PECVD工藝原理及操作課件

PECVD工藝原理及操作毛振樂(lè)2010.3.20PECVD工藝原理及操作毛振樂(lè)2目錄基本原理工藝流程設(shè)備結(jié)構(gòu)基本操作異常處理2目錄基本原理3基本原理PECVD：PlasmaEnhancedChemicalVapourDeposition等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積等離子體：氣體在一定條件下受到高能激發(fā)，發(fā)生電離，部分外層電子脫離原子核，形成電子、正離子和中性粒子混合物組成的一種形態(tài)，這種形態(tài)就稱為等離子態(tài)即第四態(tài)。3基本原理PECVD：PlasmaEnhanced

直流濺射

射頻濺射

磁控濺射

離子束濺射

真空蒸發(fā)濺射沉積離子鍍物理氣相沉積（PVD）

電阻加熱

感應(yīng)加熱

電子束加熱

激光加熱直流二極型離子鍍

射頻放電離子鍍

等離子體離子鍍基本原理直流濺射射頻濺射磁控濺射離子束濺射真空濺射離子5工作原理3SiH4+4NH3→Si3N4+12H2↑利用低溫等離子體作能量源，利用一定方式使硅片升溫到預(yù)定的溫度，然后通入適量的反應(yīng)氣體，氣體經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)和等離子體反應(yīng)，在硅片表面形成固態(tài)薄膜。PECVD方法區(qū)別于其它CVD方法的特點(diǎn)在于等離子體中含有大量高能量的電子，它們可以提供化學(xué)氣相沉積過(guò)程所需的激活能。電子與氣相分子的碰撞可以促進(jìn)氣體分子的分解、化合、激發(fā)和電離過(guò)程，生成活性很高的各種化學(xué)基團(tuán)，因而顯著降低CVD薄膜沉積的溫度范圍，使得原來(lái)需要在高溫下才能進(jìn)行的CVD過(guò)程得以在低溫下實(shí)現(xiàn)?；驹?工作原理基本原理6其它方法的沉積溫度：

APCVD—常壓CVD，700-1000℃LPCVD—低壓CVD，750℃，0.1mbar

PECVD—300-450℃，0.1mbarPECVD的一個(gè)基本特征是實(shí)現(xiàn)了薄膜沉積工藝的低溫化（<450℃）。因此帶來(lái)的好處：節(jié)省能源，降低成本提高產(chǎn)能減少了高溫導(dǎo)致的硅片中少子壽命衰減其他優(yōu)點(diǎn)：沉積速率快成膜質(zhì)量好缺點(diǎn)：設(shè)備投資大、成本高，對(duì)氣體的純度要求高鍍膜過(guò)程中產(chǎn)生的劇烈噪音、輻射、粉塵等對(duì)人體有害基本原理6其它方法的沉積溫度：基本原理7PECVD種類:基本原理間接式—基片不接觸激發(fā)電極（如2.45GHz微波激發(fā)等離子）7PECVD種類:基本原理間接式—基片不接觸激發(fā)電極（如2.8基本原理PECVD種類:直接式—基片位于電極上，直接接觸等離子體（低頻放電10-500kHz或高頻13.56MHz）8基本原理PECVD種類:直接式—基片位于電極上，直接接觸等PECVD直接法間接法管式PECVD系統(tǒng)板式PECVD系統(tǒng)微波法直流法Centrotherm、四十八所、七星華創(chuàng)日本島津Roth&RauOTB基本原理PECVD直接法間接法管式PECVD系統(tǒng)板式PECVD系統(tǒng)微10PECVD的作用在硅片表面沉積一層氮化硅減反射膜，以增加入射在硅片上的光的透射，減少反射。氫原子攙雜在氮化硅中附加了氫的鈍化作用。基本原理10PECVD的作用基本原理王松11工作原理__板PSiNA系統(tǒng)采用的是一種間接微波等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積的方法沉積硅太陽(yáng)能電池的氮化硅（SiN）減反射膜。它具有非常好的薄膜均勻性，而且具有大規(guī)模生產(chǎn)的能力。在PECVD工序中，等離子體中的H（氫）對(duì)硅表面的鈍化和在燒結(jié)工序中SiN中的氫原子向硅內(nèi)擴(kuò)散，使H（氫）鈍化了硅表面和體內(nèi)的晶界，懸掛鍵等缺陷，使它們不再起復(fù)合中心的作用，減少了少數(shù)載流子的復(fù)合，提高了少數(shù)載流子的壽命，從而改善了硅片質(zhì)量，提高了太陽(yáng)能電池的效率?；驹?1工作原理__板P基本原理12工作原理__管PCentrothermPECVD系統(tǒng)是一組利用平行板鍍膜舟和低頻等離子激發(fā)器的系列發(fā)生器。在低壓和升溫的情況下，等離子發(fā)生器直接在裝在鍍膜板中間的介質(zhì)中間發(fā)生反應(yīng)。所用的活性氣體為硅烷SiH4和氨氣NH3。可以改變硅烷對(duì)氨的比率，來(lái)得到不同的折射率。在沉積工藝中，伴有大量的氫原子和氫離子的產(chǎn)生，使得硅片的氫鈍化性十分良好。基本原理12工作原理__管P基本原理131.processingstarted

