等离子刻蚀-培训教程ppt课件

1、等离子刻蚀工艺等离子刻蚀工艺1 1 概述概述2 2 等离子刻等离子刻蚀蚀根本原理根本原理3 3 等离子刻等离子刻蚀蚀根本工根本工艺艺4 4 刻刻蚀蚀后硅片后硅片检验检验目目 录录1.1 1.1 太阳能电池片消费工艺流程太阳能电池片消费工艺流程分分选测试选测试PECVDPECVD一次清洗一次清洗二次清洗二次清洗烧结烧结印刷印刷电电极极等离子刻等离子刻蚀蚀检验检验入入库库分散分散概述概述1.2 1.2 等离子刻蚀工艺的目的等离子刻蚀工艺的目的概述概述将将PNPN结周边刻蚀结周边刻蚀P P型衬底型衬底2.1 2.1 等离子体等离子体等离子刻蚀根本原理等离子刻蚀根本原理等离子体等离子体PlasmaPl

2、asma的含的含义义包含足包含足够够多的正多的正负电负电荷数目近于相等的荷数目近于相等的带电带电粒子粒子的物的物质质聚集形状。聚集形状。 由于物由于物质质分子分子热热运运动动加加剧剧，相互，相互间间的碰撞就会使的碰撞就会使气体分子气体分子产产生生电电离，离，这样这样物物质质就就变变成由自在运成由自在运动动并相互作用的正离子和并相互作用的正离子和电电子子组组成的混合物成的混合物( (蜡蜡烛烛的火的火焰就焰就处处于于这这种形状种形状) )。我。我们们把物把物质质的的这这种存在形种存在形状称状称为为物物质质的第四的第四态态，即等，即等离子体离子体(plasma)(plasma)。由于。由于电电离离过

3、过程中正离子和程中正离子和电电子子总总是成是成对对出出现现，所以等离，所以等离子体中正离子和子体中正离子和电电子的子的总总数大致相等，数大致相等，总总体来看体来看为为准准电电中性。中性。液液态态固固态态气态气态等离子体等离子体2.2 2.2 刻蚀机构刻蚀机构等离子刻蚀根本原理等离子刻蚀根本原理射频电源辉光放电射频电源辉光放电辉光放电是由大量中等能量辉光放电是由大量中等能量15eV15eV的电子激的电子激发中性原子，电子前往基态发中性原子，电子前往基态时释放的光辐射。时释放的光辐射。射频电源射频电源2.2 2.2 刻蚀方程式刻蚀方程式等离子刻蚀根本原理等离子刻蚀根本原理为何处在等离子体环境下进展

4、刻蚀为何处在等离子体环境下进展刻蚀在我们的工艺中，是用在我们的工艺中，是用CF4CF4和和O2O2来刻蚀分散后的来刻蚀分散后的硅片，其刻蚀原理如下：硅片，其刻蚀原理如下： CF4 = CFx CF4 = CFx* * + (4-x) F + (4-x) F* * (x3) (x3) Si + 4 F Si + 4 F* * = SiF4 = SiF4 SiO2 + 4 F SiO2 + 4 F* * = SiF4 + O2 = SiF4 + O2反响的本质，突破反响的本质，突破C-FC-F、Si-SiSi-Si键，构成挥发性的键，构成挥发性的Si-FSi-F硅卤化物。硅卤化物。 CF +Si

5、Si = Si-F + CF +Si Si = Si-F + 17kcal/mol17kcal/mol反响需求一个净正能量，反响需求一个净正能量，CF4CF4本身不会直接刻蚀本身不会直接刻蚀硅。等离子体高能量硅。等离子体高能量的电子碰撞会使的电子碰撞会使CF4CF4分子分裂消费自在的氟原子分子分裂消费自在的氟原子和分子团，使得构成和分子团，使得构成SiFSiF是能量有利的。是能量有利的。2.2 2.2 氧气的作用氧气的作用等离子刻蚀根本原理等离子刻蚀根本原理在在CF4CF4进气中参与少量氧气会提高硅和二进气中参与少量氧气会提高硅和二氧化硅的刻蚀速率。人们以为氧气与碳原氧化硅的刻蚀速率。人们以为

6、氧气与碳原子反响生成子反响生成CO2CO2，这样从等离子体中去掉，这样从等离子体中去掉一些碳，从而添加一些碳，从而添加F F的浓度，这些成为富氟的浓度，这些成为富氟等离子体。往等离子体。往CF4CF4等离子体中每添加等离子体中每添加12%12%的氧气，的氧气，F F浓度会添加一个数量级，对硅的浓度会添加一个数量级，对硅的刻蚀速率添加一个数量级。刻蚀速率添加一个数量级。3.1 3.1 工艺参数工艺参数时间参数时间参数预抽120 Sec辉光540 Sec主抽180 Sec清洗60 Sec送气 150 Sec 充气30 Sec工艺参数工艺参数工艺压力15 Pa辉光功率600 W氧气流量50 SCCMCF4流量300 SCCM压力偏差设置压力偏差设置压力偏差20 Pa等离子刻蚀根本原理等离子刻蚀根本原理4.1 4.1 刻蚀后硅片检验刻蚀后硅片检验刻刻蚀蚀好的硅片周好的硅片周边应边应光滑光滑发发亮亮. .到分到分选测