刻蚀+PECVD车间工艺

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1、刻蚀+PECVD工艺报告北京中联科伟达技术股份有限公司工艺研发部概述等离子刻蚀: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等离子刻蚀的基本原理母体

2、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®¾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真空系统：采用机械泵抽真空(上海鑫磊公司生产)。主要是用泵对反应室抽真空，把一

3、些反应生成物通过真空系统抽到尾气排放管道。等离子刻蚀机的组成送气系统：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负载容量（片）工作气体流量（sccm）气压（mbar)辉光功率（W）反射功率（W）CF4O2N228621021－－1005000工作阶段时间（s）辉光颜色预抽主抽充气辉光清洗充气腔体内呈乳白色，腔壁处呈

4、淡紫色8060150100060180等离子刻蚀质量控制－工艺参数工艺参数*可根据生产实际做相应的调整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

5、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-质量问题边缘刻蚀质量控制及检测-检测冷热探针法冷热探针法测导电型号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

6、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等刻常见问题1，过刻2，钻刻3，刻蚀不足刻蚀不足：指的是刻蚀不足边缘测试结果仍成N型的硅片。原因:由于设备刻蚀效果不好或出现其他异常情况以及一些人为因素导致硅片边缘刻蚀不足处理措施:根据不同情况进行补刻工艺，时间在200~800s范围内过刻和钻刻：刻蚀后显P型的距离范围超过1.5mm的情况或钻蚀严重者

7、。原因:1夹具的原因导致夹好的硅片一边松一边紧受力不均，或四周不整齐有突出来的现象，还有就是硅片崩边所致的局部过刻和钻刻现象。2由于操作员的操作不规范的原因，选用的陪片有缺角崩边的现象。3设备压力时常不稳定。处理措施:此种情况下的硅片应挑捡出不予流到下一工序。规范操作员的操作。避免使用有缺角崩边陪片。设备压力不稳定时，我们可以采取改变气体流量来稳定压力。应及时更换夹具。PECVD的作用在硅片表面（扩散面）沉积一层深蓝色的SiNx膜。而这层SiNx膜的作用是：a）减少电池表面光的反射；b）进行表面及体钝化，减少电池的反向漏电流；c）具有良好的抗氧化和绝缘性能，同时