ECVD工作工艺原理.ppt

PECVD的原理的原理目录目录目录目录PECVD的作用的作用PECVD工艺参数的调整工艺参数的调整安全安全PECVD：Microwave Remote Plasma Enhance Chemical Vapour Deposition微波间接等离子增强化学气相沉积微波间接等离子增强化学气相沉积定义定义定义定义等离子体：由于物质分子热运动加剧，相互间等离子体：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。和中性粒子组成的混合物。PECVD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的作用的作用氮化硅颜色与厚度的对照表颜色颜色厚度（厚度（nm）颜色颜色厚度厚度（nm）颜色颜色厚度（厚度（nm）硅本色硅本色0-20很淡蓝色很淡蓝色100-110蓝蓝 色色210-230褐褐 色色20-40硅硅 本本 色色110-120蓝绿色蓝绿色230-250黄褐色黄褐色40-50淡淡 黄黄 色色120-130浅绿色浅绿色250-280红红 色色55-73黄黄 色色130-150橙黄色橙黄色280-300深蓝色深蓝色73-77橙橙 黄黄 色色150-180红红 色色300-330蓝蓝 色色77-93红红 色色180-190淡蓝色淡蓝色93-100深深 红红 色色190-210PECVD的作用的作用空气或玻璃 n0=1 or 1.5SiN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=/4PECVD的作用的作用PECVD的作用的作用PECVD的作用的作用PECVD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。PECVD的原理的原理PECVD的原理的原理PECVD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=250032003600WTon=3812msToff=121825msMean power=75010001500W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0.050.5mbar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膜对太阳电池参数的影响参数参数范围范围SiNSiN膜的作膜的作用用备注备注膜的厚度膜的厚度7070757580 nm80 nm对最大的光对最大的光吸收为最佳吸收为最佳的减反膜参的减反膜参数数在烧结后膜在烧结后膜的光学特性的光学特性有一些改变有一些改变折射率折射率1.91.92.02.02.12.12.2.2 2对最大的光对最大的光吸收为最佳吸收为最佳的减反膜参的减反膜参数数在烧结后膜在烧结后膜的光学特性的光学特性有一些改变有一些改变膜的均匀性膜的均匀性+-1+-1+-3+-3+-5%+-5%氢对硅表面的钝氢对硅表面的钝化化强烈依赖烧强烈依赖烧结工艺结工艺氢对体内的钝化氢对体内的钝化强烈依赖硅强烈依赖硅片的体材料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谢谢各位！