具有硅片表面清洗功能的氮化硅鍍膜方法技術

本發明專利技術涉及晶體硅太陽能電池的制造，具體是一種具有硅片表面清洗功能的氮化硅鍍膜方法。該方法是在氮化硅鍍膜設備上對硅片進行氮化硅鍍膜時，在硅片進入反應腔體后，未進行氮化硅沉積步驟前，先向反應腔體充入清洗氣體NH3、N2、Ar，打開氮化硅鍍膜設備原有的射頻電源，在能夠產生等離子體的反應溫度下，等離子體中的活性自由基和帶電粒子對硅片表面進行化學和物理的作用，清洗硅片表面污染殘留物；然后，進行常規的氮化硅沉積。本發明專利技術能夠在氮化硅鍍膜過程中消除硅片表面滾輪印污染，操作簡單、方便。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及晶體硅太陽能電池的制造，具體是一種具有硅片表面清洗功能的氮化娃鍍膜方法。
技術介紹
在晶體硅太陽能電池片生產工藝過程中，清洗是一個至關重要的工藝。目前鏈式濕法清洗工藝(制絨或刻蝕工藝)在晶硅電池生產中使用較普及。采用鏈式濕法清洗工藝，硅片在最后均會有烘干的步驟把電池片表面的殘留的水去除。目前普遍采用的是用熱風刀烘干硅片，采用熱風刀烘干硅片時為了使硅片保持平衡，設備上有上下滾輪夾持住硅片，以確保硅片不會在壓縮空氣的作用下產生偏移甚至跳動。這樣的設計固然能確保硅片在傳動過程中不會發生偏移或跳動，但由于電池片正面有滾輪接觸，在烘干時容易留下滾輪接觸的印跡，這些留在硅片表面的物質含有清洗過程中酸液里面的雜質，滾輪上的剝離物質等 雜質。這種印跡在氮化硅鍍膜后會呈現出肉眼可見的滾輪印，這種滾輪印在燒結后會變得更加清晰。滾輪印的存在嚴重影響了電池片的外觀，造成電池片外觀良率的降低。目前烘干處由于滾輪接觸導致的滾輪印還沒有切實有效的措施能夠消除。增加滾輪的保養頻率或縮短換液周期可以降低滾輪印產生的幾率，但無法徹底消除，而且增加保養頻次或縮短換液周期也會導致生產成本的升高。
技術實現思路
本專利技術所要解決技術問題是，對傳統的硅片的氮化硅鍍膜方法進行改進，提供一種能夠在氮化硅鍍膜過程中消除硅片表面滾輪印污染，操作簡單、方便的具有硅片表面清洗功能的氮化硅鍍膜方法。本專利技術的具有硅片表面清洗功能的氮化硅鍍膜方法是在氮化硅鍍膜設備上對硅片進行氮化硅鍍膜時，在硅片進入反應腔體后，未進行氮化硅沉積步驟前，先向反應腔體充入清洗氣體NH3、N2、Ar，打開氮化硅鍍膜設備原有的射頻電源，在能夠產生等離子體的反應溫度下，等離子體中的活性自由基和帶電粒子對硅片表面進行化學和物理的作用，清洗硅片表面污染殘留物；然后，進行常規的氮化硅沉積。具體包括以下步驟 步驟一，預熱，硅片進入氮化硅鍍膜設備的反應腔體先進行恒溫，達到設定的反應溫度，溫度設定范圍為350 450°C ； 步驟二，一次恒壓，向反應腔體充入清洗氣體NH3、N2、Ar，NH3流量2000 4000 sccm/min,N2 流量 10000 20000 sccm/min, Ar 流量 1000 10000 sccm/min,壓力范圍 O. 5 I.5Torr ； 步驟三，清洗，將射頻電源打開，射頻功率范圍5000 15000W，在反應溫度下，等離子體中的活性自由基和帶電粒子對硅片表面進行化學和物理的作用，清洗硅片表面污染殘留物，清洗時間視硅片表面臟污情況和產能而定，一般為10 1200s ；步驟四，抽空，將清洗殘留氣體抽出反應腔，為后續的氮化硅淀積做準備； 步驟五，二次恒壓和SiN淀積,通入氮化娃淀積所需的氣體(如NH3, SiH4, N2等)并達到恒壓狀態，將射頻電源打開，按照常規的氮化硅淀積方法生成氮化硅薄膜。本專利技術通過在原氮化娃淀積工藝步驟中增加一個清洗環節,可以在原來的氮化娃設備里面對硅片表面先進行表面的清洗處理，清洗完成后自動進行后續的氮化硅淀積。所有的清洗步驟可以嵌入在原氮化硅淀積工藝參數里面，形成一個完整的具有硅片清洗功能的氮化硅淀積工藝。