太阳能电池片PECVD

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PECVD工艺原理及操作

PECVD工艺原理及操作

烘烤基片
将清洗后的基片进行烘烤 ,去除表面的水分和溶剂 ,使基片表面更加干燥和 清洁。
放置电极
在基片上放置电极,以便 在PECVD工艺中进行电场 驱动和监控。
薄膜制备工艺参数设置
真空度
温度
在一定范围内,提高真空度可以改善薄膜 质量,因为高真空度可以减少气体分子对 薄膜形成过程的干扰。
射频功率
温度对薄膜形成速度和质量有很大影响, 温度过低会导致薄膜不均匀,温度过高则 可能导致薄膜性能下降。
不稳定,影响薄膜质量;微波功率过低则会导致反应速度慢,影响生产
效率。因此,需要选择合适的微波功率。
设备改进方案及实施计划
升级反应室材料
目前使用的反应室材料存在一些问题,如耐高温性能不足、抗腐蚀性能差等。因此,建议 升级反应室材料,以提高其性能和稳定性。具体实施计划包括选择合适的材料、进行材料 加工和装配等。
增加冷却系统
为了降低设备运行温度和减少故障率,建议增加冷却系统。具体实施计划包括设计冷却系 统、选择合适的冷却液等。
改进进样系统
目前使用的进样系统存在一些问题,如进样速度慢、进样精度低等。因此,建议改进进样 系统,以提高其性能和稳定性。具体实施计划包括设计新的进样系统、进行设备调试等。
工艺材料改进方案及实施计划
控。
基片材质
基片材质对PECVD工艺中的化学 反应和薄膜附着力有重要影响。选 择合适的基片材质可以提高薄膜质 量和附着力。
工艺参数稳定性
工艺参数稳定性对薄膜质量有很大 影响。保持工艺参数稳定可以减少 薄膜缺陷和提高薄膜质量。
04
PECVD工艺优化及改进
工艺参数优化建议
01
优化反应温度
降低反应温度可以减少薄膜中的缺陷和杂质,提高薄膜质量。同时,适

太阳能电池PECVD故障解除

太阳能电池PECVD故障解除

1.设备工程师常见故障解决方法一.“Boat not correct on Paddle“ (舟在浆上位置不正确)1. 在CESAR屏幕上按“return(返回)/enter(确认)” 键确定错误信息2. 输入“ab”确认程序退出信息3. 切换到system(系统)/handling(处理), 将lift(升降机)移到Storage3 (储存架3)4. 检查boat(舟)是否正确放置在paddle(浆)上,如果没有,用绝热手套将其放置正确。

5. 在CESAR菜单中选择Service(服务)/TAB recovery (恢复)handling6. 设置manual(手动)/boat(舟)/position(位置)/set point(设定点)=07. 如果boat(舟)不移动,设置manual(手动)/boat (舟)/speed(速度)=1508. 如果“Boat not correct on Paddle(舟在浆上位置不正确)”还是不消失,尝试如下操作:1.在CESAR菜单中选择manual(手动)tab/vacuum(真空度)/pressure(压力)=minimum(最小值),Gas(气体)/N2NO(氮气阀门)=open(开),直到”Atmo reached(压力到达)”, 关闭N2NO(Gas/N2NO=close)。

2.在打开机器大门之前将auto/hand 设置成hand 3.抓住paddle(j浆)的柄,用手移动paddle (浆)4.设置manual(手动)/boat(舟)/position(位置)/set point(设定值)=05.在CESAR菜单中选择Service(服务)/TAB recovery (恢复)handling(手动), 这时炉门应该自动关闭6.如果没有,选择manual(手动)/boat(舟)/service (服务)/homing(回原点)=start二.“boat already on paddle” (舟已在浆上)1. 在CESAR菜单中选service tab/InitDevs, 由此安装了各种器件,SLS 向上。

[讲解]管式PECVD和板式PECVD比较

[讲解]管式PECVD和板式PECVD比较

晶体硅太阳能电池生产的PECVD技术进展一引言为了提高晶体硅太阳电池的效率,通常需要减少太阳电池正表面的反射,还需要对晶体硅表面进行钝化处理,以降低表面缺陷对于少数载流子的复合作用。

硅的折射率为3.8,如果直接将光滑的硅表面放置在折射率为1.0的空气中,其对光的反射率可达到30%左右。

人们使用表面的织构化降低了一部分反射,但是还是很难将反射率降得很低,尤其是对多晶硅,使用各向同性的酸腐蚀液,如果腐蚀过深,会影响到PN结的漏电流,因此其对表面反射降低的效果不明显。

因此,考虑在硅表面与空气之间插一层折射率适中的透光介质膜,以降低表面的反射,在工业化应用中,SiNx膜被选择作为硅表面的减反射膜,SiNx膜的折射率随着x值的不同,可以从1.9变到2.3左右,这样比较适合于在3.8的硅和1.0的空气中进行可见光的减反射设计,是一种较为优良的减反射膜。

另一方面,硅表面有很多悬挂键,对于N 型发射区的非平衡载流子具有很强的吸引力,使得少数载流子发生复合作用,从而减少电流。

因此需要使用一些原子或分子将这些表面的悬挂键饱和。

实验发现,含氢的SiNx膜对于硅表面具有很强的钝化作用,减少了表面不饱和的悬挂键,减少了表面能级。

综合来看,SiNx膜被制备在硅的表面起到两个作用,其一是减少表面对可见光的反射;其二,表面钝化作用。

二 PECVD技术的分类用来制备SiNx膜的方法有很多种,包括:化学气相沉积法(CVD法)、等离子增强化学气相沉积(PECVD法)、低压化学气相沉积法(LPCVD法)。

