PECVD 工艺操作规程(暂行)车间:电池车间编制:审核:审定:批准:时间:2010年7月5日为更好地保证PECVD镀膜的生产正常进行,稳定生产工艺,提高PECVD工序产品质量,进一步保证电池产品性能,特制定本作业指导书,以使操作人员的工艺操作有章可循,规范统一,同时,为新员工的上岗培训提供教材参考。
一、工艺目的二、使用范围三、责任四、设备及工具五、材料与工艺气体六、工艺描述1、工艺原理2、工艺条件3、工艺方案七、工艺准备1、工艺洁净准备2、设备准备3、原材料准备4、工装工具准备八、工艺操作1、工艺循环2、装载3、卸载九、测试膜厚及折射率十、安全、规范操作十一、记录及转交附1 椭偏仪操作规程PECVD工艺操作规程一、工艺目的：在硅片表面沉积一层起减反射和钝化作用的氮化硅膜二、适用范围电池车间PECVD工序OTB设备三、责任本工艺操作规程由工艺工程师负责四、设备及工具OTB设备、石墨舟、高温隔热手套、PVC手套、口罩、镊子、不锈钢桌架、椭偏仪、机械手五、材料与工艺气体湿法刻蚀后合格的多晶硅片、硅烷、氨气\氩气、氮气、压缩空气。
六、工艺描述1、工艺原理6.1工艺原理本工艺过程是利用稳定持续的氩气氛围的直流电弧放电，氩轰击硅烷（SiH4)和氨气（NH3）将其激发为等离子体状态，Si原子与N原子以一定的比例沉积到硅片表面形成一层氮化硅（Si3N4）薄膜，起到减反射和钝化的作用。
反应如下：3SiH4+ 4NH3====Si3N4+12H2↑实际上生成物并不是完全的氮化硅（Si3N4），其中还有一定比例的氢原子（H），所以严格的分子式应为SixNyHz2、工艺条件冷却水压强为0.4-0.6MPa，氮气压强为5-7 bar,压缩空气压强4-6 bar，硅烷压强为40psi，氨气压强为40psi，温度400℃。
PSI表示磅每平方英寸。
七、工艺准备1、工艺洁净管理操作时戴洁净的手套、口罩，并且保证每班清理现场及设备卫生，以保证车间的洁净度。
2、设备准备确认设备正常运行：工艺温度、冷却水压力、特气压力及流量等。
3、原材料准备检查湿法刻蚀后的硅片，将合格硅片放入石墨舟准备生产。
不合格片不能投入，常见的不合格片包括崩边、缺角、裂纹、锯痕、斑点、尺寸不合格等。
4、工装工具准备备齐用于工艺生产的石墨舟、隔热手套、PVC手套、口罩、镊子等。
八、工艺操作1、工艺循环首先选择工艺方案，进行工艺循环，此过程为自动运行。
注意事项：工艺过程中应注意检查设备运行情况，气体流量、加热温度、微波泄漏等参数情况。
2、装卸载自动转载、卸载操作及注意事项详见“OTB机械手操作规程”3、将合格硅片与随工单一起转下工序。
常见不合格硅片有崩边、缺角、裂纹、碎片、变色、斑点、穿孔、颜色不均匀等。
九、测试膜厚及折射率PECVD工序每4小时测一次，每次取一排(两片)按照由内到外的方向每片测试三个点,绒面硅片经PECVD镀膜后减反射膜厚度目标平均值为92±2nm；表面折射率平均目标值为2.05±0.03，合格范围为2.0-2.15，超出目标范围应当立即通知当班技术员进行调整处理。
减反射膜厚度单点超出85-97nm或折射率单点超出1.95-2.16应当对PECVD进行调整或维护。
维护周期为90小时，不得超过120小时。
十、安全、规范操作1、员工须经相关专业培训后方能上岗，且严格按照本工序设备安全操作规程和工艺指导书作业。
2、硅片的装卸应该在标准为三十万级的洁净环境下进行，注意保持车间及操作台洁净度，进车间前要风淋，进出车间时随手关门，在工作岗位时要佩戴好PVC手套和口罩。
3、员工操作时不可触摸硅片表面，PECVD装载区操作人员向载片盒内取放SE后硅片时，必须使用镊子，镊子要保持洁净；4、SE后非镀膜面边缘有很明显的刻蚀痕迹，切勿将硅片放反，以免造成不合格电池，无法确认的作为表面挑出。
5、PECVD装载区操作人员应时刻注意PECVD设备的运行状况，经常观察设备电脑界面的工艺参数的变化情况，遇有异常情况尤其是工艺腔室漏气，立即通知卸载区操作人员停止下传硅片并通知印刷工序停止印刷本设备已下传硅片，同时通知班组长与技术人员处理。
6、PECVD卸载区操作人员注意将镀膜后表面不合格片及其他各种不合格挑出，当表面不合格比例较高时要及时通知班组长及当班技术人员进行处理。
表面不合格硅片分类放置包装，上交二级库。
十一、记录及转交将合格的硅片按批次摆放整齐，填写好随工单一起转入下道工序。
务必如实完整记录随工单并及时按照要求下传。
附1椭偏仪操作规程一.目的使用椭偏仪测量经PECVD镀膜后的SiN膜的厚度(d)和折射率(n)。
二.适用范围适用于CENTECH公司的SE 400advanced型号的椭偏仪。
三.设备主要性能及相关参数3.1 设备型号：SE 400advanced3.2 设备构成：A 光学系统部分：由支架、定位显微镜、线偏振光发射器（包括632.8nm激光源）、椭圆偏振光接受和分析器组成。
