氮化硅陶瓷
  • 一文通PECVD工序工艺
来源:米乐体育m6官网下载    发布时间:2024-03-03 22:02:52
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  在硅片表面沉积一层氮化硅减反射膜,以增加入射在硅片上的光的透射,减少反射,氢原子搀杂在氮化硅中附加了氢的钝化作用。

  光照射在硅片表面时,反射会使光损失约三分之一。如果在硅表面有一层或多层合适的薄膜,利用薄膜干涉原理,可以使光的反射大为减少,这种膜称为太阳电池的减反射膜(ARC,antireflection coating)。

  管式PECVD的原理是通过脉冲射频激发受热的稀薄气体进行辉光放电形成等离子体,通过两片相对应的石墨片加相反的交变电压使等离子在极板间加速撞击气体,运动到硅片表面完成镀膜过程。

  所谓等离子体,是指气体在一定条件下受到高能激发,发生电离,部分外层电子脱离原子核,形成电子、正离子和中性粒子混合组成的一种形态,这种形态就称为等离子态。

  (3).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;

  (4).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

  间接等离子:等离子没有直接和硅片接触,基片不接触激发电极( Roth&Rau)

  直接等离子:等离子非间接接触硅片,基片位于一个电极上,非间接接触等离子体( Centrotherm 、岛津)

  射频功率也是影响镀膜成膜的较重要的因素,也是优化工艺时一定要考虑的因素,目前射频功率新工艺射频功率为;

  插片时硅片载体被工艺点固定,在硅片和石墨舟片接触很紧密的情况下(即硅片本身不弯曲,插片不翘起),等离子绝大多数都是垂直撞击到硅片表面。

  总量的34%,短波范围(0.4 μ m)为54%。即使在硅表面制作了绒面,由于入射光产生多次反射而增加了吸收,但也有约14%以上的反射损失。

  其中,n0, n 和ns:分别为外界介质、膜层和硅的折射率,λ 0 是入射光的

  当波 长 为λ 0 的光垂直入射时,如果当nd= λ 0 /4 ,则由式

  PECVD 沉积SixNy 薄膜有某些特定的程度的表面损伤,同时薄膜中有较高含量的氢,

  容易和空位形成氢一空位对{V. H}+。空位还能增强氢的扩散,使氢与缺陷及晶

  界处的悬挂键结合,由此减少界面态密度和复合中心。正电荷{V. H}+也改善了

  SixNy/Si 的界面状态。很多文献资料显示,有效少数载流子寿命和SixNy 膜中

  的氢含量由一定的关系。多数情况下,氢含量较高,少子寿命也较大。但沉积温度改变时不一样,可能是温度的升高更加有助于粒子的运动,使SixNy 膜中更多的氢溢出,到达界面或进入硅中,消除悬挂键的活性,从而获得更高的少子寿命。

  合适条件的后退火能够逐渐增强氢和氢一空位对{V. H}+的扩散,从而降

  低表面复合速率,获得更好的钝化效果。但是退火温度过高时,SixNy 膜和硅中的氢都会向外扩散溢出,使氢含量迅速减少,少子寿命急剧下降,钝化效果消失。

  PECVD 沉积氮化硅膜后,单晶硅少子寿命的提高还在于好的表面钝化。

  对于多晶硅和其他低质量的硅片(如硅带),因为体内具有大量的空位、缺陷和晶界等,除了表面钝化效果。因此,低质量硅片的氢钝化效果更明显。

  氮化规的主要性质是对 H O 2 、O、Na、Al、Ga、In 等都具有极强的扩散阻

  (3).检查操作记录,确认舟已使用多少次,若使用次数过多就要求员工将石墨舟作刻蚀处理

  解决:对于弯曲片,因Centrotherm工艺原理所限,没有很好的方法,所以弯曲片只能在平板机器上做;

  解决:掉了一片,就导致了上面两片异常片,对于右边这片肯定是要返工的;而左边这片,图中所看到的是硅片的背面,而它的正面是好的,所以员工常会将这样的片子留下面,下面是这种片子的电性能:

  从上面的数据中能够准确的看出,这样的片子肯定是Jo片,所以这种片子也是一定要返工的;

  解决:(1).检查到底是什么问题造成,是酸洗不脱水还是风刀吹不干导致,视真实的情况解决;

  (2).从上图能够准确的看出,边缘的色斑形状规则,是石英舟的支撑杆处出现的,须跟踪是哪个石英舟导致,将该石英舟停用作清洗;

  (2).进料腔的加热时间,进料腔和出料腔冲NH3的时间和流量,进料腔、预热腔和工艺腔的加热器的输出功率,微波发生器的开关时间(基本没修改过);

  解决:(1).检查工艺参数,是否被在线修改,工艺腔的压强基本都是0.25mbar,不能过低,比如不能小于0.2mbar,如果压强过低的线,且膜厚反而会偏厚;压强为0.1mbar时,电性能如下:

  (3).石英管因其它问题造成其表面残留的氮化硅厚度不均,因此导致微波受到削减

  (4).这种情况较难发现,所以只能督促设备人员在维护时,清洗整理干净,用直径1mm左右的器具将气孔清理;

  (5).如(3).中说的,并不一定是微波功率本身偏低,但能调整其解决已有的问题,如果是左边偏红的话,可以适当提高右边微波的功率;