工藝開(kāi)始2.filltubewithN2

充氮3.loadingboat(paddleinupperposition)

進(jìn)舟（槳在高位）4.paddlemovesdownwards

槳降至低位5.moveout(paddleinlowerposition)

槳在低位移出管外鍍膜工藝流程131.processingstarted鍍膜14鍍膜工藝流程6.evacuatetubeandpressuretest

管內(nèi)抽真空并作壓力測(cè)試7.plasmaprecleanandcheckwithNH3

通過(guò)高頻電源用氨氣預(yù)清理和檢查8.purgecycle1

清洗管路19.leaktest

測(cè)漏10.waituntilallzonesareonmintemperature

恒溫14鍍膜工藝流程6.evacuatetubeand15鍍膜工藝流程11.ammoniaplasmapreclean

通過(guò)高頻電源用氨氣清理12.deposition

鍍膜13.endofdeposition

結(jié)束鍍膜14.evacuatetubeandpressuretest

抽真空及測(cè)試壓力15.purgecycle1

清洗管路115鍍膜工藝流程11.ammoniaplasmapre16鍍膜工藝流程16.filltubewithN2

充氮17.moveinpaddle–lowerposition

槳在低位進(jìn)入管內(nèi)18.SLSmovingtoupperpositionSLS移到高位19.unloadingboat

退舟20.endofprocess

結(jié)束工藝16鍍膜工藝流程16.filltubewithN2

管式PECVD系統(tǒng)板式PECVD系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)管式PECVD系統(tǒng)板式PECVD系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)王松18設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)備結(jié)構(gòu)__板P18設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)備結(jié)構(gòu)__板P王松19設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)備結(jié)構(gòu)__板P19設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)備結(jié)構(gòu)__板P王松20設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)備結(jié)構(gòu)__板P20設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)備結(jié)構(gòu)__板P壓力壓力壓力傳送帶速度上載預(yù)熱反應(yīng)冷卻下載傳送帶1設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)備結(jié)構(gòu)__板P壓力壓力壓力傳送帶速度上載預(yù)熱反應(yīng)冷卻下載傳送帶1設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)22設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)備結(jié)構(gòu)__板P溫度壓力冷卻水工藝名稱運(yùn)行狀態(tài)時(shí)間日期賬號(hào)22設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)備結(jié)構(gòu)__板P溫度壓力冷卻水工藝名稱運(yùn)行狀態(tài)時(shí)23設(shè)備結(jié)構(gòu)__管P設(shè)備結(jié)構(gòu)23設(shè)備結(jié)構(gòu)__管P設(shè)備結(jié)構(gòu)24設(shè)備結(jié)構(gòu)

裝載區(qū)爐體特氣柜真空系統(tǒng)控制系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)24設(shè)備結(jié)構(gòu)25設(shè)備結(jié)構(gòu)：裝載區(qū)：槳、LIFT、抽風(fēng)系統(tǒng)、SLS系統(tǒng)。槳：由碳化硅材料制成，具有耐高溫、防變形等性能。作用是將石墨舟放入或取出石英管。LIFT：機(jī)械臂系統(tǒng)，使舟在機(jī)械臂作用下在小車、槳、儲(chǔ)存區(qū)之間互相移動(dòng)。抽風(fēng)系統(tǒng):位于晶片裝載區(qū)上方，初步的冷卻石墨舟和一定程度的過(guò)濾殘余氣體SLS系統(tǒng)：軟著陸系統(tǒng)，控制槳的上下，移動(dòng)范圍在2—3厘米設(shè)備結(jié)構(gòu)25設(shè)備結(jié)構(gòu)：設(shè)備結(jié)構(gòu)26爐體：爐管、加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)爐管：爐體內(nèi)有四根爐管,由石英制作，是鍍膜的作業(yè)區(qū)域，耐高溫、防反應(yīng)。加熱系統(tǒng)：位于石英管外，有五個(gè)溫區(qū)。設(shè)備結(jié)構(gòu)26爐體：爐管、加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)27加熱系統(tǒng)：設(shè)備結(jié)構(gòu)CMS模塊3電源連接外罩熱電偶4溫度測(cè)量模塊27加熱系統(tǒng)：設(shè)備結(jié)構(gòu)CMS模塊28冷卻系統(tǒng)：設(shè)備結(jié)構(gòu)28冷卻系統(tǒng)：設(shè)備結(jié)構(gòu)29特氣柜：MFC氣動(dòng)閥

