷不可避免會延伸到正面結區(qū)，從而導致?lián)p傷區(qū)域高復合。

射頻功率太低：使等離子體不穩(wěn)定和分布不均勻，從而使某些區(qū)域刻蝕過度而某些區(qū)域刻蝕不足，導致并聯(lián)電阻下降。邊緣刻蝕質量控制及檢測-質量問題檢驗操作及判斷邊緣刻蝕質量控制及檢測-檢測1.確認萬用表工作正常，量程置于200mV。2.冷探針連接電壓表的正電極，熱探針與電壓表的負極連。3.用冷、熱探針接觸硅片一個邊沿不相連的兩個點，電壓表顯示這兩點間的電壓為正值，說明導電類型為P型，刻蝕合格。相同的方法檢測另外三個邊沿的導電類型是否為P型。4.如果經過檢驗，任何一個邊沿沒有刻蝕合格，則這一批硅片需要重新裝片，進行刻蝕。等離子體刻蝕擬解決的問題刻蝕均勻性的控制刻蝕效果監(jiān)測

n0n2r1r212δ1減反膜對硅片反射率的影響PECVD鍍SiNx:H薄膜-單層介質減反射膜PECVD(PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition)

“等離子增強型化學氣相沉積”，是一種化學氣相沉積原理:借助微波使含有薄膜組成原子的氣體電離，在局部形成等離子體，而等離子化學活性很強，很容易發(fā)生反應，在基片上沉積出所期望的薄膜?；咎卣?實現(xiàn)了薄膜沉積工藝的低溫化（<450℃）。

1.節(jié)省能源，降低成本

2.提高產能

3.減少了高溫導致的硅片中少子壽命衰減PECVD鍍SiNx:H薄膜-PECVD技術22微波系統(tǒng)的組成PECVD鍍SiNx:H薄膜-PECVD技術23PECVD鍍SiNx:H薄膜-PECVD技術間接式PECVD技術沉積SiNx:HPECVD鍍SiNx:H薄膜-PECVD設備PECVD設備示意圖26PECVD的生產流程由周轉籃倒入石墨筐領取刻蝕清洗好的硅片放入設備LoadchamberPreheatingchamberProcesschamberCoolingchamberUnloadchamber流出設備Unloadtable倒入印刷載片籃送印刷薄膜質量控制主要參數(shù)：反射率：折射率和厚度相關(n=2.05,d=105nm,Ravg%=4.5%)均勻性：片內均勻性和片間均勻性工藝參數(shù)調節(jié)(SINA-L)帶速：80cm/min沉積溫度：400度工作壓力：0.25mbar微波功率：3100mw(left),37