PECVD车间工艺课件

刻蚀+PECVD

培训资料内容提要

等离子刻蚀:等离子刻蚀原理等离子体刻蚀机组成等离子体刻蚀质量控制及检测拟解决的问题

PECVD镀SiNx:H薄膜PECVD镀膜技术PECVD工作流程SiN薄膜质量异常拟解决的问题等离子体刻蚀是采用高频辉光放电反应，使反应气体激活成活性粒子，如原子或游离基，这些活性粒子扩散到需刻蚀的部位，在那里与被刻蚀材料进行反应，形成挥发性生成物而被去除。它的优势在于快速的刻蚀速率同时可获得良好的物理形貌。（这是各向同性反应）这种腐蚀方法也叫做干法腐蚀。等离子刻蚀的基本原理等离子刻蚀的基本原理母体分子CF4在高能量的电子的碰撞作用下分解成多种中性基团或离子。这些活性粒子由于扩散或者在电场作用下到达SiO2表面，并在表面上发生化学反应。生产过程中，CF4中掺入O2，这样有利于提高Si和SiO2的刻蚀速率。以及它们的离子CF,CF,,CF,CFCF23e4¾®¾6等离子刻蚀机的组成等离子刻蚀机的组成：1、反应室2、真空系统3、送气系统4、高频电源5、匹配器7反应室：里面是石英缸，外面是线圈，线圈在高频电的激发下起辉，产生微波与石英缸内的特气反应，生成活性离子基。等离子刻蚀机的组成石英缸线圈9送气系统：刻蚀常用的工艺气体CF4和O2，在车间外面有特气房，通过管道和刻蚀机的进气孔连接到一起，在车间内有阀门，用的时候打开阀门就可以使用了高频电源：给线圈放高压电等离子刻蚀机的组成高频电源10匹配器使功率稳定在一个固定的位置，只能微调，主要还是调高频电源上的功率调节旋扭。等离子刻蚀机的组成等离子刻蚀操作流程

短路形成途径

在扩散过程中，即使采用背靠背扩散，硅片的所有表面（包括边缘）都将不可避免地扩散上磷。PN结的正面所收集到的光生电子会沿着边缘扩散有磷的区域流到PN结的背面，而造成短路。此短路通道等效于降低并联电阻。控制方法对于不同规格的硅片，应适当的调整辉光功率和刻蚀时间使达到完全去除短路通道的效果。边缘刻蚀质量控制及检测-质量问题刻蚀时间不足：电池的并联电阻下降。射频功率过高：等离子体中离子的能量较高会对硅片边缘造成较大的轰击损伤，导致边缘区域的电性能变差从而使电池的性能下降。在结区（耗尽层）造成的损伤会使得结区复合增加。边缘刻蚀质量控制及检测-质量问题

刻蚀时间过长：刻蚀时间越长对电池片的正反面造成损伤影响越大，时间长到一定程度损伤不可避免会延伸到正面结区，从而导致损伤区域高复合。

射频功率太低：使等离子体不稳定和分布不均匀，从而使某些区域刻蚀过度而某些区域刻蚀不足，导致并联电阻下降。边缘刻蚀质量控制及检测-质量问题检验操作及判断边缘刻蚀质量控制及检测-检测1.确认万用表工作正常，量程置于200mV。2.冷探针连接电压表的正电极，热探针与电压表的负极连。3.用冷、热探针接触硅片一个边沿不相连的两个点，电压表显示这两点间的电压为正值，说明导电类型为P型，刻蚀合格。相同的方法检测另外三个边沿的导电类型是否为P型。4.如果经过检验，任何一个边沿没有刻蚀合格，则这一批硅片需要重新装片，进行刻蚀。等离子体刻蚀拟解决的问题刻蚀均匀性的控制刻蚀效果监测

n0n2r1r212δ1减反膜对硅片反射率的影响PECVD镀SiNx:H薄膜-单层介质减反射膜PECVD(PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition)

“等离子增强型化学气相沉积”，是一种化学气相沉积原理:借助微波使含有薄膜组成原子的气体电离，在局部形成等离子体，而等离子化学活性很强，很容易发生反应，在基片上沉积出所期望的薄膜。基本特征:实现了薄膜沉积工艺的低温化（<450℃）。

1.节省能源，降低成本

2.提高产能

3.减少了高温导致的硅片中少子寿命衰减PECVD镀SiNx:H薄膜-PECVD技术22微波系统的组成PECVD镀SiNx:H薄膜-PECVD技术23PECVD镀SiNx:H薄膜-PECVD技术间接式PECVD技术沉积SiNx:HPECVD镀SiNx:H薄膜-PECVD设备PECVD设备示意图26PECVD的生产流程由周转篮倒入石墨筐领取刻蚀清洗好的硅片放入设备LoadchamberPreheatingchamberProcesschamberCoolingchamberUnloadchamber流出设备Unloadtable倒入印刷载片篮送印刷薄膜质量控制主要参数：反射率：折射率和厚度相关(n=2.05,d=105nm,Ravg%=4.5%)均匀性：片内均匀性和片间均匀性工艺参数调节(SINA-L)带速：80cm/min沉积温度：400度工作压力：0.25mbar微波功率：3100mw(left),37