MFC：氣體流量計(jì)（NH3、SiH4

、O2

、N2）

氣動(dòng)閥：之所以不用電磁閥是因?yàn)殡姶砰y在工作時(shí)容易1

產(chǎn)生火花，而氣動(dòng)閥可以最大程度的避免火花。設(shè)備結(jié)構(gòu)29特氣柜：MFC氣動(dòng)閥設(shè)備結(jié)構(gòu)30真空系統(tǒng)真空泵蝶閥真空泵：每一根石英管配置一組泵，包括主泵和輔助泵。蝶閥：可以根據(jù)要求控制閥門(mén)的開(kāi)關(guān)的大小，來(lái)調(diào)節(jié)管內(nèi)氣壓的高低設(shè)備結(jié)構(gòu)30真空系統(tǒng)真空泵蝶閥設(shè)備結(jié)構(gòu)31控制系統(tǒng)

CMI：是Centrotherm研發(fā)的一個(gè)控制系統(tǒng)，其中界面包括Jobs、System、Datalog、Setup、Alarms、Help.Jobs:機(jī)器的工作狀態(tài)。System:四根爐管的工作狀態(tài)，舟的狀態(tài)以及手動(dòng)操作機(jī)器臂的內(nèi)容。Datalog:機(jī)器運(yùn)行的每一步。設(shè)備結(jié)構(gòu)31控制系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)32Setup:舟的資料的更改，工藝內(nèi)容的更改，使用權(quán)限的更改，LIFT位置的更改，CMS安全系統(tǒng)（安裝的感應(yīng)器將監(jiān)控重要系統(tǒng)的運(yùn)行情況，而一旦不受計(jì)算機(jī)的控制，CMS將會(huì)發(fā)生作用，所有的錯(cuò)誤信息也都會(huì)在CMI上以簡(jiǎn)潔的文本方式顯示出來(lái)）的更改等。