在目前产业上常用的是PECVD法。

PECVD法按沉积腔室等离子源与样品的关系上可以分成两种类型:直接法:样品直接接触等离子体,样品或样品的支撑体就是电极的一部分。

间接法:或称离域法。

待沉积的样品在等离子区域之外,等离子体不直接打到样品表面,样品或其支撑体也不是电极的一部分。

直接法又分成两种:(1)管式PECVD系统:即使用像扩散炉管一样的石英管作为沉积腔室,使用电阻炉作为加热体,将一个可以放置多片硅片的石墨舟插进石英管中进行沉积。

PECVD的工作原理

PECVD的工作原理

PECVD的工作原理PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)是一种常用于薄膜沉积的技术,通过利用等离子体激发化学反应,使气体分子在基板表面沉积形成薄膜。

本文将详细介绍PECVD的工作原理。

1. 概述PECVD是一种在低压和高温条件下进行的化学气相沉积技术。

它通过在气体中产生等离子体,利用等离子体激发化学反应,使气体分子在基板表面沉积形成薄膜。

PECVD广泛应用于半导体、显示器件、太阳能电池等领域。

2. 等离子体产生PECVD的关键是产生等离子体。

在PECVD系统中,通过加入一定的能量,例如射频(RF)功率或微波功率,将气体放电形成等离子体。

等离子体是由电离的气体分子和电子组成的,具有高能量和高反应活性。

3. 气体输送和混合在PECVD过程中,需要将所需的气体输送到反应室中。

通常,使用质量流量控制器(MFC)来控制气体的流量。

不同的气体可以根据需要进行混合,以实现所需的化学反应。

4. 化学反应等离子体激发了气体分子的化学反应。

在等离子体的作用下,气体分子发生解离、激发和离子化等过程,形成活性物种,如自由基、离子和激发态分子。

这些活性物种在基板表面发生吸附和反应,最终形成薄膜。

5. 沉积薄膜在化学反应发生后,活性物种沉积在基板表面,形成薄膜。

基板可以是硅、玻璃、金属等材料。

薄膜的性质可以通过调节沉积条件和气体组分来控制,如温度、气体流量、功率等。

6. 辅助技术在PECVD过程中,还可以使用一些辅助技术来改善薄膜的性能。

例如,可以通过引入辅助电极来调节等离子体的形状和密度。

还可以使用旋转基板、倾斜基板等技术来均匀沉积薄膜。

7. 应用领域PECVD广泛应用于各种领域。

在半导体工业中,PECVD用于制备硅氮氧化物(SiNxOy)薄膜,用作绝缘层和通孔填充材料。

在显示器件中,PECVD用于制备氮化硅(SiNx)薄膜,用作透明导电层。

在太阳能电池中,PECVD用于制备硅薄膜,用作光电转换层。

PECVD的工作原理

PECVD的工作原理

PECVD的工作原理PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)是一种利用等离子体增强的化学气相沉积技术,用于在材料表面制备薄膜。

该技术常用于半导体、光电子、光学涂层、薄膜太阳能电池等领域。

PECVD的工作原理如下:1. 反应室准备:PECVD系统由一个真空反应室和相应的气体供应系统组成。

首先,将反应室抽空,以确保反应环境的纯净度。

然后,通过加热反应室使其达到所需的温度。

2. 气体供应:在PECVD过程中,需要供应两种类型的气体:反应气体和载气。

反应气体是用于生成所需薄膜材料的气体,例如硅烷(SiH4)、二甲基硅烷(SiH2(CH3)2)等。

载气是用于稀释反应气体,以控制反应的速率和薄膜的质量。

3. 等离子体产生:在反应室中建立等离子体环境。

首先,通过电极施加高频电场,产生辉光放电。

这会使气体分子发生电离,生成等离子体。

等离子体中的电子和离子具有高能量,可以激发反应气体分子。

4. 沉积反应:在等离子体环境下,反应气体分子被激发并分解,形成活性物种。

这些活性物种在材料表面发生化学反应,形成薄膜。

反应的具体机理取决于所用的反应气体和沉积条件。

5. 薄膜生长:活性物种在材料表面沉积,并逐渐形成薄膜。

薄膜的生长速率取决于反应气体的浓度、反应温度和沉积时间等因素。

6. 控制参数:PECVD过程中的一些关键参数包括反应气体的流量、反应温度、沉积时间和等离子体功率等。

通过调节这些参数,可以控制薄膜的厚度、成分和质量。

7. 薄膜性能:PECVD制备的薄膜具有许多优异的性能,例如优良的光学性能、机械硬度、耐热性和化学稳定性。

这些性能使得PECVD在各个领域得到广泛应用。

总结起来,PECVD利用等离子体增强的化学气相反应,通过控制反应气体和沉积条件,可以在材料表面制备具有优异性能的薄膜。

该技术在半导体、光电子、光学涂层等领域具有重要的应用价值。

PECVD氮化硅薄膜性质及工艺研究

PECVD氮化硅薄膜性质及工艺研究

PECVD氮化硅薄膜性质及工艺研究PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)氮化硅薄膜是一种常用的薄膜沉积技术,广泛应用于微电子行业中。

本文将对PECVD氮化硅薄膜的性质及工艺进行研究,并介绍其应用领域。

1. 化学性质:PECVD氮化硅薄膜的主要成分是硅和氮,其中硅的含量较高,常常超过50%。

氮化硅薄膜具有良好的化学稳定性,能够抵抗化学物质的侵蚀,具有较高的抗蚀性能。

2. 电学性质:PECVD氮化硅薄膜具有较高的绝缘性能,具有良好的电气绝缘性。

该薄膜的介电常数较低,一般在3-7之间,这使得氮化硅薄膜广泛应用于电子元件的绝缘层。

3. 机械性质:PECVD氮化硅薄膜具有较好的机械强度和硬度,可以在一定程度上提高基片的机械强度。

氮化硅薄膜还具有较高的抗剥离性,表面较为光滑。

4. 光学性质:PECVD氮化硅薄膜具有较高的光透过率,在可见光和近紫外光波段都具有较好的透过性。

氮化硅薄膜对紫外线的吸收较低,透明性较好,因此在光学元件中有广泛的应用。

PECVD氮化硅薄膜的制备工艺通常包括以下几个步骤:1. 基片处理:需要对基片进行清洗处理,以去除表面的杂质和有机物,使得基片表面干净、平整。

2. 薄膜沉积:在PECVD沉积装置中,以硅源气体(如SiH4)和氮源气体(如N2)为原料,通过高频电源激活气体产生等离子体。

然后将基片放置在等离子体上方,使得气体中的反应物与基片表面发生化学反应并沉积成薄膜。

3. 后处理:完成薄膜沉积后,对薄膜进行后处理,如退火、氧化等,以提高薄膜的化学性能和结构性能。

三、PECVD氮化硅薄膜的应用领域PECVD氮化硅薄膜由于其良好的绝缘和机械性能,以及较高的光透过性,因此在微电子行业中有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1. 电子器件绝缘层:PECVD氮化硅薄膜可作为电子器件的绝缘层和封装层,用于提高器件的绝缘性能和机械强度。

