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刻蚀、清洗、镀膜简介 周延丰 等离子刻蚀 干法刻蚀：激光刻蚀、等离子刻蚀 ＊缺点：衬底损伤、残余物污染、金属杂质 ＊优点：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）、对温度变化不那么敏感、重复性好、避免了化学废液 湿法刻蚀：化学腐蚀 ＊缺点：缺乏各向同性、工艺难控制和过度的颗粒沾污 ＊优点：一般不产生衬底损伤 等离子刻蚀 刻蚀的目的 由于在扩散过程中，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，所以要通过刻蚀去除边缘的扩散层。 等离子刻蚀 刻蚀的目的 等离子刻蚀 等离子刻蚀原理 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。 CF4----?CF3、CF2、CF、F、C以及他们的离子 等离子刻蚀 等离子刻蚀的一般步骤 1、反应室的气体被等离子体分离成可化学反应的元素 2、这些元素扩散并吸附在硅片表面 3、这些元素在硅表面上进行表面扩散，直到发生反应 4、反应生成物解吸，离开硅片并排放 等离子刻蚀 等离子刻蚀工艺参数 1、射频功率（反射功率） 2、辉光时间 3、压力 4、气体流量 等离子刻蚀 刻蚀不当造成的影响 等离子刻蚀 刻蚀不当造成的影响 等离子刻蚀 太阳电池等效电路 等离子刻蚀 刻蚀的控制 ＊防止刻蚀不够：关注设备运行状态、主要是检查辉光功率与反射功率、控制辉光时间、关注辉光颜色 ＊防止刻蚀过头：目前的功率下等离子对硅片的轰击作用应该是不大的，需要将硅片尽量的夹紧，硅片之间缝隙尽量的小，当然还要控制碎片率 等离子刻蚀 冷热探针法原理 等离子刻蚀 冷热探针法原理 ＊热探针和N型半导体接触时，传导电子将流向温度较低的区域，使得热探针处电子缺少，因而其电势相对于同一材料上的室温触点而言将是低的。 ＊同样道理，P型半导体热探针触点相对于室温触点而言将是高的。 ＊此电势差可以用简单的微伏表测量。 ＊热探针的结构可以是将小的热线圈绕在一个探针的周围，也可以用小型的电烙铁。 等离子刻蚀 冷热探针检验注意事项 1、先放冷探针，再放热探针 2、检测时重点测试叠放不整齐处和颜色偏暗处 3、戴棉纱手套，防止高温烫伤 4、表笔距离在2-5mm内，尽量接触在一个硅片上 5、刻蚀后的硅片在冷却一段时间后再检测 6、现在用的万用表是装干电池的，每次检测完毕要及时的关掉电源，节省电量 清洗-去PSG 磷硅玻璃的定义 ＊在扩散过程中发生如下反应： ＊POCl3分解产生的P2O5淀积在硅片表面， P2O5与Si反应生成SiO2和磷原子： ＊这样就在硅片表面形成一层含有磷元素的SiO2，称之为磷硅玻璃 清洗-去PSG 氢氟酸介绍 ＊氢氟酸是无色透明的液体，浓氢氟酸含氟化氢的量可达48%-50%。含氟化氢35%的氢氟酸比重为1.14，沸点120℃。 ＊氢氟酸具有较弱的酸性、易挥发性和很强的腐蚀性。氢氟酸的酸性比盐酸、硫酸、硝酸都弱很多，它虽也能溶解许多金属，但不能溶解金、铂、铜、铅等金属。 ＊氢氟酸具有一个很重要的特性是它能溶解二氧化硅，因此不能装在玻璃瓶里。 清洗-去PSG 清洗的原理 ＊氢氟酸能够溶解二氧化硅是因为氢氟酸能与二氧化硅作用生成易挥发的四氟化硅气体。 ＊若氢氟酸过量，反应生成的四氟化硅会进一步与氢氟酸反应生成可溶性的络和物六氟硅酸。 清洗-去PSG 清洗的原理 总反应式为： 清洗-去PSG 半导体生产中杂质沾污的分类 1、分子型杂质 2、离子型杂质 3、原子型杂质 清洗方法 1、湿法清洗：普遍应用的方法是RCA清洗方法以及基于RCA清洗方法的一些改进方法 2、干法清洗：激光束、等离子 清洗-去PSG RCA清洗方法简介 ＊ RCA清洗方法中使用的碱性过氧化氢清洗液（又称Ⅰ号清洗液）由去离子水、30%的过氧化氢和25%的浓氨水按一定配比混合而成。它们的体积比是去离子水：H2O2：NH4OH=5：1：1到5：2：1。 ＊ RCA清洗方法中使用的酸性过氧化氢清洗液（又称Ⅱ号清洗液）由去离子水、30℃的过氧化氢和37%的浓盐酸按一定配比混合而成。它们的体积比是去离子水：H2O2：HCL为6：1：1到8：2：1。 清洗-去PSG 清洗效果的判断 ＊亲水性：