《pecvd技术》ppt课件

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1、SiNx:H减反射膜和PECVD技术赵亮2021/7/151内容1.SiNx:H简介2.SiNx:H在太阳电池中的应用3.PECVD介绍4.SiNA系统5.安全规则2021/7/1521.SiNx简介正常的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。2021/7/1531.SiNx简介物理性质和化学性质：结构致密，硬度大能抵御碱金

2、属离子的侵蚀介电强度高耐湿性好耐一般的酸碱，除HF和热H3PO42021/7/1541.SiNx简介Si/N比对SiNx薄膜性质的影响电阻率岁x增加而降低折射率n随x增加而增加腐蚀速率随密度增加而降低2021/7/1552.SiNx在太阳电池中的应用自从1981年（Hezel），SiNx开始应用于晶体硅太阳电池：*减反射膜*钝化薄膜（n+发射极）2021/7/1562.SiNx在太阳电池中的应用WhySiNx优良的表面钝化效果高效的光学减反性能（厚度和折射率匹配）低温工艺（有效降低成本）含氢SiNx:H可以对mc-S

3、i提供体钝化2021/7/1572.SiNx在太阳电池中的应用减反膜的作用2021/7/1582.SiNx在太阳电池中的应用为什么需要钝化？2021/7/1592.SiNx在太阳电池中的应用2021/7/15102.SiNx在太阳电池中的应用热氧化二氧化硅和PECVD氮化硅钝化效果的比较2021/7/15113.PECVDPECVD=PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition即“等离子增强的化学气相沉积”，是一种化学气相沉积，其它的有HWCVD，LPCVD，MOCVD等。PECVD是借

4、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，在基片上沉积出所期望的薄膜。2021/7/15123.PECVDWhat’sPlasma?什么是等离子体？地球上，物质有三态，即：固，液，气。其共同点是由原子或分子组成，即基本单元是原子和分子，且为电中性。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，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。20

5、21/7/15133.PECVDPECVD技术原理是利用低温等离子体作能量源，样品置于低气压下辉光放电的阴极上，利用辉光放电（或另加发热体）使样品升温到预定的温度，然后通入适量的反应气体，气体经一系列化学反应和等离子体反应，在样品表面形成固态薄膜。PECVD方法区别于其它CVD方法的特点在于等离子体中含有大量高能量的电子，它们可以提供化学气相沉积过程所需的激活能。电子与气相分子的碰撞可以促进气体分子的分解、化合、激发和电离过程，生成活性很高的各种化学基团，因而显著降低CVD薄膜沉积的温度范围，使得原来需要在高温下才能

6、进行的CVD过程得以在低温实现。2021/7/15143.PECVD其它方法的沉积温度：APCVD—常压CVD，700-1000℃LPCVD—低压CVD,~750℃,~0.1mbar对比PECVD—300-450℃，~0.1mbar2021/7/15153.PECVD特点：PECVD的一个基本特征是实现了薄膜沉积工艺的低温化（<450℃）。因此带来的好处：节省能源，降低成本提高产能减少了高温导致的硅片中少子寿命衰减2021/7/15163.PECVDPECVD的种类：直接式—基片位于一个电极上，直接接触等离子体（低频

7、放电10-500kHz或高频13.56MHz）间接式—基片不接触激发电极（如2.45GHz微波激发等离子）2021/7/15173.PECVD直接式的PECVD2021/7/15183.PECVD间接式PECVD2021/7/15193.PECVD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。2021/7/15203.PECVDIn-linePE

8、CVD示意图2021/7/15214.SiNA系统SiNA是德文Silizium（硅）-Nitrid（氮）-Anlage（处理系统）的缩写。它是专门利用PECVD过程来沉积氮化硅薄膜的系统，最初SINA系统只用于研究。SiNA系统是一个模块化的在线生产系统，主要用于太阳电池减反膜的沉积。生产公司：Roth&RauAG等离子产生方式：微波（2.4