Alarms：警報(bào)內(nèi)容

Help:簡(jiǎn)要的說(shuō)明解除警報(bào)以及其他方面的方法

CESAR：控制電腦，每一個(gè)系統(tǒng)都安裝了CESAR控制電腦及

CESAR控制軟件設(shè)備結(jié)構(gòu)32Setup:舟的資料的更改，工藝內(nèi)容33基本操作_板P1、準(zhǔn)備工作：雙手配帶,PVC手套，佩戴活性炭口罩。2、領(lǐng)片:從烘干機(jī)中小心取一組硅片，將硅片籃傾斜45度，仔細(xì)檢查硅片是否有損壞現(xiàn)象，是否仍有有水珠存在。將檢查好的硅片整齊的放于小推車上，并核查流程單記錄籃號(hào)是否與實(shí)際相符，將核查好的流程單放于小車旁邊的工具盒里面。注意事項(xiàng)：從烘干機(jī)領(lǐng)片時(shí)，確保硅片表面沒(méi)有水珠后，再進(jìn)行裝片。帶實(shí)驗(yàn)單的流程單一定要看清楚實(shí)驗(yàn)要求。33基本操作_板P1、準(zhǔn)備工作：雙手配帶,PVC手套，佩戴活34基本操作_板P3、裝片：查看吸筆（吸球）是否完好，吸頭是否干凈，吸筆氣的大小是否適中,能否正常使用,卸片處要將印刷上載籃放于卸片臺(tái)上.籃向正面傾斜（有籃號(hào)一側(cè)）。右手(或左手)拿起吸筆使吸頭輕放于硅片表面，用吸筆自然吸住硅片表面中間的邊緣部分，平行從籃中取出，對(duì)準(zhǔn)石墨框平行下移硅片，直到將硅片放到低于石墨框下沿時(shí)中指按下吸筆按鈕將硅片平行放在石墨框鉤子上，重復(fù)進(jìn)行上述操作直至裝滿,兩組片間要有交接片。注意事項(xiàng)：要保持放片時(shí)的聲音最小，減小對(duì)硅片的碰撞而產(chǎn)生的損傷。34基本操作_板P3、裝片：查看吸筆（吸球）是否完好，吸頭是35基本操作_板P4、檢查：裝滿一框后左手輕輕拍打石墨框（以檢查石墨框內(nèi)硅片是否裝好），觀察框內(nèi)硅片是否自由活動(dòng)。確認(rèn)后按下裝載按鈕，輕推石墨框進(jìn)入設(shè)備。5、卸片:左手拿吸筆輕放于硅片上，把硅片豎立從石墨框中吸出，轉(zhuǎn)動(dòng)吸筆使硅片正面向內(nèi)接近石墨框并與之成45度角。同時(shí)吸盤(pán)接近吸住吸筆放開(kāi)，吸盤(pán)與硅片上邊成45度，抬起吸盤(pán)，讓硅片兩邊對(duì)準(zhǔn)黑籃兩邊齒縫平行裝入其中，注意一定要裝到底，才能松開(kāi)吸盤(pán)。注意事項(xiàng)：一定要時(shí)刻關(guān)注鍍膜片的顏色是否正常，如有異常，及時(shí)反饋給工藝；卸片過(guò)程中切忌用手觸摸鍍膜面。35基本操作_板P4、檢查：裝滿一框后左手輕輕拍打石墨框（以36基本操作_板P6、測(cè)量：選取每組隨機(jī)一個(gè)石墨框的第三列，按順序送至質(zhì)檢處測(cè)量反射率、最低波長(zhǎng)以及膜厚、折射率；7、送片：裝滿一組后，在流程單上記清籃號(hào)，測(cè)反射率，填寫(xiě)匯總表后，雙手提籃，送至印刷車間。注意事項(xiàng)：1、操作過(guò)程中，嚴(yán)禁用手接觸硅片；2、一定要時(shí)刻關(guān)注鍍膜面的顏色是否正常，如有異常，及時(shí)反饋給工藝；3、嚴(yán)禁用手直接接觸石墨框。36基本操作_板P6、測(cè)量：選取每組隨機(jī)一個(gè)石墨框的第三列，37基本操作_管P1、準(zhǔn)備、領(lǐng)片：嚴(yán)格佩戴勞保用品，戴好活性炭口罩和PVC手套；檢查真空吸盤(pán)是否完好，能否正常使用；檢查每個(gè)石墨舟是否有損壞，能否正常使用；把裝有清洗干凈硅片的硅片籃放在指定的載物桌上2、裝片：把經(jīng)檢查后可以正常使用的石墨舟放在小推車上，然后用力壓小推車上的機(jī)械臂，使石墨舟與水平面成45°角。右手拿真空吸盤(pán)（反之亦可），將硅片從硅片籃中取出，按順序?qū)⒐杵b于石墨舟中，將石墨舟的一面全部裝好之后，將小推車的載物平臺(tái)旋轉(zhuǎn)180°，然后重復(fù)上述取片裝片操作，將石墨舟的另一面裝好硅片；待石墨舟裝完硅片后，將石墨舟放平，仔細(xì)檢查是否有遺漏，在檢查無(wú)漏裝、重片之后，裝片完畢。注意事項(xiàng)：嚴(yán)禁用手直接接觸石墨舟。37基本操作_管P1、準(zhǔn)備、領(lǐng)片：嚴(yán)格佩戴勞保用品，戴好活性38基本操作_管P3、裝片：右手拿真空吸盤(pán)（反之亦可），將硅片從硅片籃中取出，按順序?qū)⒐杵b于石墨舟中，將石墨舟的一面全部裝好之后，將小推車的載物平臺(tái)旋轉(zhuǎn)180°，然后重復(fù)上述取片裝片操作，將石墨舟的另一面裝好硅片；待石墨舟裝完硅片后，將石墨舟放平，仔細(xì)檢查是否有遺漏，在檢查無(wú)漏裝、重片之后，裝片完畢。注意事項(xiàng)：裝片時(shí)硅片要靠緊三個(gè)鉤點(diǎn)；裝片完畢后，要仔細(xì)檢查石墨舟每一邊的硅片傾斜度是否一致，以防掉片造成鍍膜失敗片。38基本操作_管P3、裝片：右手拿真空吸盤(pán)（反之亦可），將硅39基本操作_管P4、進(jìn)舟：檢查石墨舟在小推車上放置的方向和小推車載舟平臺(tái)的方向，正確放置方法為石墨舟有兩小孔的一端在小推車的左端，小推車載舟平臺(tái)上有黑色或紅色標(biāo)記的一端朝向顯示器所在方向，。檢查完畢，將小推車推入管式PECVD設(shè)備中，當(dāng)聽(tīng)到有“噗”的聲響后，表示小推車已經(jīng)進(jìn)入設(shè)備，此時(shí)設(shè)備顯示屏上會(huì)出現(xiàn)的界面。5、運(yùn)行工藝：在輸入界面中，在”lot1”中輸入操作員的名字，”lot2”忽略不填寫(xiě)，在”Boat”欄中輸入石墨舟的編號(hào)，在”Recipe”欄中選擇當(dāng)前運(yùn)行的工藝，”Tube”欄中選擇石墨舟所要進(jìn)入的爐管，上述操作均點(diǎn)擊回車鍵進(jìn)入下步操作，填寫(xiě)完畢后，點(diǎn)擊”O(jiān)K”，最后點(diǎn)擊”Run”，設(shè)備即可在自動(dòng)模式下運(yùn)行。注意事項(xiàng)：認(rèn)真檢查電極口的方向，以免進(jìn)錯(cuò)舟；39基本操作_管P4、進(jìn)舟：檢查石墨舟在小推車上放置的方向和40基本操作_管P6、退舟：待鍍好膜的石墨舟出來(lái)后，在自動(dòng)運(yùn)行模式下，當(dāng)聽(tīng)見(jiàn)有連續(xù)的提示聲音響起的時(shí)候，且”UnlockTrolly”按鈕變亮?xí)r，用力按住此按鈕，待小推車退出后松開(kāi)手即可。7、卸舟：用真空吸盤(pán)把鍍好膜的硅片從石墨舟中取出，放在鋪有纖維紙的托盤(pán)上；正確填寫(xiě)流程單，將鍍好氮化硅膜的硅片送往印刷，庫(kù)存硅片放入N2柜放好。注意事項(xiàng)：1、操作過(guò)程中，嚴(yán)禁用手接觸硅片；2、一定要時(shí)刻關(guān)注鍍膜面的顏色是否正常，如有異常，及時(shí)反饋給工藝；3、嚴(yán)禁用手直接接觸石墨舟。40基本操作_管P6、退舟：待鍍好膜的石墨舟出來(lái)后，在自動(dòng)運(yùn)白圈小白點(diǎn)色差失敗片鍍膜異常片白圈小白點(diǎn)色差失敗片鍍膜異常片鍍膜異常色差失敗片水印花斑臟片管P整舟色差（偏薄）其它色差片Rework工藝重鍍走失敗片處理流程質(zhì)檢判斷外觀是否可以下傳下傳是否鍍膜異常片鍍膜異常色差失敗片水印花斑臟片管P整舟色差（偏薄）其它色差片43Thankyou!43Thankyou!PECVD工藝原理及操作毛振樂(lè)2010.3.20PECVD工藝原理及操作毛振樂(lè)45目錄基本原理工藝流程設(shè)備結(jié)構(gòu)基本操作異常處理2目錄基本原理46基本原理PECVD：PlasmaEnhancedChemicalVapourDeposition等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積等離子體：氣體在一定條件下受到高能激發(fā)，發(fā)生電離，部分外層電子脫離原子核，形成電子、正離子和中性粒子混合物組成的一種形態(tài)，這種形態(tài)就稱為等離子態(tài)即第四態(tài)。3基本原理PECVD：PlasmaEnhanced

