電池片的制作工藝

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擴散工藝

擴散目的

在來料硅片 P 型硅片的基礎上擴散一層 N 型磷源，形成 PN 結。

擴散原理

POCl 3 在高溫下 （ > 600 ℃ ） 分解生成五氯化磷 （ PCl 5 ） 和五氧化二磷 （ P 2 O 5 ）， 其反應式如下 ：

5POCl 3=3PCl 5 P 2 O 5

生成的 P 2 O 5 在擴散溫度下與硅反應 ， 生成二氧化硅 （ SiO 2 ） 和磷原子 ， 其反應式如下 ：

2P 2 O 5 5Si = 5SiO 2   4PPOCl 3

熱分解時，如果沒有外來的氧（ O 2 ）參與其分解是不充分的，生成的 PCl5 是不易分解的，并且對硅有腐蝕作用，破壞硅片的表面狀態(tài)。但在有外來 O2 存在的情況下， PCl 5 會進一步分解成 P2O 5 并放出氯氣（ Cl 2 ）其反應式如下：  

4PCl 5 5O 2=2P 2 O 5 10Cl 2  

生成的 P 2 O 5 又進一步與硅作用，生成 SiO 2 和磷原子，由此可見，在磷擴散時，為了促使 POCl3 充分的分解和避免 PCl 5 對硅片表面的腐蝕作用，必須在通氮氣的同時通入一定流量的氧氣。就這樣 POCl 3 分解產(chǎn)生的 P 2 O 5 淀積在硅片表面， P 2O 5 與硅反應生成 SiO 2 和磷原子，并在硅片表面形成一層磷 - 硅玻璃，然后磷原子再向硅中進行擴散。

影響因素

1 ．頻率

射頻 PECVD 系統(tǒng)大都采用 50kHz~13.56 MHz 的工業(yè)頻段射頻電源。較高頻率（ >4MHz ）沉積的氮化硅薄膜具有更好的鈍化效果和穩(wěn)定性。

2 ．射頻功率

增加 RF 功率通常會改善 SiN 膜的質量。但是，功率密度不宜過大，超過 1W/cm2 時器件會造成嚴重的射頻損傷。

3 ．襯底溫度

PECVD 膜的沉積溫度一般為 250 ～ 400 ℃ 。這樣能保證氮化硅薄膜在HF 中有足夠低的腐蝕速率，并有較低的本征壓力，從而有良好的熱穩(wěn)定性和抗裂能力。低于 200 ℃ 下沉積的氮化硅膜，本征應力很大且為張應力，而溫度高于 450 ℃ 時膜容易龜裂。

4 ．氣體流量

影響氮化硅膜沉積速率的主要氣體是 SiH4 。為了防止富硅膜，選擇NH3/SiH4=2~20 （體積比）。氣體總流量直接影響沉積的均勻性。為了防止反應區(qū)下游反應氣體因耗盡而降低沉積速率，通常采用較大的氣體總流量，以保證沉積的均勻性。

5 ．反應氣體濃度

SiH4 的百分比濃度及 SiH4/NH3 流量比，對沉積速率、氮化硅膜的組分及物化性質均有重大影響。

理想 Si3N4 的 Si/N ＝ 0.75 ，而 PECVD 沉積的氮化硅的化學計量比會隨工藝不同而變化，但多為富硅膜，可寫成 SiN 。因此，必須控制氣體中的 SiH4 濃度，不宜過高，并采用較高的 SiN 比。除了 Si 和 N 外， PECVD 的氮化硅一般還包含一定比例的氫原子，即 SixNyHZ 或 SiNx :H 。

6 ．反應壓力、和反應室尺寸 等都是影響氮化硅薄膜的性能工藝參數(shù)。

電池片各工序影響因素及異常情況

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電池片各工藝流程危害要素及異?，F(xiàn)象 

一回清理危害要素 

1.溫度 

溫度過高，先就是說IPA不太好操縱，溫度一高，IPA的蒸發(fā)迅速，汽泡印就會隨著出現(xiàn)，那樣就大大減少了PN結的合理總面積，反映加重,還會出現(xiàn)影片的飄浮，導致殘片率的提升?？煽匦运剑赫{整設備的設定，能夠非常好的調整溫度。 

2.時間金字塔式隨時間的轉變：金字塔式慢慢冒出；表層上基礎被小金字塔式遮蓋，少數(shù)剛開始成才；金字塔式滿布的絨面早已產(chǎn)生，僅僅尺寸不勻稱，透射率也降至較為低的狀況；金字塔式向外擴大企業(yè)兼并，容積慢慢澎漲，規(guī)格趨向平等，透射率略微降低。可控性水平：調整機器設備主要參數(shù)，能夠精準的調整時間。 

3.IPA1.幫助氡氣的釋放出來。2.變?nèi)鮊aOH水溶液對硅片的浸蝕幅度，調整各向系數(shù)。純NaOH水溶液在高溫下對分子排序較為稀少的100晶面和較為高密度的111晶面毀壞較為大，每個晶面被浸蝕而消溶，IPA顯著變?nèi)鮊aOH的浸蝕抗壓強度，提升了浸蝕的各向異性，有益于金字塔式的成型。酒精含水量過高，堿水溶液對硅水溶液浸蝕工作能力越來越太弱，各向異性系數(shù)又趨向3。可控性水平：依據(jù)初次配液的含水量，及每一次大概耗費的量，來填補足量的液體，線性度不高。