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1、培训资料料前道一 制绒绒工艺制绒目的的1.消除除表面硅硅片有机机物和金金属杂质质。2.去处处硅片表表面机械械损伤层层。3.在硅硅片表面面形成表表面组织织,增加加太阳光光的吸收收减少反反射。工艺流程程来料,开开盒,检检查,装装片,称称重,配配液加液液,制绒绒,甩干干,制绒绒后称重重,绒面面检查,流流出。单晶制绒绒1号机槽号123456789 作用超声溢流制绒槽超声喷淋溢流成份柠檬酸/双氧水+氨水纯水NaOHH+IPPA+NNa2SiOO3纯水配液6瓶/225L+25LL5瓶+33瓶+3瓶补加液100-1500g+1L无温度90/6606080常温时间300/6000200/500012000s3
2、003004002号机槽号123456789 作用酸腐制绒绒槽酸洗溢流酸洗溢流溢流喷淋成份纯水HCL纯水HF纯水配液16L12L补加液时间440 4200 4000400200400200200300甩干喷水(SS)喷氮(SS)延时(SS)压力MPPa低速/高高速(rr/m)温度30320100.40.77200/3000128基本原理理1#超声声去除有机机物和表表面机械械损伤层层。目前采用用柠檬酸酸超声,和和双氧水水与氨水水混合超超声。3#4#5#66#制绒绒利用NaaOH溶溶液对单单晶硅片片进行各各向异性性腐蚀的的特点来来制备绒绒面。当当各向异异性因子子(1100)面面与(1111)面面单
3、晶硅硅腐蚀速速率之比比)=110时,可可以得到到整齐均均匀的金金字塔形形的角锥锥体组成成的绒面面。绒面面具有受受光面积积大,反反射率低低的特点点。可以以提高单单晶硅太太阳能电电池的短短路电流流,从而而提高太太阳能电电池的光光转换效效率。化学反应应方程式式:Sii+2NNaOHH+H2O=NNasiio3+2HH2影响因素素1.温度度温度过高高,首先先就是IIPA不不好控制制,温度度一高,IPA的挥发很快,气泡印就会随之出现,这样就大大减少了PN结的有效面积,反应加剧,还会出现片子的漂浮,造成碎片率的增加。可控程度度:调节节机器的的设置,可可以很好好的调节节温度。2.时间间金字塔随随时间的的变化
4、:金字塔塔逐渐冒冒出来;表面上上基本被被小金字字塔覆盖盖,少数数开始成成长;金金字塔密密布的绒绒面已经经形成,只只是大小小不均匀匀,反射射率也降降到比较较低的情情况;金金字塔向向外扩张张兼并,体体积逐渐渐膨胀,尺尺寸趋于于均等,反反射率略略有下降降。可控程度度:调节节设备参参数,可可以精确确的调节节时间。3.IPPA1.协助助氢气的的释放。2.减减弱NaaOH溶溶液对硅硅片的腐腐蚀力度度,调节节各向因因子。纯纯NaOOH溶液液在高温温下对原原子排列列比较稀稀疏的1100晶晶面和比比较致密密的1111晶面面破坏比比较大,各各个晶面面被腐蚀蚀而消融融,IPPA明显显减弱NNaOHH的腐蚀蚀强度,增
5、增加了腐腐蚀的各各向异性性,有利利于金字字塔的成成形。乙乙醇含量量过高,碱碱溶液对对硅溶液液腐蚀能能力变得得很弱,各各向异性性因子又又趋于11。可控程度度:根据据首次配配液的含含量,及及每次大大约消耗耗的量,来来补充一一定量的的液体,控控制精度度不高。4.NaaOH形成金字字塔绒面面。NaaOH浓浓度越高高,金字字塔体积积越小,反反应初期期,金字字塔成核核密度近近似不受受NaOOH浓度度影响,碱碱溶液的的腐蚀性性随NaaOH浓浓度变化化比较显显著,浓浓度高的的NaOOH溶液液与硅反反映的速速度加快快,再反反应一段段时间后后,金字字塔体积积更大。NaOOH浓度度超过一一定界限限时,各各向异性性因
