[發明專利]一種硅片磷或硼摻雜的方法

在審

• 申請號: 202210731224.4
• 申請日: 2022-06-24
• 公開（公告）號: CN115117201A
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 馬紅娜
• 申請（專利權）人: 英利能源發展有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L21/02;H01L21/223
• 代理公司: 河北國維致遠知識產權代理有限公司 13137
• 代理人: 張新利

本發明涉及太陽能電池技術領域，具體公開一種硅片磷或硼摻雜的方法。所述方法包括以下步驟：氮氣氣氛下，將硅片送入擴散管中，完成進舟；對所述擴散管進行抽真空，于300℃～700℃條件下通入鹵化氫氣體對所述硅片進行清洗，所述鹵化氫為HBr或HI；對所述擴散管進行抽真空，通入氧氣和摻雜源進行磷摻雜或硼摻雜；對所述擴散管進行抽真空，然后于N₂氣氛下進行降溫，出舟，得磷摻雜或硼摻雜的硅片。本發明在擴散管中利用鹵化氫氣體對硅片進行清洗，將清洗與摻雜在同一系統內完成，從根本上解決了硅片在磷擴散或硼擴散前沾污空氣中雜質的問題。

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，尤其涉及一種硅片磷或硼摻雜的方法。

背景技術

太陽能電池是一種將太陽的光能直接轉化為電能的半導體器件，其發電原理是基于半導體PN結的光生伏特效應。N型topcon電池是指在電池正背面分別制備一層超薄的遂穿氧化層和一層高摻雜的多晶硅薄層，二者共同形成了鈍化接觸結構，進而極大降低金屬接觸復合電流，提高電池的轉換效率。目前主要是通過在LPCVD設備中制備完隧穿氧化鈍化層后，直接將硅片轉到高溫擴散爐進行磷摻雜或硼摻雜。當隧穿氧化鈍化層制備結束后，polysi層裸露在空氣中，極易沾污空氣中的雜質，影響硅片性能，而這是無法避免的；后續在高溫磷摻雜或硼摻雜時，雜質會在高溫條件下進入硅片內部，影響硅片質量，從而影響電池轉換效率。

為避免雜質的影響，可采用HCl溶液對多晶硅薄膜進行清洗，但是仍存在以下問題：如需增加配套的含有酸洗、水洗和烘干的清洗設備，大大增加了制造成本；如HCl溶液易揮發，有腐蝕性，則需要專業的人員進行操作，以保證工作人員的人身安全；如經過HCl溶液清洗后硅片表面雖然達到了清潔狀態，但是在進入高溫擴散爐前仍需要運轉，還是存在沾污空氣中雜質的風險，并不能從根本上避免該問題。因此，亟需尋找一種能從根本上解決硅片在磷擴散或硼擴散前沾污空氣中雜質的方法，對提高硅片的合格率和電池的轉換效率具有重要意義。

發明內容

針對現有硅片在磷擴散或硼擴散前易沾污空氣中雜質的問題，本發明提供一種硅片磷或硼摻雜的方法，在擴散管中利用鹵化氫氣體對硅片進行清洗，將清洗與摻雜在同一系統內完成，從根本上解決了硅片在磷擴散或硼擴散前沾污空氣中雜質的問題。

為達到上述發明目的，本發明實施例采用了如下的技術方案：

一種硅片磷或硼摻雜的方法，所述方法包括以下步驟：

步驟一、氮氣氣氛下，將硅片送入擴散管中，完成進舟；

步驟二、對所述擴散管進行抽真空，于300℃～700℃條件下通入鹵化氫氣體對所述硅片進行清洗，所述鹵化氫為HBr或HI；

步驟三、對所述擴散管進行抽真空，通入氧氣和摻雜源進行磷摻雜或硼摻雜；

步驟四、對所述擴散管進行抽真空，然后于N₂氣氛下進行降溫，出舟，得磷摻雜或硼摻雜的硅片。

相對于現有技術，本申請提供的硅片磷或硼摻雜的方法具有以下優勢：

本申請在擴散管中利用與金屬結合能力較強的HBr或HI氣體在300℃～700℃條件下對硅片進行清洗，既能保證清洗干凈，還能避免硅片上的沾污不會進入到硅片內部或造成硅片缺陷，然后再進行后續的氧化及摻雜，實現了硅片清洗與元素摻雜在同一系統中完成，從根本上解決了硅片在磷擴散或硼擴散前沾污空氣中雜質的問題，而且還不需要增加額外的工藝設備和專業人員，以極低的成本完成了清洗工藝。

本申請通過將HBr或HI氣體在300℃～700℃條件下分解成單質Br或單質I，實現了在硅片表面的沾污擴散進入硅片內部前就被單質Br或單質I清洗干凈了，達到優異的表面清潔作用，并且HBr或HI分解后也不會產生毒副作用，不存在對工作人員的安全健康造成威脅的問題。

上述擴散管為高溫擴散爐的核心部件，用于實現對硅片的磷摻雜或硼摻雜。