PECVD技术(9.8).ppt

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1、PECVD技术陈小莉什么是PECVD化学全名：PlasmaEnhanceChemicalVapourDeposition中文解释：等离子增强化学气相沉积2PECVD原理利用等离子体中含有的大量高能量电子，它们可以提供化学气相沉积过程所需的激活能。高能电子气相分子的碰撞可以促进气体分子的分解、化合、激发和电离过程，生成活性很高的各种化学基团，从而制备薄膜材料。3PECVD原理等离子体：由于物质分子热运动加剧，相互间的碰撞就会使气体分子产生电离，这样物质就会变成自由运动并由相互作用的正离子、电子和中性粒子组成的混合物。通常被称为物质的第四态。具有活泼的化学反应性，

2、拥有大量的中性基团，类似于金属的导电性质。4PECVD原理等离子体的形成：气体在一定条件下受到高能激发，发生电离，部分外层电子脱离原子核，形成电子、正离子和中性粒子混合组成的一种形态，这种形态就称为等离子态。5PECVD的特点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6PECVD的作用1减反膜2钝化7PECVD的减反射作用减反射膜的原理：膜外界面反射光与膜内界面反射光叠加抵消,使反射光很微弱了,即几乎全部的光子进入硅片。折射率的匹配：n0*n2=n128PEC

3、VD的减反射作用空气或玻璃n0=1or1.5EVAn=1.41Si折射率n2=3.87SiN减反膜的最佳折射率n1为1.97或2.349PECVD的钝化作用在PECVD沉积氮化硅薄膜时，由于反应产生的气体中含氢，一部分氢会保留在氮化硅薄膜中。在高温过程中，这部分氢会从氮化硅薄膜中释放，扩散到硅中，最终与悬挂键结合，大大降低了缺陷能级，容易实现材料的价电子控制，起到钝化作用。N－H峰和Si－H峰的强度越大，氢含量越多，起到的钝化作用越强。由于氢的钝化作用，使硅片的少子寿命提高，从而能够提高硅电池的质量。1011膜生长速率的影响因素（1）NH3与SiH4流量比因素

4、生长速率随流量比的增加而增加,这是因为当NH3流量增加时,生长出的氮化硅中的H含量增加,薄膜中的Si-H键、N-H键含量增加,而使得氮化硅变得疏松,薄膜生长速率加快。膜生长速率的影响因素（2）温度因素氮化硅薄膜的生长速率随温度的升高先升高然后下降。一方面这是因为在PECVD生长氮化硅薄膜的过程中,气体的等离子体在基片表面沉积和挥发两种机制同时进行,随着温度的升高,表面沉积量和挥发量都会升高;但是当温度升高到一定值后,挥发量与表面沉积量之间的平衡被打破,挥发量大于表面沉积量,所以淀积到基片表面的速率会下降。12膜生长速率的影响因素（3）压强和速度因素氮化硅薄膜的

5、生长速率随压强的升高而下降。压强增大使膜变得致密，沉积速率减小。速度增加膜厚会下降，折射率小幅上升。1314PECVD种类PECVD的种类：直接式—基片位于一个电极上，直接接触等离子体（低频放电10-500kHz或高频13.56MHz）间接式—基片不接触激发电极（如2.45GHz微波激发等离子）15PECVD种类直接式的PECVD16PECVD种类17PECVD种类间接式的PECVD18PECVD种类间接PECVD的特点：在微波激发等离子的设备里，等离子产生在反应腔之外，然后由石英管导入反应腔中。在这种设备里微波只激发NH3，而SiH4直接进入反应腔。间接PE

6、CVD的沉积速率比直接的要高很多，这对大规模生产尤其重要。谢谢！19