硅片扩散处理方法及太阳能电池片的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种生产效率较高且可有效防止粘片现象产生的硅片扩散处理方法以及太阳能电池片的制造方法。该硅片扩散处理方法是在对硅片进行扩散源沉积之前，先通入上述方法在硅片表面热生长一定厚度的氧化层作为隔离层，来实现紧贴做片，在扩散源沉积时不会产生粘片，从而提高了通量，可实现高效率做片。
【专利说明】硅片扩散处理方法及太阳能电池片的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及太阳能电池片的制造领域，尤其是涉及一种硅片扩散处理方法及太阳 能电池片的制造方法。
【背景技术】
[0002] 太阳能电池需要一个大面积的PN结以实现光电转换，而扩散炉即为制造太阳能 电池 PN结的专用设备。传统的管式扩散炉主要由石英舟的上下载部分、废气室、炉体部分 和气柜部分等四大部分组成。扩散一般用三氯氧磷液态源作为扩散源；扩散过程中将P型 硅片放在管式扩散炉的石英容器内，在850?900°C高温下使用氮气将三氯氧磷带入石英 容器，通过三氯氧磷和硅片进行反应，得到磷原子；经过一定时间，磷原子从四周进入硅片 的表面层，并且通过硅原子之间的空隙向硅片内部渗透扩散，形成了 N型半导体和P型半导 体的交界面，也即PN结。PN结形成之后才使电子和空穴在流动后不再回到原处，这样就形 成了电流，用导线将电流引出，就是直流电。但传统的硅片扩散过程中普遍需要使用到开槽 舟（如石英舟等）来将硅片隔开，以防止硅片紧贴在一起后在高温扩散过程中发生粘连而 导致硅片报废。然而，使用开槽舟等装置虽能避免粘片现象的发生，但不利于片通量的提 高，影响产品的生产效率。
【发明内容】
[0003] 基于此，有必要提供一种生产效率较高且可有效防止粘片现象产生的硅片扩散处 理方法以及太阳能电池片的制造方法。
[0004] 一种硅片扩散处理方法，在对所述硅片进行扩散源沉积之前，对所述硅片进行氧 化处理，所述氧化处理依次包括如下步骤：
[0005] 保持温度在750°C，通入流量为6L/分钟的纯氮气对所述硅片处理5分钟；
[0006] 在50分钟内，将温度从750°C匀速升温至1100°C，并通入流量为6L/分钟的纯氮 气对所述硅片进行处理；
[0007] 保持温度在ll〇〇°C，通入流量为6L/分钟的氧气与流量为150cc/分钟的含氯乙酰 氯（C 2H2C120)的氮气的混合气体对所述硅片处理15分钟，其中，所述含氯乙酰氯的氮气是 以流量为150cc/分钟的氮气对液体氯乙酰氯进行鼓泡后得到的含有氯乙酰氯的氮气；
[0008] 保持温度在1KKTC，通入流量为5. 2L/分钟的氧气、流量为8L/分钟的氢气以及流 量为150cc/分钟的含氯乙酰氯的氮气的混合气体对所述硅片处理3. 5?4. 5小时，其中， 所述含氯乙酰氯的氮气是以流量为150cc/分钟的氮气对液体氯乙酰氯进行鼓泡后得到的 含有氯乙酰氯的氮气；
[0009] 保持温度在ll〇〇°C，通入流量为6L/分钟的氧气与流量为150cc/分钟的含氯乙 酰氯的氮气的混合气体对所述硅片处理20分钟，其中，所述含氯乙酰氯的氮气是以流量为 150cc/分钟的氮气对液体氯乙酰氯进行鼓泡后得到的含有氯乙酰氯的氮气；
[0010] 在1〇〇分钟内，将温度从1KKTC匀速降温到750°C，并通入流量为6L/分钟的纯氮 气对所述硅片进行处理。
[0011] 在其中一个实施例中，所述硅片扩散处理方法还包括在进行所述氧化处理之前对 所述硅片进行的预沉积处理，所述预沉积处理依次包括如下步骤：
[0012] 保持温度在600°C，通入流量为8L/分钟的纯氮气对所述硅片处理5分钟；