6、子变变小,绒绒面会越越来越差差,类似似于抛光光。可控程度度:与IIPA类类似,控控制精度度不高。5.Naa2SiOO3SI和NNaOHH反应生生产的NNa2SiOO3和加入入的Naa2SiOO3能起到到缓冲剂剂的作用用,使反反应不至至于很剧剧烈,变变的平缓缓。Naa2SiOO3使反应应有了更更多的起起点,生生长出的的金字塔塔更均匀匀,更小小一点 Na22SiOO3多的时时候要及及时的排排掉,NNa2SiOO3导热性性差,会会影响反反应,溶溶液的粘粘稠度也也增加,容容易形成成水纹、花蓝印印和表面面斑点。可控程度度:很难难控制。4#酸洗洗HCL去去除硅片片表面的的金属杂杂质盐酸具有有酸和络络合剂的
7、的双重作作用,氯氯离子能能与多种种金属离离子形成成可溶与与水的络络合物。6#酸洗洗HF去除除硅片表表面氧化化层,SSiO22+6HHF=HH2siiF6+22H2O。控制点1减薄薄量定义:硅硅片制绒绒前后的的前后重重量差。控制范围围单晶1225,硅硅片厚度度在200025微米米以上,减减薄量在在0.550.22g;硅硅片厚度度在200025微米米以上,减减薄量在在0.440.22g。单晶1556,首首篮减薄薄量在00.70.22g;以以后减薄薄量在00.60.22g。2绒面面判断标准准:成核核密度高高,大小小适当,均均匀。控制范围围:单晶晶:金字字塔尺寸寸3110umm。3外观观无缺口,斑斑点
8、,裂裂纹,切切割线,划划痕,凹凹坑,有有无白斑斑,赃污污。异常处理理问题原因解决方法法硅片表面面大部分分发白,发发白区域域未出绒绒面1.NaaOH含含量偏低低,不能能充分进进行反应应,或者者IPAA含量过过高,抑抑止反应应进行。1.首先先判断原原因。2.增加加NaOOH的浓浓度,减减少IPPA的用用量。3.如果果不能调调节,重重新配制制溶液。2.如果果表现后后续返工工可以处处理发白白区域,则则可以断断定NaaOH浓浓度不够够。采用稀碱碱超声。3.表面面清洁度度不好。延长超声声时间。4.溶液液状态不不够均匀匀。1.对溶溶液进行行充分搅搅拌,补补加溶液液必须先先溶解,加加入之后后必须进进行溶液液充
9、分搅搅拌,使使用烧杯杯或竿进进行“8”字形状状搅拌溶溶液。2.查看看电源控控制柜相相应的加加热开关关是否都都在正常常工作。硅片表面面有白斑斑,部分分白斑区区域出现现在不同同硅片同同一位置置,白斑斑区域明明显表现现为被覆覆盖没有有出绒现现象硅片表面面的有机机物等污污染物粘粘附于硅硅片表面面,阻止止硅片制制绒。只使用柠柠檬酸进进行超声声,中间间对超声声槽溶液液进行更更换。硅片过腐腐,表现现为绒面面角锥体体过大,减减薄量过过大碱浓度过过大或反反应温度度过大,导导致在面上上反应速速率远大大于面面上反应应速率。测试温度度,确定定是否为为80度;稀释溶溶液浓度度,同时时保证溶溶液的均均匀性;降低下下次碱配
10、配制的浓浓度。单晶硅片片四边都都有白边边仍有白边边部份硅硅片反应应不够充充分,这这部份对对中间无无白边部部份偏厚厚。换言言之,整整个硅片片化学反反应不够够均匀,中中间部份份反应放放热不易易,导致致反应激激烈。保证溶液液均匀,控控制硅片片中心速速度,增增加缓冲冲剂。硅硅酸钠溶溶液可视视为缓冲冲剂。硅片两侧侧出现“花蓝印印”的白边边由于溶液液中硅酸酸钠的浓浓度过大大,粘稠稠度增加加,使得得承片盒盒与硅片片接触的的地方得得不到充充分反应应。视花蓝印印的严重重程度和和数量。通常需需要对溶溶液进行行部分排排放,并并进行补补对。鼓鼓泡此时时一定要要开启。雨点氢气泡粘粘附或氢氢气泡移移动缓慢慢形成。雨点处处
11、的绒面面相对正正常区域域主要表表现为制制绒不够够。1、 及早发现现,并进进行IPPA补加加,通常常会去掉掉或消弱弱痕迹。2、 即使形成成雨点状状不必继继续返工工,镀完完减反射射膜,可可以盖住住。但这这并不是是成为做做出雨点点而不加加以改善善的理由由。制绒时槽槽内硅片片区域性性发白溶液不均均匀或硅硅片本身身原因导导致。长时间制制绒未见见效果,对对相应区区域进行行少许NNaOHH补充,撒撒在相应应槽区域域即可;下次制制绒之前前需要对对溶液搅搅拌均匀匀。制绒时硅硅片漂浮浮制绒IPPA量不不足,导导致氢气气粘附于于硅片表表面,没没有及时时被带走走。补加相应应IPAA量即可可。返工处理理返工类型型返工方
