[發明專利]制造晶體光伏電池的方法

在審

• 申請號: 201510546720.2
• 申請日: 2015-08-31
• 公開（公告）號: CN105405921A
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發明（設計）人: M·瑞卡曼帕尤;F·迪林克斯;M·阿萊曼
• 申請（專利權）人: IMEC非營利協會
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳哲鋒;郭輝

技術領域

本發明涉及用于制造晶體光伏電池例如晶體硅光伏電池的方法。

背景技術

高度摻雜的區域的外延生長是有望用于構建硅光伏電池的發射器區域、背表面場(BSF)區域和/或前表面場(FSF)區域的技術。可通過使用例如LPCVD(低壓化學氣相沉積)系統來獲得外延生長的高通量，其中將硅基片或晶片裝載進入間歇型基片舟。在這種高通量系統中，所有的基片表面暴露于外延生長過程中所用的前體。在暴露于前體的所有硅表面上進行外延生長。因此，如果需要局部外延層圖案或者如果只要在單一基片表面上提供外延層，則需要外延之前的掩蔽步驟或外延之后的圖案化步驟。

此外,需要表面鈍化不進行外延生長的硅表面。經典的熱氧化(干燥的或濕法的)得到高質量的表面鈍化，但需要高的熱預算,且會對包括外延層表面在內的所有暴露的表面進行氧化。外延層表面的氧化可能是不希望發生的，例如如果在外延層表面上需要另一(例如更合適的)鈍化層時就不希望發生外延層表面的氧化。因此，在熱氧化的情況下，需要掩蔽步驟或圖案化步驟?；蛘?，可使用局部施涂的鈍化層來鈍化不進行外延生長的硅表面,但這種層常常需要額外的加工步驟(例如退火)來獲得良好的表面鈍化。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于制造良好的晶體光伏電池例如晶體硅光伏電池的方法,其中與已知制造過程相比，減少了加工步驟的數量和/或熱預算。

本發明的目的是提供一種用于制造晶體光伏電池例如晶體硅光伏電池的方法,其中與已知制造過程相比，減少了在超過600℃的溫度下實施的加工步驟的數量。

本發明的目的是提供一種用于制造晶體光伏電池例如晶體硅光伏電池的方法,與使用已知制造過程制造的類似電池相比，其具有改善的性能。

本發明涉及一種用于制造晶體半導體光伏電池的方法,其中所述方法包括:在半導體基片表面上的第一預定的位置處沉積介電層；和然后在所述半導體基片表面上的第二預定的位置處生長摻雜的外延層,該第二預定的位置不同于該第一預定的位置且不與該第一預定的位置重疊,其中在制造光伏電池的過程中所述介電層仍然保留在所述半導體基片的表面上，以及其中將所述介電層保持作為光伏電池的表面鈍化層。

在本發明的方法中，因為外延層生長所以改善介電層的表面鈍化質量，即外延層生長之后的介電層的表面鈍化質量比剛沉積的介電層的表面鈍化質量更好。改善的表面鈍化質量得到降低的表面復合速率。

可例如通過化學氣相沉積(CVD)、原子層沉積(ALD)、熱解涂覆、旋涂、噴涂或浸涂，在低于500℃的溫度下沉積介電層。

介電層可例如包含下述物質或由下述物質組成：硅氧化物、硅氮化物、硅碳化物、氧氮化物或鈦氧化物,但本發明不限于此。在優選的實施方式中，介電層是非摻雜的介電層。

摻雜的外延層可在600℃-1000℃的溫度范圍下生長。在本發明的一些實施方式中，生長摻雜的外延層的步驟可為在光伏電池制造過程中唯一在高于600℃的溫度下進行的步驟。但是,但本發明不限于此，光伏電池制造過程中的其它步驟可在超過600℃的溫度下進行,例如用于形成前表面場(FSF)的擴散步驟。

摻雜的外延層的厚度可為例如10納米-5微米,但本發明不限于此。

摻雜的外延層可形成光伏電池的發射器區域、背表面場(BSF)區域或前表面場(FSF)區域。

在本發明的實施方式中,在第一預定的位置處沉積介電層可包括在第一預定的位置處和在第二預定的位置處沉積介電層，然后將介電層從第二預定的位置去除。在本發明的其它實施方式中,在第一預定的位置處沉積介電層可包括只在第一預定的位置處沉積介電層。

第一預定的位置和第二預定的位置可存在于半導體基片的相同表面上。

第一預定的位置和第二預定的位置可存在于半導體基片的相反的表面上。

第一預定的位置可存在于半導體基片的兩個表面上。

第二預定的位置可存在于半導體基片的兩個表面上。

在本發明的方法中，在第二預定的位置處生長摻雜的外延層的步驟可在其中兩個半導體基片表面都暴露于外延生長過程中所用的前體的系統中進行。這種系統的一個優點在于其具有高通量。

本發明的方法的一個優勢在于，可同時在半導體基片的一個表面或兩個相反的表面上形成高度摻雜的區域和良好的表面鈍化層,且使用極小的熱預算(即只需要單一的高溫步驟)，并且無需額外的后加工步驟例如用于摻雜劑活化的額外的退火步驟或用于改善表面鈍化質量的額外的處理(例如形成氣體退火)。