在CMOS中,氮化硅薄膜可用作电阻层和高频电容器的绝缘层。

PECVD的工作原理

PECVD的工作原理

PECVD的工作原理PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)是一种利用等离子体增强的化学气相沉积技术,用于在材料表面沉积薄膜。

PECVD广泛应用于微电子、光电子、光伏等领域,可以制备具有特定功能的薄膜,如氮化硅、氮化硼、二氧化硅等。

工作原理:PECVD的工作原理基于等离子体的产生和化学反应。

其主要步骤包括气体供给、等离子体激发、表面反应和薄膜沉积。

1. 气体供给:PECVD过程中,需要供给适当的气体混合物。

常见的气体有硅源气体(如二甲基硅烷)、氮源气体(如氨气)和稀释气体(如氩气)。

这些气体通过气体供给系统进入反应室。

2. 等离子体激发:在反应室中,通过加入能量,如射频电场或者微波辐射,将气体转化为等离子体。

等离子体是由电离的气体份子和自由电子组成的高能态物质,具有较高的反应活性。

3. 表面反应:等离子体激发后,气体份子与表面进行化学反应。

例如,在PECVD氮化硅薄膜的制备过程中,二甲基硅烷和氨气会在等离子体的作用下发生反应,生成氮化硅薄膜。

4. 薄膜沉积:反应生成的物质会沉积在基底表面,形成所需的薄膜。

沉积速率和薄膜性质可以通过调节气体流量、反应温度和功率密度等参数来控制。

优点:PECVD具有以下几个优点:1. 温度低:相比于热化学气相沉积(CVD),PECVD在较低的温度下进行,有利于对基底材料的保护,特别适合于对温度敏感的基底材料。

2. 薄膜均匀性好:等离子体激发的特性使得PECVD沉积的薄膜具有较好的均匀性,能够满足微电子器件对薄膜均匀性的要求。

3. 沉积速率高:PECVD的沉积速率较高,可以快速制备薄膜,提高生产效率。

应用领域:PECVD广泛应用于微电子、光电子和光伏等领域,常见的应用包括:1. 薄膜光学器件:PECVD可用于制备具有特定光学性质的薄膜,如反射镜、透镜等。

2. 电子器件:PECVD可用于制备绝缘层、导电层和隔离层等,用于微电子器件的制备。

PECVD技术在未来高效太阳能电池中的应用

PECVD技术在未来高效太阳能电池中的应用
无污染、 取之不尽用之不竭, 太 阳 能 发 电 技 术 可 以将 太 阳光 的 辐射 能直 接转 换 为 电能 , 是 ¨
PE CVD技术 的原理 是利用 辉光
底 造成 损 伤 ; 成 膜质 量 好 , 沉 积 的 薄 膜较致 密。
放 电产 生的等离 子体使气体分 解并发 生反 应 , 从 而生成 薄 膜 ( 见 图1 ) 。 一般 来说 , 采用PE c VD技术制备 薄膜材料
时, 主要有 以下 3 个基 本过程 : ① 电子 与反应气体原子或分 子碰撞 , 使得反应
二 、几种 高效 电池技术
1 . H I T高效电池
太 阳能 发 电作 为理 想 的可 再 生 能 源 备 受 关注 , 提 高 电池效 率和 降低 成本
成 为 目前 努 力 的方 向。 P ECVD技 术 沉积温度低、 应用 范 围广 , 未 来 通过 P E C V D 研 究获得 优异特性 和较高转
使 采 用 的透 明 导 电膜 前 电极 起 着 前 电极 和 减反射 的双 重 作用 , 从 而 提高 了入 射 光的量 , 降低 前 电极 的横
P E C V D 技术 在未来高效太阳能电池中的应用
■ 文 /庞宏 杰 柳 琴 郭群超 张 愿成 上海太 阳能: r a i l 技术研 究中心有限公 司
随 着社 会 经济 的 发展 , 能源 危机 和环境污染 问题 已成为人类 面临 的最 迫 切 需 要 解 决 的 问题 。 太 阳能 清 洁 、
C o n s t r u c t e d J u n c t i o n -H e er t o j u n c t i o n wi t h I n t r i n s i c T h i n -L a y e r ) [ J 】 . J p n. J . Ap p 1 . P h y s . , 1 9 9 2 , 3 1: 3 5 1 8 -3 5 2 2 .

PECVD的工作原理

PECVD的工作原理

PECVD的工作原理PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)是一种常用的薄膜沉积技术,广泛应用于半导体、光电子、显示器件等领域。

