本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種實現(xiàn)深結(jié)低表面濃度的晶體硅擴(kuò)散工藝，包括如下步驟：（1）將硅片送入擴(kuò)散爐；（2）升溫過程；（3）恒溫過程（可根據(jù)設(shè)備調(diào)整為多步恒溫）；（4）第一次擴(kuò)散（低溫沉積）；（5）第一次低溫分布；（6）第一次升溫再分布；（7）第一次恒溫再分布（可根據(jù)設(shè)備調(diào)整為多步恒溫）；（8）第一次降溫再分布；（9）第二次恒溫再分布；（10）第二次擴(kuò)散；（11）第二次降溫再分布；（12）取出硅片。該工藝能夠有效的改善因為溫度濃度差異導(dǎo)致的摻雜不均勻而出現(xiàn)的晶體硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率不穩(wěn)定的問題，提高晶體硅太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率和良品率。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于晶體硅太陽能電池制造領(lǐng)域，涉及一種實現(xiàn)深結(jié)低表面濃度的晶體硅擴(kuò)散工藝。
技術(shù)介紹
在半導(dǎo)體硅和太陽能電池制造中，臥式擴(kuò)散爐的擴(kuò)散工藝是對晶體硅進(jìn)行摻雜，形成PN結(jié)，從而使晶體硅內(nèi)部形成內(nèi)建電場，PN結(jié)是半導(dǎo)體器件的核心，良好地PN結(jié)有利于晶體硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的提升。在晶體硅太陽能電池的制備工藝中，臥式擴(kuò)散爐設(shè)備是主流產(chǎn)品，占據(jù)著市場超過95%的份額，即使是在技術(shù)相對領(lǐng)先，自動化要求很高的歐洲市場臥式擴(kuò)散爐也是主流產(chǎn)品，即使偶爾有其他新技術(shù)的引入也未能在大生產(chǎn)過程中獲得業(yè)內(nèi)的認(rèn)可，因此研究臥式擴(kuò)散爐的擴(kuò)散工藝是光伏行業(yè)提升晶體硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率的重心，但是眾所周知臥 式擴(kuò)散爐因為其結(jié)構(gòu)性問題存在著一些我們無法避免的缺陷1，石英管各位置的溫度存在差異，特別是石英管口和管尾位置；2，雜質(zhì)氣體在石英管內(nèi)分布的濃度不均勻；3，變溫擴(kuò)散過程中溫度上升下降都存在不同步的情況。上述情況最終影響擴(kuò)散工藝之后晶體硅內(nèi)部摻雜的不均勻。另外考慮到目前市場上供應(yīng)的正面銀漿都在向弱刻蝕方向發(fā)展，這類漿料對晶體硅表面摻雜濃度的要求不高，因此，研究新的擴(kuò)散工藝顯得意義重大。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種實現(xiàn)深結(jié)低表面濃度的晶體硅擴(kuò)散工藝。為了達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案為 一種實現(xiàn)深結(jié)低表面濃度的晶體硅擴(kuò)散工藝，所述擴(kuò)散工藝是在擴(kuò)散爐中對晶體硅進(jìn)行摻雜處理，包括如下步驟 (I)將硅片送入擴(kuò)散爐；(2)升溫過程；(3)恒溫過程；(4)第一次擴(kuò)散；(5)低溫分布；(6)升溫再分布；(7)第一次恒溫再分布；(8)第一次降溫再分布；(9)第二次恒溫再分布；(10)第二次擴(kuò)散；(11)第二次降溫再分布；(12)取出硅片；其中所述的再分布是一個使沉積的雜質(zhì)穿過硅晶體，在硅片中重新分布形成期望的結(jié)深的過程。