直流濺射

射頻濺射

磁控濺射

離子束濺射

真空蒸發(fā)濺射沉積離子鍍物理氣相沉積（PVD）

電阻加熱

感應(yīng)加熱

電子束加熱

激光加熱直流二極型離子鍍

射頻放電離子鍍

等離子體離子鍍基本原理直流濺射射頻濺射磁控濺射離子束濺射真空濺射離子48工作原理3SiH4+4NH3→Si3N4+12H2↑利用低溫等離子體作能量源，利用一定方式使硅片升溫到預(yù)定的溫度，然后通入適量的反應(yīng)氣體，氣體經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)和等離子體反應(yīng)，在硅片表面形成固態(tài)薄膜。PECVD方法區(qū)別于其它CVD方法的特點(diǎn)在于等離子體中含有大量高能量的電子，它們可以提供化學(xué)氣相沉積過(guò)程所需的激活能。電子與氣相分子的碰撞可以促進(jìn)氣體分子的分解、化合、激發(fā)和電離過(guò)程，生成活性很高的各種化學(xué)基團(tuán)，因而顯著降低CVD薄膜沉積的溫度范圍，使得原來(lái)需要在高溫下才能進(jìn)行的CVD過(guò)程得以在低溫下實(shí)現(xiàn)?；驹?工作原理基本原理49其它方法的沉積溫度：

