扩散工艺培训课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《扩散工艺培训课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 扩散 工艺 培训 课件
- 资源描述:
-
1、扩散工艺培训扩散工艺培训 德鑫工艺部德鑫工艺部扩散目的:形成扩散目的:形成PN结结扩散原理扩散原理 1.1 替位式扩散替位式扩散 硼、磷、砷等杂质原子或离子大小与硼、磷、砷等杂质原子或离子大小与Si原子大小差别不大,它沿原子大小差别不大,它沿着硅晶体内晶格空位跳跃前进扩散,杂质原子扩散时占据晶格格点的正着硅晶体内晶格空位跳跃前进扩散,杂质原子扩散时占据晶格格点的正常位置,不改变原来硅材料的晶体结构。常位置,不改变原来硅材料的晶体结构。磷扩散的扩散方程式为磷扩散的扩散方程式为:N/t=D*2N/x2 N=N(x,t)杂质的浓度分布函数,单位是)杂质的浓度分布函数,单位是cm-3 D:扩散系数,单
2、位是:扩散系数,单位是cm2/s上式已假定上式已假定D是一个常数。事实上,扩散系数是一个常数。事实上,扩散系数D是表征扩散速度的物理常是表征扩散速度的物理常数,随着固体的温度上升而变大,同时还受到杂质浓度、晶体结构等因数,随着固体的温度上升而变大,同时还受到杂质浓度、晶体结构等因素的影响。素的影响。1.2 扩散方式扩散方式1.2.1 恒定源扩散恒定源扩散 整个扩散过程中,整个扩散过程中,硅片周围的杂质浓度恒定,不随时间而改变,硅片硅片周围的杂质浓度恒定,不随时间而改变,硅片表面的杂质浓度表面的杂质浓度Ns保持不变,始终等于源相中的杂质浓度,称这种情况保持不变,始终等于源相中的杂质浓度,称这种情
3、况为恒定源扩散为恒定源扩散。N(x,t)=NSerfc(x/(2*(Dt)1/2)式中式中erfc称作余误差函数,因此恒定表面浓度扩散分布符合余误差称作余误差函数,因此恒定表面浓度扩散分布符合余误差分布。分布。1.2.2 恒量源扩散恒量源扩散 在扩散前,用预扩散或沉积法,使硅片表面具有一定量的杂质源在扩散前,用预扩散或沉积法,使硅片表面具有一定量的杂质源Q,整个扩散过,整个扩散过程中不再加源,因而整个扩散过程中杂质源总量程中不再加源,因而整个扩散过程中杂质源总量Q保持不变,随着扩散深度增加,表保持不变,随着扩散深度增加,表面浓度不断下降,称这种情况为恒量源扩散。面浓度不断下降,称这种情况为恒量
4、源扩散。杂质源限定在硅片表面薄的一层,杂质总量Q是常数。N(x,t)=(Q/(Dt)1/2)*exp(-X2/4Dt)因此限定源扩散时的杂质分布是高斯函数分布。由以上的求解公式,可以看出扩散系数D以及表面浓度对恒定表面扩散的影响相当大。实际扩散过程常介于上述两种分布之间,根据不同工艺或近似高斯分布或近似余实际扩散过程常介于上述两种分布之间,根据不同工艺或近似高斯分布或近似余误差分布。常规太阳电池工艺中,因为扩散较浅,常采用余误差分布近似计算。误差分布。常规太阳电池工艺中,因为扩散较浅,常采用余误差分布近似计算。1.2.3 扩散系数扩散系数 扩散系数是描述杂质在硅中扩散快慢的一个参数,用字母D表
5、示。D大,扩散速率快。D与扩散温度T、杂质浓度N、衬底浓度NB、扩散气氛、衬底晶向、缺陷等因素有关。磷在氧化硅的扩散系数远远小于在硅中的扩散系数。D=D0exp(-E/kT)T:绝对温度;K :波尔兹曼常数;E:扩散激活能;D0:频率因子 太阳电池磷扩散方法大概有三种:三氯氧磷(POCl3)液态源扩散喷涂磷酸水溶液后链式扩散丝网印刷磷浆料后链式扩散目前P4-A栋采用的是第二种扩散方法,其与管式对比情况如下:链式扩散链式扩散管式扩散管式扩散电阻整面均匀性较好,方阻四周高于中心整面均匀性略差,方阻四周低于中心成本磷酸价格较低 三氯氧磷较贵 结深浅较深安全性好磷源毒性大操作方便,利于自动化操作比较麻
6、烦1.3 1.3 扩散方法扩散方法-链式链式但是链式扩散有以下弊端:但是链式扩散有以下弊端:1.链式扩散炉不是一个密闭空间,容易受污染。而且一旦受污染,不易清洗,需要较长一段时间才能恢复。所以良好的清洗效果、保持环境洁净度以及员工的规范操作至关重要。2.虽然链式扩散比较均匀,但由于磷酸水溶液的表面张力,势必导致扩散后硅片四周电阻高于中心电阻,即有边缘效应存在,而且在湿法刻蚀后情况会更加明显,造成最边缘方阻过高。3.要使扩散后硅片方块电阻比较均匀,就要求有良好的磷酸喷涂效果,扩散炉温度要恒定。这对磷酸喷涂稳定性与磷源涂布均匀性要求很高,对设备要求比较苛刻。4.由于在扩散原理或设备上的差异,对el
7、kem等一些特殊硅片的扩散效果很不理想,暂时还未找到比较合适的改善方法。1.3.1 磷酸喷涂效果分析磷酸喷涂效果分析喷涂要求喷涂要求:磷源喷涂后,源液颗粒由于所处条件不同,处于界面的分子与处于体内的分子所受力是不同的。在液体内部的一个水分子受到周围水分子的作用力的合力为零,但在表面的一个液体分子却不如此。其合力方向垂直指向液体内部,结果导致液体表面具有自动缩小的趋势,这种收缩力即是表面张力。当磷酸分散成雾滴喷到硅片表面时如果硅片表面不显示亲水性,就容易受表面张力的影响凝聚成许多小液滴分散在硅片表面,扩散后硅片表面呈花斑状(雪花片)。改善方向:改善方向:1.减小磷酸液滴的表面张力:溶液中加入添加
展开阅读全文