PECVD工作工艺原理.ppt

致谢 谢谢各位！ * * * PECVD的原理 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 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。 PECVD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 PECVD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 　 　 PECVD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=λ/4 PECVD的作用 PECVD的作用 PECVD的作用 PECVD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。 PECVD的原理 PECVD的原理 PECVD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=2500…3200…3600WTon=3…8…12msToff=12…18…25msMean power=750…1000…1500W 微波功率（对一个微波源） 　 随着温度增加轻微减少沉积率 250…325…400℃ 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 15…20…30cm/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 1.5…2.0…4 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 150…300…500 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 0.05…0.1-0.2…0.5mbar 沉积腔压力 备注 对SiN膜的作用 范围 参数 SiN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 70…75…80 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 1.9…2.0…2.1…2.2 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 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