PECVD認(rèn)識(shí)課件(PPT 49頁(yè))

1、PECVD的認(rèn)識(shí).第1頁(yè)，共49頁(yè)。PECVD： Plasma Enhance Chemical Vapour Deposition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，部分外層電子脫落原子核，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)PECVD的原理及作用 .第2頁(yè)，共49頁(yè)。工作原理：Centrotherm PECVD 系統(tǒng)是一組利用平行板鍍膜舟和高頻等離子激發(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)的中間發(fā)生反應(yīng)。所用的活性氣體為硅烷SiH4和氨NH3。這些氣體作用于存儲(chǔ)在硅片上的

2、氮化硅。可以根據(jù)改變硅烷對(duì)氨的比率，來(lái)得到不同的折射指數(shù)。在沉積工藝中，伴有大量的氫原子和氫離子的產(chǎn)生，使得晶片的氫鈍化性十分良好。PECVD的原理及作用 .第3頁(yè)，共49頁(yè)。技術(shù)原理：是利用低溫等離子體作能量源，樣品置于低氣壓下輝光放電的陰極上，利用輝光放電（或另加發(fā)熱體）使樣品升溫到預(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)，在樣品表面形成固態(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

3、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)。PECVD的原理及作用 3SiH4+4NH3 Si3N4+12H2.第4頁(yè)，共49頁(yè)。Si3N4的認(rèn)識(shí):Si3N4膜的顏色隨著它的厚度的變化而變化，其理想的厚度是7377nm之間，表面呈現(xiàn)的顏色是深藍(lán)色，Si3N4膜的折射率在1.92.1之間為最佳，與酒精的折射率相乎，通常用酒精來(lái)測(cè)其折射率。PECVD的原理及作用 Si/N比對(duì)SiNx薄膜性質(zhì)的影響: 電阻率隨x增加而降低 折射率n隨x增加而增加 腐蝕速率隨密度增加而降低.第5頁(yè)，共49頁(yè)。SiNx的優(yōu)點(diǎn)： 優(yōu)良的表面鈍化效果 高效的光學(xué)減反射性能（厚

4、度折射率匹配） 低溫工藝（有效降低成本） 反應(yīng)生成的H離子對(duì)硅片表面進(jìn)行鈍化PECVD的原理及作用 .第6頁(yè)，共49頁(yè)。物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)： 結(jié)構(gòu)致密，硬度大 能抵御堿、金屬離子的侵蝕 介電強(qiáng)度高 耐濕性好PECVD的原理及作用 .第7頁(yè)，共49頁(yè)。Si3N4膜的作用:減少光的反射:良好的折射率和厚度可以促進(jìn)太陽(yáng)光的吸收。防氧化:結(jié)構(gòu)致密保證硅片不被氧化。PECVD的原理及作用 .第8頁(yè)，共49頁(yè)。PECVD設(shè)備結(jié)構(gòu)晶片裝載區(qū)爐體特氣柜真空系統(tǒng)控制系統(tǒng).第9頁(yè)，共49頁(yè)。PECVD設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖.第10頁(yè)，共49頁(yè)。晶片裝載區(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

5、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23厘米PECVD設(shè)備結(jié)構(gòu).第11頁(yè)，共49頁(yè)。爐體：石英管、加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)石英管：爐體內(nèi)有四根石英管，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，又五個(gè)溫區(qū)。PECVD設(shè)備結(jié)構(gòu).第12頁(yè)，共49頁(yè)。PECVD設(shè)備結(jié)構(gòu)冷卻系統(tǒng)：是一套封閉的循環(huán)水系統(tǒng)，位于加熱系統(tǒng)的金屬外殼，四進(jìn)四出并 有一個(gè)主管道，可適量調(diào)節(jié)流量大小。冷卻系統(tǒng)

6、的優(yōu)點(diǎn)沒(méi)有消耗凈室空氣不同管間無(wú)熱干涉爐環(huán)境的溫度沒(méi)有被熱空氣所提升空氣運(yùn)動(dòng)（通風(fēng)裝置）沒(méi)有使房間污染噪音水平低.第13頁(yè)，共49頁(yè)。冷卻系統(tǒng)示意圖.第14頁(yè)，共49頁(yè)。特氣柜：MFC 氣動(dòng)閥 MFC：氣體流量計(jì)（NH3 C2F6 SiH4 O2 N2）SiH4 1.8 slmNH3 10.8 slmC2F6 3.6 slmO2 3 slmN2 15 slm 氣動(dòng)閥：之所以不用電磁閥是因?yàn)殡姶砰y在工作時(shí)容易產(chǎn)生火花，而氣動(dòng)閥可以最大程度的避免火花。PECVD設(shè)備結(jié)構(gòu).第15頁(yè)，共49頁(yè)。真空系統(tǒng)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)要求控制閥門的開(kāi)關(guān)的大小，來(lái)調(diào)節(jié)管內(nèi)