[0013] 保持温度在900°C，通入流量为8L/分钟的纯氮气对所述硅片处理50分钟；
[0014] 保持温度在900°C，通入流量为8L/分钟的纯氮气以及流量为600cc/分钟的氧气 的混合气体对所述硅片处理5分钟；
[0015] 在50分钟内，将温度从900°C匀速升温至1180°C，并通入流量为8L/分钟的纯氮 气以及流量为600cc/分钟的氧气的混合气体对所述硅片处理50分钟；
[0016] 保持温度在1180°C，通入流量为8L/分钟的纯氮气以及流量为600cc/分钟的氧气 的混合气体对所述硅片处理10分钟；
[0017] 保持温度在1180°C，通入流量为8L/分钟的纯氮气以及流量为600cc/分钟的氧气 的混合气体对所述硅片处理15秒；
[0018] 保持温度在1180°C，通入流量为8L/分钟的纯氮气、流量为600cc/分钟的氧气以 及流量为1. 2L/分钟的含三氯氧磷（P0C13)的氮气的混合气体对所述硅片处理13小时，其 中，所述流量为1. 2L/分钟的含三氯氧磷的氮气是以流量为1. 2L/分钟的氮气对液体三氯 氧磷进行鼓泡后得到的含有三氯氧磷的氮气；
[0019] 保持温度在1180°C，通入流量为8L/分钟的纯氮气以及流量为600cc/分钟的氧气 的混合气体对所述硅片处理15秒；
[0020] 保持温度在1180°c，通入流量为8L/分钟的纯氮气以及流量为600cc/分钟的氧气 的混合气体对所述硅片处理30分钟；
[0021] 保持温度在1180°C，通入流量为8L/分钟的纯氮气对所述硅片处理1秒；
[0022] 保持温度在1180°C，通入流量为8L/分钟的纯氮气以及流量为3L/分钟的氧气的 混合气体对所述硅片处理15分钟；
[0023] 在2小时内将温度从1180°C匀速降温至900°C，并通入流量为8L/分钟的纯氮气 对所述硅片进行处理。
[0024] 在其中一个实施例中，所述对所述硅片进行扩散源沉积依次包括如下步骤：
[0025] 保持温度在400°C，通入流量为6L/分钟的纯氮气以及流量为3L/分钟的氧气的混 合气体对所述硅片处理5分钟；
[0026] 在2小时内将温度从400°C匀速升温至1000°C，并通入流量为6L/分钟的纯氮气 以及流量为3L/分钟的氧气的混合气体对所述硅片进行处理；
[0027] 保持温度在1000°C，通入流量为6L/分钟的纯氮气以及流量为3L/分钟的氧气的 混合气体对所述硅片处理10分钟；
[0028] 在25分钟内将温度从1000°C匀速升温至1100°C，并通入流量为6L/分钟的纯氮 气以及流量为3L/分钟的氧气的混合气体对所述硅片进行处理；
[0029] 保持温度在1KKTC，通入流量为6L/分钟的纯氮气以及流量为3L/分钟的氧气的 混合气体对所述硅片处理10分钟；
[0030] 在40分钟内将温度从1100°C匀速升温至1200°C，并通入流量为6L/分钟的纯氮 气以及流量为3L/分钟的氧气的混合气体对所述硅片进行处理；
[0031] 保持温度在1200°c，通入流量为6L/分钟的纯氮气以及流量为3L/分钟的氧气的 混合气体对所述硅片处理10分钟；
[0032] 在50分钟内将温度从1200°C匀速升温至1250°C，并通入流量为6L/分钟的纯氮 气以及流量为3L/分钟的氧气的混合气体进行处理；
[0033] 保持温度在1250°C，通入流量为6L/分钟的纯氮气以及流量为3L/分钟的氧气的 混合气体对所述硅片处理10分钟；
[0034] 在50分钟内将温度从1250°C匀速升温至1275°C，并通入流量为6L/分钟的纯氮 气以及流量为3L/分钟的氧气的混合气体对所述硅片进行处理；