本文将详细介绍PECVD的工作原理及其应用。

一、PECVD的工作原理PECVD是一种利用等离子体激活化学反应来沉积薄膜的技术。

其基本原理是在真空腔体中通过气体放电产生等离子体,利用等离子体中的活性粒子使气相中的前驱体发生化学反应,并在基片表面生成所需的薄膜。

具体而言,PECVD的工作原理包括以下几个关键步骤:1. 气体供给:将所需的气体(通常是有机气体和惰性气体的混合物)通过进气系统输入到PECVD腔体中。

2. 真空抽取:通过真空系统将PECVD腔体抽取至所需的真空度,以确保沉积过程中的气体纯度和膜层质量。

3. 放电激活:通过加入高频电场或射频电场,在腔体中产生等离子体。

等离子体的产生主要依赖于电场的作用,使气体分子发生电离,形成电子和离子。

4. 化学反应:等离子体中的活性粒子(如电子、离子、自由基等)与气相中的前驱体发生化学反应,生成沉积薄膜的中间物种。

5. 沉积薄膜:中间物种在基片表面发生吸附和反应,形成所需的薄膜。

沉积速率和薄膜性质可通过控制气体流量、沉积时间、沉积温度等参数来调节。

6. 后处理:沉积完成后,可以进行一些后处理步骤,如退火、氧化等,以改善膜层的性能。

二、PECVD的应用PECVD技术具有以下优点,因此在许多领域得到广泛应用:1. 多功能性:PECVD可以沉积多种材料,如氮化硅(SiNx)、氮化硅氧(SiON)、氮化铝(AlNx)、氧化硅(SiOx)等,可以满足不同领域对薄膜材料的需求。

2. 薄膜均匀性:PECVD能够在大面积基片上实现均匀的薄膜沉积,使得薄膜的厚度和成分均匀性得到保证。

3. 薄膜控制性:通过调节PECVD的工艺参数,如气体流量、沉积时间、沉积温度等,可以实现对薄膜的厚度、成分、结构等性质的精确控制。

PECVD的工作原理

PECVD的工作原理

PECVD的工作原理PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)是一种利用等离子体辅助的化学气相沉积技术,用于在材料表面沉积薄膜。

它广泛应用于半导体、光电子、薄膜太阳能电池、涂层材料等领域。

一、工作原理概述PECVD的工作原理基于等离子体的产生和化学反应。

在PECVD过程中,通过加热和加压,将气体引入反应室中,然后通过电极产生等离子体。

等离子体中的电子和离子与气体份子发生碰撞,激发或者电离气体份子,形成活性物种。

这些活性物种与基底表面上的前驱体气体反应,从而在基底表面沉积出所需的薄膜。

二、PECVD的关键步骤1. 反应室准备:反应室是PECVD的核心部件,通常由高真空室、加热系统温和体供给系统组成。

在开始PECVD过程之前,需要将反应室抽成高真空状态,并通过加热系统将反应室加热到所需温度。

2. 气体供给:在PECVD过程中,需要将所需的气体引入反应室。

气体供给系统通常包括气缸、质量流量控制器和阀门等组件,用于控制气体的流量和压力。

3. 等离子体产生:在PECVD过程中,通过加入电场产生等离子体。

普通使用两个电极,一个是带有RF功率的电极,另一个是接地的电极。

通过施加高频电压,电极产生电场,使气体电离,产生等离子体。

4. 化学反应:等离子体中的活性物种与基底表面上的前驱体气体发生化学反应。

前驱体气体可以是有机气体、无机气体或者金属有机化合物等。

这些反应会导致前驱体气体分解、重组和聚合,最终在基底表面沉积出所需的薄膜。

5. 薄膜沉积:在化学反应过程中,活性物种会沉积在基底表面上,形成薄膜。

薄膜的性质可以通过调节反应条件、前驱体气体的选择和浓度来控制。

三、PECVD的应用领域1. 半导体行业:PECVD广泛应用于半导体工艺中,用于沉积硅氧化物、氮化硅、氮化铝等薄膜,用于创造晶体管、电容器、介电层等器件。

2. 光电子行业:PECVD可用于制备光学薄膜,如抗反射膜、光学滤波器、光学波导等,用于光学器件和光纤通信系统。

2.PECVD工艺及设备介绍

2.PECVD工艺及设备介绍

PECVD工艺及设备介绍一、PECVD原理及作用介绍1.PECVD原理PECVD:Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition (等离子增强化学气相沉积)所谓等离子体:气体在一定条件下受到高能激发,发生电离,部分外层电子脱落原子核,形成电子、正离子和中性粒子混合物组成的一种形态,这种形态就称为等离子态即第四态。

等离子体从宏观来说也是电中性,但是在局部可以为非电中性。

如下图所示。

具体到太阳能电池中,PECVD是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电离,在局部形成等离子体,而等离子化学活性很强,很容易发生反应,在硅片上沉积出所期望的薄膜。

在工业化太阳能电池生产中,最常见的薄膜是Si3N4。

所用的活性气体为SiH4和NH3。

这些气体经解离后反应,在硅片上长出氮化硅膜。

可以根据改变硅烷对氨的比率,来得到不同的折射指数。

在沉积工艺中,伴有大量的氢原子和氢离子的产生,使得晶片的氢钝化性十分良好。

理想的反应如下:正常的SiNx的Si/N之比为0.75,即Si3N4。

但是PECVD沉积氮化硅的化学计量比会随工艺不同而变化,Si/N变化的范围在0.75-2左右。

除了Si和N,PECVD的氮化硅一般还包含一定比例的氢原子,即SixNyHz 或SiNx:H.2.PECVD作用PECVD沉积Si3N4膜的主要作用是做减少反射和钝化。

下图为Si3N4膜形成前后的反射率曲线图。

SiNx减反射机理如下图所示,主要运用的薄膜的干涉相消原理。

根据形成的SiNx的厚度不同,关系的反射率也不同,同时,表现为硅片镀膜后的颜色的不同。

下图为不同的膜厚对应的颜色变化。

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蓝色77-93 红色180-190淡蓝色93-100 深红色190-210对于多晶硅电池片,因存在较高的晶界、点缺陷(空位、填隙原子、金属杂质、氧、氮及他们的复合物),因此对材料表面和体内缺陷进行钝化就显得特别重要。

