PECVD車間工藝課件

刻蝕+PECVD

培訓(xùn)資料內(nèi)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(zhì)量控制及檢測擬解決的問題

PECVD鍍SiNx:H薄膜PECVD鍍膜技術(shù)PECVD工作流程SiN薄膜質(zhì)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(yīng)，使反應(yīng)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(yīng)，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(yīng)）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(xué)反應(yīng)。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。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(yīng)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(yīng)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(chǎn)生微波與石英缸內(nèi)的特氣反應(yīng)，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(nèi)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(diào)，主要還是調(diào)高頻電源上的功率調(diào)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(jié)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(jié)的背面，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間使達到完全去除短路通道的效果。邊緣刻蝕質(zhì)量控制及檢測-質(zhì)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(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）造成的損傷會使得結(jié)區(qū)復(fù)合增加。邊緣刻蝕質(zhì)量控制及檢測-質(zhì)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(jié)區(qū)，從而導(dǎo)致?lián)p傷區(qū)域高復(fù)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(dǎo)致并聯(lián)電阻下降。邊緣刻蝕質(zhì)量控制及檢測-質(zhì)量問題檢驗操作及判斷邊緣刻蝕質(zhì)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(dǎo)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(dǎo)電類型是否為P型。4.如果經(jīng)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(zhì)減反射膜PECVD(PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition)

“等離子增強型化學(xué)氣相沉積”，是一種化學(xué)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(xué)活性很強，很容易發(fā)生反應(yīng)，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(chǎn)能

3.減少了高溫導(dǎo)致的硅片中少子壽命衰減PECVD鍍SiNx:H薄膜-PECVD技術(shù)22微波系統(tǒng)的組成PECVD鍍SiNx:H薄膜-PECVD技術(shù)23PECVD鍍SiNx:H薄膜-PECVD技術(shù)間接式PECVD技術(shù)沉積SiNx:HPECVD鍍SiNx:H薄膜-PECVD設(shè)備PECVD設(shè)備示意圖26PECVD的生產(chǎn)流程由周轉(zhuǎn)籃倒入石墨筐領(lǐng)取刻蝕清洗好的硅片放入設(shè)備LoadchamberPreheatingchamberProcesschamberCoolingchamberUnloadchamber流出設(shè)備Unloadtable倒入印刷載片籃送印刷薄膜質(zhì)量控制主要參數(shù)：反射率：折射率和厚度相關(guān)(n=2.05,d=105nm,Ravg%=4.5%)均勻性：片內(nèi)均勻性和片間均勻性工藝參數(shù)調(diào)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