2024年7月23日发(作者：诸洮)
等离子体刻蚀
I I
并联电阻偏小 V 正常曲线 V
预抽和主抽反 1
应腔内的气压达到工艺要求以实现低气压,下以步送气即输送CF4气
体.在这样的条件下辉光使CF4等离子态,辉光是整个刻蚀过程的关键步骤.
主要工艺参数是:辉光功率,反射功率,辉光时间.控制好这三个参数,基本整
个刻蚀过程就自动按要求完成.辉光功率过大,时间过长的话,会使硅片被刻
蚀过度,等离子体中高能电子会轰击硅原子,造成缺陷,影响电池质量,而影
响整个硅片的转换效率.刻蚀功率过小时间过长也不好,会使刻蚀不完全,漏
电流增大.因此功率过大,过小,时间过长过短都会影响电池的性能.所以必
须找到每台机器功率和辉光时间之间平衡点,使刻蚀完全,又不会对电池造
成损伤.目前的设备功率设定在500W,辉光时间设定为820S.这是比较合适
的一组选择,经过长期实践证明是可行的.当然,在以后的工作要求下,该参
数可能被更改,但是有一条原则是在不损伤硅片的情况下使硅片刻蚀完全.
目前的设备情况有几台机器不是很稳定,有时辉光功率显示值与设定值偏
差太大,反射功率也很大,这就需要工艺人员在现场时刻关注着,保证功率在
工艺要求的范围内.
等离子刻蚀工艺段在操作方面要注意的是装片时尽量将硅片的边缘
对齐,因为在等离子体中,电子速度要远大于原子速度,因此在界面处,进入
界面的电子要多于原子,这样就会在界面处形成电势,在这个电势的影响下,
等离子体活化的CF4不能与硅反应而造成刻蚀不足.凸出来的片子,表面N
型层受到损伤,而凹进去的片子边缘刻蚀不到.
另外每次一起刻蚀的片子和玻璃夹具接触的一片要求反放以保护正
面的N型层,和夹片玻璃一起用弹簧夹具夹起来.弹簧夹具的松 2
紧也很重要,如果太松,会使硅片脱落,即使不脱落,由于缝隙的存在,硅
片的表面会受到损伤.太紧有可能夹裂硅片,在以后的工艺流程中,可能会造
成硅片的碎裂.
以上的各种操作方法都是为了使硅片刻蚀完全,而又不受到损伤,操作
工人们应该严格按照规程操作.
下一道工序便是清洗了.经过磷扩散的硅片表面有一层含磷的二氧化
硅层.它是不导电的,所以必须将其清除,清洗用到的化学反应方程式为:
P2O5+Si==SiO2+P (磷硅玻璃生成的化学方程式)
SiO2+HF==SiF4+H2O (去处磷硅玻璃的化学方程式,用的是5%浓度的HF
溶液)
硅片再HF中浸泡几分钟后放到热水中清洗.清洗不干净的硅片,在干 3
燥以后表面会有水痕,PECVD结束后,能在其表面看到很明显的白斑,这
影响了电池的外观.水痕控制也就是延长清洗时间,但现在基本都使用甩干
机甩干,与烘干相比,水纹片要少痕多,根据当月的产量要求可以稍微减少清
洗时间.
二 PECVD
PECVD全称是 ,既
该工段的目的和任务是在硅片表面镀上以成SixNx减反射膜,利用光的
干涉原理,将照射在硅片上的光线尽量少的反射出去,以提高电池的转换效
率,对于多晶硅来说还起到以种钝化的效果,即产生的H原子与硅片表面的
硅原子结合形成共价键,中和硅片的电性,提高电子在电池中的存在时间,即
提高少子寿命.有关化学方程式是: 高温,低气压)
本设备采用的是德国镀膜机,分为进料腔,加热腔,工艺腔,
冷却腔,出料腔.首先在石墨框上放上硅片,注意要正面朝下,进料腔充氮气,
压强达到和外界一致是,1号门打开,石墨框进入进料腔,关闭1号门,进料腔
抽真空,当压强达到与工艺腔一致时开2号门,石墨框进入加热腔,按照设定
的带速慢慢驶向工艺腔,镀膜结束,打开3号门,石墨框进入出料腔,关3号门,
出料腔充氮气,打开4号门,石墨框进入下料台,由操作工人将硅片用真空吸
嘴小心取下.整个工艺自动完成.
PECVD主要工艺参数就是8个微波源的发射功率和传送带带速.这两个
参数是影响镀膜质量的主要方面.其他一些参数是最基本的参 4
数,一般不会改动.
PECVD段在生产中主要出现的问题有如下几个方面:
1 镀膜不均.这也分好几种不均匀,要针对不同的情况,采取不同的措施.
有:同一框片子,左红(膜太薄)右白(膜太厚)或者左白右红,这时就需要调节
两边微波源的功率,以均匀等离子体场.还有的情况就是两边红,中间白,这
是就需要同时提高两边微波源的功率,然后在稍微提高传送带的带速就可
以.还有就是整框的发红或者发白,这是只需要调节带速就可以.
