工艺员培训材料.pptx
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► ⑶扩大了化学气相沉积的应用范围，特别是提供了 在不同的基体上制取各种金属薄膜、非晶态无机薄 膜、有机聚合物薄膜的可能性；
► ⑷薄膜对基体的附着力大于普通CVD。
Centrotherm的介绍
Centrotherm的介绍
Centrotherm的介绍
Centrotherm的介绍
►CCC-RM ( Centrotherm Cell Controller – Recipe Management )
Roth&Rau的介绍
► PECVD和普通CVD比较有如下优点：
► ⑴可以低温成膜，对基体影响小，并可以避免高温 成膜造成的膜层晶粒粗大以及膜层和基体间生成脆 性相等问题；
► ⑵PECVD在较低的压强下进行，由于反应物中分子、 原子、等离子粒团与电子之间的碰撞、散射、电离 等作用，提高了膜厚及成分的均匀性，得到的薄膜 针孔少、组织致密、内应力小、不易产生裂纹。
刻蚀、去PSG、镀膜段 工作介绍
周延丰
目录
► 刻蚀、去PSG、镀膜的基本原理（简单介绍） ► 四十八所、七星清洗机、Roth&Rau、Centrotherm
设备（简单介绍） ► 各项工艺参数对结果的影响（重点介绍） ► 刻蚀、清洗、镀膜常见问题以及控制方法（重点介
绍） ► 本段中的工艺关注点（重点） ► 工作中应该特别注意的细节（简单介绍） ► 工作流程，出现不合格的处理（简单介绍）
功率太高，离子的能量较高会对硅片边缘造成 较大的轰击损伤，导致边缘区域的电性能变 差从而使电池的性能下降。因此，人们通常 倾向于采用功率相对较低而时间相对较长的 刻蚀工艺。
等离子体刻蚀过程中，载能离子也会对硅片边 缘附近的正反表面区域造成影响。刻蚀过程 越长，这种影响越严重。
考虑到介质膜的质量及生产成本，最常用 的减反介质膜是氮化硅和二氧化钛，前 者主要采用化学气相沉积，而源自文库者主要 采用喷镀、化学气相沉积和丝网印刷。
镀膜的反应
►SiH4+NH3—→SixNyHz+H2↑ ►硅烷和氨气在微波激励下形成等离子体，在
硅片表面沉积成氮化硅层
薄膜的检测
48所刻蚀机的介绍
► 主要用于多晶硅、氮化硅、二氧化硅薄膜的刻蚀， 属干法腐蚀。利用高频辉光放电产生的活性基团与 被腐蚀材料发生化学反应，形成挥发性产物使样品 表面原子从晶格中脱落。
Roth&Rau的介绍
►常压化学气相沉积（APCVD） ►低压化学气相沉积（LPCVD） ►等离子体化学气相沉积（PECVD） ►等离子体类型：Direct等离子体和Romote等
离子体 ►等离子激发频率：低频、射频、微波 ►反应室：管式与平板式 ►传输类型：batch方式和inline方式
Roth&Rau的介绍
刻蚀的目的
刻蚀的反应
►Si+CF4+O2→SiF4↑+ CO2↑ ►CF4----CF3、CF2、CF、F、C以及他们的离
子 ►气体组成：92%CF4+8%O2
刻蚀结果的检验
清洗的反应
SiO 4HF SiF 2H O
2
4
2
SiF 2HF H [SiF ]
4
2
6
SiO 6HF H [SiF ] 2H O
Centrotherm的介绍
Centrotherm的介绍
Centrotherm的介绍
刻蚀机参数设定
时间参数（秒）
工艺参数
预 主 送 辉 清 充 压 功 氧 CF4
抽 抽 气 光 洗 气 力 率 气 mL/
Pa W
min
120 60 180 820 120 40 100 500 0 180
刻蚀机参数设定
机械臂部分、 层流净化系统（选用）、电气控制系统、机 架及机箱、自动配酸系统（选用）等组成 ► 2.伺服多爪机械手传送系统，step方式 ► 3.自动上/下料工位 ► 4.关键件采用进口件。自动化程度高，可靠性高 ► 5.人性化操作界面，方便直观。界面中有手动操作、故障报 警、安全保护、工艺序号等功能。 主要指标： ► 产能：1800-2400片/小时（25MW-30MW生产线适用） ► 125mm×125mm和156mm×156mm方片兼容标准100片清 洗花篮： ► 100片/批
Roth&Rau的介绍
► 等离子体在化学气相沉积中有如下作用： ► ⑴将反应物中的气体分子激活成活性离子，降低反
应所需的温度； ► ⑵加速反应物在基片表面的扩散作用（表面迁移作
用），提高成膜速度； ► ⑶对于基体表面及膜层表面具有溅射清洗作用，溅
射掉那些结合不牢的粒子，从而加强了形成的薄膜 和基片的附着力； ► ⑷由于反应物中的原子、分子、离子和电子之间的 碰撞、散射作用，使形成的薄膜厚度均匀。
Direct：等离子体产生于两平行电极之间，晶 圆被固定在一个电极上，在这种情况下，晶 圆一般处于等离子体中。典型代表： Centrotherm，岛津。
Romote：晶圆处于等离子体以外。典型代表 Roth&Rau.