12、法法减薄量实实测值小小于控制制计划规规定下限限重新制绒绒,制绒绒时间可可视实际际情况调调整各种硅片片表面异异常根据减薄薄量的大大小确定定返工二 扩散散工艺扩散目的的在来料硅硅片P型型硅片的的基础上上扩散一一层N型型磷源,形形成PNN结。扩散原理理POCll3在高温温下(6000)分解生生成五氯氯化磷(PCll5)和五氧氧化二磷磷(P2O5),其反反应式如如下:5POCCl3 =3PPCl55+P2O5生成的PP2O5在扩散散温度下下与硅反反应,生成二二氧化硅硅(SiOO2)和磷原原子,其反应应式如下下:2P2OO5 + 55Si = 55SiOO2 + 4PPOCll3热分解解时,如如果没有有
13、外来的的氧(OO2)参与与其分解解是不充充分的,生生成的PPCl55是不易易分解的的,并且且对硅有有腐蚀作作用,破破坏硅片片的表面面状态。但在有有外来OO2存在在的情况况下,PPCl55会进一一步分解解成P22O5并放出出氯气(Cl2)其反应式如下: 4PCCl5+5OO2 =22P2O5+100Cl22生成的PP2O5又进一一步与硅硅作用,生生成SiiO2和磷原原子,由由此可见见,在磷磷扩散时时,为了了促使PPOCll3充分分的分解解和避免免PCll5对硅片片表面的的腐蚀作作用,必必须在通通氮气的的同时通通入一定定流量的的氧气。就这样样POCCl3分解产产生的PP2O5淀积在在硅片表表面,P
14、P2O5与硅反反应生成成SiOO2和磷原原子,并并在硅片片表面形形成一层层磷-硅玻璃璃,然后后磷原子子再向硅硅中进行行扩散。扩散类型型1.恒定定源扩散散:在稳稳态扩散散的条件件下,单单位时间间内通过过垂直于于扩散方方向的单单位面积积的扩散散质量与与该截面面处的浓浓度梯度度成正比比。2.限定定源扩散散:在再再分布过过程中,扩扩散是在在限定源源的条件件下进有有的,整整个扩散散过程的的杂质源源,限定定于扩散散前积累累在硅片片表面的的无限薄薄层内的的杂质总总量,没没有外来来杂质补补充即在在硅片表表面处的的杂质流流密度。 车间使用用的是两两步扩散散:预淀淀积+扩扩散。预预扩散是是恒定源源扩散,主主要是使
15、使得硅片片表面气气体浓度度一致,保保持整批批方块电电阻是均均匀性。主扩散散是限定定源扩散散,并且且在主扩扩散后通通入大氮氮气体,作作为推进进气体,加加大PNN结深度度。工艺流程程TemppresssStepp Noo.Stepp NaameMesssagee 说明明0Loadd/UnnloaadStannd BBy等待并准准备开始始,温度度为Teemp.Norrmall Reecippe:00,舟的的位置在在起点,只只通大NN21Loadd InnBoatt Inn进舟2Padddle OuttBoatt Ouut出浆3RecooverryStabbiliize升高温度度,等待待温度达达到扩散
16、散温度4StabbiliizeStabbiliize稳定温度度5PreppurggePreppurgge预扩散,大大N2流量增增加,通通小N22和O26POCLL3 DeepDepoosittionn扩散7PosttpurrgePosttpurrge再分布8Cooll doownCooll doown冷却,温温度为TTempp.Noormaal RReciipe:0,只只通大NN29Padddle InBoatt Inn进浆10Loadd BooatBoatt Ouut出舟11RetuurnLoadd/Unnloaad返回Sttep 0,等等待开始始12Critticaal SStoppSta