此部分完成整个光学部分的测试。
B PC机部分。
此部分完成数据的分析和输出。
四.运行前的检查主要检查设备光学仪器部分是否损坏和电脑是否可正常使用。
五. 设备操作1. 启动软件将椭偏仪控制器和PC的电源打开，为了仪器快速可用和延长激光器寿命，推荐将椭偏仪控制器连续运转。
SE 400advanced程序通常被安装在文件夹：C:\program files\SE 400Adv\ApplicationFrame\SiAFrame.exe.使用资源管理器或者直接双击桌面的SE 400advanced图标，启动软件。
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-1: SE 400advanced图标软件打开时会自动进入上次退出时的登陆用户界面。
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-2: SE 400advanced 用户认证通过菜单"Logon"，能够添加、更改或删除用户和用户权限。
2. 用户主窗口1342 Fig. 错误!文档中没有指定样式的文字。
-3: SE 400advanced主窗口最后一次使用的模式会被自动加载。
通过菜单，工具栏或模式列表，能够选择另外的模式。
在软件界面的右下角，一个图标（2）用来显示椭偏仪控制器的连接状态，它通常显示为绿色。
如果显示不为绿色，请检查椭偏仪和控制器之间的网络连接是否正常，并检查屏幕右下角的任务栏的网络状态。
3. 样品测试1）在recipe下拉菜单中选择08 Si3N4 on silicon 100 nm .2）将样品平放于测试台，并定位3）通过按来开始测量，测量完成后，结果被显示在主结果区（3）和protocol区（4）。
4. 测量选项在"Measurement options"页面中，能够按照测量的数值计算方法、数值极限和结果报告，对一些设定进行更改。
此外，设定入射角度和对多角度测量所使用角度的选择，也能够在这里进行。
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-4: 模式选项(测量)测量任务Psi，Delta 椭偏角度的测量。
Substrate ns，ks 使用free surface.模型时，基底的复折射率。
Thickness使用单层透明膜模型，并指定膜层折射率和基底折射率时，膜层的厚度；开始膜厚由用户给出或由CER测量给出。
Thickness + n使用单层膜模型时，膜层的厚度和折射率(基底的复折射率作为固定值) 。
开始膜厚由用户给出或由CER测量给出。
Thickness + n + absorption多角度测量情况下，膜层的厚度、折射率和吸收系数，使用“Thickness + n”模型，椭偏仪需要用多角度测量。
Two layers 多角度测量情况下，双层膜的厚度。
5. 模型选项页面"Model"包含了所有对测量进行分析的参数。
软件所使用的默认模型为在吸收基底上的三层吸收膜。
模型的参数能够被直接输入在相应的区域，另一种方法是使用SENTECH材料库，可通过膜层名字右边的按钮使用材料库。
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-5: 模式选项(模型)Fig. 错误!文档中没有指定样式的文字。
-6: SE 400advanced 材料库模型参数的描述在下表给出：Ns 基底折射率Ks 基底吸收系数Na 周围环境的折射率(空气: n=1)Ka 周围环境的吸收系数(空气: k=0)Tab. 错误!文档中没有指定样式的文字。
-1: 三层膜模型的参数总结6.退出软件点击右上角的按钮，关闭SENTECH软件界面，就可以退出SE 400advanced程序。
六. 注意事项1. 被测片放于测试台，测试时注意片子不要移动，以使测试准确。
2. 测试时若参数有较大偏差（n 约为2.05-2.11，d约为84-92nm），应先考虑PECVD 工艺问题，再考虑椭偏仪本身是否测试准确。
3. 测试时其Degree of polarization(偏振度)应大于0.996。
4. 定期检查光路准确情况：1）首先在70度位置测量SiO2标准片，看是否在误差范围内。
2）70度时在Service and configaration窗口内看其图形是否对准情况，黄、红两图形应重合，其Symmetry 应大于0.996。
5. 氦氖激光器电源不能频繁的关闭和打开。
开机时应先确认氦氖激光器电源关闭，再接通电源，然后才能打开激光器电源（断电时应注意关闭激光器电源）。
6. 平时应保持设备的整洁。