刻蚀间工艺培训2ppt课件

1、 刻蚀工艺培训刻蚀工艺培训 热探针和N型半导体接触时，传导电子将流向温度较低的区域，使得热探针处电子短少，因此其电势相对于同一资料上的室温触点而言将是正的。同样道理，P型半导体热探针触点相对于室温触点而言将是负的。此电势差可以用简单的微伏表丈量。热探针的构造可以是将小的热线圈绕在一个探针的周围，也可以用小型的点烙铁。检测检测化学腐蚀 在半导体消费中，半导体资料或金属等资料与腐蚀液发生化学反响，从而去除资料外表的损伤层或在资料外表获得一定外形的图形过程。湿法刻蚀 湿法刻蚀其实是腐蚀的一种，是对硅片边缘的腐蚀，但不影响太阳电池的工艺构造。 HF/HNO3体系，利用其各向同性腐蚀特性，运用RENA

2、in-line式构造的设备，利用外表张力和毛细作用力的作用去除边缘和反面的N型。简单设备构造与工艺阐明图示 硅在HON3+HF溶液中的腐蚀速率大，而在纯HNO3或纯HF溶液中的腐蚀速率很小。 图：硅在图：硅在70%分量分量HNO3+49%分量分量HF混合液混合液中的腐蚀速率与成分的关系中的腐蚀速率与成分的关系 在低在低HNO3及高及高HF浓度区图右角浓度区图右角区等腐蚀曲线平行于等区等腐蚀曲线平行于等HNO3浓度浓度线线 。在低在低HF高高HNO3浓度区图左下角浓度区图左下角区等腐蚀线平行于区等腐蚀线平行于HF浓度线。浓度线。 根据这一特性，我们可以把常用的酸性腐蚀液通常由不同比率的硝酸HNO

3、3,氢氟酸HF及缓冲液等组成的腐蚀机理分为两步： 1.利用硝酸HNO3氧化硅片外表 Si+2HNO3SiO2+2HNO2 2HNO2NO+NO2+H2O 2.利用氢氟酸HF与氧化硅生成可溶于水的络合物 SiO2+6HFH2SiF6+2H2O 大致的腐蚀机制是HNO3 (一种氧化剂)腐蚀，在硅片外表构成了一层SiO2，然后这层SiO2在HF 酸的作用下去除。 在低HNO3及高HF浓度区，生成SiO2的才干弱而去除SiO2的才干强，反响过程受HNO3氧化反响控制，所以腐蚀曲线平行于等HNO3浓度线 。在低HF高HNO3浓度区，生成SiO2的才干强而去除SiO2的才干弱，反响过程受HF反响控制，所以

4、腐蚀线平行于HF浓度线。 大致的腐蚀机制是先氧化再去除，酸对硅的腐蚀速度与晶粒取向无大致的腐蚀机制是先氧化再去除，酸对硅的腐蚀速度与晶粒取向无关，因此酸腐蚀又称为各向同性腐蚀关，因此酸腐蚀又称为各向同性腐蚀 。 在在HF-HNO3溶液中的刻蚀速率是各向同性，溶液中的刻蚀速率是各向同性，100面的刻蚀速面的刻蚀速率和率和111面的腐蚀速率非常接近。面的腐蚀速率非常接近。 而碱性腐蚀液为典型的各向异性腐蚀，而碱性腐蚀液为典型的各向异性腐蚀，111面的腐蚀速率远远面的腐蚀速率远远大于大于100的腐蚀速率。的腐蚀速率。 刻蚀只腐蚀边缘，而不影响太阳电池的工艺构造，而碱性腐蚀液刻蚀只腐蚀边缘，而不影响太

5、阳电池的工艺构造，而碱性腐蚀液各向异性大，曾经做好的绒面引起更大的差别，不利于后道的工序。各向异性大，曾经做好的绒面引起更大的差别，不利于后道的工序。在低HNO3及高HF浓度区，由于该区有过量的HF可溶解反响产物SiO2，所以腐蚀速率受HNO3的浓度所控制，这中配方的腐蚀剂由于孕育期变化不定，腐蚀反响难以触发，并导致不稳定的硅外表，要过一段时间才会在外表上渐渐地生长一层SiO2。最后，腐蚀受氧化-复原反响速率的控制，因此有一定的取向性。在低HF高HNO3浓度区，这个区域里的HNO3过剩，腐蚀速率取决于SiO2构成后被HF除去的才干，鉴于刚腐蚀的外表上总是覆盖着相当厚的SiO2层30-50，所以

6、这类腐蚀剂是“自钝化的。该区内，腐蚀速率主要受络和物分散而被除去的速率所限制，所以对晶体的结晶学取向不敏感，是真正的抛光腐蚀。 湿法刻蚀的要求：湿法刻蚀的要求： 1，腐蚀速率适当，腐蚀速率适当 2，抛光腐蚀，反响速率无取向性，抛光腐蚀，反响速率无取向性 3，只腐蚀边缘，而不影响太阳电池的工艺构造，只腐蚀边缘，而不影响太阳电池的工艺构造 根据碱性腐蚀，高根据碱性腐蚀，高HF和低和低HF的酸性腐蚀的各自的酸性腐蚀的各自特点，我们发现最正确的刻蚀液为低特点，我们发现最正确的刻蚀液为低HF高高HNO3的的酸性腐蚀液。酸性腐蚀液。 运用RENA in-line式构造，利用外表张力和毛细作用力的作用去除边