17、nnd BBy紧急停止止跳步程程序48所步号时间Zonee1Zonee2Zonee3小N2大N2干O2说明154085084084002500000进舟,准准备并升升温,此此时只通通大N22260089088088002500000将温度升升到扩散散的要求求,只通通大N2236008908808801200032000022000预扩散,小小量小NN2和干OO2,大NN2流量增增加4700890880880025000010000将源气体体反应完完全,只只通干大大N2和O25120008908808801500032000025000扩散再分分布,通通足量的的大N22,小NN2和干OO2612
18、000850840840025000010000同步4730085085085002500000降低温度度,此时时只通大大N2854085085085002500000出舟并等等待开始始影响因素素1.温度度温度T越越高,扩扩散系数数D越大大,扩散散速度越越快。2.时间间对于恒定定源:时时间t越越长结深深越深,但但表面浓浓度不变变。对于限定定源:时时间t越越长结深深越深,表表面浓度度越小。3.浓度度决定浓度度是因素素:氮气气流量、源温。表面浓度度越大,扩扩散速度度越快。4.第三三组元主要是掺掺硼量对对扩散的的影响,杂杂质增强强扩散机机制。在在二元合合金中加加入第三三元素时时,扩散散系数也也会发生
19、生变化。掺硼量量越大,扩扩散速率率越快。即电阻阻率越小小,越容容易扩散散。控制点方块电阻阻,外观观,单片片均匀性性,整管管均匀性性。方块电阻阻:表面面为正方方形的半半导体薄薄层在电电流方向向所呈现现的电阻阻。R=电阻率率*L/S,对对方块硅硅片,长长度等于于宽度,则则R=电电阻率/厚度,方块电电阻(NNs*XXj) Nss:电化化学浓度度,Xjj:扩散散结深。控制范围围中心方块块电阻:单晶:4248。同一硅片片扩散方方块电阻阻中心值值不均匀匀度:小于等等于122%(448)110%(TT)。同一炉扩扩散方块块电阻中中心值不不均匀度:小于等等于255%(448)115%(TT)。48所扩扩散过程
20、程中问题题解决方方案问题原因解决方法法扩散不到到1.炉门门没关紧紧,有源源被抽风风抽走。2.携携带气体体大氮量量太小,不不能将源源带到管管前。3.管口口抽风太太大。1.由设设备人员员将炉门门重新定定位,确确保石英英门和石石英管口口很好贴贴合。2.增大大携带气气体大氮氮的流量量。3.将石石英门旁旁边管口口抽风减减小。扩散方块块电阻偏偏高/偏偏低偏高:11.扩散散温度偏偏低。2.源量量不够,不不能足够够掺杂。3.源温温较低于于设置220度。 4.石英管管饱和不不够。1.升高高扩散温温度,加加大源量量.2.延长长扩散时时间。3.增加加淀积温温度。偏低。 1.扩扩散温度度偏高。2.源温温较高于于20度
21、度。1.减小小扩散温温度。2.减少少扩散时时间。3.减少少淀积温温度。扩散片与与片间方方块电阻阻不均匀匀扩散温度度不均匀匀重新拉扩扩散炉管管恒温扩散后单单片上方方块电阻阻不均匀匀扩散气流流不均匀匀,单片片上源沉沉积不均均匀。1.调整整扩散气气流量,加加匀流板板。2.调整扩扩散片与与片之间间距离。扩散后硅硅片上有有色斑甩干机扩扩散前硅硅片没甩甩干调整甩干干机设备备及工艺艺条件扩散过程程中偏磷磷酸滴落落长时间扩扩散后对对扩散管管定期进进行HFF浸泡清清洗环境湿度度过大增大除湿湿机功率率太阳能电电池效率率忽高忽忽低扩散间或或石英管管被污染染,特别别是在生生产线被被改造时时最明显显。清洗石英英管及石石
