《光伏薄膜沉積》ppt課件-文庫吧
2025-04-21 03:48 本頁面
【正文】 體製程與 VLSI多以濺鍍法取代蒸鍍法 濺鍍 (Sputtering) ? 基本原理（直流濺鍍） ? 氣體輝光放電產(chǎn)生 電漿 ? 帶電正離子經(jīng)電場加速撞擊靶材 ? 靶材被轟擊出原子與離子，原子藉由動(dòng)能及擴(kuò)散原理在晶片表面進(jìn)行沈積 濺鍍種類 ? 直流濺鍍 (DCdiode Sputtering) ? 靶材接陰電極，基材接陽極 ? 沈積率不高 ? 磁控濺鍍 (Magron Sputtering) ? 靶材背面加上磁場 ? 電磁作用會產(chǎn)生二次電子 增加電漿濃度，因而增加沈積率 ? 減少氣體離子對基材與容器壁漫無方向的碰撞 ? 因電離率增加，可減少氣體消耗 ? 非平衡磁控濺鍍（ UBM） [3] 濺鍍種類 ? 高週波濺鍍 (RadioFrequency Sputtering) ? 若靶材為非導(dǎo)體時(shí)，氣體離子撞擊靶材後得不到電子中和，使正電荷累積，與後來的氣體離子排斥 ? 以高週波取代直流電 ? 正離子撞擊靶材（陰極）後，將陰陽極調(diào)換，陰陽變換，此時(shí)電子撞擊變成陽極的靶材，以中和其上的正電荷 ? 反應(yīng)性氣體濺鍍 (Reactive Gas Sputtering) ? 將少許反應(yīng)性氣體如 N2, O2，烷類等，隨同惰性氣體輸入真空腔，使反應(yīng)氣體與靶材原子一起沈積於基底，以改變薄膜成分 ? 封閉式非平衡磁控濺鍍法 蒸鍍法與濺鍍法的比較 What’s Plasmas ? The Fourth State of Matter ? Freely moving charged gas particles, ., electrons and ions.（離子化的氣體） ? Formed at high temperatures. ? Can be accelerated and steered by electric and magic fields. Copyright1994 General Atomics Thin Film Techniques CVD ? Chemical Layer Deposition ? Predominantly used in thin film technology ? Exactly dosed, good thickness control and physical property ? Extremely high purity ? Applicable materials: Silicon Oxide (SiO2), Silicon Nitride(Si3N4), Polycrystalline Silicon, Epitaxy ? Disadvantages: High process temperature (~1250176。C) and toxic gases Various type of CVD ? Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition (APCVD) ? 通常用來沈積磊晶矽及複合半導(dǎo)體材料 ? 在 300～ 450186。C低溫下通過反應(yīng)氣體，可高速沈積二氧化矽 ? 冷壁式以減少壁面沈積 ? 階梯覆蓋性較差 Various type of CVD ? Low Pressure Chemical Vapor Deposition (LPCVD) ? 壓力在 100Pa(~1 torr)以下 ? 通常用來沈積多晶矽 ? 階梯覆蓋性較佳，但沈積速率較慢 ? 熱管壁設(shè)計(jì)，故需定期清理管壁 Various type of CVD ? Plasma Enhanced CVD (PECVD) ? 150~350 176。C ? High energy electrons break the chemical bonds and ionize the molecules of the layer material. ? Better deposition rate and uniformity ? Metal Organic CVD (MOCVD) ? 將氫化物（如砷化三氫）或有機(jī)金屬聚合物（三聚乙基鎵）的反應(yīng)氣體，於流場通過試片置放處進(jìn)行薄膜沈積 CVD薄膜材料與沈積方式 ? CVD常用材料 ? 二氧化矽 (SiO2)：蝕刻阻擋層、隔離層 、 防護(hù)層、犧牲層 ? 磷矽玻璃 (PSG)：防護(hù)層 (如防水氣 )、 犧牲層 ? 多晶矽 (Polycrystalline Silicon)：作為結(jié)構(gòu)層 ? 氮化矽 (Si3N4): 蝕刻保護(hù)層 ? 碳化矽 (Silicon Carbide):作為結(jié)構(gòu)層 ? 鎢 (W)：導(dǎo)體 Polysilicon ? LPCVD: source gas SiH4(矽甲烷， silane), 570650176。C, 100~400 mtorr, 100 197。/min (630 176。C) ? Microstructure depends on deposition condition ? 100% SiH4 source gas, 100 mtorr, temp 570176。C, produces amorphous film ? 100% SiH4 source gas, 100 mtorr, temp 570176。C, produces polycrystalline film ? 600 176。C, g
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