7、氣壓的 PECVD設(shè)備結(jié)構(gòu).第16頁(yè)，共49頁(yè)?？刂葡到y(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: 四根管子的工作狀態(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。 PECVD設(shè)備結(jié)構(gòu).第17頁(yè)，共49頁(yè)。PECVD設(shè)備結(jié)構(gòu) Setup: 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安區(qū)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， 而一旦不受管的計(jì)算機(jī)的控制，CMS將會(huì)發(fā) 生

8、作用，所有的錯(cuò)誤信息也都會(huì)在CIM上得以 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)了一下解除警報(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，此控制電腦獨(dú)立于 主電腦獨(dú)立于主電腦系統(tǒng)中。.第18頁(yè)，共49頁(yè)。CESAR控制電腦示意圖運(yùn)行順序控制控制界面數(shù)據(jù)資料記錄溫度特氣真空晶片裝載.第19頁(yè)，共49頁(yè)。.第20頁(yè)，共49頁(yè)。.第21頁(yè)，共49頁(yè)。.第22頁(yè)，共49頁(yè)。.第23頁(yè)，共49頁(yè)。.第24頁(yè)，共49頁(yè)。.第25頁(yè)，共49頁(yè)。.第26頁(yè)，共49頁(yè)。.第27頁(yè)，共49頁(yè)。.第28頁(yè)，共49頁(yè)

9、。.第29頁(yè)，共49頁(yè)。.第30頁(yè)，共49頁(yè)。.第31頁(yè)，共49頁(yè)。PECVD安全注意事項(xiàng)人身安全舟和槳從爐管中出來(lái)后帶有高溫，移動(dòng)小車時(shí)要注意不要被燙傷。機(jī)器在自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下嚴(yán)禁進(jìn)入機(jī)器內(nèi)部。進(jìn)入機(jī)器前，需把選擇開(kāi)關(guān)打到手動(dòng)“HAND”，待機(jī)械手執(zhí)行完命令停下后，方可進(jìn)入機(jī)器。清理管內(nèi)碎片時(shí)需戴上高溫手套和防護(hù)眼鏡。接觸到碎片時(shí)，務(wù)必戴好乳膠手套，以防刺到手。做吸筆時(shí)，要防止吸筆切斷的部分對(duì)自己或他人造成傷害。上班要精神飽滿，動(dòng)作嚴(yán)禁“自主創(chuàng)新”，必須按章操作.第32頁(yè)，共49頁(yè)。 設(shè)備 設(shè)施 工夾具的安全機(jī)器在生產(chǎn)的過(guò)程中需有人看護(hù)。未經(jīng)培訓(xùn)合格不得操作設(shè)備，未經(jīng)授權(quán)嚴(yán)禁使用工序長(zhǎng)得權(quán)限操

10、作機(jī)器。 推小車進(jìn)機(jī)器時(shí)，要首先確定電極孔的位置對(duì)內(nèi)向爐體，否則有可能撞壞高頻的兩根電極。在SLS處于UP位置時(shí)，管內(nèi)有舟不可手動(dòng)進(jìn)槳。在SLS處于DOWN位置時(shí)，槳上有舟不得手動(dòng)進(jìn)舟。槳上有舟時(shí)，舟不在正確位置，不準(zhǔn)切換到自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。 PECVD安全注意事項(xiàng).第33頁(yè)，共49頁(yè)。舟位于儲(chǔ)存架時(shí)，一定要確認(rèn)儲(chǔ)存架上的感應(yīng)器有沒(méi)有感應(yīng)到。 遇到兩舟向撞時(shí)，立即按壓“HANDLING STOP”。機(jī)械臂把舟抓到槳上后，工藝無(wú)法正常運(yùn)行，先確定舟在槳上的位置，以及Tube=ready、SLS=up 、 TGA=yes，然后進(jìn)行其它操作。退舟時(shí)，發(fā)生“Boat failure”的警報(bào)，觀察舟的位置是

11、否正確后才可以對(duì)警報(bào)進(jìn)行復(fù)位。當(dāng)發(fā)生舟槳分離時(shí)，立即按壓“HANDLING STOP”。清理管內(nèi)碎片要注意熱電偶，清理結(jié)束后一定要將熱電偶放于管子的中間位置，否則進(jìn)退舟時(shí)有可能被撞掉。PECVD安全注意事項(xiàng).第34頁(yè)，共49頁(yè)。從手動(dòng)切換到自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，機(jī)械臂一定有在Middle的位置，否則機(jī)械臂有可能無(wú)法運(yùn)行而報(bào)警。下料后，及時(shí)把小車推到冷卻房，小車解鎖后嚴(yán)禁放置設(shè)備中不移走。推小車時(shí)，不能脫離小車，要豎著推車，如果周圍有人時(shí)應(yīng)事先通知，待回應(yīng)后方可繼續(xù)推行。進(jìn)出舟時(shí)，待舟完全進(jìn)入或者完全退出時(shí)，員工方可離開(kāi)。 小車被鎖定后，嚴(yán)禁轉(zhuǎn)動(dòng)小車托盤。拿放石墨舟進(jìn)出柜時(shí)，必須兩個(gè)人，一個(gè)人拿舟，一個(gè)人