22、英制品品,加强强扩散间间工艺卫卫生,强强化TCCA。扩散方块块电阻正正常,但但填充因因子偏低低。品质因子子有问题题, nn趋向于于2,JJ02偏偏大,表表明结区区复合严严重。方法同上上Temppresss扩散散过程中中问题解解决方案案问题原因解决方法法方块电阻阻在源一一侧低,炉炉口处高高1. 炉门与炉炉管的密密封性不不好2. 尾部排气气严重3. 假片数量量太少1. 调整炉门门密封性性2. 减少尾部部排气气气流3. 使用更多多的假片片单片(交交叉)方方块电阻阻在源一一侧低,炉炉口处高高1. 炉门与炉炉管的密密封性不不好2. 尾部排气气严重3. 假片数量量太少1. 调整炉门门密封性性2. 减少尾部
23、部排气气气流3. 使用更多多的假片片单片(交交叉)方方块电阻阻均匀性性差1. POCll3 不够够2. 排气压力力过高3. 沉积温度度过高1. 增加小NN2流量2. 降低排气气压力3. 降低沉积积温度顶部的方方块电阻阻低,底底部的高高1. 舟被污染染2. 校准硅片片不是最最好的(可可能被磨磨光)3. 硅片在炉炉管中的的位置太太高4. 桨比硅片片和炉管管温度低低1. 使用新的的干净的的舟2. 使用好的的校准硅硅片,而而不是磨磨光。3. 使用低脚脚的舟。4. 在升温步步后插入入回温步步骤。边缘处方方块电阻阻低,中中心高1. 假片被污污染2. 校准硅片片不是最最好的(可可能被磨磨光)3. 硅片在炉炉
24、管中的的位置太太高4. 桨比硅片片和炉管管温度低低1. 使用新的的假片2. 使用好的的校准硅硅片,而而不是磨磨光3. 使用低脚脚的舟4. 在升温步步后插入入稳定温温度步骤骤方块电阻阻均匀性性不连续续1. 炉管和舟舟没有饱饱和2. 假片被污污染3. 校准硅片片不是最最好的(可可能被磨磨光)4. 石英件或或硅片脏脏5. 沿着扩散散炉通风风6. 气气流不足足1. 预预先处理理炉管和和舟2. 使使用新的的假片3. 使使用好的的校准硅硅片,而而不是磨磨光4. 清清洗炉管管、舟、隔热包包块和匀匀流挡板板5. 使使用干净净的硅片片6. 通通过关闭闭可能的的通风孔孔减小通通风或者者减小洁洁净室的的过压。7.
25、增增加N22和干OO2流量整管方块块电阻太太高1. 沉积时间间过短2. 沉积温度度过低3. 推进时间间太短4. 推进温度度太低1. 增加沉积积时间2. 增加沉积积温度3. 增加推进进温度4. 增加推进进温度整管方块块电阻太太低1. 沉积时间间过长2. 沉积温度度过高3. 推进时间间太长4. 推进温度度太高1. 减少沉积积时间2. 减少沉积积温度3. 减少推进进温度4. 减少推进进温度返工处理理方块电阻阻不在规规定范围围内:11.轻微微超出范范围要求求重新扩扩散,严严重超出出要求重重新制绒绒。2.低于范范围要求求从新制制绒。氧化发蓝蓝:去PPSG工工序,反反面扩散散。色斑等由由硅片表表面问题题引
26、起的的玷污:去PSSG后从从新制绒绒。偏磷酸:去PSSG后,重重新制绒绒。三 刻蚀蚀工艺刻蚀目的的将硅片边边缘的带带有的磷磷去除干干净,避避免PNN结短路路造成并并联电阻阻降低。刻蚀原理理采用干法法刻蚀。采用高高频辉光光放电反反应,采采用高频频辉光放放电反应应,使反反应气体体激活成成活性粒粒子,如如原子或或各种游游离基,这这些活性性粒子扩扩散到硅硅片边缘缘,在那那里与硅硅进行反反应,形形成挥发发性生成成物四氟氟化硅而而被去除除。化学公式式:CFF4+SIIO2=SIIF4+COO2工艺流程程预抽,主主抽,送送气,辉辉光,抽抽空,清清洗,预预抽,主主抽 ,充充气。影响因素素1.射频频功率射频功率
27、率过高:等离子子体中离离子的能能量较高高会对硅硅片边缘缘造成较较大的轰轰击损伤伤,导致致边缘区区域的电电性能差差从而使使电池的的性能下下降。在在结区(耗耗尽层)造造成的损损伤会使使得结区区复合增增加。射频功率率太低:会使等等离子体体不稳定定和分布布不均匀匀,从而而使某些些区域刻刻蚀过度度而某些些区域刻刻蚀不足足,导致致并联电电阻下降降。2.时间间刻蚀时间间过长:刻蚀时时间越长长对电池池片的正正反面造造成损伤伤影响越越大,时时间长到到一定程程度损伤伤不可避避免会延延伸到正正面结区区,从而而导致损损伤区域域高复合合。刻蚀时间间过短:刻蚀不不充分,没没有把边边缘鳞去去干净,PN结依然有可能短路造成并