2 卡盘掉片的问题.出现这样的问题首先要看看是不是石墨框的问题,
因为石墨框使用时间过长的话,整体变形会很严重,中间都会凹下去,和传送
滚轮接触部分磨损也很严重.这就可能与机器发生摩擦阻挡,进而卡住石墨
框,使片子掉落.倘若在工艺腔里面掉片子,阻挡了等离子体在硅片表面的沉
积,会影响好几框的片子都会镀膜不均.因此,卡盘掉片情况一定要尽量不发
生.出现了就立刻检查原因,是石墨框的问题要立即停用,或更换挂钩.
3 石英管更换问题由于石英管工作是在其表面会沉积很多的SixNx固
体,时间长了变的厚了就会阻挡微波,影响了镀膜的质量.一般国产的石英管
工作极限时间是40小时.超过30小时的根据镀膜质量判断是否需要更换.
更换石英管时首先要等到加热腔温度降到200度才可以打开工艺腔,因为
工艺腔和加热腔时连在一起的.打开以后将石英管取出,用盖子挡住和微波
源相连的部分,防止有杂物进入.清理干净U型槽,通好气孔.石英管必须用胶
带裹严实,不能有露在外面的.因为 5
在工作的时候,会有大量的SixNx沉积在石英管上,若没有用胶带保护,
由于石英管的延展性不好很容易破裂.微波天线要擦干净并且要和石英管
的铜管连接好.各项工作都按要求完成了才能关盖,开工艺生产.一般每次更
换石英管后都要进行测片,其流程如下:首先在石墨框托盘中间放置一片正
片(从清洗工艺流下来的清洁硅片)其周围放置假片,淀积氮化硅减反膜.看
反射膜颜色是否满足工艺要求(沉积在有绒面的硅片的减反射膜颜色从正
面看为深蓝色,侧面看为蓝色)若发白,说明太厚,加快带速.若发红,说明太薄,
放慢带速.然后在石墨框托盘一侧放一行正片,其外一侧放置假片,淀积氮化
硅减反膜.观察片与片之间的颜色是否一致,如果一侧的硅片膜偏厚,则减少
那一侧微波功率,反之增加微波功率.如果中间硅片的颜色有变化,则需同时
改变两侧的微波功率,每次调整幅度为100W为宜.且根据系统说明不可超
过其取值范围.
在整个工段要求操作严格按照操作规程来进行,不按操作规程操作,会
造成硅片的损失,污染,不满足工艺要求,进而造成损失. 6
2024年7月23日发(作者：诸洮)
等离子体刻蚀
I I
并联电阻偏小 V 正常曲线 V
预抽和主抽反 1
应腔内的气压达到工艺要求以实现低气压,下以步送气即输送CF4气
体.在这样的条件下辉光使CF4等离子态,辉光是整个刻蚀过程的关键步骤.
主要工艺参数是:辉光功率,反射功率,辉光时间.控制好这三个参数,基本整
个刻蚀过程就自动按要求完成.辉光功率过大,时间过长的话,会使硅片被刻
蚀过度,等离子体中高能电子会轰击硅原子,造成缺陷,影响电池质量,而影
响整个硅片的转换效率.刻蚀功率过小时间过长也不好,会使刻蚀不完全,漏
电流增大.因此功率过大,过小,时间过长过短都会影响电池的性能.所以必
须找到每台机器功率和辉光时间之间平衡点,使刻蚀完全,又不会对电池造
成损伤.目前的设备功率设定在500W,辉光时间设定为820S.这是比较合适
的一组选择,经过长期实践证明是可行的.当然,在以后的工作要求下,该参
数可能被更改,但是有一条原则是在不损伤硅片的情况下使硅片刻蚀完全.
目前的设备情况有几台机器不是很稳定,有时辉光功率显示值与设定值偏
差太大,反射功率也很大,这就需要工艺人员在现场时刻关注着,保证功率在
工艺要求的范围内.
等离子刻蚀工艺段在操作方面要注意的是装片时尽量将硅片的边缘
对齐,因为在等离子体中,电子速度要远大于原子速度,因此在界面处,进入
界面的电子要多于原子,这样就会在界面处形成电势,在这个电势的影响下,
等离子体活化的CF4不能与硅反应而造成刻蚀不足.凸出来的片子,表面N
型层受到损伤,而凹进去的片子边缘刻蚀不到.
另外每次一起刻蚀的片子和玻璃夹具接触的一片要求反放以保护正
面的N型层,和夹片玻璃一起用弹簧夹具夹起来.弹簧夹具的松 2
紧也很重要,如果太松,会使硅片脱落,即使不脱落,由于缝隙的存在,硅
片的表面会受到损伤.太紧有可能夹裂硅片,在以后的工艺流程中,可能会造
成硅片的碎裂.
以上的各种操作方法都是为了使硅片刻蚀完全,而又不受到损伤,操作
工人们应该严格按照规程操作.
