等离子清洗机可解决PECVD工艺石墨舟残留的氮化硅

在光伏太阳能电池的生产制造中，石墨舟是十分重要的作用，其作为装载工具，用于承载硅片并进行PECVD工艺。PECVD全称为等离子增强化学气相沉积，是利用等离子体在较低温度下进行沉积的一种薄膜生长技术，而硅片表面正是需要进行氮化硅镀层，来提高太阳能转化率。在这个过程中，当硅片进行氮化硅镀层时，需要具有导电和导热性较好的装载工具，主要是因为氮化硅薄膜本身是一种绝缘体，具有较高的电阻率，所以装载工具起着非常重要的作用，它不仅是硅片的支撑结构，还能提供良好的导热和导电性能。但如果装载工具的导电和导热性能不佳，会导致氮化硅镀层与装载工具之间的接触电阻增大，从而影响硅片的导电性能和热传导性能。因此，为了确保硅片氮化硅镀层的稳定性和质量，需要选择具有良好导电和导热性能的装载工具，而石墨舟对以上的条件完全符合。石墨舟具有以下优点：1.热膨胀系数小，与硅片相近，所以加热后温度变化时，石墨舟和硅片的热膨胀差异小，避免因热应力导致硅片的损伤。2.化学稳定性好，不易与镀膜介质发生反应，从而保证了镀膜过程的稳定性和硅片的表面质量。3.导热性好，有利于快速冷却和加热，可以更快地进行镀膜和冷却，提高生产效率。4.结构强度高，不易变形或损坏，保证了硅片的稳定性和精度。5.石墨舟的表面质量好，平整、光滑、无孔洞等缺陷，从而可以保证硅片的表面质量和精度。

但是，当硅片表面进行氮化硅镀膜时，石墨舟作为装载工具不可避免的也会沉积上氮化硅薄膜，当薄膜厚度累计到一定程度时将会影响到硅片的镀膜效果。首先，氮化硅的残留将会影响石墨舟的导电和导热性，导电性能不佳，会导致硅片在镀膜过程中出现电位不均、电场分布不均匀等问题，从而影响氮化硅镀层的均匀性和质量；导热性能不佳，会导致硅片在镀膜过程中的温度控制不稳定，从而影响氮化硅镀层的结构和性能。其次，随着使用次数的增加，石墨舟表面沉积的氮化硅会越来越多，这会导致镀膜时电场强度的变化，进而影响镀膜速度以及镀膜厚度，从而导致色差片的产生。例如，当石墨舟表面沉积的氮化硅较厚时，镀膜时电场强度高，镀膜速度快，尤其硅片与石墨舟叶接触处更易使硅片沉积较厚氮化硅，导致硅片镀的膜较厚，硅片颜色偏白，因此不符合质量标准。

面对“如何清除石墨舟上残留的氮化硅”这个问题，整个行业实现了从湿法清洗到干法清洗的选择的过程。湿法清洗成本高、效率低、还易损伤基材，更为关键的是，湿法清洗已经不满足现代工业的工艺要求，因此，更为安全环保的干法清洗技术成为多个行业领域的重要伙伴，等离子清洗技术就是一种既高效又环保的干法清洗方式。

PECVD是通过在两个舟片之间产生辉光放电，分解腔室中的SiH4和NH3气体，形成Si和N的离子，相结合形成SiNx分子，沉积在硅片表面，达到其镀膜目的。而等离子清洗氮化硅，是通过等离子体中的活性物质与氮化硅表面发生碰撞和化学反应，打断氮化硅的化学键，使其分解成气态的硅烷、氮气等物质。同时，等离子体中的高能电子也会对氮化硅进行轰击，进一步促进其分解。等离子清洗机对氮化硅的处理效果是十分显著的，在未处理前，石墨舟表面的氮化硅残质颜色清晰，与石墨舟本质具有明显的差别，且氮化硅残质遍布舟片内外；经等离子体处理后，凭目视观测，石墨舟内外表面已无明显的氮化硅残质，原先残留的部分其颜色已恢复为本质颜色。

（石墨舟处理前）

（石墨舟等离子处理后）

等离子清洗机对处理石墨舟氮化硅残质具有的优势：1.充分清洗，等离子体不受材料的形状和厚度的影响，能够对石墨舟内外进行充分的清洗处理。2.不损伤基体性能，，只作用在材料表面。3.环保无污染，全程干燥的处理方式，不消耗水资源、无需添加化学药剂、不产生污染。4.规格适用广，可根据不用尺寸的石墨舟大小，定制设备容量。