28、联电阻降低。4. 压力压力越大大,气体体含量越越少,参参与反应应的气体体也越多多,刻蚀蚀也越充充份。注意事项项1.操作作人员必必须随时时观察气气流量、反射功功率、反反应室压压力和辉辉光颜色色的稳定定性。辉辉光颜色色或功率率如有异异常,应应及时报报告相关关设备人人员。必必须抽测测刻蚀效效果,如如有异常常,重新新刻蚀,并并通知工工艺人员员。注意意,不能能将扩散散面弄混混。2.夹具具、环氧氧板、刻刻蚀机石石英罩等等要定期期清洗,保保持刻蚀蚀间的工工艺卫生生,长时时间停止止使用,再再次使用用之前必必须辉光光清洗。去磷硅玻玻璃扩散过程程中,PPOCll3分解解产生的的P2OO5淀积积在硅片片表面,P2O
29、5与Si反应生成SiO2和磷原子,这一含有磷原子的二氧化硅层称之为磷硅玻璃。基本原理理利用HFF能SiiO2反应,与与其反应应式为:SiO22+4HHFSiFF4+2HH2O但是如果果HF过量量,则SSiF44会和HFF继续反反应,总总的反应应式为:SiO22+6HHFH2SiiF6+22H2O工艺流程程槽号1234成分HF HHCL纯水纯水纯水配液8L8LL时间180220220220注意事项项1.插片片务必确确认扩散散面的方方向。2.必须须对花篮篮进行随随时擦拭拭,更化化氢氟酸酸必须同同时对槽槽进行彻彻底清洗洗。在配配制和清清洗时,一一定要做做好保护护措施。有氢氟氟酸和硅硅片接触触的地方方
30、,禁止止近距离离使用照照明。硅硅片在两两个槽中中(悬挂挂在空中中)的停停留时间间不得过过长,防防止硅片片被氧化化。3.烘干干或甩干干的时间间不能随随便缩短短!防止止干燥不不彻底。当硅片片从1号槽氢氢氟酸中中提起时时,观察察其表面面是否脱脱水,如如果脱水水,则表表明磷硅硅玻璃已已去除干干净;如如果表面面还沾有有水珠,则则表明磷磷硅玻璃璃未被去去除干净净。控制点1. 边缘有效效刻蚀宽宽度小于于0.55mm。2. 侧面导电电类型为为P型。异常处理理工 序序故障表现现诊 断断措 施刻蚀硅片边缘缘呈现暗暗色(刻刻通正常常为金属属色)工艺一般般不会有有问题,主主要是刻刻蚀机器器出现故故障,通通常伴有有压力
31、不不稳定、辉光颜颜色不正正常、功功率和反反射功率率超出范范围、气气体流量量偏出设设定值等等现象停止使用用,要求求设备进进行检修修。有效刻蚀蚀宽度过过大(钻钻刻、刻刻过现象象)硅片没有有被夹具具加紧,存存在缝隙隙;硅片片没有被被对其;环氧板板变形,边边缘向里里延伸;加强员工工意识,要要求操作作规范;更换出出现问题题的环氧氧板。去PSGGPECVVD工序序存在水水纹印清洗后的的硅片没没有及时时甩干清洗之后后的硅片片必须立立刻甩干干,不能能滞留在在空气中中。PECVVD工序序有镀膜膜发白现现象清洗不干干净;甩甩干后的的硅片在在空气中中暴露时时间过长长,导致致氧化做返工处处理,对对硅片必必须清洗洗干净
32、,甩甩干之后后的硅片片不能放放置于空空气中,必必须及时时镀膜,否否则重新新清洗。返工处理理测试边缘缘为N型型:重新新刻蚀。后道四 PEECVDDPE目的的在硅片表表面沉积积一层氮氮化硅减减反射膜膜,以增增加入射射在硅片片上的光光的透射射,减少少反射,氢氢原子搀搀杂在氮氮化硅中中附加了了氢的钝钝化作用用。其化学反反应可以以简单写写成:SSiH44+NHH3=SiiN:HH+3HH2。基本原理理PECVVD技术术原理是是利用低低温等离离子体作作能量源源,样品品置于低低气压下下辉光放放电的阴阴极上,利利用辉光光放电(或或另加发发热体)使使样品升升温到预预定的温温度,然然后通入入适量的的反应气气体,气