其中，步驟(I)設(shè)定的的工藝參數(shù)如下 送片時間為840s，爐內(nèi)溫度為790 810°C，優(yōu)選為800°C ;小氮流量和干氧流量為Oml/m ;大氮流量為 22500 27500ml/m，優(yōu)選為 25000ml/m ； 步驟(2)設(shè)定的的工藝參數(shù)如下 升溫時間彡10s，優(yōu)選為Is ;爐內(nèi)溫度為790 810°C，優(yōu)選為800°C ;小氮流量和干氧流量為O ml/m ;大氮流量為22500 27500ml/m，優(yōu)選為25000ml/m ; S卩，在IOs內(nèi)使硅片升溫至790 810°C ;步驟(3)設(shè)定的的工藝參數(shù)如下 恒溫時間為IOOOs ;爐內(nèi)溫度為790 810°C，優(yōu)選為800°C ;小氮流量和干氧流量為Oml/m ;大氮流量為 22500 27500ml/m，優(yōu)選為 25000ml/m ； 步驟(4)設(shè)定的的工藝參數(shù)如下 擴(kuò)散時間為600s ;爐內(nèi)溫度為790 810°C，優(yōu)選為800°C;小氮流量和干氧流量為900 1100ml/m，優(yōu)選為 1000 ml/m ;大氮流量為 20700 25300ml/m，優(yōu)選為 23000ml/m ；步驟(5)設(shè)定的的工藝參數(shù)如下 低溫分布時間為500s ;爐內(nèi)溫度為790 810°C，優(yōu)選為800°C ;小氮流量為O ml/m ；大氮流量為21960 26840 ml/m，優(yōu)選為24400 ml/m ;干氧流量為540 660ml/m，優(yōu)選為600ml/m ； 步驟(6)設(shè)定的的工藝參數(shù)如下 升溫分布時間彡10s，優(yōu)選為Is ;爐內(nèi)溫度為840 860°C，優(yōu)選為850°C ;小氮流量為O ml/m ;大氮流量為21960 26840 ml/m，優(yōu)選為24400 ml/m ;干氧流量為540 660ml/m,優(yōu)選為 600ml/m ； 步驟(7)設(shè)定的的工藝參數(shù)如下 恒溫分布時間為1300s ;爐內(nèi)溫度為840 860°C，優(yōu)選為850°C ;小氮流量為O ml/m ；大氮流量為21960 26840 ml/m，優(yōu)選為24400 ml/m ;干氧流量為540 660ml/m，優(yōu)選為600ml/m ； 步驟(8)設(shè)定的的工藝參數(shù)如下 降溫分布時間為1200 ;爐內(nèi)溫度為820 840°C，優(yōu)選為830°C ;小氮流量和干氧流量為 O ml/m ;大氮流量為 22500 27500ml/m，優(yōu)選為 25000ml/m ； 步驟(9)設(shè)定的的工藝參數(shù)如下 恒溫分布時間為300 ;爐內(nèi)溫度為820 840°C，優(yōu)選為830°C ;小氮流量和干氧流量為Oml/m ;大氮流量為 22500 27500ml/m，優(yōu)選為 25000ml/m ； 步驟(10)設(shè)定的的工藝參數(shù)如下 擴(kuò)散時間為800s ;爐內(nèi)溫度為820 840°C，優(yōu)選為830°C ;小氮流量為1350 1650ml/m，優(yōu)選為1500ml/m ;大氮流量為20070 24530ml/m，優(yōu)選為22300ml/m ;干氧流量為1080 1320 ml/m，優(yōu)選為 1200ml/m ； 步驟(11)設(shè)定的的工藝參數(shù)如下 降溫分布時間為2400s ;爐內(nèi)溫度為540 660°C，優(yōu)選為600°C;小氮流量和干氧流量為 O ml/m ;大氮流量為 36000 44000ml/m，優(yōu)選為 40000ml/m ； 步驟(12)設(shè)定的的工藝參數(shù)如下 取片時間為840s ;爐內(nèi)溫度為790 810°C，優(yōu)選為800°C ;小氮流量和干氧流量為Oml/m ;大氮流量為 22500 27500ml/m，優(yōu)選為 25000ml/m ； 其中，步驟(8)中設(shè)定的爐內(nèi)溫度低于步驟(7)中設(shè)定的爐內(nèi)溫度。