单晶硅太阳能电池表面PECVD淀积SiN减反射膜工艺研究

单晶硅太阳能电池表面PECVD淀积SiN减反射膜工艺研究

南通大学毕业设计(论文)立题卡2、课题来源是指:1.科研,2.社会生产实际,3. 其他。

3、课题类别是指:1.毕业论文,2.毕业设计。

4、教研室意见:在组织专业指导委员会审核后,就该课题的工作量大小,难易程度及是否符合专业培养目标和要求等内容提出具体的意见和建议。

5、学院可根据专业特点,可对该表格进行适当的修改。

摘要等离子增强化学气相淀积氮化硅减反射薄膜已经普遍应用于光伏工业中,其目的是在晶体硅太阳能电池表面形成减反射薄膜,同时达到了良好的钝化作用。

氮化硅膜的厚度和折射率对电池性能都有重要的影响。

探索最佳的工艺条件来制备最佳的薄膜具有重要意义。

本课题是利用Roth&Rau的SiNA设备进行淀积氮化硅薄膜的实验,介绍了几种工艺参数对薄膜生长的影响,获得了生长氮化硅薄膜的最佳工艺条件,制作出了高质量的氮化硅薄膜。

实验中使用了椭偏仪对样品进行膜厚以及折射率的测量。

关键词:等离子增强化学气相淀积,氮化硅薄膜,太阳能电池,光伏效应,钝化ABSTRACTSiN from plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) is widely used in P-V industry as an antireflection thinfilm on the surface of crystal silicon solar cell. In addition this process takes advantage of an exellent passivation effect. Both the thickness and refractive index of the SiN film make important influences to the performance of solar cells. So it is very important to find the best process parameters to deposit the best film. In this paper, the experiment of SiN film deposition was completed with the equipment named SiNA produced by Roth&Rau. The influence of the parameters to the gowth of the film was introduced based on the experiment, and the best parameters to produce the top-quality SiN film were obtainted. The Spectroscopic ellipsometry was used to test the thickness and refractive index of the samples during the experiment.Key words:PECVD, SiN film, solar cell, photovoltaic effect, passivation目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1 太阳能光伏产业发展现状和未来 (1)1.2 晶体硅太阳能电池技术的发展 (1)1.3 本课题的主要内容 (2)第二章单晶硅太阳能电池的原理与工艺 (3)2.1 p-n结电池的基本结构 (3)2.2 p-n结电池的基本原理 (3)2.3 单晶硅太阳能电池工艺流程 (5)第三章PECVD淀积氮化硅薄膜的基本原理 (8)3.1 化学气相淀积技术 (8)3.2 PECVD的原理和结构 (9)3.3 PECVD薄膜淀积的微观过程 (10)3.4 PECVD淀积氮化硅的性质 (11)3.5 表面钝化与体钝化 (11)第四章实验 (13)4.1 PECVD设备简介 (13)4.2 PECVD 设备操作流程 (14)4.3 SiN减反射膜PECVD镀制工艺流程 (15)4.4 最佳薄膜厚度和折射率的理论计算 (16)4.5 实验数据及分析 (17)4.6 实验总结 (19)第五章结束语 (20)参考文献 (22)致谢 (23)第一章绪论从2003年开始,全球化石能源的缺乏引发了能源价格不断攀升,可再生能源也因此得到了更多的重视,太阳能光伏行业迎来了发展的春天。

扩展的PECVD应用于大面积太阳能电池制造

扩展的PECVD应用于大面积太阳能电池制造
化窗 口p 层的 和3 0 6 o mi 。由于商用T 玻 璃性 能的波 0—0 n CO
70 5 15 20


70 5
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8 WWW .l S Chi am ag. om n c
吸收层的沉积速 度。
非 晶 硅 ( - i )和 微 晶 硅 ( c 厚度 ,我们可 以制造 出高效率 的单结 电池 。这 aS : H p一

图 1 在 面 积 从 o. 3到 . 4
的 边 缘 部 分 )以 内 。 显
: )的薄 膜 太 阳能 电池模 块 日渐 种 电池具有与基 于高质量离线T O H C 的电池相似 为低 成本 、大 规模光 伏 ( V)应 的F 、v 值和光稳定性 。 P F
C O V E R S TO R Y
封面 故事
单 结 电 池 的光 l
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特 征 曲线
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以 获 得 高 效 的 单 片 串联 互 连
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通 过 浮 法T
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10 0
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单结 电池具 有高于 9 % 的 初 始 效率
格 控 制 电 池
一 :=I 弛 哪 蛐 哪 哪—州 肿 ・ 一 ’ :: 啊
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… … .~
菖 3 0 o
为了沉积稳定 的a S: 和 均匀的 c S : —i H —i H

PECVD(捷家伟创)工艺培训

PECVD(捷家伟创)工艺培训

PECVD (捷家伟创)工艺培训一、PECVD 工序的原理及作用PECVD (Plasma Enhance Chemical Vapour Deposition ),即等离子体增强化学气相沉积。

PECVD 是借助射频使含有薄膜组成原子的气体电离,在局部形成等离子体,而等离子化学活性很强,很容易发生反应,在基片上沉积出所期望的薄膜。

本工序的主要作用是在硅片表面(扩散面)沉积一层深蓝色的SiNx 膜(如图1所示)。

而这层SiNx 膜的作用是: • a )减少电池表面光的反射;• b )进行表面及体钝化,减少电池的反向漏电流;c )具有良好的抗氧化和绝缘性能,同时具有良好的阻挡钠离子、阻挡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, 可以有效的延长电池片的使用寿命。

PECVD 镀膜前 PECVD 镀膜后 图1捷佳伟创的镀膜原理与CT 相同,为直接式PECVD ,其原理为将基片置于电极上,直接接触等离子体(低频放电10-500kHz 或高频13.56MHz ),工艺腔中的NH 3和SiH 4分子在高频微波源的作用下热运动加剧,相互间碰撞使其分子电离,这些离子反应生成SiNx 。

+---+++→H SiH Si S SiH ℃6H iH 332233504等离子体+--++→H N N NH ℃3H H 2223503等离子体• 总反应式:↑+→+24335034H 12N i 43S NH SiH ℃等离子体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n 1d 1=λ/4 。

空气或玻璃 n 0=1 or 1.5SiN 减反膜的最佳折射率n 1为 1.9或2.3硅 n 2=3.87 图2太阳能电池所能吸收的光的波长范围是300~1100nm ,从图3看出经PECVD 镀膜后,在太阳能电池的有效波长范围内,电池表面的反射率明显下降。