采用本專利技術方法后，有效地消除了濕法清洗后留下的滾輪印，鍍膜后硅片外觀良好，經過高溫燒結后亦無清洗殘留的滾輪印出現。具體實施例方式實施例一 步驟一，向平板式直接法氮化硅鍍膜設備的反應器內通入N2使硅片達到恒溫，N2流量 范圍15000sccm/min ;溫度為400°C (以下步驟溫度均保持與該步驟一致)； 步驟二,通入清洗氣體NH3、N2、Ar, NH3流量為3000sccm/min，N2流量為15000sccm/min, Ar 流量為 5000sccm/min,控制壓力為 ITorr ； 步驟三，開啟射頻電源進行表面等離子清洗，射頻功率為8000W，時間為50s (太短清洗效果不好，太長影響產能); 步驟四，接著關閉射頻電源，將清洗殘余氣體抽出，時間為>10s (如產能無影響可適當延長)； 步驟B5,通入氮化娃淀積氣體，NH3流量為550sccm/min, SiH4流量為1700sccm/min,N2流量2200sccm/min，達到恒壓為ITorr ;開啟射頻電源，射頻功率為10000W，時間為66s ；進行氮化硅薄膜淀積。實施例二 步驟一，向平板式直接法氮化硅鍍膜設備的反應器內通入N2使硅片達到恒溫，N2流量范圍20000sccm/min ;溫度為400°C (以下步驟溫度均保持與該步驟一致)； 步驟二,通入清洗氣體NH3、N2、Ar, NH3流量為2500sccm/min，N2流量為20000sccm/min, Ar 流量為 5000sccm/min,控制壓力為 I. 5Torr ； 步驟三，開啟射頻電源進行表面等離子清洗，射頻功率為6000W，時間為40s (太短清洗效果不好，太長影響產能); 步驟四，接著關閉射頻電源，將清洗殘余氣體抽出，時間為>10s (如產能無影響可適當延長)； 步驟五，通入氮化娃淀積氣體，NH3流量為550sccm/min, SiH4流量為1700sccm/min,N2流量2200sccm/min，達到恒壓為ITorr ;開啟射頻電源，射頻功率為10000W，時間為66s ；進行氮化硅薄膜淀積。上述實施例獲得的鍍膜后的硅片產品外觀良好，經過高溫燒結后亦無清洗殘留的滾輪印出現。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有硅片表面清洗功能的氮化硅鍍膜方法，其特征是：在氮化硅鍍膜設備上對硅片進行氮化硅鍍膜時，在硅片進入反應腔體后，未進行氮化硅沉積步驟前，先向反應腔體充入清洗氣體NH3、N2、Ar，打開氮化硅鍍膜設備原有的射頻電源，在能夠產生等離子體的反應溫度下，等離子體中的活性自由基和帶電粒子對硅片表面進行化學和物理的作用，清洗硅片表面污染殘留物；然后，進行常規的氮化硅沉積。

【技術特征摘要】
1.一種具有硅片表面清洗功能的氮化硅鍍膜方法，其特征是在氮化硅鍍膜設備上對硅片進行氮化硅鍍膜時，在硅片進入反應腔體后，未進行氮化硅沉積步驟前，先向反應腔體充入清洗氣體NH3、N2、Ar，打開氮化硅鍍膜設備原有的射頻電源，在能夠產生等離子體的反應溫度下，等離子體中的活性自由基和帶電粒子對硅片表面進行化學和物理的作用，清洗硅片表面污染殘留物；然后，進行常規的氮化硅沉積。2.根據權利要求I所述的具有硅片表面清洗功能的氮化硅鍍膜方法，其特征是其具體步驟為， 步驟一，預熱，硅片進入氮化硅鍍膜設備的反應腔體先進行恒溫，達到設定的反應溫度，溫度設定范圍為350 450°C ； 步驟二，一次恒壓，向反應腔體充入清洗氣體NH3、N2、Ar，NH3流量2000...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李化陽，張良，任海兵，
申請(專利權)人：鎮江大全太陽能有限公司，
類型：發明
國別省市：