Roth&Rau的介绍
Roth&Rau的介绍
Roth&Rau的介绍
Roth&Rau的介绍
2
2
6
2
清洗结果的检验
►亲水 清洗前硅片表面Si大部分以O键为终端结构， 形成一层自然氧化膜，呈亲水性。
►疏水 清洗后硅片最外层的Si几乎是以H键为终端结 构，表面呈疏水性。
镀膜的基本原理
介质膜的种类及制备方法有多种，比如真 空加热沉积、化学气相沉积、丝网印刷、 溅射、电子束蒸发、离心甩胶甚至喷镀 等等。
► 技术特点：1、采用大面积淋浴式送气方式使气体 放电均匀 2、气路系统采用全金属密封，抗腐蚀性 强，污染小 3、工作压力闭环自动控制，工艺稳定 性、重复性好 4、手动/自动控制系统，方便操作、 维修 5、敞开式钟罩开启方式，方便装片
七星清洗机的介绍
产品描述： ► 1.设备由六大部分组成：本体、清洗槽部分、伺服驱动系统、
►Writing / Modifying of the CESAR recipes ► Recipe pool for all recipes ►Administration and Storage of recipe releases for
individual process tubes
Centrotherm的介绍
► ⑷薄膜对基体的附着力大于普通CVD。
Centrotherm的介绍
Centrotherm的介绍
Centrotherm的介绍
Centrotherm的介绍
►CCC-RM ( Centrotherm Cell Controller – Recipe Management )
Roth&Rau的介绍
► PECVD和普通CVD比较有如下优点：
► ⑴可以低温成膜，对基体影响小，并可以避免高温 成膜造成的膜层晶粒粗大以及膜层和基体间生成脆 性相等问题；
► ⑵PECVD在较低的压强下进行，由于反应物中分子、 原子、等离子粒团与电子之间的碰撞、散射、电离 等作用，提高了膜厚及成分的均匀性，得到的薄膜 针孔少、组织致密、内应力小、不易产生裂纹。
刻蚀、去PSG、镀膜段 工作介绍
周延丰
目录
► 刻蚀、去PSG、镀膜的基本原理（简单介绍） ► 四十八所、七星清洗机、Roth&Rau、Centrotherm
设备（简单介绍） ► 各项工艺参数对结果的影响（重点介绍） ► 刻蚀、清洗、镀膜常见问题以及控制方法（重点介
绍） ► 本段中的工艺关注点（重点） ► 工作中应该特别注意的细节（简单介绍） ► 工作流程，出现不合格的处理（简单介绍）
功率太高，离子的能量较高会对硅片边缘造成 较大的轰击损伤，导致边缘区域的电性能变 差从而使电池的性能下降。因此，人们通常 倾向于采用功率相对较低而时间相对较长的 刻蚀工艺。
等离子体刻蚀过程中，载能离子也会对硅片边 缘附近的正反表面区域造成影响。刻蚀过程 越长，这种影响越严重。
考虑到介质膜的质量及生产成本，最常用 的减反介质膜是氮化硅和二氧化钛，前 者主要采用化学气相沉积，而源自文库者主要 采用喷镀、化学气相沉积和丝网印刷。
镀膜的反应
►SiH4+NH3—→SixNyHz+H2↑ ►硅烷和氨气在微波激励下形成等离子体，在
硅片表面沉积成氮化硅层
薄膜的检测
48所刻蚀机的介绍
► 主要用于多晶硅、氮化硅、二氧化硅薄膜的刻蚀， 属干法腐蚀。利用高频辉光放电产生的活性基团与 被腐蚀材料发生化学反应，形成挥发性产物使样品 表面原子从晶格中脱落。
Roth&Rau的介绍
►常压化学气相沉积（APCVD） ►低压化学气相沉积（LPCVD） ►等离子体化学气相沉积（PECVD） ►等离子体类型：Direct等离子体和Romote等