PECVD培训教材

PECVD培训教材

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产线常见的薄膜缺陷
正常片
常见缺陷
表面发白(膜厚偏厚)
表面脏片(后清
色差(气路堵塞, 石英管漏气,微
白点(后清洗问题)
洗问题)
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波故障等)
5.常见异常处理
1.膜厚问题:
SPEC:监测频率一批测5片 (某一框一横排), 膜厚 80+/-5 mm, 折射率2.05~2.15 反射率<6.5
2.薄膜中的氢对电池的表面钝化降低了发射结 的表面复合速率,减小了暗电流,提升了 开路电压,从而提高了光电转换效率;在 烧穿工艺中的高温瞬时退火断裂了一些SiH、N-H键,游离出来的H进一步加强了对 电池的钝化。
多晶硅电池镀膜前后的I-V曲线
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二.工艺体系
1.工艺原理 2.PECVD工艺影响因素 3.PECVD的工艺调整原则 4.检验标准 5.常见异常处理 6.工艺流程注意点
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5.常见异常处理
B.单侧膜厚折射率偏大或偏小: 现象:一般两侧膜厚应差不多,但偶尔会出现左边或右边偏红,偏红是说明Wafer偏薄,这是 气孔被堵住导致或可能石英管漏气。 异常处理: a. 先多量几片,排除单片性,单框性的异常。看目前的折射率是否正常。 b. 确定需调整则 调整折射率 SiH4 flow 100.3~0.4 (集气系统界面)至正常范围内看片子是 否仍然发红,膜厚是否达到要求。(气流量也会影响膜厚) c. 调整折射率无效,调整微波。 微波调整原则: ① 左侧偏红调整右侧,右侧偏红调整左侧。 ② 在工艺腔/参数界面修改,修改后需要重新加载工艺才能生效。 ③ 停止/加载/开启要注意在工艺腔内没有wafer的情况下进行。因此停止前要记录目前 speed/flow。 ④ 六根管子修改要一致,修改步长建议50,不要超过200 . d. 记录修改时间及前后参数,多测量几片确定修改效果。 e. 异常材料返工。

光伏cvd工艺

光伏cvd工艺

光伏CVD工艺,全称为化学气相沉积,是一种在硅片表面通过化学反应形成固体薄膜的技术。

光伏行业中的CVD工艺主要用于太阳能电池的生产,尤其是在高效电池片的研发和制造过程中。

以下是关于光伏CVD工艺的一些相关内容:
1. 技术原理:CVD技术涉及到将一种或多种气体(前驱体)加热至一定温度,使其分解并产生化学反应,最终在衬底材料(如硅片)表面沉积形成所需的薄膜。

2. 应用目的:在光伏电池生产中,CVD技术用于在硅片表面沉积一层或多层薄膜,这些薄膜可以改善电池的光电转换效率和整体性能。

3. 技术优势:与传统的物理气相沉积(PVD)相比,CVD技术能够在较低的温度下制备出质量更高、均匀性更好的薄膜。

此外,CVD工艺对于薄膜的厚度和成分控制也更为精确。

4. 研发趋势:目前,多家主流的电池片厂商选择了CVD技术作为其研发或生产的主要路线。

不过,他们在CVD的具体细分方向上可能会有所不同,这取决于各自的技术研发重点和产品规划。

5. 技术分类:CVD技术可以分为热CVD和等离子体增强CVD(PECVD)等多种类型,其中PECVD 是在较低温度下进行,适用于对温度敏感的衬底材料。

6. 行业应用:除了光伏行业,CVD技术还广泛应用于半导体、LED、先进陶瓷等领域,用于制造各种高性能薄膜材料。

综上所述,光伏CVD工艺是太阳能电池制造中的一项关键技术,它通过化学气相沉积过程在硅片表面形成高质量的薄膜,以提高电池的性能和效率。

随着光伏技术的不断进步,CVD工艺在提升太阳能电池性能方面发挥着越来越重要的作用。

太阳能电池片生产工艺常用化学品及其应用

太阳能电池片生产工艺常用化学品及其应用

氮气通常以压缩状态储存于高压气体钢瓶中,储存温度不宜过高,以防止气体膨胀引起压力升高。
压缩储存
在某些情况下,为了方便运输和储存,氮气也可以被液化后储存于液态容器中。
液态储存
在运输过程中,应确保容器密封良好,防止气体泄漏和压力下降。同时,应遵守相关运输规定和安全标准,确保运输安全。
运输要求
氨气
CATALOGUE
氩气在PECVD过程中作为稀释气体和等离子体的载体,可以调节反应气氛和等离子体的状态,从而影响薄膜的生长速率和性质。
硅烷(SiH4)
甲烷(CH4)
氩气(Ar)
氨气(NH3)
有机清洗剂
有机清洗剂主要成分为有机酸、醇类、醚类和酯类等有机溶剂,可以通过溶解、渗透和乳化等作用清除表面污垢和杂质。
清洗剂
在太阳能电池片生产过程中,清洗剂主要用于清除表面污垢和杂质,提高表面的清洁度和光滑度,从而保证后续工艺的顺利进行。
不可燃
氮气不具有可燃性,不会引起火灾或爆炸。
无色无味
氮气是一种无色、无味的气体,对人体无害。
保护气体
在太阳能电池片的生产过程中,氮气常被用作保护气体,防止生产过程中太阳能电池片受到氧化和腐蚀。

清洗气体
氮气也常被用作清洗气体,通过吹扫和置换,将生产设备内的杂质和有害气体清除。
冷却气体
在高温处理过程中,氮气可以作为冷却气体,帮助设备快速降温,提高生产效率。
氢气通常在高压下储存,需要使用特殊的压力容器。
高压储存
通过低温液化,氢气可以储存在液态形式中,但需要低温储存设备。
液态储存
氢气可以通过管道进行长距离运输,但需要确保管道的密封性和安全性。
管道运输
氮气
CATALOGUE

PECVD(光伏 镀膜)