33、气体经一一系列化化学反应应和等离离子体反反应,在在样品表表面形成成固态薄薄膜。PPECVVD方法法区别于于其它CCVD方方法的特特点在于于等离子子体中含含有大量量高能量量的电子子,它们们可以提提供化学学气相沉沉积过程程所需的的激活能能。电子子与气相相分子的的碰撞可可以促进进气体分分子的分分解、化化合、激激发和电电离过程程,生成成活性很很高的各各种化学学基团,因因而显著著降低CCVD薄薄膜沉积积的温度度范围,使使得原来来需要在在高温下下才能进进行的CCVD过过程得以以在低温温下实现现。基本特征征1.薄膜膜沉积工工艺的低低温化(4MHz)沉积的氮化硅薄膜具有更好的钝化效果和稳定性。2射频频功率增加
34、RFF功率通通常会改改善SiiN膜的的质量。但是,功功率密度度不宜过过大,超超过1WW/cmm2时器器件会造造成严重重的射频频损伤。3衬底底温度PECVVD膜的的沉积温温度一般般为25504000。这样样能保证证氮化硅硅薄膜在在HF中有有足够低低的腐蚀蚀速率,并并有较低低的本征征压力,从从而有良良好的热热稳定性性和抗裂裂能力。低于2200下沉积积的氮化化硅膜,本本征应力力很大且且为张应应力,而而温度高高于4550时膜容容易龟裂裂。4气体体流量影响氮化化硅膜沉沉积速率率的主要要气体是是SiHH4。为为了防止止富硅膜膜,选择择NH33/SiiH4=2220(体体积比)。气体总总流量直直接影响响沉积
35、的的均匀性性。为了了防止反反应区下下游反应应气体因因耗尽而而降低沉沉积速率率,通常常采用较较大的气气体总流流量,以以保证沉沉积的均均匀性。5反应应气体浓浓度SiH44的百分分比浓度度及SiiH4/NH33流量比比,对沉沉积速率率、氮化化硅膜的的组分及及物化性性质均有有重大影影响。理想Sii3N44的Si/N0.775,而而PECCVD沉沉积的氮氮化硅的的化学计计量比会会随工艺艺不同而而变化,但但多为富富硅膜,可可写成SSiN。因此,必必须控制制气体中中的SiiH4浓浓度,不不宜过高高,并采采用较高高的SiiN比。除了SSi和N外,PEECVDD的氮化化硅一般般还包含含一定比比例的氢氢原子,即即
36、SixxNyHHZ或SiNNx :H。6反应应压力、和反应应室尺寸寸等都是是影响氮氮化硅薄薄膜的性性能工艺艺参数。控制点折射率PECVVD氮化化硅膜的的折射率率随Sii/N比比在一定定范围内内波动,n=1.8-2.4.氮原子含量增加,折射率降低;硅原子含量增加,折射率增大。此外,还和沉积温度有关,沉积温度提高,折射率增大,这是由于温度升高使薄膜致密度提高的缘故。控制范围围:2.002.15膜厚:氮氮化硅膜膜的厚度度。控制范围围:单晶晶:700mm83mmm。多多晶:导导津,776mmm899mm;ROTTH&RRAU,770mmm833mm。异常处理理故障表现现诊 断断措 施RothhRaau
37、整体镀膜膜颜色不不符合要要求氮化硅层层厚度偏偏离正常常范围调整带速速至颜色色符合要要求,偏偏紫增加加带速,偏偏蓝降低低带速。石墨托盘盘两边和和中间镀镀膜颜色色有差异异两边和中中间沉积积速率不不同调节两边边微波峰峰值功率率或Toon, Tofff使镀镀膜均匀匀。部分气孔孔堵塞用N2吹吹扫155-300分钟,严严重的要要打开腔腔室手工工通孔,并并每半年年更换一一次gaas sshowwer镀膜颜色色不稳定定微波反射射功率异异常,或或微波有有泄漏停止工艺艺,重新新安装微微波天线线或更换换石英管管。沉压后颜颜色异常常折射率不不在范围围内调整NHH3和SSiH44流量比比例使折折射率达达到要求求。压强达
38、不不到工艺艺要求腔体有漏漏气重新开腔腔擦拭密密封圈或或更换密密封圈、更换或或重装石石英管或或其管口口密封圈圈,严重重时用氦氦检仪做做漏气点点检查并并排除异异常。膜层颜色色黯淡无无光泽反应腔室室漏气或或气压偏偏高通知设备备人员检检修。SiH44流量过过高降低SiiH4流流量,但但要保证证折射率率正常。腔体内有有硅片碎碎片载板挂钩钩变形或或传动轴轴异常有挂钩变变形的载载板要及及时更换换,传动动轴擦拭拭或有异异常请设设备检修修。Cartt 卡在在腔体内内传感器或或传动轴轴异常请设备检检修。CARTT某部位位突然出出现片子子偏薄,位位置固定定加热腔体体内有碎碎片清扫维护护时,拿拿除腔体体加热器器上的碎
