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1、 PECVD的原理 目录目录 PECVD的作用 PECVD工艺参数的调整 安全 PECVD：Microwave Remote Plasma Enhance Chemical Vapour Deposition 微波间接等离子增强化学气相沉积 定义定义 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。 PECVDPECVD的作用的作用 在太阳电池表面沉积深蓝色减反膜-SiN膜。其还具有卓越的抗氧 化和绝缘性能，同时具有良好的阻挡钠离子、掩蔽金属和水蒸汽 扩散的能力；它的化学稳定性也很好，除氢氟酸
2、和热磷酸能缓慢 腐蚀外，其它酸与它基本不起作用。 除SiN膜外，TiO2，SiO2也可作为减反膜 PECVDPECVD的作用的作用 氮化硅颜色与厚度的对照表 颜色厚度（nm）颜色 厚度（ nm） 颜色厚度（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190-210 P
3、ECVDPECVD的作用的作用 空气或玻璃 n0=1 or 1.5 SiN减反膜的最佳折射率n1为 1.9或2.3 硅 n2=3.87 在左图中示出了四分之一波长减反射膜 的原理。从第二个界面返回到第一个界面的 反射光与从第一个界面的反射光相位相差 180度，所以前者在一定程度上抵消了后者 。即n1d1=/4 PECVDPECVD的作用的作用 PECVDPECVD的作用的作用 PECVDPECVD的作用的作用 PECVDPECVD的作用的作用 钝化太阳电池的受光面 钝化膜(介质) 的主要作用是 保护半导体器 件表面不受污 染物质的影响 ，半导体表面 钝化可降低半 导体表面态密 度。 PECVD
4、PECVD的作用的作用 钝化太阳电池的体内 在SiN减反射膜 中存在大量的 H，在烧结过 程中会钝化晶 体内部悬挂键 。 PECVDPECVD的原理的原理 PECVDPECVD的原理的原理 PECVDPECVD工艺参数的调整工艺参数的调整 在每一个过程 中左右使用略 微不同的脉冲 周期（相差1- 2ms） 调整P-peak可改变等离子源的扩散 长度，沉积率随着P-mean轻微增加 （通过Ton，Toff控制），如果不 均匀通过左/右微波功率调节左/右 沉积率。 P- peak=2500320036 00W Ton=3812ms Toff=121825ms Mean power=75010001
5、5 00W 微波功率 （对一个微波源 ） 随着温度增加轻微减少沉积率250325400反应温度 最佳值为 80cm/min 速度的调整用作对膜厚的最终调整152030cm/min/PS承载框传输速度 高的硅含量（ 低于1.2）开始 在SiN膜中产生 光吸收 较多的SiH4会导致较多的Si含量、 更高的折射率 1.52.04 工作气体比 （QNH3/QSiH4) 沉积率随着总气体流量增加（在 1000sccm/PS时饱和），但在高流 量时等离子体分裂态少 150300500 sccm/PS 总气体流量 超过0.25mbar降低沉积率；低压增加H钝 化效果 0.050.1- 0.20.5mbar
6、沉积腔压力 备注对SiN膜的作用范围参数 SiNSiN膜对太阳电池参数的影响膜对太阳电池参数的影响 参数范围 SiN膜的作 用 备注 膜的厚度707580 nm 对最大的光 吸收为最佳 的减反膜参 数 在烧结后膜 的光学特性 有一些改变 折射率 1.92.02.12. 2 对最大的光 吸收为最佳 的减反膜参 数 在烧结后膜 的光学特性 有一些改变 膜的均匀性+-1+-3+-5% 氢对硅表面的钝 化 强烈依赖烧 结工艺 氢对体内的钝化 强烈依赖硅 片的体材料 安全安全 无水氨气是一种刺激性、无色、可燃的储存于钢瓶的液化压 缩气体。其存储压力为其蒸汽压14psig(70)。氨气会严重灼 伤眼、皮肤
7、及呼吸道。当它在空气中的浓度超过15%时有立 即造成火灾及爆炸的危险，因此进入这样的区域前必须排空 。进入浓度超过暴露极限的区域要佩戴自给式呼吸器。大规 模泄露时需要全身防护服，并应随时意识到潜在的火灾和爆 炸危险。暴露在氨气中会对眼睛造成中度到重度的刺激。氨 气强烈地刺激鼻子、喉咙和肺。症状包括灼伤感、咳嗽、喘 息加重、气短、头痛及恶心。过度暴露会影响中枢神经系统 并会造成痉挛和失去知觉。上呼吸道易受伤害并导致气管炎 。声带在高浓度下特别容易受到腐蚀，下呼吸道伤害会造成 水肿和出血，暴露在5000ppm下5分钟会造成死亡。 紧急救助 眼睛接触：用大量的水冲洗，立即进行医疗处理。 吸入：将人员
8、移到空气清新处，若呼吸困难，则输氧，并迅 速进行医务处理。 皮肤接触：用大量水冲洗，立即脱掉被污染的衣服，并立即 进行药物处理。 安全安全 火灾扑救 灭火剂：干粉、二氧化碳或水 从泄漏区疏散所有的人，切断氨气泄漏源，然后根据燃烧 的物质进行灭火。由于受热钢瓶内压力会升高，如果泄压装 置功能失灵，会引起钢瓶爆炸。 硅烷是一种无色、与空气反应并会引起窒息的气体。该气体 通常与空气接触会引起燃烧并放出很浓的白色无定型二氧化 硅烟雾。它对健康的首要危害是它自燃的火焰会引起严重的 热灼伤。如果严重甚至会致命。如果火焰或高温作用在硅烷 钢瓶的某一部分会使钢瓶在安全阀启动之前爆炸，如果泄放 硅烷时压力过高或
9、速度过快，会引起滞后性的爆炸。泄漏的 硅烷如没有自燃会非常危险，不要靠近，不要试图在切断气 源之前灭火。 硅烷会刺激眼睛，硅烷分解产生的无定型二氧化硅颗粒会引 起眼睛刺激。吸入高浓度的硅烷会引起头痛、恶心、头晕并 刺激上呼吸道。硅烷会刺激呼吸系统及粘膜。过度吸入硅烷 会引起肺炎和肾病。硅烷会刺激皮肤、硅烷分解产生无定型 二氧化硅颗粒会引起皮肤刺激。 安全安全 火灾扑救 切断气源灭火，用水雾减少空气中形成的燃烧产物，不要 用卤化物类灭火器。从最远的距离用水冷却暴露在火焰中的钢瓶。 从泄漏区疏散所有人，切断气源，根据燃烧的物质灭火。由于热 量的作用气瓶内压力会升高，如果泄压装置失灵会引起钢瓶爆炸。 紧急救助 由于硅烷泄漏引起人员灼伤应由受过培训的人员进行 急救，并立即寻求医疗处理，眼睛接触：应立即用水冲洗至少 15分钟，水流不要太快，同时翻开眼睑，使受难者为“O”形眼， 立即寻求眼科处理；吸入：将患者尽快移到空气清新处，如有 必要由受过培训的人员进行输氧或人工呼吸。皮肤接触：用大 量的水清洗至少15分钟，脱掉已暴露在硅烷中被污染的衣服， 小心不要接触到眼睛，如果患者有持续的刺激感或其他进一步的 健康影响需立即进行医疗处理。 泄漏的微波会损伤人体 致谢致谢 谢谢各位！
