为什么HoFCVD完全不用NF3气体

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分类：技术服务
作者：Haibin Huang
来源：
发布时间：2025-03-19
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图1. (a)PECVD镀膜原理示意图

(b) HoFCVD镀膜原理示意图

要理解这一问题，需先要理解：为什么PECVD必须要用到NF₃？在PECVD中，气体分子在高频交变电场作用下电离，形成带电活性基团，溅到衬底上成膜。承载高频交变电场的两个电极为：一是馈入射频源且起到进气匀气功能的shower head （喷淋头），二是同时作为载板和加热硅片作用的载板。这两个电极之间形成了一个电磁波的“场”。在镀膜过程中，喷淋头表面和载板表面，以及腔体内很多的区域均会被镀上薄膜，还会生成很多的粉尘颗粒。当颗粒量累计到一定程度后，会使得落在硅片表面的颗粒量超标，进而导致电池性能下降；另外，在喷淋头和载板上沉积的过厚的薄膜会影响两个极板之间的放电反应，导致镀膜性能发生变化。所以PECVD工作一段时间后（~2-3天）必须将腔体、喷淋头和载板上镀的膜和粉尘刻蚀清理干净。目前，最优的办法是用NF₃气体进行原位清洗，起辉后刻蚀掉所有的粉尘和镀的膜层。所以，NF₃气体是PECVD不可或缺的一种特气，且消耗量很大（因为要将所有镀的膜层刻蚀干净）。

在汉可HoFCVD设备中，一是不会有粉尘的产生（可参考汉可出品的文章：为什么HoFCVD不产生粉尘）；二是载板不是反应的电极，不需要传导电磁波，甚至不需要导电。在腔体中其他位置镀上的膜层也是类似情况，镀膜厚度的增加不会影响热丝的反应进行。所以，HoFCVD不需要NF₃进行原位清洗。

汉可的HoFCVD装备完全不需要配置NF₃。这不仅仅是减少了特气本身的成本，还会带来厂务端的大量节省：减少了特气站的存储总量和特气瓶的更换频率，减少了尾气处理装置（Scrubber、喷淋洗涤塔）的配置和消耗。另外，NF₃有毒、且有腐蚀性，完全不用NF₃，大大提高了设备使用的安全性和整个工厂的安全程度；而且降低了对设备的腔体材料，气路管道等防腐蚀性能的要求。绿色环保，节能减排，意义重大！

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