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帶你解讀PECVD
發布時間:2017-04-26

什么是PECVD

PECVD ( Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition ) -- 等離子體增強化學氣相沉積法。 PECVD:是借助微波或射頻等使含有薄膜組成原子的氣體電離,在局部形成等離子體,而等離子體化學活性很強,很容易發生反應,在基片上沉積出所期望的薄膜。為了使化學反應能在較低的溫度下進行,利用了等離子體的活性來促進反應,因而這種CVD稱為等離子體增強化學氣相沉積PECVD

PECVD的種類:

直接式:

基片位于一個電極上,直接接觸等離子體(低頻放電10-500kHz或高頻13.56MHz.目前市場上主要使用的是40kHz的頻率。


直接式PECVD原理圖

間接式:

基片不接觸激發電極(如2.45GHz微波激發等離子)


間接PECVD原理圖

PECVD設備的優點

PECVD的一個基本特征是實現了薄膜沉積工藝的低溫化(<450)。因此帶來的好處:

? 節省能源,降低成本

? 提高產能

? 減少了高溫導致的硅片中少子壽命衰減

PECVD設備在光伏領域的應用

利用太陽能電池發電是解決能源和環境問題重要途徑之一,目前市場上90%以上的太陽能電池都是晶體硅材料制造而成,制造高效低成本的晶硅電池對于大規模的利用太陽能發電有著十分重要的意義。PECVD設備是實現高效低成本晶硅電池的重要設備之一。

在晶硅電池制造領域,直接式PECVD設備一般指的是管式PECVD,而間接式PECVD設備一般指的是板式PECVD,兩種PECVD均運用于光伏電池生產線。

不管是直接式還是間接式PECVD,普遍都用來生成用于減反射和對硅片起到鈍化作用的氮化硅薄膜。膜厚控制在78-85nm左右,折射率控制在2.00.2.20左右。另外,也可以用PECVD生長SIOxSIONx薄膜。

PECVD設備的性能指標主要包括:生長薄膜的均勻性,致密性,以及設備產能。

一般情況下,板式PECVD的產能及薄膜均勻性要優于管式PECVD,但是管式PECVD的薄膜致密性及鈍化效果要優于板式PECVD

傳統PECVD近況

光伏行業目前處于高速增長期,同時處于規模化擴展階段,各電池片生產廠商需要不斷的擴大生產規模來降低綜合制造成本以增加競爭力。

PECVD設備目前是光伏電池片生產線的產能瓶頸,在增加設備占地面積最小化的條件下現最大可能的增加單臺設備的產能是市場迫切所需的。

隨著技術的不斷發展,管式PECVD的產量在不斷的提升,同時,管式PECVDPM時間要小于板式PECVD,加之管式PECVD對電池片效率的提升要優于板式PECVD,其綜合優勢要大于板式PECVD,所以市場上對高產能管式PECVD設備的需求量巨大。

高產能管式PECVD

晶硅電池市場上對高產能管式PECVD設備的需求量巨大且迫切,高產能管式PECVD順勢產生。它即將為晶硅電池制造商降低綜合成本起到重要作用,為晶硅電池太陽能電池的更快發展創造更大的內生動力。

高產能管式PECVD設備,單臺設備可容納5個工藝管,單管產能已達到400片,幾乎不需增加工藝時間,能適用于156-162mm規格的硅片,單臺產能可滿足110MW以上的生產線,成膜均勻性良好。


多晶硅片上SINx薄膜成膜效果

與傳統PECVD設備相比,有以下優勢:

1.高產能,產能與傳統PECVD相比,提高50%

2.更優的占地面積,占地面積增加最小化的基礎上獲得最大的產能提升,增大了廠房的使用面積,降低了綜合成本。

3.低成本,綜合成本為傳統PECVD75%

4.更低的CoO綜合消耗

5.具備快速鍍膜工藝,提高生產效率。

未來,隨著裝備的技術水平的不斷提高,高產能管式PECVD必將成為晶硅電池生產線的絕對主流產品。 為解決世界能源和環境問題發揮重要作用。


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