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1、PECVD工艺培训,彭文磊 2011.01.12,目 录 总述 PECVD设备简介 3 PECVD的基本原理与工艺 4 PECVD检测介绍 5 注意事项,1、PECVD工序在太阳电池制造中的位置,清洗制绒,磷扩散形成p-n结,腐蚀，去磷硅玻璃,PECVD 沉积SiNx,印刷,烧结,测试,分选包装,PECVD设备有三个腔体，分别是上料腔，工艺腔（包括预热、沉积和冷却三部分）和下料腔。各腔体直接有闸门阀隔开。,gate1,gate2,gate3,gate4,石墨载板,载板外观图,挂钩，支撑电池片,尺寸：158*158,5*9=45,PECVD： Plasma Enhance Chemical Va
2、pour Deposition（等离子增强型化学气相沉积） 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。 原理： PECVD是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电离，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，在基片上沉积出所期望的薄膜。 反应方程式：3SiH4+4NH3 Si3N4+12H2,3、PECVD原理及作用,正常的SiNx的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
3、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。 其物理性质和化学性质： 结构致密，硬度大能抵御碱金属离子的侵蚀 介电强度高 耐湿性好 耐一般的酸碱，除HF和热H3PO4 SiNx的优点： 优良的表面钝化效果 高效的光学减反射性能（厚度和折射率匹配） 低温工艺（有效降低成本） Si3N4膜的作用: 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。,U型槽,U型槽,NH3入口,Si3H4入口,特气管,石英管，及导电铜管,等离子源,U型槽截面图,石墨载板,石英管,磁体,铜管,氨气入口,高密度等离子区,硅烷入口,硅片,4、
4、PECVD检测介绍,目前我们使用为SENTECH的SE 400adv PV 激光椭偏仪,测量： 对太阳能电池采用不同的测试样品台。其中金字塔绒面单晶硅电池采用倾斜样品台测试，其他绒面的单晶硅和多晶硅电池采用水平固定样品台测试。 选择预选设定的针对太阳能电池的Recipe，并点击“Measure” 按钮后开始运行测量。当次测量结果显示在软件右上位置。在Protocol中关注deg of polarization（偏振角度）值要大于0.95。,5、操作流程及注意事项,1.目的 本文规定了C2 PECVD工序的基本操作流程。 2.适用范围 本规定适用于C2 PECVD工序。,PECVD操作流程：,3
5、、内容 3.1 生产准备 3.1.1 进入车间时必须穿好工作服、工作鞋，戴工作帽、手套和防尘口罩，衣着标准严格按照6S执行，不得穿着工作服在车间外活动，进入车间必须走风淋室。 3.1.2做好工艺卫生，接班后用酒精和无尘布擦拭机器传送带，使自动上下料设备保持清洁，并及时清理碎片。,3.2 操作流程 3.2.1启动工艺 在RothRau操作界面上，进入OP操作界面，点击“控制”，选择设定的工艺，启动工艺。等到等离子源全部启动之后，对石墨板预热至少一轮之后，进行生产。 3.2.2上料 装满去PSG后硅片的Schmid花篮运输到PECVD上料台，保证扩散面向下。启动上下料设备，进入自动状态，进行生产。
6、并确保PSG后硅片产出一小时内进入PECVD镀膜。 3.2.3镀膜检测与不良检验 镀膜检测：硅片镀膜之后，选取石墨板规定位置的硅片检验膜厚与折射率。 不良检验：在上下料设备的lift处每4板，随机抽取一列观察其镀膜情况，若有不良及时返工。,3.2.4下料 将空的Baccini花篮放在卸料台上，硅片镀膜之后，由上下料设备装入片盒，将片盒从下料台上取下，送到丝网印刷工序。 3.2.5设备PM事项 3.2.5.1设备PM或开腔体之后需将载板空跑一轮后方可生产，空运行期间由工艺人员调整工艺。 3.2.5.2开始生产时，先做1板硅片进行跟踪，如果膜厚折射率异常，及时通知工艺人员进行调整，异常消除后方可生
7、产。,3.3仪器/工具/材料 仪器：Roth&Rau 、椭偏仪 工具：Schmid花篮、Baccini花篮、石墨板。 材料：PSG后硅片 3.3注意事项 3.3.1注意去PSG后硅片方向，确保扩散面向下。 3.3.2生产之前必须在工艺启动状态下预热石墨板，至少预热一轮。 3.3.3保证抽检硅片位置与顺序准确。 3.3.4上料片盒每次设备PM时用无尘布+酒精擦拭一次。 3.3.5 任何人未经允许不得更改工艺参数。,其他事项-SPC,（1）监控项目：膜厚 折射率 （2）监控范围： 膜厚：目标85nm，控制上下限范围3nm，规格上下限范围5nm；折射率： 目标2.05 ，控制上下限范围0.03 规格上下限范围0.05 （3）监控频率：5片/板 5点/片 （4）量测方法：下料时取规定板号规定位置硅片用椭偏仪测量其膜厚和折射率。将测量结果、流程单号等信息详细记录。,谢谢,
