對于poly-Si的沉積，存在與上述4點類似的問題：在石英管內(nèi)，硅烷會在所有溫度超過~600℃的物體表面反應(yīng)沉積硅薄膜。這就造成了：1）“繞鍍”:2）在石英管和石英舟表面沉積很厚的硅薄膜。隨著硅薄膜的增厚，一是會造成石英器件的損壞；二是會造成石英管內(nèi)熱場的變化，使得批次之間的工藝發(fā)生偏差，給穩(wěn)定性生產(chǎn)造成不良影響。

綜上，熱壁式CVD（硼擴、磷擴、LPCVD等）的“繞擴繞鍍”和石英管/舟的損耗問題是原理性問題，只能減弱，無法完全消除。

三、 PECVD設(shè)備“無法完全避免繞鍍”的機理解析：

PECVD—等離子增強化學(xué)氣相沉積，英文名稱：Plasma-Enhanced CVD。在光伏領(lǐng)域，PECVD有石英管式和平板式兩種設(shè)備結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)和細節(jié)的不同是因為應(yīng)用領(lǐng)域和鍍膜層的不同，而針對性設(shè)計演變而成的，但其基本反應(yīng)原理是相同的。

以鍍異質(zhì)結(jié)太陽電池非晶硅薄膜的設(shè)備為例，如圖5所示：在一個真空腔體中，有上下兩個平板電極，其中一個電極（也是硅片的載板）接地（零電位）；另一個電極接高頻電源（一般是13.56MHz）；通入反應(yīng)氣體（SiH₄、H₂等），氣體分子在兩個電極之間的高頻震蕩電磁場中發(fā)生電離，產(chǎn)生電子和帶電基團（H+、Si_xHy+、e-等），帶電基團進一步相互碰撞或與未電離的氣體分子發(fā)生碰撞，進一步電離，發(fā)生“雪崩”效應(yīng)，最終形成穩(wěn)定的等離子場；這些“帶電”的活性基團“碰撞”襯底（如加熱到200℃左右的硅片），在襯底表面沉積反應(yīng)生成薄膜。  

圖5 PECVD鍍膜原理圖

硅片（襯底）是在兩個基板之間，處于等離子體的“場”中。在這種情況下，如果硅片與下極板貼合不緊密，存在縫隙，則縫隙中就會有等離子“產(chǎn)生”。注意，是“產(chǎn)生”而不是“繞”鍍。所以PECVD也不是“繞鍍”的問題，而是在背面“產(chǎn)生等離子體，并鍍膜”“。

既然是“產(chǎn)生”，則需要前提條件。在滿足所必須的前提條件下，即會發(fā)生對應(yīng)的沉積反應(yīng)。初步說來，必要條件有：

1、 氣體擴散進入硅片與下極板的縫隙中。只要有縫隙，氣體分子就會擴散進入；

2、 硅片與下極板之間的距離大于產(chǎn)生等離子體的臨界值，該值基本可參照氣體分子和電離后電子的平均自由程，約為1mm；

3、 處于兩個高頻放電的基板之間；

4、 在大面積鍍膜過程中，載板的平整度、硅片的翹曲變形、硅片與載板之間相對位置的準確度等因素，會使得載板與硅片之間難免存在間隙，如間隙大于氣體電離的臨界值，則會產(chǎn)生放電，“繞鍍”發(fā)生！

所以，在大規(guī)模量產(chǎn)過程中，PECVD的“繞鍍”問題也是原理性問題：無法完全消除，只能盡量減弱。 

綜上所述，本文解釋了熱絲CVD設(shè)備、LPCVD系列設(shè)備、PECVD設(shè)備的反應(yīng)機理。從中我們可清晰的了解“繞鍍、繞擴”現(xiàn)象的本質(zhì)和產(chǎn)生機理。也可明確的了解熱絲CVD技術(shù)“完全”無繞鍍的機理。熱絲CVD的這一特征，在異質(zhì)結(jié)和Topcon電池的規(guī)模量產(chǎn)中，對于提高良品率是非常有幫助的。