APCVD—常壓CVD，700-1000℃LPCVD—低壓CVD，750℃，0.1mbar

PECVD—300-450℃，0.1mbarPECVD的一個(gè)基本特征是實(shí)現(xiàn)了薄膜沉積工藝的低溫化（<450℃）。因此帶來(lái)的好處：節(jié)省能源，降低成本提高產(chǎn)能減少了高溫導(dǎo)致的硅片中少子壽命衰減其他優(yōu)點(diǎn)：沉積速率快成膜質(zhì)量好缺點(diǎn)：設(shè)備投資大、成本高，對(duì)氣體的純度要求高鍍膜過(guò)程中產(chǎn)生的劇烈噪音、輻射、粉塵等對(duì)人體有害基本原理6其它方法的沉積溫度：基本原理50PECVD種類:基本原理間接式—基片不接觸激發(fā)電極（如2.45GHz微波激發(fā)等離子）7PECVD種類:基本原理間接式—基片不接觸激發(fā)電極（如2.51基本原理PECVD種類:直接式—基片位于電極上，直接接觸等離子體（低頻放電10-500kHz或高頻13.56MHz）8基本原理PECVD種類:直接式—基片位于電極上，直接接觸等PECVD直接法間接法管式PECVD系統(tǒng)板式PECVD系統(tǒng)微波法直流法Centrotherm、四十八所、七星華創(chuàng)日本島津Roth&RauOTB基本原理PECVD直接法間接法管式PECVD系統(tǒng)板式PECVD系統(tǒng)微53PECVD的作用在硅片表面沉積一層氮化硅減反射膜，以增加入射在硅片上的光的透射，減少反射。氫原子攙雜在氮化硅中附加了氫的鈍化作用?；驹?0PECVD的作用基本原理王松54工作原理__板PSiNA系統(tǒng)采用的是一種間接微波等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積的方法沉積硅太陽(yáng)能電池的氮化硅（SiN）減反射膜。它具有非常好的薄膜均勻性，而且具有大規(guī)模生產(chǎn)的能力。在PECVD工序中，等離子體中的H（氫）對(duì)硅表面的鈍化和在燒結(jié)工序中SiN中的氫原子向硅內(nèi)擴(kuò)散，使H（氫）鈍化了硅表面和體內(nèi)的晶界，懸掛鍵等缺陷，使它們不再起復(fù)合中心的作用，減少了少數(shù)載流子的復(fù)合，提高了少數(shù)載流子的壽命，從而改善了硅片質(zhì)量，提高了太陽(yáng)能電池的效率。基本原理11工作原理__板P基本原理55工作原理__管PCentrothermPECVD系統(tǒng)是一組利用平行板鍍膜舟和低頻等離子激發(fā)器的系列發(fā)生器。在低壓和升溫的情況下，等離子發(fā)生器直接在裝在鍍膜板中間的介質(zhì)中間發(fā)生反應(yīng)。所用的活性氣體為硅烷SiH4和氨氣NH3。可以改變硅烷對(duì)氨的比率，來(lái)得到不同的折射率。在沉積工藝中，伴有大量的氫原子和氫離子的產(chǎn)生，使得硅片的氫鈍化性十分良好。基本原理12工作原理__管P基本原理561.processingstarted

工藝開(kāi)始2.filltubewithN2

充氮3.loadingboat(paddleinupperposition)

進(jìn)舟（槳在高位）4.paddlemovesdownwards

槳降至低位5.moveout(paddleinlowerposition)

