低温条件下沉积的氮化硅薄膜对非晶硅薄膜钝化性能的影响分析

采用微波远程等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备,开展低温条件下(≤200℃)氮化硅(SiNx)薄膜沉积工艺的研究。在n型单晶硅片双面沉积i型非晶硅(a-Si:H)和n型微晶硅(μc-Si:H)薄膜后,再双面沉积SiNx薄膜。研究了SiNx薄膜沉积工艺中加热温度、硅烷(SiH4)与氨气(NH3)比例、微波功率等工艺参数对硅片少子寿命和一个标准太阳强度下潜在的开路电压(one sun implied open circuit voltage,iVoc)的影响,得到了最佳工艺参数:加热温度160℃、SiH4与NH3比例0.33、微波功率3600W。在该工艺条件下,沉积SiNx薄膜后,硅片平均少子寿命从4261μs上升至6570μs,提升幅度54.2%; iVoc从0.7513V上升至0.7603V,提升了0.009V;将沉积了SiNx薄膜的硅片浸入质量分数10%的氢氟酸(HF)溶液中进行耐腐蚀性测试,腐蚀速率约为1.25nm/s。