[發明專利]一種用于提高多晶硅層鈍化效果的水汽退火設備及水汽退火工藝

在審

• 申請號: 202210680729.2
• 申請日: 2022-06-16
• 公開（公告）號: CN115064606A
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 沈永臻;李明;趙增超;黃嘉斌;劉湘祁;陳俊;周小榮;申凱林
• 申請（專利權）人: 湖南紅太陽光電科技有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 何文紅

1.一種用于提高多晶硅層鈍化效果的水汽退火設備，包括用于放置待處理退火樣品的腔體(1)，所述腔體(1)上連通有用于輸入工藝氣體的第一進氣管道(2)和用于排出尾氣的尾氣排出管道(3)，其特征在于，所述腔體(1)上還連通有用于輸入水汽的第二進氣管道(4)；所述第二進氣管道(4)的一端位于腔體(1)內部，另一端位于腔體(1)外部；所述腔體(1)內部的第二進氣管道(4)上設有若干個水汽噴出口(41)；所述腔體(1)外部的第二進氣管道(4)連通有用于生產水汽的生產裝置。

2.根據權利要求1所述的用于提高多晶硅層鈍化效果的水汽退火設備，其特征在于，所述生產裝置包括用于輸入攜帶氣體的進氣管(51)、密閉水槽(52)和出氣管(53)，所述進氣管插入到密閉水槽(52)內的水中，所述第二進氣管道(4)通過出氣管(53)與密閉水槽(52)頂部連通；所述進氣管(51)上還設有用于調控攜帶氣體流量的第一流量控制閥(54)；所述攜帶氣體為氮氣。

3.根據權利要求2所述的用于提高多晶硅層鈍化效果的水汽退火設備，其特征在于，所述生產裝置還包括用于調控密閉水槽(52)內水溫度的加熱組件；所述加熱組件包括恒溫槽；所述恒溫槽包括槽體(61)和存儲在槽體(61)內的調溫介質(62)，所述密閉水槽(52)套嵌在調溫介質(62)中；所述調溫介質(62)為水。

4.根據權利要求3所述的用于提高多晶硅層鈍化效果的水汽退火設備，其特征在于，所述第二進氣管道(4)與出氣管(53)之間還設有用于調控水汽輸入量的調節裝置；所述調節裝置包括稀釋腔(7)，所述第二進氣管道(4)與出氣管(53)分別與稀釋腔(7)連通；所述稀釋腔(7)的四周設有第二輔助加熱組件(71)；

所述調節裝置還包括用于輸入稀釋氣體的第三進氣管道(8)，所述第三進氣管道(8)與稀釋腔(7)連通；所述稀釋氣體為氮氣；所述第三進氣管道(8)的進氣口一端設有用于調控稀釋氣體流量的第二流量控制閥(81)。

5.根據權利要求2～4中任一項所述的用于提高多晶硅層鈍化效果的水汽退火設備，其特征在于，所述腔體(1)內部的第二進氣管道(4)位于腔體(1)內待處理退火樣品的下方；所述腔體(1)外部的第二進氣管道(4)四周設有第一輔助加熱組件(42)。

6.一種用于提高多晶硅層鈍化效果的水汽退火工藝，其特征在于，包括以下步驟：

S1、將表面沉積有非晶硅層的硅片進行高溫晶化，在表面形成多晶硅層；

S2、通入水汽，對步驟S1中形成有多晶硅層的硅片進行水汽退火處理。

7.根據權利要求6所述的水汽退火工藝，其特征在于，采用權利要求1～5中任一項所述的水汽退火設備對表面沉積有非晶硅層的硅片進行處理。

8.根據權利要求7所述的水汽退火工藝，其特征在于，步驟S2中，所述水汽以攜帶的方式進入到腔體(1)中；所述水汽退火過程中攜帶氣體的流量為10sccm～50000sccm；所述水汽退火處理的溫度為300℃～900℃；所述水汽退火處理的時間1min～60min。

9.根據權利要求8所述的水汽退火工藝，其特征在于，步驟S2中，所述水汽退火處理過程中，控制調溫介質(62)的溫度為10℃～100℃，控制第一輔助加熱組件(42)和/或第二輔助加熱組件(71)的溫度為10℃～100℃，進氣管(51)中攜帶氣體的輸入量與第三進氣管道(8)中稀釋氣體的輸入量的比值為1∶0～1∶100。

10.根據權利要求7～9中任一項所述的水汽退火工藝，其特征在于，步驟S1中，所述高溫晶化的工藝參數為：溫度為600℃～1200℃，壓力為100Pa～1000Pa，大氮為100sccm～10000sccm，時間為500s～50000s。