槳在低位移出管外鍍膜工藝流程131.processingstarted鍍膜57鍍膜工藝流程6.evacuatetubeandpressuretest

管內(nèi)抽真空并作壓力測(cè)試7.plasmaprecleanandcheckwithNH3

通過(guò)高頻電源用氨氣預(yù)清理和檢查8.purgecycle1

清洗管路19.leaktest

測(cè)漏10.waituntilallzonesareonmintemperature

恒溫14鍍膜工藝流程6.evacuatetubeand58鍍膜工藝流程11.ammoniaplasmapreclean

通過(guò)高頻電源用氨氣清理12.deposition

鍍膜13.endofdeposition

結(jié)束鍍膜14.evacuatetubeandpressuretest

抽真空及測(cè)試壓力15.purgecycle1

清洗管路115鍍膜工藝流程11.ammoniaplasmapre59鍍膜工藝流程16.filltubewithN2

充氮17.moveinpaddle–lowerposition

槳在低位進(jìn)入管內(nèi)18.SLSmovingtoupperpositionSLS移到高位19.unloadingboat

退舟20.endofprocess

結(jié)束工藝16鍍膜工藝流程16.filltubewithN2

管式PECVD系統(tǒng)板式PECVD系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)管式PECVD系統(tǒng)板式PECVD系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)王松61設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)備結(jié)構(gòu)__板P18設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)備結(jié)構(gòu)__板P王松62設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)備結(jié)構(gòu)__板P19設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)備結(jié)構(gòu)__板P王松63設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)備結(jié)構(gòu)__板P20設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)備結(jié)構(gòu)__板P壓力壓力壓力傳送帶速度上載預(yù)熱反應(yīng)冷卻下載傳送帶1設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)備結(jié)構(gòu)__板P壓力壓力壓力傳送帶速度上載預(yù)熱反應(yīng)冷卻下載傳送帶1設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)65設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)備結(jié)構(gòu)__板P溫度壓力冷卻水工藝名稱運(yùn)行狀態(tài)時(shí)間日期賬號(hào)22設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)備結(jié)構(gòu)__板P溫度壓力冷卻水工藝名稱運(yùn)行狀態(tài)時(shí)66設(shè)備結(jié)構(gòu)__管P設(shè)備結(jié)構(gòu)23設(shè)備結(jié)構(gòu)__管P設(shè)備結(jié)構(gòu)67設(shè)備結(jié)構(gòu)

裝載區(qū)爐體特氣柜真空系統(tǒng)控制系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)24設(shè)備結(jié)構(gòu)68設(shè)備結(jié)構(gòu)：裝載區(qū)：槳、LIFT、抽風(fēng)系統(tǒng)、SLS系統(tǒng)。槳：由碳化硅材料制成，具有耐高溫、防變形等性能。作用是將石墨舟放入或取出石英管。LIFT：機(jī)械臂系統(tǒng)，使舟在機(jī)械臂作用下在小車、槳、儲(chǔ)存區(qū)之間互相移動(dòng)。抽風(fēng)系統(tǒng):位于晶片裝載區(qū)上方，初步的冷卻石墨舟和一定程度的過(guò)濾殘余氣體SLS系統(tǒng)：軟著陸系統(tǒng)，控制槳的上下，移動(dòng)范圍在2—3厘米設(shè)備結(jié)構(gòu)25設(shè)備結(jié)構(gòu)：設(shè)備結(jié)構(gòu)69爐體：爐管、加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)爐管：爐體內(nèi)有四根爐管,由石英制作，是鍍膜的作業(yè)區(qū)域，耐高溫、防反應(yīng)。加熱系統(tǒng)：位于石英管外，有五個(gè)溫區(qū)。設(shè)備結(jié)構(gòu)26爐體：爐管、加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)70加熱系統(tǒng)：設(shè)備結(jié)構(gòu)CMS模塊3電源連接外罩熱電偶4溫度測(cè)量模塊27加熱系統(tǒng)：設(shè)備結(jié)構(gòu)CMS模塊71冷卻系統(tǒng)：設(shè)備結(jié)構(gòu)28冷卻系統(tǒng)：設(shè)備結(jié)構(gòu)72特氣柜：MFC氣動(dòng)閥

MFC：氣體流量計(jì)（NH3、SiH4

、O2

、N2）

氣動(dòng)閥：之所以不用電磁閥是因?yàn)殡姶砰y在工作時(shí)容易1

產(chǎn)生火花，而氣動(dòng)閥可以最大程度的避免火花。設(shè)備結(jié)構(gòu)29特氣柜：MFC氣動(dòng)閥設(shè)備結(jié)構(gòu)73真空系統(tǒng)真空泵蝶閥真空泵：每一根石英管配置一組泵，包括主泵和輔助泵。蝶閥：可以根據(jù)要求控制閥門(mén)的開(kāi)關(guān)的大小，來(lái)調(diào)節(jié)管內(nèi)氣壓的高低設(shè)備結(jié)構(gòu)30真空系統(tǒng)真空泵蝶閥設(shè)備結(jié)構(gòu)74控制系統(tǒng)