离子体 ►等离子激发频率：低频、射频、微波 ►反应室：管式与平板式 ►传输类型：batch方式和inline方式
Roth&Rau的介绍
刻蚀的目的
刻蚀的反应
►Si+CF4+O2→SiF4↑+ CO2↑ ►CF4----CF3、CF2、CF、F、C以及他们的离
子 ►气体组成：92%CF4+8%O2
刻蚀结果的检验
清洗的反应
SiO 4HF SiF 2H O
2
4
2
SiF 2HF H [SiF ]
4
2
6
SiO 6HF H [SiF ] 2H O
Centrotherm的介绍
Centrotherm的介绍
Centrotherm的介绍
刻蚀机参数设定
时间参数（秒）
工艺参数
预 主 送 辉 清 充 压 功 氧 CF4
抽 抽 气 光 洗 气 力 率 气 mL/
Pa W
min
120 60 180 820 120 40 100 500 0 180
刻蚀机参数设定
机械臂部分、 层流净化系统（选用）、电气控制系统、机 架及机箱、自动配酸系统（选用）等组成 ► 2.伺服多爪机械手传送系统，step方式 ► 3.自动上/下料工位 ► 4.关键件采用进口件。自动化程度高，可靠性高 ► 5.人性化操作界面，方便直观。界面中有手动操作、故障报 警、安全保护、工艺序号等功能。 主要指标： ► 产能：1800-2400片/小时（25MW-30MW生产线适用） ► 125mm×125mm和156mm×156mm方片兼容标准100片清 洗花篮： ► 100片/批
Roth&Rau的介绍
► 等离子体在化学气相沉积中有如下作用： ► ⑴将反应物中的气体分子激活成活性离子，降低反
应所需的温度； ► ⑵加速反应物在基片表面的扩散作用（表面迁移作
用），提高成膜速度； ► ⑶对于基体表面及膜层表面具有溅射清洗作用，溅
射掉那些结合不牢的粒子，从而加强了形成的薄膜 和基片的附着力； ► ⑷由于反应物中的原子、分子、离子和电子之间的 碰撞、散射作用，使形成的薄膜厚度均匀。
Direct：等离子体产生于两平行电极之间，晶 圆被固定在一个电极上，在这种情况下，晶 圆一般处于等离子体中。典型代表： Centrotherm，岛津。
Romote：晶圆处于等离子体以外。典型代表 Roth&Rau.
Roth&Rau的介绍
Roth&Rau的介绍
Roth&Rau的介绍
Roth&Rau的介绍
2
2
6
2
清洗结果的检验
►亲水 清洗前硅片表面Si大部分以O键为终端结构， 形成一层自然氧化膜，呈亲水性。
►疏水 清洗后硅片最外层的Si几乎是以H键为终端结 构，表面呈疏水性。
镀膜的基本原理
介质膜的种类及制备方法有多种，比如真 空加热沉积、化学气相沉积、丝网印刷、 溅射、电子束蒸发、离心甩胶甚至喷镀 等等。
► 技术特点：1、采用大面积淋浴式送气方式使气体 放电均匀 2、气路系统采用全金属密封，抗腐蚀性 强，污染小 3、工作压力闭环自动控制，工艺稳定 性、重复性好 4、手动/自动控制系统，方便操作、 维修 5、敞开式钟罩开启方式，方便装片
七星清洗机的介绍
产品描述： ► 1.设备由六大部分组成：本体、清洗槽部分、伺服驱动系统、
►Writing / Modifying of the CESAR recipes ► Recipe pool for all recipes ►Administration and Storage of recipe releases for
individual process tubes
Centrotherm的介绍