12、開(kāi)柜。在無(wú)人的情況下，小車托盤必須保持水平狀態(tài) 。PECVD安全注意事項(xiàng).第35頁(yè)，共49頁(yè)。拿承載盒時(shí)（空），一只手只能拿兩個(gè)。卸片后，承載盒必須放入小車內(nèi)，嚴(yán)禁放在小車蓋子上。工序主管、工序長(zhǎng)不在現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，不允許用手移動(dòng)石墨舟。出現(xiàn)事故，第一時(shí)間通知值班經(jīng)理到場(chǎng)，且保留現(xiàn)場(chǎng)，絕不允許有隱瞞事故真相的事情發(fā)生。PECVD安全注意事項(xiàng).第36頁(yè)，共49頁(yè)。產(chǎn)品安全進(jìn)入機(jī)器需戴手套不允許手直接接觸石墨舟和小車上的不銹鋼網(wǎng)罩從刻蝕間運(yùn)片子時(shí)保證有片子的小車蓋子蓋好拉到PECVD崗位后，需將片子放入潔凈柜中保證流到下道工序片子的質(zhì)量拿片子時(shí)，只允許一只手拿一盒搬運(yùn)木制承載盒時(shí)，雙手要托住盒子底部PEC

13、VD安全注意事項(xiàng).第37頁(yè)，共49頁(yè)。單（多）晶顏色差：A級(jí)片（優(yōu)質(zhì)片）：?jiǎn)纹姵氐念伾鶆蛞恢拢伾秶鷱乃{(lán)色開(kāi)始，深藍(lán)色、紅色、黃褐色、到褐色之間允許相近色差(例如:藍(lán)色和深藍(lán)色存在于單體電池上，但是不允許跳色,即藍(lán)到紅)，主體顏色為深藍(lán)色，單體電池最多只允許存在2種顏色。 B級(jí)片（一級(jí)片）：?jiǎn)纹姵仡伾痪鶆?，允許存在跳色色差,最多跳一個(gè)相近色(例如：紅色和褐色存在于單體電池上)，主體顏色為藍(lán)色紅色范圍，單體電池最多只允許存在3種顏色。C級(jí)片（降級(jí)片）：超過(guò)B合格片的檢驗(yàn)范圍，包括完全未鍍上減反射膜的電池片。判斷PECVD 的產(chǎn)出硅片的質(zhì)量.第38頁(yè)，共49頁(yè)。判斷PECVD 的產(chǎn)出硅片

14、的質(zhì)量氮化硅顏色與厚度的對(duì)照表顏色厚度（nm）顏色厚度（nm）顏 色厚度（nm）硅本色0-20很淡藍(lán)色100-110藍(lán) 色210-230褐 色20-40硅本色110-120藍(lán)綠色230-250黃褐色40-50淡黃色120-130淺綠色250-280紅 色55-73黃色130-150橙黃色280-300深藍(lán)色73-77橙黃色150-180紅色300-330藍(lán) 色77-93紅 色180-190淡藍(lán)色93-100深紅色190-210.第39頁(yè)，共49頁(yè)。單（多）晶絨面色斑 A級(jí)片（優(yōu)質(zhì)片）： 允許有輕微色斑， 允許電池片有未制絨面的部分，允許電池片有未鍍上減反射膜的部分。色斑、未制絨面或未鍍上膜部分

15、的總面積不超過(guò)電池總面積的10%，個(gè)數(shù)不超過(guò)3個(gè)。 B級(jí)片（一級(jí)片）： 有不明顯色斑，允許存在未制絨面， 其總面積在不超過(guò)電池片總面積的30%，個(gè)數(shù)不超過(guò)5個(gè)。 C級(jí)片（降級(jí)片）： 水痕印、 手指印、斑點(diǎn)以及部分未鍍上膜等）超過(guò)B合格片的檢驗(yàn)范圍。 判斷PECVD 的產(chǎn)出硅片的質(zhì)量色斑（水痕印、手指印、斑點(diǎn)以及部分未鍍上膜）.第40頁(yè)，共49頁(yè)。單（多）晶光面色斑 A級(jí)片（優(yōu)質(zhì)片）： 允許有輕微色斑，允許電池片有未鍍上減反射膜的部分。色斑或未鍍上膜部分的總面積不超過(guò)電池總面積的5%，個(gè)數(shù)不超過(guò)2個(gè)。 B級(jí)片（一級(jí)片）：有不明顯色斑，允許存在未制絨面，其總面積在不超過(guò)電池片總面積的15%，個(gè)數(shù)不