[0035] 保持温度在1275°C，通入流量为6L/分钟的纯氮气以及流量为3L/分钟的氧气的 混合气体对所述娃片处理161小时；
[0036] 保持温度在1275°C，通入流量为6L/分钟的纯氮气对所述硅片处理24小时；
[0037] 在10小时内将温度从1275°C匀速降温至400°C，并通入流量为6L/分钟的纯氮气 对所述硅片进行处理。
[0038] 在其中一个实施例中，所述硅片表面氧化层的厚度为14000 ± 2000入。
[0039] 一种太阳能电池片的制造方法，包括上述任一实施例所述的硅片扩散处理方法。
[0040] 在对硅片进行扩散源沉积之前，先通过上述方法在硅片表面热生长一定厚度的氧 化层作为隔离层，来实现紧贴做片，在扩散源沉积时不会产生粘片，提高了通量，可实现高 效率做片。
【专利附图】
【附图说明】
[0041] 图1为一实施方式中对硅片进行扩散制结处理的步骤流程图。
【具体实施方式】
[0042] 以下对本发明的硅片处理方法以及太阳能电池片的制造方法作进一步详细的说 明。
[0043] 一实施方式的太阳能电池片的制造方法包括对硅片依次做如下步骤处理：硅片检 测、表面制绒及酸洗、扩散制结、去磷硅玻璃、等离子刻蚀及酸洗、镀减反射膜、丝网印刷及 快速烧结。其中，如图1所示，扩散制结包括对硅片进行扩散源预沉积处理、氧化处理以及 扩散源沉积处理。扩散源预沉积处理、氧化处理时使用开槽舟（如石英舟等）将硅片隔开， 以防止娃片粘接在一起。
[0044] 本实施方式的预沉积处理工艺如表1所示：
[0045] 表 1
[0046]
【权利要求】
1. 一种硅片扩散处理方法，其特征在于，在对所述硅片进行扩散源沉积之前，对所述硅 片进行氧化处理，所述氧化处理依次包括如下步骤： 保持温度在750°c，通入流量为6L/分钟的纯氮气对所述硅片处理5分钟； 在50分钟内，将温度从750°C匀速升温至1100°C，并通入流量为6L/分钟的纯氮气对 所述硅片进行处理； 保持温度在ll〇〇°C，通入流量为6L/分钟的氧气与流量为150cc/分钟的含氯乙酰氯的 氮气的混合气体对所述硅片处理15分钟，其中，所述含氯乙酰氯的氮气是以流量为150cc/ 分钟的氮气对液体氯乙酰氯进行鼓泡后得到的含有氯乙酰氯的氮气； 保持温度在ll〇〇°C，通入流量为5. 2L/分钟的氧气、流量为8L/分钟的氢气以及流量 为150cc/分钟的含氯乙酰氯的氮气的混合气体对所述硅片处理3. 5?4. 5小时，其中，所 述含氯乙酰氯的氮气是以流量为150cc/分钟的氮气对液体氯乙酰氯进行鼓泡后得到的含 有氯乙酰氯的氮气； 保持温度在1 l〇〇°C，通入流量为6L/分钟的氧气与流量为150cc/分钟的含氯乙酰氯的 氮气的混合气体对所述硅片处理20分钟，其中，所述含氯乙酰氯的氮气是以流量为150cc/ 分钟的氮气对液体氯乙酰氯进行鼓泡后得到的含有氯乙酰氯的氮气； 在100分钟内，将温度从ll〇〇°C匀速降温到750°C，并通入流量为6L/分钟的纯氮气对 所述硅片进行处理。
2. 如权利要求1所述的硅片扩散处理方法，其特征在于，还包括在进行所述氧化处理 之前对所述硅片进行的预沉积处理，所述预沉积处理依次包括如下步骤： 保持温度在600°C，通入流量为8L/分钟的纯氮气对所述硅片处理5分钟； 保持温度在900°C，通入流量为8L/分钟的纯氮气对所述硅片处理50分钟； 保持温度在900°C，通入流量为8L/分钟的纯氮气以及流量为600cc/分钟的氧气的混 合气体对所述硅片处理5分钟； 在50分钟内，将温度从900°C匀速升温至1180°C，并通入流量为8L/分钟的纯氮气以 及流量为600cc/分钟的氧气的混合气体对所述硅片处理50分钟； 保持温度在1180°C，通入流量为8L/分钟的纯氮气以及流量为600cc/分钟的氧气的混 合气体对所述硅片处理10分钟； 保持温度在1180°C，通入流量为8L/分钟的纯氮气以及流量为600cc/分钟的氧气的混 合气体对所述硅片处理15秒； 保持温度在1180°C，通入流量为8L/分钟的纯氮气、流量为600cc/分钟的氧气以及流 量为1. 