另外，所述步驟(3)恒溫過程可分三步進(jìn)行 第一步設(shè)定的工藝參數(shù)如下 時間為200s ;爐內(nèi)溫度為790 810°C，優(yōu)選為800°C;小氮流量和干氧流量為O ml/m ；大氮流量為22500 27500ml/m，優(yōu)選為25000ml/m ；第二步設(shè)定的工藝參數(shù)如下 時間為400s ;爐內(nèi)溫度為790 810°C，優(yōu)選為800°C;小氮流量和干氧流量為O ml/m ；大氮流量為22500 27500ml/m，優(yōu)選為25000ml/m ； 第三步設(shè)定的工藝參數(shù)如下 時間為400s ;爐內(nèi)溫度為790 810°C，優(yōu)選為800°C;小氮流量和干氧流量為O ml/m ;大氮流量為22500 27500ml/m，優(yōu)選為25000ml/m。所述步驟(7)第一次恒溫再分布分兩步進(jìn)行 第一步設(shè)定的工藝參數(shù)如下 時間為800s，爐內(nèi)溫度為840 860°C，優(yōu)選為850°C;小氮流量為O ml/m ;大氮流量為21960 26840 ml/m，優(yōu)選為 24400 ml/m ;干氧流量為 540 660ml/m，優(yōu)選為 600ml/m ； 第二步設(shè)定的工藝參數(shù)如下· 時間為500s，爐內(nèi)溫度為840 860°C，優(yōu)選為850°C;小氮流量為O ml/m ;大氮流量為21960 26840 ml/m，優(yōu)選為 24400 ml/m ;干氧流量為 540 660ml/m，優(yōu)選為 600ml/m。上述小氮即為攜源氮氣，大氮即為氮氣，干氧即為干燥的氧氣。下面結(jié)合原理對本專利技術(shù)作進(jìn)一步說明 本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是，在無法避免因為設(shè)備硬性缺陷而出現(xiàn)的技術(shù)問本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種實現(xiàn)深結(jié)低表面濃度的晶體硅擴(kuò)散工藝，所述擴(kuò)散工藝是在擴(kuò)散爐中對晶體硅進(jìn)行摻雜處理，包括如下步驟：（1）將硅片送入擴(kuò)散爐；（2）升溫過程；（3）恒溫過程；（4）第一次擴(kuò)散；（5）低溫分布；（6）升溫再分布；（7）第一次恒溫再分布；（8）第一次降溫再分布；（9）第二次恒溫再分布；（10）第二次擴(kuò)散；（11）第二次降溫再分布；（12）取出硅片;其中，步驟（1）設(shè)定的工藝參數(shù)如下：送片時間為840s，爐內(nèi)溫度為790～810℃，小氮流量和干氧流量為0？ml/m，大氮流量為22500～27500ml/m；步驟（2）設(shè)定的工藝參數(shù)如下：升溫時間≤10s，爐內(nèi)溫度為790～810℃，小氮流量和干氧流量為0？ml/m，大氮流量為22500～27500ml/m；步驟（3）設(shè)定的工藝參數(shù)如下：恒溫時間為1000s，爐內(nèi)溫度為790～810℃，小氮流量和干氧流量為0？ml/m，大氮流量為22500～27500ml/m；步驟（4）設(shè)定的工藝參數(shù)如下：擴(kuò)散時間為600s，爐內(nèi)溫度為790～810℃，小氮流量和干氧流量為900？～1100ml/m，大氮流量為20700～25300ml/m；步驟（5）設(shè)定的工藝參數(shù)如下：低溫分布時間為500s，爐內(nèi)溫度為790～810℃，小氮流量為0？ml/m，大氮流量為21960～26840？ml/m，干氧流量為540～660ml/m；步驟（6）設(shè)定的工藝參數(shù)如下：升溫分布時間≤10s，爐內(nèi)溫度為840～860℃，小氮流量為0？ml/m，大氮流量為21960～26840？ml/m，干氧流量為540～660ml/m；步驟（7）設(shè)定的工藝參數(shù)如下：恒溫分布時間為1300s，爐內(nèi)溫度為840～860℃，小氮流量為0？ml/m，大氮流量為21960～26840？ml/m，干氧流量為540～660ml/m；步驟（8）設(shè)定的工藝參數(shù)如下：降溫分布時間為1200，爐內(nèi)溫度為820～840℃，小氮流量和干氧流量為0？