[發明專利]一種新型多晶硅摻雜P擴散制備工藝方法

在審

• 申請號: 201910301512.4
• 申請日: 2019-04-12
• 公開（公告）號: CN110047972A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 吳王平;張屹;王翔;袁寧一;丁建寧
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/068
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種新型多晶硅摻雜P擴散制備工藝方法，該擴散工藝制備方法為1）進爐；2）抽真空；3）檢漏；4）恒溫穩定；5）低溫氣體反應淀積；6）升溫雜質再分布；7）高溫推進；8）降溫氧化；9）釋放真空；10）出爐；11）清洗。本發明采用低溫長時間沉積、高溫長時間推結、降溫氧化的方式，獲得>1e20的恒定表面濃度且在遂穿氧化層處出現陡降拐點的ECV曲線，其>1e20的恒定表面濃度可有效減低Rs，提升FF，陡降的拐點表明遂穿氧化層未被擊穿可具有較優的鈍化性能進而提升開路電壓VOC，進而提升電池效率。

技術領域

本發明屬于太陽能光伏行業領域，尤其涉及一種多晶硅摻雜P擴散制備工藝方法。

背景技術

清潔能源成為了當前時代發展的必然趨勢。對于太陽能電池行業，目前已大批量量產的技術是高效晶硅鈍化發射極和背面電池，即PERC(Passivated Emitterand RearCell)電池。可量產達到的效率22％，遇到了效率的瓶頸階段。追求高效電池是各企業的發展趨勢，兼具到成本及工藝的方案，TOPCon太陽能光伏電池已成為目前市場上的主流產品。而對于原位摻雜型的多晶硅工藝其成膜速率慢約1nm/min，且PH3氣體昂貴不利于量產化。最終本征多晶硅工藝成為主流，其成膜速率快約10nm/min，利于產業化生產。常規的LPCVD工藝僅能長出微晶硅結構，需經過高溫P擴散工藝才能轉化成多晶硅結構。目前的傳統電池P擴散工藝為1)進爐——溫度維持在750-850℃，氮氣流量為2000-4000sccm，時間約8-10min；2) 恒溫氧化——溫度維持在750-850℃，氮氣流量為2000-3000sccm，干氧流量1000-1500 sccm，時間約5-10min；3)恒溫氣體反應淀積——溫度維持在750-850℃，通入氮氣流量 2000-3000sccm，干氧流量1000-1500sccm，小氮攜帶POCl3流量1000-1500sccm，時間約 10-20min；4)恒溫雜質再分布——溫度維持在750-850℃，通入氮氣流量2000-3000sccm，干氧流量1000-1500sccm，時間約15-25min；5)吸雜——溫度維持在700-750℃，通入氮氣流量1500-2000sccm，時間約30-50min；6)升溫雜質再分布——溫度升到850-900℃，通入氮氣流量1500-3000sccm，時間約10-20min，壓力為200-300Pa；7)出爐——溫度維持在 700-750℃，通入氮氣流量1500-3000sccm，時間約8-10min。傳統電池P擴散工藝在800℃左右10-20min恒溫淀積及15-25min雜質再分布，無法獲取多晶硅P摻雜的特有曲線。現有的擴散工藝無法滿足此多晶硅結構。

本發明采用低溫短時間沉積、高溫長時間推結、降溫氧化的工藝方法，可形成多晶硅的恒源ECV曲線，提升VOC，整體提升了電池效率。

發明內容

本發明公開了一種新型多晶硅摻雜P擴散制備工藝方法，其具體多晶硅摻雜P擴散制備工藝步驟如下所示：

1）進爐——溫度維持在700-780℃，氮氣流量為1500-3000sccm，時間約8-10min；

2）抽真空——溫度維持在700-780℃，氮氣流量為 1500-3000sccm，壓力為400-500Pa，時間約3-5min；

3）檢漏——時間約30-60s；壓力為400-500Pa；

4）恒溫穩定——溫度維持在750-780℃，時間約2-3min，壓力為400-500Pa；

5）低溫氣體反應淀積——溫度維持在750-780℃，通入氮氣流量1500-2000sccm，干氧流量500-1000 sccm，以及高濃度的小氮攜帶POCl3流量1000-1500sccm，時間約30-50min；壓力為175-200Pa；

6）升溫雜質再分布——溫度升到850-900℃，通入氮氣流量 1500-3000sccm，時間約10-20min，壓力為200-300Pa；