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PECVD学习小结 PECVD的原理及作用 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition)：是利用强电场或者磁场使所需的气体源分子电离产生等离子体，等离子体中含有很多活性很高的化学基团，这些基团经一系列反应，在样品表面形成固态薄膜。氮化硅薄膜利用高频辉光放电使SiH4和NH3气体电离，产生等离子体，两者反应，在硅片表面形成氮化硅薄膜。 PECVD的原理及作用 氮化硅减反射膜的反应式： SiH4+NH3→SiNx:H(或SixNyHz) 作用： (1)光学减反射性能； (2)优良的钝化效果； (3)对硅片有一定的保护作用。 钝化作用 表面钝化 有效增大电流 体内钝化 在晶格表面，由于晶体结构突然中断，因此在表面区域产生了许多局部的能态，或是复合中心，这些被称为表面态的能态，会大幅度增加在表面区域的复合率。由于PECVD过程中存在大量的氢原子，可以很好的填补表面悬挂键，从而达到良好的表面的钝化效果，大大降低表面态密度，从而显著提高短路电流。 因为半导体内部总是存在许多缺陷，所以存在一定的悬挂键，通过烧结工艺大量的氢被驱赶到半导体内部，复合掉体内的悬挂键，从而达到体钝化效果。 在太阳电池表面沉积深蓝色减反膜SiNX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，除氢氟酸和热磷酸能缓慢腐蚀外，其它酸与它基本不起作用。 对硅片的保护作用 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 　 　 影响PECVD的工艺参数 1、高频功率： 功率越大，反应越快，氮化硅薄膜沉积越快，高能粒子对基底表面的损伤大，薄膜均匀性不好控制；功率过低，不利于生成高质量的薄膜，因此，根据沉积条件，需要选择合适的功率范围。 影响PECVD的工艺参数 2、管内压强 压强太低，生长薄膜的沉积速率较慢，薄膜的折射率也较低；压强太高，生长薄膜的沉积速率较快，片之间的均匀性较差，容易有干涉条纹产生。 影响PECVD的工艺参数 3、管内温度 淀积速率随衬底温度的增加略有上升，但变化不显著。但温度过低，沉积的薄膜质量无保证。沉积温度低时，薄膜富Si则折射率高；随着温度的升高，Si/N比值减少，薄膜的折射率减少。 影响PECVD的工艺参数 4、 SiH4与NH3流量比因素 (1)随着SiH4对NH3流量比的增大，薄膜致密性增大，折射率增大，反之，薄膜致密性降低，折射率降低。 (2)在NH3流量不变的情况下，而淀积速率却随着SiH4流量的增加下降；反之，沉积速率增加。 石墨舟使用于处理流程： 镀膜异常 分析原因 石墨舟清洗 预热 饱和 正常生产 1、石墨舟使用次数多了，为何镀膜效果变差而必 须清洗：使用次数太多,石墨舟表面膜层增多，一方 面卡点处被阻塞，不容易上下片，另外石墨舟导 电性也会变差，容易出现镀膜不均 。 2、为什么预热：为了将石墨舟内的水分彻底烘干、使 舟的热膨胀系数及导电性能稳定，否则影响镀膜质量。 3、为什么预处理：由于氮化硅在硅片和石墨表面的沉积 速率不一致，为了减少舟在硅片反应过程中对氮化硅的吸 收，对舟进行预先反应 。未处理后果:边缘发红。 五、CT镀膜工艺程序介绍 1.processing started 工艺开始 2.Fill tube with N2 充氮气达到一定压强后，开炉门。 3.Evacuate tube and pressure test 抽真空，超过设定时间未达到 程序设定时间报警 4. Plasma preclean and check with NH3 通过高频电源用氨气预清洗 和检查(180s) 5.Fill in N2 for ramp up Temp. 充气并等待温度达到设定值 6. Evacuate tube and pressure test 与第3步相同 7.Purge