7、缘和反面的N型。 用无掩膜的背腐蚀来替代等离子刻蚀分别pn结，背腐蚀运用HF-HNO3。溶液以及一些添加剂，防止了运用有毒性的CF4 气体，背腐蚀太阳电池的反面更平整，其反面反射率优于刻边，背腐蚀太阳电池能更有效地利用长波添加ISC。铝背场比刻边的更均匀，可以提高IQE，从而提高了太阳电池的VOC。刻蚀槽消费multi156硅片图片刻蚀槽硅片消费时正常液面 滚轴滚轴硅片间液面硅片间液面硅片硅片硅片间距硅片间距5-7cm5-7cm此为消费此为消费mono125-150mono125-150硅片时图片硅片时图片硅片完全硅片完全悬空悬空硅片尾部硅片尾部吸附刻蚀吸附刻蚀液液此为消费此为消费mono12

8、5-150mono125-150硅片时图片硅片时图片20529342052934橡胶圈橡胶圈较小较小20511412051141橡胶圈橡胶圈正常正常刻蚀液刻蚀液完全吸完全吸附附此为消费此为消费mono125-150mono125-150硅片时图片硅片时图片硅片刚进硅片刚进入刻蚀槽入刻蚀槽硅片刻蚀硅片刻蚀后，边缘后，边缘水印为反水印为反响生成的响生成的水水一、抽风一、抽风: :抽风在很大程度上会影响到刻蚀槽液面动摇，而刻蚀抽风在很大程度上会影响到刻蚀槽液面动摇，而刻蚀槽任何的液面动摇，对在液面上运转的硅片都有很大影响；槽任何的液面动摇，对在液面上运转的硅片都有很大影响；二、传动速度二、传动速度:

9、 :传动速度决议硅片经过刻蚀槽的时间，也就是决传动速度决议硅片经过刻蚀槽的时间，也就是决议硅片刻蚀的反响时间；议硅片刻蚀的反响时间；三、滚轴和内槽槽边高度程度三、滚轴和内槽槽边高度程度: :滚轴高度决议硅片经过刻蚀滚轴高度决议硅片经过刻蚀槽时的高度，而内槽槽边高度程度决议刻蚀槽液面的大致槽时的高度，而内槽槽边高度程度决议刻蚀槽液面的大致高度，两者的高度差距只需在合理范围内，硅片才干吸附到刻高度，两者的高度差距只需在合理范围内，硅片才干吸附到刻蚀液；蚀液；四、滚轴程度：滚轴程度，四、滚轴程度：滚轴程度，5 5道轨道内运转的硅片才干与刻蚀道轨道内运转的硅片才干与刻蚀液程度面平行，只需平行于程度面，

10、硅片吸附刻蚀液才均匀，液程度面平行，只需平行于程度面，硅片吸附刻蚀液才均匀，也即刻蚀均匀，无过刻或刻不通景象；也即刻蚀均匀，无过刻或刻不通景象；五、硅片覆盖率：硅片覆盖率也就是硅片之间的间距，它决议五、硅片覆盖率：硅片覆盖率也就是硅片之间的间距，它决议硅片间液面外形。刻蚀槽是经过液体的张力将刻蚀液吸附于硅硅片间液面外形。刻蚀槽是经过液体的张力将刻蚀液吸附于硅片上，但硅片间间隙过小，液体就会浸漫到硅片上面，破坏分片上，但硅片间间隙过小，液体就会浸漫到硅片上面，破坏分散面。同时，过高的覆盖率还会使刻蚀槽液面升高。散面。同时，过高的覆盖率还会使刻蚀槽液面升高。一号洗槽采用循环水喷淋，上下各两道一号洗

11、槽采用循环水喷淋，上下各两道水刀冲洗硅片两面后，风刀吹去硅片上水刀冲洗硅片两面后，风刀吹去硅片上面残液水源为面残液水源为rinse 2rinse 2溢流水。溢流水。上水刀上水刀下水刀下水刀风刀风刀碱洗槽采用碱洗槽采用5%KOH5%KOH溶液喷淋，上下各溶液喷淋，上下各两道水刀冲洗硅片两面后，风刀吹去硅两道水刀冲洗硅片两面后，风刀吹去硅片上面残液。片上面残液。上水刀上水刀上水刀上水刀风刀风刀泵泵过滤器过滤器硅片运转平面硅片运转平面碱液流动方向碱液流动方向冷却水流动方向冷却水流动方向槽壁槽壁喷淋头喷淋头槽内液面槽内液面高于溢流口的溶液高于溢流口的溶液从溢流管排掉从溢流管排掉二号洗槽采用循环水喷淋，

12、上下各两道二号洗槽采用循环水喷淋，上下各两道水刀冲洗硅片两面后，风刀吹去硅片上水刀冲洗硅片两面后，风刀吹去硅片上面残液水源为面残液水源为rinse 3rinse 3溢流水溢流水 。上水刀上水刀下水刀下水刀风刀风刀氢氟酸槽采用氢氟酸槽采用5%HF5%HF溶液喷淋浸泡，上溶液喷淋浸泡，上下各四道水刀冲洗硅片两面后，风刀吹下各四道水刀冲洗硅片两面后，风刀吹去硅片上面残液去硅片上面残液氢氟酸循环氢氟酸循环喷淋使反响喷淋使反响充分充分HF bath去去PSG 硅片完硅片完全浸泡在溶全浸泡在溶液里液里过滤器过滤器泵泵硅片运转平面硅片运转平面氢氟酸液流动方向氢氟酸液流动方向内槽液面内槽液面外槽液面外槽液面喷淋头喷淋头三号洗槽采用循环水喷淋水源为纯水喷雾落进槽三号洗槽采用循环水喷淋水源为纯水喷雾落进槽内水内水 ，上下各两道水刀冲洗硅片两面后，上下，上下各两道