CMI：是Centrotherm研發(fā)的一個(gè)控制系統(tǒng)，其中界面包括Jobs、System、Datalog、Setup、Alarms、Help.Jobs:機(jī)器的工作狀態(tài)。System:四根爐管的工作狀態(tài)，舟的狀態(tài)以及手動(dòng)操作機(jī)器臂的內(nèi)容。Datalog:機(jī)器運(yùn)行的每一步。設(shè)備結(jié)構(gòu)31控制系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)75Setup:舟的資料的更改，工藝內(nèi)容的更改，使用權(quán)限的更改，LIFT位置的更改，CMS安全系統(tǒng)（安裝的感應(yīng)器將監(jiān)控重要系統(tǒng)的運(yùn)行情況，而一旦不受計(jì)算機(jī)的控制，CMS將會(huì)發(fā)生作用，所有的錯(cuò)誤信息也都會(huì)在CMI上以簡(jiǎn)潔的文本方式顯示出來(lái)）的更改等。

Alarms：警報(bào)內(nèi)容

Help:簡(jiǎn)要的說(shuō)明解除警報(bào)以及其他方面的方法

CESAR：控制電腦，每一個(gè)系統(tǒng)都安裝了CESAR控制電腦及

CESAR控制軟件設(shè)備結(jié)構(gòu)32Setup:舟的資料的更改，工藝內(nèi)容76基本操作_板P1、準(zhǔn)備工作：雙手配帶,PVC手套，佩戴活性炭口罩。2、領(lǐng)片:從烘干機(jī)中小心取一組硅片，將硅片籃傾斜45度，仔細(xì)檢查硅片是否有損壞現(xiàn)象，是否仍有有水珠存在。將檢查好的硅片整齊的放于小推車上，并核查流程單記錄籃號(hào)是否與實(shí)際相符，將核查好的流程單放于小車旁邊的工具盒里面。注意事項(xiàng)：從烘干機(jī)領(lǐng)片時(shí)，確保硅片表面沒(méi)有水珠后，再進(jìn)行裝片。帶實(shí)驗(yàn)單的流程單一定要看清楚實(shí)驗(yàn)要求。33基本操作_板P1、準(zhǔn)備工作：雙手配帶,PVC手套，佩戴活77基本操作_板P3、裝片：查看吸筆（吸球）是否完好，吸頭是否干凈，吸筆氣的大小是否適中,能否正常使用,卸片處要將印刷上載籃放于卸片臺(tái)上.籃向正面傾斜（有籃號(hào)一側(cè)）。右手(或左手)拿起吸筆使吸頭輕放于硅片表面，用吸筆自然吸住硅片表面中間的邊緣部分，平行從籃中取出，對(duì)準(zhǔn)石墨框平行下移硅片，直到將硅片放到低于石墨框下沿時(shí)中指按下吸筆按鈕將硅片平行放在石墨框鉤子上，重復(fù)進(jìn)行上述操作直至裝滿,兩組片間要有交接片。注意事項(xiàng)：要保持放片時(shí)的聲音最小，減小對(duì)硅片的碰撞而產(chǎn)生的損傷。34基本操作_板P3、裝片：查看吸筆（吸球）是否完好，吸頭是78基本操作_板P4、檢查：裝滿一框后左手輕輕拍打石墨框（以檢查石墨框內(nèi)硅片是否裝好），觀察框內(nèi)硅片是否自由活動(dòng)。確認(rèn)后按下裝載按鈕，輕推石墨框進(jìn)入設(shè)備。5、卸片:左手拿吸筆輕放于硅片上，把硅片豎立從石墨框中吸出，轉(zhuǎn)動(dòng)吸筆使硅片正面向內(nèi)接近石墨框并與之成45度角。同時(shí)吸盤(pán)接近吸住吸筆放開(kāi)，吸盤(pán)與硅片上邊成45度，抬起吸盤(pán)，讓硅片兩邊對(duì)準(zhǔn)黑籃兩邊齒縫平行裝入其中，注意一定要裝到底，才能松開(kāi)吸盤(pán)。注意事項(xiàng)：一定要時(shí)刻關(guān)注鍍膜片的顏色是否正常，如有異常，及時(shí)反饋給工藝；卸片過(guò)程中切忌用手觸摸鍍膜面。35基本操作_板P4、檢查：裝滿一框后左手輕輕拍打石墨框（以79基本操作_板P6、測(cè)量：選取每組隨機(jī)一個(gè)石墨框的第三列，按順序送至質(zhì)檢處測(cè)量反射率、最低波長(zhǎng)以及膜厚、折射率；7、送片：裝滿一組后，在流程單上記清籃號(hào)，測(cè)反射率，填寫(xiě)匯總表后，雙手提籃，送至印刷車間。注意事項(xiàng)：1、操作過(guò)程中，嚴(yán)禁用手接觸硅片；2、一定要時(shí)刻