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---艾佩科（上海）气体有限公司 徐学强 2019年 6月 5日 半导体隧穿钝化技术中的工艺气体 1 TOPCon/隧道氧化层钝化接触 • TOPCon技术是在电池背面制备一层超薄的隧穿氧化层和一层高掺杂 的多晶硅薄层，二者共同形成了钝化接触结构。 2 我们的关注 1. 硼扩散 2. 扩散清洗 3. ALD沉积 Al2O3 4. SiNx层 5. 多晶硅膜 6. 原位掺杂源 3 1.1 硼扩散的关键工艺气体 ---三溴化硼 /BBr3 4 • 三溴化硼为无色或稍带黄色的具有强烈刺激臭味的发烟液体。 • 电子级三溴化硼用于半导体集成电路、太阳能电池、半导体分离器件 等行业中作为 P型掺杂源，通过热扩散对晶体硅进行 P型掺杂。是制 造 N型电池的主要原料。 • 在恒温器中，通过鼓泡形式，掺杂硼源。 • 三溴化硼还是制造高纯硼及其他有机硼 化物的原料。 1.2 硼扩散的关键工艺气体 ---BCl3/三氯化硼 • 无色发烟液体或气体，有刺激性酸味，遇水分解生成氯化氢和硼酸， 熔 点 -107.3℃ 沸点 12.5℃ 。 • 可用以制造高纯硼、有机合成用催化剂、硅酸盐分解时的助熔剂、可 对钢铁进行硼化，半导体的掺杂源，合金精制中作为除氧剂、氮化物 和碳化物的添加剂。还可用来制造氮化硼及硼烷化合物。 5 1.3 BBr3与 BCL3应用上的区别 BBr3： 优 点：常规扩散源，液体，危险性相对低一些； 缺 点： 1, 对石英腐蚀，石英管使用寿命短； 2, B2O3呈黏状，有副产物，需要 DCE去清洗，维护成本高； 3, 自身成本高； BCL3: 优 点： 1, 无腐蚀性（石英管使用寿命大幅延长）； 2, B2O3呈颗粒状，含 CI，带自清洁功能； 3, 自身成本低； 缺 点： 1, 气体，危险性比较高； 2, 扩散均匀性稍差； 6 2. 扩散清洗材料 ---反式 -1,2-二氯乙烯 /DCE 7 • 无色略带刺激气味液体， 易燃 。 • 高纯度氯源，主要用于晶圆制造过程中加快硅片氧化和清洗炉管。直 接安装在恒温箱内使用，比起传统方式清洗，更加方便快捷，并且降 低炉管的损坏率； • 是太阳能、半导体、分立器件、微机电系统（ MEMS）、光伏制造业 所需的电子化学品。 与 BBr3一样的石英瓶包装。 3.1 Al2O3沉积材料 ---三甲基铝 /TMA • PERC电池使用 PECVD或 ALD机台沉积氧化铝（ Al2O3）钝化膜 ；在集成电路制造，用于沉积 High-K材料介质薄膜。 14.2kg/22L 72kg/110L 300kg/500L 8 3.2 TMA在 ALD工艺中的应用 9 • 沉积 Al2O3方法： ALD、 PECVD、 Solgel、 Sputtering； • (CH3)3Al+ O2/O3/H2O Al2O3 • 表现：高质量的钝化性能； • 机理：良好的化学钝化和场效应钝化； 其中：化学钝化源于降低了表面缺陷密度（ Dit） 场效应钝化：通过大量在 c-Si/Al2O3界固化了的负电荷 (Qf)电场屏蔽少数载流 子来实现的。 4. SiNx层 ---SiH4+NH3制备氮化硅层 氮化硅层的影响因素： SiH4/NH3流比、沉积时间、 总流量、温度、 功率等。 10 5. 多晶硅膜层 --- LPCVD通硅烷生长多晶硅膜 • 硅烷热解原理： • 优点： 1，均匀性好； 2，含氧量低； 3，表面不起雾 4，生产量大 影响因素：温度、硅烷浓度、反应压力 11 6. 原位掺杂源 ---磷烷 /PH3 • 磷烷：无色气体，有蒜臭味，剧毒。 • PH3形态：纯 PH3； PH3混合气； 负压 PH3； 来源：磷烷气体已经国产化，交货周期及成本均大幅下降； 12 我们的努力 1，品种齐全，尽可能地降低成本 BBr3产能： 100t/a BCL3产能： 100t/a DCE产能： 100t/a TMA供应能力： 200t/a （全球最大的 TMA生产线，韩国） 2，品种保证 先进的提纯技术和国际最先进的检测设备（ ICP-MS、 GC 、 NMR） 。 3，安全保障 危化品车队，安全培训，为客户上门换瓶服务。 13 谢 谢！ 14