《ecvd培训》ppt课件

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1、管式PECVD工艺及设备※PECVD原理※减反膜原理※PECVD工艺流程※CentrothermPECVD设备结构※辅助设备及工艺※安全注意事项培训内容PECVD：PlasmaEnhancedChemicalVapourDeposition(等离子增强化学气相沉积)等离子体：气体在一定条件下受到高能激发，发生电离，部分外层电子脱落原子核，形成电子、正离子和中性粒子混合物组成的一种形态，这种形态就称为等离子态即第四态。等离子体从宏观来说也是电中性，但是在局部可以为非电中性。+++++++++++++++---------------PECVD原理及作用---是借助微波或射频等使含有薄膜组成

2、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，在硅片上沉积出所期望的薄膜。所用的活性气体为SiH4和NH3。这些气体经解离后反应，在硅片上长出氮化硅膜。可以根据改变硅烷对氨的比率，来得到不同的折射指数。在沉积工艺中，伴有大量的氢原子和氢离子的产生，使得晶片的氢钝化性十分良好。理想的反应如下：SiH4•(gas)+NH3•(gas)SiNx:Hy+H2PECVD工作原理PECVD的一个基本特征是实现了薄膜沉积工艺的低温化（<450℃）。因此带来的好处：节省能源，降低成本提高产能减少了高温导致的硅片中少子寿命衰减PECVD的特点SiNx:H介绍:正常的SiNx的

3、Si/N之比为0.75，即Si3N4。但是PECVD沉积氮化硅的化学计量比会随工艺不同而变化，Si/N变化的范围在0.75-2左右。除了Si和N，PECVD的氮化硅一般还包含一定比例的氢原子，即SixNyHz或SiNx:H.PECVD的作用-生成SiNx减反膜和H钝化物理性质和化学性质：结构致密，硬度大具有卓越的抗氧化和绝缘性能，能抵御金属离子的侵蚀和水蒸气的扩散介电强度高耐湿性好耐一般的酸碱，除HF和热H3PO4SiNx:H介绍8地面光谱能量峰值在0.5um，太阳能电池响应峰值在0.8-0.9um，减反射最好效果在0.6um左右(0.5um~0.9um)。设半导体、减反射膜、空气的折射

4、率分别为n2、n1、n0，减反射膜厚度为d1，则反射率R为：当上式分子为0，即n0n2＝n12时，反射最小。对于电池片，n0=1，n2＝3.87，则n1＝1.97。对于组件,n0=1.14,n2＝3.87，则n1＝2.1。考虑到实际情况，一般选择薄膜的折射率在2.0~2.1之间。SiNx减反射机理：当光学厚度等于四分之一波长时，反射率接近于零，即：Si3N4膜的颜色随着它的厚度的变化而变化，其理想的厚度是80nm左右，表面呈现的颜色是深蓝色，Si3N4膜的折射率在1.9—2.1之间为最佳，与酒精的折射率相乎，通常用酒精来测其折射率。Si3N4膜的认识颜　色厚度（nm）颜　色厚度（nm）颜

5、色厚度（nm）硅本色0-20很淡蓝色100-110蓝色210-230褐色20-40硅本色110-120蓝绿色230-250黄褐色40-50淡黄色120-130浅绿色250-280红色55-73黄　色130-150橙黄色280-300深蓝色73-77橙黄色150-180红　色300-330蓝色77-93红色180-190淡蓝色93-100深红色190-210Si3N4膜颜色和厚度对照表减少光的反射良好的折射率和厚度可以促进太阳光的吸收。防氧化:结构致密保证硅片不被氧化。低温工艺（有效降低成本）优良的表面钝化效果反应生成的H离子对硅片表面钝化和体钝化（烧结）氮化硅膜的优点对于Mc—Si，因存

6、在较高的晶界、点缺陷（空位、填隙原子、金属杂质、氧、氮及他们的复合物），因此对材料表面和体内缺陷进行钝化就显得特别重要。钝化硅体内的悬挂键等缺陷。在晶体生长中受应力等影响造成缺陷越多的硅材料，氢钝化的效果越好。氢钝化可采用离子注入或等离子体处理。在多晶硅太阳电池表面采用PECVD法镀上一层氮化硅减反射膜，由于硅烷分解时产生氢离子，对多晶硅可产生氢钝化的效果。应用PECVDSi3N4可使有效降低表面复合速度。H钝化技术石墨舟及硅片准备管内充氮气进舟抽真空，压力测试NH3预清理和检查管路抽真空，测漏，恒温NH3清理镀膜抽真空，压力测试清管路，充氮气退舟PECVD工艺流程Forexample工

7、艺参数(parameter)设定值(value)TubeTemp.(℃)450BoatVelocity(cm/min)250SiH4Flow(sccm)530NH3Flow(slm)6N2Flow(slm)3RFpower(w)3700Pressure(mtorr)1700Pulseon/offtime(ms)4/40Depotime(s)750Thickness(nm)Nvalue～802.0~2.1工艺参数CMI桨储藏柜石墨舟门