39、碎片,偏偏薄现象象就会消消失。岛津整体镀膜膜颜色不不符要求求氮化硅层层厚度偏偏离正常常范围调整镀膜膜时间至至颜色符符合要求求,偏蓝蓝减少时时间,偏偏红增加加时间。CARTT上边缘缘片子严严重偏薄薄,位置置固定一般发生生在清扫扫后,或或更换泵泵、泵油油等状况况下,部部分电极极板特气气孔堵塞塞所致通过更长长时间的的工艺运运行,打打开特气气孔后即即会自行行恢复正正常。镀膜颜色色不稳定定气体流量量不稳或或电极板板异常检修气体体流量阀阀或电极极板到了了寿命,更更换电极极板。镀膜时颜颜色异常常折射率不不在范围围内调整NHH3和SSiH44流量比比例和总总流量时时折射率率达到要要求。某腔体由由于温度度过高,
40、超超出设定定温度,造造成CAART滞滞留,不不能进入入下一腔腔体。测温装置置(热电电偶)或或其附件件有问题题,造成成测温偏偏差。设备需检检验测温温装置并并更换备备件。电池Rssh突然然明显异异常L/C或或H/CC腔漏气气、电极极板质量量问题,未未到了更更换期限限,提前前到了使使用寿命命、清扫扫时带入入污染源源。若漏气需需设备检检漏并维维修;若若电极板板原因,视视情况严严重,可可协调缩缩短更换换周期,安安排更换换电极板板;若分分析是清清扫时污污染的原原因,可可通过空空跑一定定时间,带带出污染染源。清扫后效效率突然然严重下下降。清扫时带带入污染染源所致致。正常工艺艺空跑一一段时间间,带出出污染源源
41、。返工处理理膜厚折射射率在范范围之外外,色泽泽不匀,镀镀膜杂质质严重:去PSSG工序序把膜去去掉,HHF100桶,去去膜时间间9000-10000秒秒,其他他槽水洗洗3600秒。思考与问问题五 丝网网印刷基本原理理基本原理理:利用用网版图图文部分分网孔透透墨,非非图文部部分网孔孔不透墨墨的基本本原理进进行印刷刷。印刷刷时在网网版上加加入浆料料,刮胶胶对网版版施加一一定压力力,同时时朝网版版另一端端移动。浆料在在移动中中从网孔孔中挤压压到承印印物上,由由于粘性性作用而而固着在在一定范范围之内内。由于于网版与与承印物物之间保保持一定定的间隙隙,网版版通过自自身的张张力产生生对刮胶胶的回弹弹力,使使
42、网版与与承印物物只呈移移动式线线接触,而而其它部部分与承承印物为为脱离状状态,浆浆料与丝丝网发生生断裂运运动,保保证了印印刷尺寸寸精度。刮胶刮刮过整个个版面后后抬起,同同时网版版也抬起起,并通通过回墨墨刀将浆浆料轻刮刮回初始始位置,完完成一个个印刷行行程。丝网结构构网版,刮刮胶,浆浆料,印印刷台,承承印物浆料体系系银铝浆:背面导导体,作作为背电电极,提提供可焊焊性。铝浆:背背面导体体,作为为背面电电场,收收集电流流。银浆:正正面导体体,作为为正电极极,收集集电荷。影响因素素1.印刷刷压力的的影响在印刷过过程中刮刮胶要对对丝网保保持一定定的压力力,且这这个力必必须是适适当的。印刷压压力过大大,易
43、使使网版、刮胶使使用寿命命降低,使使丝网变变形,导导致印刷刷图形失失真。印印刷压力力过小,易易使浆料料残留在在网孔中中,造成成虚印和和粘网。在适当当的范围围内加大大印刷压压力,透透墨量会会减小(浆浆料湿重重减小),栅栅线高度度下降,宽宽度上升升。2.印刷刷速度的的影响印刷速度度的设定定必须兼兼顾产量量和印刷刷质量。对印刷刷质量而而言,印印刷速度度过快,浆浆料进入入网孔的的时间就就短,对对网孔的的填充性性变差,印印刷出的的栅线平平整性受受损,易易产生葫葫芦状栅栅线。印印刷速度度上升,栅栅线线高高上升,线线宽下降降。印刷刷速度变变慢,下下墨量增增加,湿湿重上升升。3.丝网网间隙的的影响在其他条条件一定定的情况况下,丝丝网间隙隙与湿重重大致有有如右图图的关系系:最初初