16、超過(guò)5個(gè)。 C級(jí)片（降級(jí)片）： 水痕印、手指印、斑點(diǎn)以及部分未鍍上膜等）超過(guò)B合格片的檢驗(yàn)范圍。判斷PECVD 的產(chǎn)出硅片的質(zhì)量色斑（水痕印、手指印、斑點(diǎn)以及部分未鍍上膜）白斑、亮點(diǎn)色斑不受面積和個(gè)數(shù)的限制一律是C級(jí)片 .第41頁(yè)，共49頁(yè)。判斷PECVD 的產(chǎn)出硅片的質(zhì)量亮點(diǎn)色斑鍍膜時(shí)間太短水紋印色斑色差.第42頁(yè)，共49頁(yè)。A級(jí)片（優(yōu)質(zhì)片）：邊緣缺口：非三角缺口或非尖銳型缺口，長(zhǎng)度3mm,深度0.5mm,數(shù)量2個(gè)。 B級(jí)片（一級(jí)片）：邊緣缺口：非三角缺口或非尖銳型缺口，缺損不超過(guò)電極，長(zhǎng)度5mm, 深度1.0mm,數(shù)量3個(gè)。級(jí)片（降級(jí)片）：邊角缺損多晶電池片。 缺陷片：多晶超過(guò)C降低片的要

17、求。 判斷PECVD 的產(chǎn)出硅片的質(zhì)量崩邊、缺口、掉角 .第43頁(yè)，共49頁(yè)。級(jí)片（優(yōu)質(zhì)片）：四角缺口：非三角缺口或非尖銳型缺口，尺寸1.51.5（mm），數(shù)量1個(gè)。級(jí)片（一級(jí)片）：四角缺口：非三角缺口或非尖銳型缺口，尺寸22（mm），數(shù)量1個(gè)。級(jí)片（降級(jí)片）：125多晶：任一邊角缺損1818 mm，可將四個(gè)邊角同時(shí)切去18mm,角度為45度，成為125單晶形狀。缺陷片：?jiǎn)尉С^(guò)B合格片的要求。 判斷PECVD 的產(chǎn)出硅片的質(zhì)量崩邊、缺口、掉角 .第44頁(yè)，共49頁(yè)。級(jí)片（優(yōu)質(zhì)片）：細(xì)長(zhǎng)型缺口：長(zhǎng)度10 mm，深度0.5 mm，數(shù)量1個(gè)。級(jí)片（一級(jí)片）：細(xì)長(zhǎng)型缺口：長(zhǎng)度15 mm，深度1 mm

18、，數(shù)量1個(gè)。級(jí)片（降級(jí)片）：150多晶：任一邊角缺損88 mm，可將四個(gè)邊角同時(shí)切去8mm,角度為45度，成為150單晶形狀。156多晶：任一邊角缺損1414 mm，可將四個(gè)邊角同時(shí)切去14mm,角度為45度，成為156單晶形狀。缺陷片：?jiǎn)尉С^(guò)B合格片的要求。判斷PECVD 的產(chǎn)出硅片的質(zhì)量崩邊、缺口、掉角 .第45頁(yè)，共49頁(yè)。PECVD的工藝衛(wèi)生和6S 操作前，必須戴上汗布手套、乳膠手套、口罩，食指上的乳膠可以除去。石英吸筆的吸盤上必須貼有海綿墊。海綿墊需定時(shí)更換，更換的周期是三個(gè)班（八小時(shí)制），必要時(shí)可以提前更換。保持工作桌面的整潔以及整理硅片的層壓皮干凈。保持PECVD機(jī)、冷卻房、裝片房、潔凈柜等的潔凈度。保持機(jī)器內(nèi)和地面上沒(méi)有碎片及其它異物。工夾具等需要按照指定的位置擺放。.第46頁(yè)，共49頁(yè)。PECVD的交接內(nèi)容 崗位上的石墨舟。崗位上的小車。位上的工夾具、6S。一區(qū)流程卡的數(shù)量。原材料的信息。設(shè)備出現(xiàn)的異常。 工藝狀況。崗位上的石墨舟的刻蝕及處理情況。.第47頁(yè)，共49頁(yè)。如何降低PECVD的報(bào)廢在能達(dá)到預(yù)期產(chǎn)量目標(biāo)時(shí)，盡可能的降低裝卸片的速度。 裝片前要確認(rèn)承載盒的開(kāi)口方向，檢查有沒(méi)有被承載盒擠壓彎曲的片子，如果有可將承載盒按水