ml/m，大氮流量為22500～27500ml/m；步驟（9）設(shè)定的工藝參數(shù)如下：恒溫分布時間為300，爐內(nèi)溫度為820～840℃，小氮流量和干氧流量為0？ml/m，大氮流量為22500～27500ml/m；步驟（10）設(shè)定的工藝參數(shù)如下：擴(kuò)散時間為800s，爐內(nèi)溫度為820～840℃，小氮流量為1350～1650？ml/m，大氮流量為20070～24530ml/m，干氧流量為1080～1320？ml/m；步驟（11）設(shè)定的工藝參數(shù)如下：降溫分布時間為2400s，爐內(nèi)溫度為540～660℃，小氮流量和干氧流量為0？ml/m，大氮流量為36000～44000ml/m；步驟（12）設(shè)定的工藝參數(shù)如下：取片時間為840s，爐內(nèi)溫度為790～810℃，小氮流量和干氧流量為0？ml/m，大氮流量為22500～27500ml/m；其中，步驟（8）中設(shè)定的爐內(nèi)溫度低于步驟（7）中設(shè)定的爐內(nèi)溫度。...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種實現(xiàn)深結(jié)低表面濃度的晶體硅擴(kuò)散工藝，所述擴(kuò)散工藝是在擴(kuò)散爐中對晶體硅進(jìn)行摻雜處理，包括如下步驟 (I)將硅片送入擴(kuò)散爐；(2)升溫過程；(3)恒溫過程；(4)第一次擴(kuò)散；(5)低溫分布；(6)升溫再分布；(7)第一次恒溫再分布；(8)第一次降溫再分布；(9)第二次恒溫再分布；(10)第二次擴(kuò)散；(11)第二次降溫再分布；(12)取出硅片； 其中， 步驟(I)設(shè)定的工藝參數(shù)如下 送片時間為840s，爐內(nèi)溫度為790 810°C，小氮流量和干氧流量為O ml/m，大氮流量為 22500 27500ml/m ； 步驟(2)設(shè)定的工藝參數(shù)如下 升溫時間彡10s，爐內(nèi)溫度為790 810°C，小氮流量和干氧流量為O ml/m，大氮流量為.22500 27500ml/m ； 步驟(3)設(shè)定的工藝參數(shù)如下 恒溫時間為1000s，爐內(nèi)溫度為790 810°C，小氮流量和干氧流量為O ml/m，大氮流量為 22500 27500ml/m ； 步驟(4)設(shè)定的工藝參數(shù)如下 擴(kuò)散時間為600s，爐內(nèi)溫度為790 810°C，小氮流量和干氧流量為900 1100ml/m，大氮流量為20700 25300ml/m ； 步驟(5)設(shè)定的工藝參數(shù)如下 低溫分布時間為500s，爐內(nèi)溫度為790 810°C，小氮流量為O ml/m，大氮流量為.21960 26840 ml/m，干氧流量為 540 660ml/m ； 步驟(6)設(shè)定的工藝參數(shù)如下 升溫分布時間彡IO s，爐內(nèi)溫度為840 860°C，小氮流量為O ml /m，大氮流量為.21960 26840 ml/m，干氧流量為 540 660ml/m ； 步驟(7)設(shè)定的工藝參數(shù)如下 恒溫分布時間為1300s，爐內(nèi)溫度為840 860°C，小氮流量為O ml/m，大氮流量為.21960 26840 ml/m，干氧流量為 540 660ml/m ； 步驟(8)設(shè)定的工藝參數(shù)如下 降溫分布時間為1200，爐內(nèi)溫度為820 840°C，小氮流量和干氧流量為O ml/m，大氮流量為 22500 27500ml/m ； 步驟(9)設(shè)定的工藝...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：成文，楊曉生，
申請(專利權(quán))人：湖南紅太陽光電科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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