下一道工序便是清洗了.经过磷扩散的硅片表面有一层含磷的二氧化
硅层.它是不导电的,所以必须将其清除,清洗用到的化学反应方程式为:
P2O5+Si==SiO2+P (磷硅玻璃生成的化学方程式)
SiO2+HF==SiF4+H2O (去处磷硅玻璃的化学方程式,用的是5%浓度的HF
溶液)
硅片再HF中浸泡几分钟后放到热水中清洗.清洗不干净的硅片,在干 3
燥以后表面会有水痕,PECVD结束后,能在其表面看到很明显的白斑,这
影响了电池的外观.水痕控制也就是延长清洗时间,但现在基本都使用甩干
机甩干,与烘干相比,水纹片要少痕多,根据当月的产量要求可以稍微减少清
洗时间.
二 PECVD
PECVD全称是 ,既
该工段的目的和任务是在硅片表面镀上以成SixNx减反射膜,利用光的
干涉原理,将照射在硅片上的光线尽量少的反射出去,以提高电池的转换效
率,对于多晶硅来说还起到以种钝化的效果,即产生的H原子与硅片表面的
硅原子结合形成共价键,中和硅片的电性,提高电子在电池中的存在时间,即
提高少子寿命.有关化学方程式是: 高温,低气压)
本设备采用的是德国镀膜机,分为进料腔,加热腔,工艺腔,
冷却腔,出料腔.首先在石墨框上放上硅片,注意要正面朝下,进料腔充氮气,
压强达到和外界一致是,1号门打开,石墨框进入进料腔,关闭1号门,进料腔
抽真空,当压强达到与工艺腔一致时开2号门,石墨框进入加热腔,按照设定
的带速慢慢驶向工艺腔,镀膜结束,打开3号门,石墨框进入出料腔,关3号门,
出料腔充氮气,打开4号门,石墨框进入下料台,由操作工人将硅片用真空吸
嘴小心取下.整个工艺自动完成.
PECVD主要工艺参数就是8个微波源的发射功率和传送带带速.这两个
参数是影响镀膜质量的主要方面.其他一些参数是最基本的参 4
数,一般不会改动.
PECVD段在生产中主要出现的问题有如下几个方面:
1 镀膜不均.这也分好几种不均匀,要针对不同的情况,采取不同的措施.
有:同一框片子,左红(膜太薄)右白(膜太厚)或者左白右红,这时就需要调节
两边微波源的功率,以均匀等离子体场.还有的情况就是两边红,中间白,这
是就需要同时提高两边微波源的功率,然后在稍微提高传送带的带速就可
以.还有就是整框的发红或者发白,这是只需要调节带速就可以.
2 卡盘掉片的问题.出现这样的问题首先要看看是不是石墨框的问题,
因为石墨框使用时间过长的话,整体变形会很严重,中间都会凹下去,和传送
滚轮接触部分磨损也很严重.这就可能与机器发生摩擦阻挡,进而卡住石墨
框,使片子掉落.倘若在工艺腔里面掉片子,阻挡了等离子体在硅片表面的沉
积,会影响好几框的片子都会镀膜不均.因此,卡盘掉片情况一定要尽量不发
生.出现了就立刻检查原因,是石墨框的问题要立即停用,或更换挂钩.
3 石英管更换问题由于石英管工作是在其表面会沉积很多的SixNx固
体,时间长了变的厚了就会阻挡微波,影响了镀膜的质量.一般国产的石英管
工作极限时间是40小时.超过30小时的根据镀膜质量判断是否需要更换.
更换石英管时首先要等到加热腔温度降到200度才可以打开工艺腔,因为
工艺腔和加热腔时连在一起的.打开以后将石英管取出,用盖子挡住和微波
源相连的部分,防止有杂物进入.清理干净U型槽,通好气孔.石英管必须用胶
带裹严实,不能有露在外面的.因为 5
在工作的时候,会有大量的SixNx沉积在石英管上,若没有用胶带保护,
由于石英管的延展性不好很容易破裂.微波天线要擦干净并且要和石英管
的铜管连接好.各项工作都按要求完成了才能关盖,开工艺生产.一般每次更
换石英管后都要进行测片,其流程如下:首先在石墨框托盘中间放置一片正
片(从清洗工艺流下来的清洁硅片)其周围放置假片,淀积氮化硅减反膜.看
反射膜颜色是否满足工艺要求(沉积在有绒面的硅片的减反射膜颜色从正
面看为深蓝色,侧面看为蓝色)若发白,说明太厚,加快带速.若发红,说明太薄,
放慢带速.然后在石墨框托盘一侧放一行正片,其外一侧放置假片,淀积氮化
硅减反膜.观察片与片之间的颜色是否一致,如果一侧的硅片膜偏厚,则减少
那一侧微波功率,反之增加微波功率.如果中间硅片的颜色有变化,则需同时
改变两侧的微波功率,每次调整幅度为100W为宜.且根据系统说明不可超
过其取值范围.
在整个工段要求操作严格按照操作规程来进行,不按操作规程操作,会
造成硅片的损失,污染,不满足工艺要求,进而造成损失. 6