PECVD(光伏 镀膜)
硅的折射率对于不通波长的光数值是不同的,一般取 600nm波长时的折射率3.9进行计算. 如果硅表面没有减反射膜,在真空或大气中有约 三分之一的光被反射,即使硅片表面已进行结构化 处理,由于入射光在金字塔绒面产生多次反射而增 加了吸收,也有约11%的反射损失。
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二、有减反射膜时
如果在硅表面制备一层透明的介质膜,由于介 质膜的两个界面上的反射光互相干涉,可以在很 宽波长范围内降低反射率。此时反射率由下式给 出: 2 2
PECVD简介
1
保密
概述
利用太阳能电池发电是解决能源问题和环境问 题的重要途径之一。目前,80%以上的太阳能电池 是由晶体硅材料制备而成的,制备高效率、低成 本的晶体硅太阳能电池对于大规模利用太阳能发 电有着十分重要的意义。镀膜(PECVD)是制备高效 晶体硅太阳能电池的重要步骤之一.
2
保密
PECVD 简介
最后通过对单管数据的分析来定位问题点.
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影响太阳电池转换效率的因素
一、禁带宽度 VOC随Eg的增大而增大,但另一方面,JSC随Eg的 增大而减小。
二、温度 载流子扩散系数随温度的升高而增大,所以 升温时少子的扩散长度稍有增大,因此光生电流 有所增加;但暗电流是指数增加,所以电压急剧 下降,I-V曲线改变FF下降,效率下降 温度每增加1°C,VOC下降室温值的0.4%,效 率也因而降低约同样的百分数。
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异常处理规范简介:
一、正常生产时: 1. 某一列膜薄5nm以上,一般为工艺腔掉片所致, 通知设备开腔处理. 2. 横排方向膜厚递增,折射率递减或只要折射率 低于2.0时基本可以确定为真空问题(工艺腔无片 时点击“待机”即可确定),通知设备解决. 3. 边上列发红,首先排除是框子导致,尝试调整功 率、加大特气流量无果后,协调设备进行:通气孔、 管道吹扫等工作.除以上原因还可能是如:气阀、 流量计、盖板异常导致.

太阳能电池片PECVD

太阳能电池片PECVD
• 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。
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PECVD特气的性质(2)
• 硅烷(SiH4): 是一种无色、与空气反应并会引起窒息的气体。 • 硅烷与空气接触会引起燃烧。它的首要危害是引起严重的热灼伤。严重时会致命。 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。过度吸入会引起肺炎 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。
PECVD的影响因素
• 1.频率
• 射频PECVD系统大都采用50kHz~13.56 MHz的工业频段射频电源。较高 频率(>4MHz)沉积的氮化硅薄膜具有更好的钝化效果和稳定性。
• 2.射频功率
• 增加RF功率通常会改善SiN膜的质量。但是,功率密度不宜过大,超过 1W/cm2时器件会造成严重的射频损伤。
第25页/共36页
PECVD控制系统
• Setup: 舟的资料的更改,工艺内容的更改,使用权限 • 的更改,LIFT位置的更改,CMS安区系统 (安装的感应器将监控重要系统的运
行情况,而一旦不受管的计算机的控制,CMS将会发生作用,所有的错误信息也都 会在CIM上得以简洁的文本方式显示出来)的更改等。 • Alarms:警报内容 • Help:简要的说了一下解除警报以及其他方面的方法 • CESAR:控制电脑,每一个系统都安装了CESAR控制电脑及CESAR 控制软件,此控 制电脑独立于主电脑系统中。
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腔体内有硅片碎 片
载板挂钩变形或传动轴异 常
Thank you!
3SiH4 SiH3 SiH2 SiH 3 6H
400 ℃ 等离子体 2
2 NH 3 NH2 NH2 3H
400 ℃
等离子体

