[發明專利]單晶硅基類倒金字塔絨面結構的擴散方法

有效

• 申請號: 201910475055.0
• 申請日: 2019-06-02
• 公開（公告）號: CN110112260B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 霍亭亭;趙保星;魏青竹;倪志春;連維飛;苗鳳秀;胡黨平
• 申請（專利權）人: 蘇州騰暉光伏技術有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L21/225
• 代理公司: 蘇州華博知識產權代理有限公司 32232
• 代理人: 黃麗莉

1.一種單晶硅基類倒金字塔絨面結構的擴散方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、采用P型單晶硅片做單晶硅基底，在所述單晶硅基底正表面進行各向異性刻蝕，得到分布均勻的類倒金字塔結構；

S2、將具有類倒金字塔結構的硅片放入擴散爐中進行分步式擴散；所述分步式擴散包括溫度依次升高條件下的磷源沉積和至少兩個梯度的降溫程序；

所述步驟S2的分步式擴散具體包括：

S201、將具有類倒金字塔結構的硅片放入擴散爐，并往擴散爐中通入氮氣；

S202、將擴散爐爐腔升溫至初始溫度，并維持預設時間，向所述擴散爐爐腔內持續通入氮氣；

S203、將擴散爐爐腔升溫至第一溫度并進行擴散，并向所述擴散爐爐腔內通入氮氣、氧氣、POCl₃，對具有類倒金字塔結構的硅片進行氧化和第一次磷源沉積；

S204、將擴散爐爐腔升溫至第二溫度并進行擴散，并向所述擴散爐爐腔內通入氮氣、氧氣、POCl₃，對具有類倒金字塔結構的硅片進行第二次磷源沉積；

S205、將擴散爐爐腔升溫至第三溫度并進一步擴散，并向所述擴散爐爐腔內通入氮氣、氧氣、POCl₃，對具有類倒金字塔結構的硅片進行第三次磷源沉積；

S206、將擴散爐爐腔升溫至第四溫度，向所述擴散爐爐腔內通入氮氣，對具有類倒金字塔結構的硅片進行磷源推進；

S207、將擴散爐爐腔降溫至第五溫度，向所述擴散爐爐腔內通入氮氣，對具有類倒金字塔結構的硅片進行第一次降溫處理；

S208、將擴散爐爐腔降溫至第六溫度，向所述擴散爐爐腔內通入氮氣，對具有類倒金字塔結構的硅片進行第二次降溫處理；

S209、將具有類倒金字塔結構的硅片取出擴散爐；

其中，第一溫度＜第二溫度＜第三溫度＜第四溫度；

第六溫度＜第五溫度＜第四溫度；

磷源推進后的降溫步驟分為兩步的緩沖式降溫；

所述步驟S2中所述第一次降溫處理的具體條件為包括所述第五溫度為820-810℃，第一次降溫時間為6-10min；

所述第二次降溫處理的具體條件包括所述第六溫度為780-760℃，第二次降溫時間為4-8min。

2.根據權利要求1所述的單晶硅基類倒金字塔絨面結構的擴散方法，其特征在于，所述步驟S202的初始溫度為800-810℃，維持所述初始溫度的預設時間為1-3min。

3.根據權利要求2所述的單晶硅基類倒金字塔絨面結構的擴散方法，其特征在于，所述步驟S2中第一溫度為800-810℃；第二溫度為815-820℃；第三溫度為825-830℃；第四溫度為835-850℃；

第一次磷源沉積的時間為6-10min；

第二次磷源沉積的時間為4-8min；

第三次磷源沉積的時間為2-4min；

S206中磷源推進的時間為4-8min。

4.根據權利要求2所述的單晶硅基類倒金字塔絨面結構的擴散方法，其特征在于，所述步驟S201-S206中向所述擴散爐爐腔內通入氮氣的流量為6-8slm。

5.根據權利要求2所述的單晶硅基類倒金字塔絨面結構的擴散方法，其特征在于，所述步驟S2中第一次磷源沉積氧氣的流量為1100-1400sccm；

第二次磷源沉積氧氣的流量為1100-1400sccm；

第三次磷源沉積氧氣的流量為300-400sccm。

6.根據權利要求2所述的單晶硅基類倒金字塔絨面結構的擴散方法，其特征在于，所述步驟S2中第一次磷源沉積POCl₃的流量為780-870sccm；

第二次磷源沉積POCl₃的流量為780-870sccm；

第三次磷源沉積POCl₃的流量為400-600sccm。

7.根據權利要求2所述的單晶硅基類倒金字塔絨面結構的擴散方法，其特征在于，所述S207-S208中向所述擴散爐爐腔內通入氮氣的流量為20slm。