  措施:(1).检查各腔体单周期内的压强变化趋势,特别是四个腔门在开关前后的压强变化

  13.沿进框方向出现单框最前面2~3排或最后面2~3排整体发红,如下图所示;

  解决:开腔后会发现膜较厚的那道对应的工艺腔的腔壁处也会有发白物质,更换石英管;

  也可以在电脑操作界面上确认各个腔体的漏气情况,先将要确认的腔体抽成真空,然后将其处于待机状态,察看压强升高的速度,标准是0.0026mbar/min;

  解决:首先从外观上看,就能发现很异常了,测试其膜厚和折射率会发现它们之间不匹配,比如膜厚85而折射率只有1.8~1.9。出现这样一种情况一般是因石英管的密封圈损坏和石英管爆裂导致,具体导致上面两个原因的原因有冷却水问题导致期间烧坏、石英管使用时间过长、石英管质量较差等等;

  解决:如果整框发红或偏淡,那么多数是沉积时间过短或过长所致;但如果是随机的某一位置发红、偏淡或单片色差,则主要是片与片之间或单片的绒面差异导致,且在镀膜前,仔仔细细地观察就能够准确的看出绒面的差异;

  解决:(1).如果碎片挡住传感器,传感器会处于常亮状态,这就需要设备人员来

  (2).出现卡框情况,自己先检查一下传输系统是否在手动模式下,如果是则将其切换为自动模式;

  (3).可能是出料腔的密封性不佳,让设备人员检查出口出是否有碎片,有的线).这些特殊不正常的情况就需要联系设备、设施人员共同解决;

  解决:(1).出现流量比不恰当的可能较小,如果是这一部分出现一些明显的异常问题的话,估计是特气的流量计或者特气的压力流量出现问题;

  (2).如果工艺腔的压强低于0.2mbar后,压强对折射率的影响将会非常明显;

  无色有刺激性恶臭的气体。易溶于水、乙醇、。主要用作制冷剂及制取氨盐和氮肥。

  易燃,燃烧产物为氧化氮、氨。与空气混合能形成爆炸性混合物,若遇明火或高热能引起燃烧爆炸。与氟、氯等能发生剧烈的化学反应。若遇高热,容器内压增大,有开列和爆炸的危险。

  低浓度氨对粘膜有刺激作用,高浓度可造成组织溶解性坏死,引起化学性肺炎及灼伤。急性中毒,轻者表现为皮肤、粘膜刺激反应,出现鼻炎、咽炎、器官及支气管炎,可有角膜及皮肤灼伤。重度者出现喉头水肿,声音狭窄,呼吸道粘膜细胞脱落,器官阻塞而窒息,可有中毒性肺水肿和肝损伤。氨可引起发射性呼吸停止。如氨溅入眼内,可致晶体浑浊,角膜穿孔,甚至失明。

  切断气源。若不能立即切断气源,则不允许熄灭正在燃烧的气体,喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。

  易燃、腐蚀性压缩气体。禁忌卤素、酰基氯,酸类、氯仿,强氧化剂。储存于阴凉、干燥、通风处。远离火种、热源。防止阳光直射。应与卤素、酸类等分开存放。罐储时要有防火防暴技术措施。配备相应品种和数量的消防器材。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。验收时要注意品名。注意验瓶日期,先进仓的先发用。槽车运送时要罐装适量,不可超压超量运输。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及部件破坏。运输按规定路线行驶,中途不得停驶。

  皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用大量流动的清水彻底清洗。或用3%硼酸溶液冲洗。若有灼伤,就医治疗。

  眼睛接触:立即提起眼帘,用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟。立即就医。

  吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。呼吸困难时给输氧。呼吸停止时,立即进行人工呼吸。就医。

  空气中浓度超标时,必须佩戴防毒口罩,戴化学安全防护眼睛,穿工作服,必要时戴防护手套,紧急事态抢救或逃生时建议佩带自给式呼吸器,工作现场严禁吸烟,进食和引水,工作后淋浴更衣。保持良好的工作习惯。

  遇明火、高热极易燃烧,暴露在空气能自燃。与氟、氯等能发生剧烈的化学反应。吸入甲烷蒸气后,引起头痛、头晕、发热、恶心、多汗,严重者面色苍白,脉搏微弱,陷入半昏迷状态。

  切断气源,若立即不能切断气源,则不允许熄灭正在燃烧的气体,喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂用二氧化碳。禁止用卤代烷灭火剂。

  穿戴一般防护用品。确保钢瓶、设备及管路严密不泄漏。工作间为甲类防火防暴单元,电气设施为防暴型,严禁火种入内,禁用易产生火花的机械及工具、通风良好、保持干燥。遵守气瓶安全检查规程有关法律法规。存储于阴凉通风仓间内,远离火种、热源,钢瓶温度不大于52℃,防止阳光直射,保持容器密封,应与氧化剂分开存放。存储间内的照明/通风等设施应采用防暴型,开关设在仓外。配备相应品种和数量的消防器材。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。禁止撞击和震荡。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及部件破坏。

  迅速撤离泄露污染区,人员至上风处,并隔离至气体散去,切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿一般消防护符,切断气源,喷洒雾状水稀释、抽排(室内)或强力通风(室外)。如有可能,将残余气或漏出气用排风机送至水洗塔或与塔相连的通风橱内,漏气容器不能再用,且要经过技术处理,以除去可能剩下的气体。

  呼吸系统防护:空气中浓度超标时,应佩带防毒口罩。必要时佩带自给式呼吸器。