SiH4 NH 3 Six N y H z H 2
400 ℃
PECVD特气的性质(1)
氨气(NH3): 是一种刺激性、无色、气体。 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。 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。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。
罗茨泵 机械泵
EH4200是一种大排水量真空 泵,这种泵由一个三相电机通 返回运输马达 过液态流进行驱动,其允许在 和sensors 较高的压力下进行操作。
PECVD过程
进料腔(1) 进料腔:有预热的作用,在载板进入腔体后, 先冲入N2,再进行抽真空;
加热腔(2)
加热腔: 在工艺中起着加热的作用; 工艺腔 : 在等离子及真空条件下,硅烷与氨 气在400 ˚C时反应生成Si3N4,覆盖在硅片表 面上;
PECVD的钝化作用
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。
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对电性能影响
1.减反射膜提高了对太阳光 的利用率,有助于提高光生 电流密度,起到提高电流进 而提高转换效率的作用。 2.薄膜中的氢对电池的表面 钝化降低了发射结的表面复 合速率,减小了暗电流,提 升了开路电压,从而提高了 光电转换效率;在烧穿工艺 中的高温瞬时退火断裂了一 些Si-H、N-H键,游离出来 的H进一步加强了对电池的 钝化。
PECVD特气的性质(2)
硅烷(SiH4): 是一种无色、与空气反应并会引起窒息的气体。 硅烷与空气接触会引起燃烧。它的首要危害是引起严重的热灼 伤。严重时会致命。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。 过度吸入会引起肺炎和肾病。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。 紧急救助 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,立即寻求眼科处理; 皮肤接触:用大量的水清洗至少15分钟,脱掉被污染的衣服, 如果患者有持续的刺激感或其他影响需立即进行医疗处理。 吸入:尽快移到空气清新处,如有必要须进行输氧或人工呼吸。
通入的特气(硅烷和氨气)在高温和微波源 的激发下电离,形成等离子态,并沉积在硅 片的表面。膜的厚度主要与温度,腔体内微 波源的功率和镀膜时间有关。
反应室通入反应气体
硅烷 SiH4 氨气 NH3
在微波源的激发下电离形成等离子态 SiNx:H沉积在硅片上
等离子体产生图例
SixNyHz的形成过程
oxide
SiNx:H
SiNx:H介绍
正常的SiNx的Si/N之比为0.75,即Si3N4。但是 PECVD沉积氮化硅的化学计量比会随工艺不同而 变化,Si/N变化的范围在0.75-2左右。除了Si和N, PECVD的氮化硅一般还包含一定比例的氢原子, 即SixNyHz或SiNx:H Si/N比对SiNx薄膜性质的影响
Jobs:机器的工作状态。 System:四根管子的工作状态,舟的状态以及 手动操作机器臂的内容。 Datalog:机器运行的每一步。
PECVD控制系统
Setup: 舟的资料的更改,工艺内容的更改,使用权限 的更改,LIFT位置的更改,CMS安区系统 (安装的感应器 将监控重要系统的运行情况,而一旦不受管的计算机的控制, CMS将会发生作用,所有的错误信息也都会在CIM上得以简洁 的文本方式显示出来)的更改等。 Alarms:警报内容 Help:简要的说了一下解除警报以及其他方面的方法 CESAR:控制电脑,每一个系统都安装了CESAR控制电脑及 CESAR 控制软件,此控制电脑独立于主电脑系统中。
PECVD控制系统示意图
设备结构
进料腔-加热腔气压 2.01*10-2mbar
温度计 气压计 气压开关
温度:400摄氏度 进料腔:红外加热 加热腔、工艺腔:电阻丝加热
工 艺 腔 冷 却 腔 出 料 Position sensors 腔 Driver
红外加热
电阻丝加热
进 料 腔
加 热 腔
机械泵、罗茨泵抽真空: GV600 无水泵是一个装有3 对凸轮爪马达的4 冲程泵,包 括一台主泵和一台备用泵。
镀膜后电池片
正常片
常见缺陷
水纹片
表面发白
表面脏片
色差
白点
PECVD异常处理
异常
整体镀膜颜色不 符合要求 镀膜颜色不稳定 沉压后颜色异常 压强达不到工艺 要求
诊断
氮化硅层厚度偏离正常范 围 微波反射功率异常,或微 波有泄漏 折射率不在范围内 腔体有漏气
措施
调整带速至颜色符合要求,偏紫增加 带速,偏蓝降低带速。 停止工艺,重新安装微波天线或更换 石英管。 调整NH3和SiH4流量比例使折射率达 到要求。 重新开腔擦拭密封圈或更换密封圈、 更换或重装石英管或其管口密封圈, 严重时用氦检仪做漏气点检查并排除 异常。 有挂钩变形的载板要及时更换,传动 轴擦拭或有异常请设备检修。
PECVD冷却系统示意图
PECVD真空系统
真系统
真空泵:每一根石英管配置一组泵,包括主泵 和辅助泵。 蝶阀:可以根据要求控制阀门的开关的大小, 来调节管内气压的
PECVD控制系统
控制系统 CMI:是 Centrotherm 研发 的一个控制系统,其中界面包括 Jobs(界 面) 、System(系统)、Catalog(目 录)、Setup(软件)、Alarms(报警)、 Help(帮助).
1.电阻率随x增加而降低 2.折射率n随x增加而增加 3.腐蚀速率随密度增加而降低
PECVD的钝化作用
由于太阳电池级硅材料中不可避免的含有大 量的杂质和缺陷,导致硅中少子寿命及扩散 长度降低从而影响电池的转换效率。 H的钝化机理:
主要原因是:H能与硅中的缺陷或杂质进行反应, 从而将禁带中的能带转入价带或者导带。
PECVD设备
PECVD设备
PECVD设备
设备结构
晶片装载区 炉体 特气柜 真空系统 控制系统
PECVD设备结构
PECVD晶片装载区
桨、LIFT、抽风系统、SLS系统。
桨:由碳化硅材料制成,具有耐高温、防变形 等性能。作用是将石墨舟放入或取出石英管。 LIFT:机械臂系统,使舟在机械臂作用下在小 车、桨、储存区之间互相移动。 抽风系统:位于晶片装载区上方,初步的冷却 石墨舟和一定程度的过滤残余气体 SLS系统:软着落系统,控制桨的上下,移动范 围在2—3厘米
工艺腔(3)
冷却腔(4)
使电池片体逐渐降低温度 进料腔与出料腔 防止特色气体溢出, 增加安全性.
出料腔(5)
设置功率 实际功率 反射比率
气体流量
冷却水*4 石英管*6 冷却水*6
温度设置 角阀
速度设置 气压设置
PECVD等离子体源简图
基片
微波发生器
真空腔
PECVD电池片检验标准
看颜色是否合格(合格的颜色为深蓝,蓝色 ,淡蓝) 色差和水印不超过整体面积的5% 镀膜后的折射率在2.0—2.20,膜厚在80 ±5nm(生产过程中取每批次任意6片进行 折射率和膜厚的测定)
PECVD的影响因素
1.频率
射频PECVD系统大都采用50kHz~13.56 MHz的工业频 段射频电源。较高频率(>4MHz)沉积的氮化硅薄膜具 有更好的钝化效果和稳定性。 增加RF功率通常会改善SiN膜的质量。但是,功率密度 不宜过大,超过1W/cm2时器件会造成严重的射频损伤。
2.射频功率 3.衬底温度
PECVD
部门:电池片部
PECVD的介绍
PECVD:
Plasma Enhance Chemical Vapour Deposition 等离子增强化学气相沉积
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:直接式
PECVD:间接式
间接PECVD的特点:
在微波激发等离子的设 备里,等离子产生在反 应腔之外,然后由石英 管导入反应腔中。在这 种设备里微波只激发 NH3,而SiH4直接进 入反应腔。 间接PECVD的沉积速率 比直接的要高很多,这 对大规模生产尤其重要。
PECVD的工艺原理
PECVD炉体
石英管、加热系统、冷却系统 石英管:炉体内有四根石英管,是镀膜的作业区域,耐高温、 防反应。 加热系统:位于石英管外,有五个温区。 冷却系统:是一套封闭的循环水系统,位于加热系统的金属外 壳,四进四出并有一个主管道,可适量调节流量大小。 冷却系统的优点: 没有消耗净室空气 不同管间无热干涉 炉环境的温度没有被热空气所提升 空气运动(通风装置)没有使房间污染 噪音水平低
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