PECVD 原理 應用 與 設備.ppt

PECVD 技術的主要運用. PECVD 與各產業的運用. PECVD 設備類型的說明. PECVD 技術的主要運用. PECVD 製程的主要運用 在射频电源(RF)产生的电磁场作用下，反应气体电离产生电子。经过多次碰撞，产生大量光子、电子、带电离子或化学性质活泼的活性基团(如SiO、SiH、NH等基团) ，形成高密度的等离子体。活性基团在样品表面发生反应，形成薄膜。 主要有下述 2個化學式。 PECVD装置示意图 PECVD 與各產業的運用. PECVD 設備製程 與 半导体 PECVD技术是上世纪70年代初发展起来的新工艺，主要是为了适应现代半导体工业的发展，制取优质介质膜。 现代科技对半导体器件的可靠性和稳定性要求越来越高，为了防止器件制造过程中的表面玷污，必须进行表面钝化。 用PECVD法制备的钝化膜的沉积实在低温下（200～400℃）进行的，钝化效果好，失效时间长，具有良好的热学和化学稳定性。 PECVD 設備製程 與 TFT-LCD 80年代末随着TFT-LCD产业的兴起。 PECVD技术在TFT-LCD领域应用最广的是RF-PECVD系统。在低温，大面积镀膜方向上具备其他CVD镀膜无可比拟的优势，进一步推进了平板显示业的发展，更新，基板尺寸更大的生产线被制造出来。 从1世代的in-line生产线、batch-type生产线 到目前已投入运营的8世代 Cluster生产线， 以及正在研制的更高世代的生产线 PECVD 與 Solar Cell领域 SiN 膜 在太阳电池工艺中的应用 一:减少 晶体硅 表面对可见光的反射 二:晶体硅 表面钝化作用。 SiN 在 Solar Cell運用說明一: 为了降低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。 SiN 在 Solar Cell運用說明 二: 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最用，其一是减少表面对可见光的反射；其二，表面钝化作用。 PECVD 設備類型的說明. PECVD 設備類型?In-Line设备 In-Line设备是最早应用于TFT-LCD制造的生产线 类型，基板成膜时竖立在腔室内，膜内不易产生particle。 生产节拍较长，随着基板尺寸的不断增加， In-Line设备渐渐被其他类型的设备所取代。 In-Line设备的机构示意图 适于规模生产的Direct-PECVD 装置原理示意图 Shimadzu 的Direct PECVD 设备的外形图 PECVD 設備類型? Batch type Batch type的PECVD设备的优点是可同时对多片基板进行镀膜，产量大，但从镀膜的均匀性上看不如单片式成膜设备。 Batch type类型的PECVD结构示意图 PECVD 設備類型? Cluster type 5世代以上的TFT-LCD 厂家几乎都采用这种结构的设备。这种设备的优点是采用单片成膜方式，各成膜腔室共用一个传输腔室，却又各自独立，当任意一个成膜腔室出现故障时，其他腔室不受影响。 成膜质量较好，但膜内容易残留particle，镀膜达到一定数量后，需要应用RPSC（Remote Plasma Source Clean）对腔室进行清洗，以实现降低 particle的目的。这种结构的PECVD系统，目前应用最广泛。 Cluster类型的PECVD設備照片 Cluster类型的生产线结构示意图 PECVD 設備製程 與 Solar Cell领域 PECVD 設備製程 與 Solar Cell领域 PECVD 設備製程 與 Solar Cell领域 PECVD 設備製程與 Solar Cell领域 *