等離子體刻蝕

等離子體刻蝕1目錄等離子體的原理及應(yīng)用等離子刻蝕原理等離子刻蝕過程及工藝控制檢驗(yàn)方法及原理2什么是等離子體？隨著溫度的升高，一般物質(zhì)依次表現(xiàn)為固體、液體和氣體。它們統(tǒng)稱為物質(zhì)的三態(tài)。如果溫度升高到10e4K甚至10e5K，分子間和原子間的運(yùn)動(dòng)十分劇烈，彼此間已難以束縛，原子中的電子因具有相當(dāng)大的動(dòng)能而擺脫原子核對(duì)它的束縛，成為自由電子，原子失去電子變成帶正電的離子。這樣，物質(zhì)就變成了一團(tuán)由電子和帶正電的的離子組成的混合物

。這種混合物叫等離子體。它可以稱為物質(zhì)的第四態(tài)。3等離子體的應(yīng)用4等離子體的產(chǎn)生5等離子體刻蝕原理等離子體刻蝕是采用高頻輝光放電反響，使反響氣體激活成活性粒子，如原子或游離基，這些活性粒子擴(kuò)散到需刻蝕的部位，在那里與被刻蝕材料進(jìn)行反響，形成揮發(fā)性生成物而被去除。它的優(yōu)勢(shì)在于快速的刻蝕速率同時(shí)可獲得良好的物理形貌?！策@是各向同性反響〕這種腐蝕方法也叫做干法腐蝕。6等離子體刻蝕反響7首先，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(tuán)或離子。其次，這些活性粒子由于擴(kuò)散或者在電場(chǎng)作用下到達(dá)SiO2外表，并在外表上發(fā)生化學(xué)反響。生產(chǎn)過程中，CF4中摻入O2，這樣有利于提高Si和SiO2的刻蝕速率。8等離子體刻蝕工藝裝片在待刻蝕硅片的兩邊，分別放置一片與硅片同樣大小的玻璃夾板，疊放整齊，用夾具夾緊，確保待刻蝕的硅片中間沒有大的縫隙。將夾具平穩(wěn)放入反響室的支架上，關(guān)好反響室的蓋子。9工藝參數(shù)設(shè)置負(fù)載容量（片）工作氣體流量（sccm）氣壓（Pa）輝光功率（W）反射功率（W）CF4O2N220018416200120650~7500工作階段時(shí)間（分鐘）輝光顏色預(yù)抽主抽充氣輝光充氣腔體內(nèi)呈乳白色，腔壁處呈淡紫色0.2~0.42.5~4210~142*可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際做相應(yīng)的調(diào)整10邊緣刻蝕控制短路形成途徑由于在擴(kuò)散過程中，即使采用背靠背擴(kuò)散，硅片的所有外表〔包括邊緣〕都將不可防止地?cái)U(kuò)散上磷。PN結(jié)的正面所收集到的光生電子會(huì)沿著邊緣擴(kuò)散有磷的區(qū)域流到PN結(jié)的反面，而造成短路。此短路通道等效于降低并聯(lián)電阻。控制方法對(duì)于不同規(guī)格的硅片，應(yīng)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整輝光功率和刻蝕時(shí)間使到達(dá)完全去除短路通道的效果。11刻蝕工藝不當(dāng)?shù)挠绊?2在等離子體刻蝕工藝中，關(guān)鍵的工藝參數(shù)是射頻功率和刻蝕時(shí)間?？涛g缺乏：電池的并聯(lián)電阻會(huì)下降。射頻功率過高：等離子體中離子的能量較高會(huì)對(duì)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。在結(jié)區(qū)〔耗盡層〕造成的損傷會(huì)使得結(jié)區(qū)復(fù)合增加。13刻蝕時(shí)間過長(zhǎng)：刻蝕時(shí)間越長(zhǎng)對(duì)電池片的正反面造成損傷影響越大，時(shí)間長(zhǎng)到一定程度損傷不可防止會(huì)延伸到正面結(jié)區(qū)，從而導(dǎo)致?lián)p傷區(qū)域高復(fù)合。射頻功率太低：會(huì)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)域刻蝕缺乏，導(dǎo)致并聯(lián)電阻下降。14檢驗(yàn)方法冷熱探針法冷熱探針法測(cè)導(dǎo)電型號(hào)15檢驗(yàn)原理熱探針和N型半導(dǎo)體接觸時(shí)，傳導(dǎo)電子將流向溫度較低的區(qū)域，使得熱探針處電子缺少，因而其電勢(shì)相對(duì)于同一材料上的室溫觸點(diǎn)而言將是正的。同樣道理，P型半導(dǎo)體熱探針觸點(diǎn)相對(duì)于室溫觸點(diǎn)而言將是負(fù)的。此電勢(shì)差可以用簡(jiǎn)單的微伏表測(cè)量。熱探針的結(jié)構(gòu)可以是將小的熱線圈繞在一個(gè)探針的周圍，也可以用小型的電烙鐵。16檢驗(yàn)操作及判斷確認(rèn)萬(wàn)用表工作正常，量程置于200mV。冷探針連接電壓表的正電極，熱探針與電壓表的負(fù)極相連。用冷、熱探針接觸硅片一個(gè)邊沿不相連的兩個(gè)點(diǎn)，電壓表顯示這兩點(diǎn)間的電壓為正值，說