2L/分钟的含三氯氧磷的氮气的混合气体对所述硅片处理13小时，其中，所述流量 为1. 2L/分钟的含三氯氧磷的氮气是以流量为1. 2L/分钟的氮气对液体三氯氧磷进行鼓泡 后得到的含有三氯氧磷的氮气； 保持温度在1180°C，通入流量为8L/分钟的纯氮气以及流量为600cc/分钟的氧气的混 合气体对所述硅片处理15秒； 保持温度在1180°C，通入流量为8L/分钟的纯氮气以及流量为600cc/分钟的氧气的混 合气体对所述硅片处理30分钟； 保持温度在1180°C，通入流量为8L/分钟的纯氮气对所述硅片处理1秒； 保持温度在1180°C，通入流量为8L/分钟的纯氮气以及流量为3L/分钟的氧气的混合 气体对所述娃片处理15分钟； 在2小时内将温度从1180°C匀速降温至900°C，并通入流量为8L/分钟的纯氮气对所 述硅片进行处理。
3. 如权利要求1或2所述的硅片扩散处理方法，其特征在于，所述对所述硅片进行扩散 源沉积依次包括如下步骤： 保持温度在400°C，通入流量为6L/分钟的纯氮气以及流量为3L/分钟的氧气的混合气 体对所述硅片处理5分钟； 在2小时内将温度从400°C匀速升温至1000°C，并通入流量为6L/分钟的纯氮气以及 流量为3L/分钟的氧气的混合气体对所述硅片进行处理； 保持温度在l〇〇〇°C，通入流量为6L/分钟的纯氮气以及流量为3L/分钟的氧气的混合 气体对所述硅片处理10分钟； 在25分钟内将温度从1000°C匀速升温至1KKTC，并通入流量为6L/分钟的纯氮气以 及流量为3L/分钟的氧气的混合气体对所述硅片进行处理； 保持温度在ll〇〇°C，通入流量为6L/分钟的纯氮气以及流量为3L/分钟的氧气的混合 气体对所述硅片处理10分钟； 在40分钟内将温度从1KKTC匀速升温至1200°C，并通入流量为6L/分钟的纯氮气以 及流量为3L/分钟的氧气的混合气体对所述硅片进行处理； 保持温度在1200°C，通入流量为6L/分钟的纯氮气以及流量为3L/分钟的氧气的混合 气体对所述硅片处理10分钟； 在50分钟内将温度从1200°C匀速升温至1250°C，并通入流量为6L/分钟的纯氮气以 及流量为3L/分钟的氧气的混合气体进行处理； 保持温度在1250°C，通入流量为6L/分钟的纯氮气以及流量为3L/分钟的氧气的混合 气体对所述硅片处理10分钟； 在50分钟内将温度从1250°C匀速升温至1275°C，并通入流量为6L/分钟的纯氮气以 及流量为3L/分钟的氧气的混合气体对所述硅片进行处理； 保持温度在1275°C，通入流量为6L/分钟的纯氮气以及流量为3L/分钟的氧气的混合 气体对所述娃片处理161小时； 保持温度在1275°C，通入流量为6L/分钟的纯氮气对所述硅片处理24小时； 在10小时内将温度从1275°C匀速降温至400°C，并通入流量为6L/分钟的纯氮气对所 述硅片进行处理。
4. 如权利要求3所述的硅片扩散处理方法，其特征在于，所述硅片表面氧化层的厚度 为14000土2000 A。
5. -种太阳能电池片的制造方法，其特征在于，包括权利要求1?4任一项所述的硅片 扩散处理方法。
【文档编号】H01L31/18GK104157728SQ201410348506
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月21日 优先权日:2014年7月21日
【发明者】张朝坤 申请人:深圳深爱半导体股份有限公司