CN102185015A

CN102185015A - 硅片的返工处理方法

Info

Publication number: CN102185015A
Application number: CN2010105713670A
Authority: CN
Inventors: 孙林杰; 孙伟; 钱明星; 麻晓园; 韩少鹏
Original assignee: JIANGYIN JETION SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: JIANGYIN JETION SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2010-12-02
Filing date: 2010-12-02
Publication date: 2011-09-14

Abstract

本发明实施例公开了一种硅片的返工处理方法，包括以下步骤：1、清除掉硅片上的SiN_x薄膜；2、采用平板式PECVD装置对硅片重新进行SiN_x薄膜沉淀；3、对SiN_x薄膜沉淀完成后的硅片进行丝网印刷和烧结，然后进行电性能测试。本发明实施例提供的硅片的返工处理方法中，将不合格的硅片上的SiN_x薄膜清除掉，采用平板式PECVD装置对硅片重新进行薄膜沉淀，由于采用平板式PECVD装置进行薄膜沉淀时，NH₃产生的等离子体不会直接与硅片接触，在对洗掉SiN_x的不合格片进行PECVD时可以保护硅片表面不受到等离子体的二次轰击，减少了对硅片表面的伤害，提高了硅片表面的质量，提高了硅片的质量。

Description

硅片的返工处理方法

技术领域

本发明涉及太阳能电池制作工艺技术领域，更具体地说，涉及一种硅片的返工处理方法。

背景技术

目前，太阳能电池的制造工艺已经基本规范化，请参考附图1，其主要处理流程为：硅片经过清洗及制绒，使得原本光亮的硅片表面变的凹凸不平，增大了硅片对光的吸收率；经过高温扩散，将p型硅基体上掺入n型杂质，从而形成p-n结；再通过等离子刻蚀和去磷硅玻璃将硅片的侧面和背面的氧化层去除；通过PECVD在硅片的扩散面沉积一层SiNx薄膜，减少硅片对入射光的反射；印制背电极、背电场和正面电极，烧结使电极与硅片形成合金结构，最后对硅片进行电性能测试并分档，最后包装入库。

上述太阳能电池制造工艺中，PECVD(Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition)，即等离子增强型化学气相沉积法，其主要原理是利用等离子体作为能量源，将样品置于低气压下辉光放电的阴极上，利用辉光放电(或另加发热体)使样品升温到预定的温度，然后通入适量的反应气体，经过一系列化学反应和等离子体反应，在硅片的表面形成固态薄膜。在太阳能电池制作工艺中，应用的是NH₃和SiH₄形成等离子体，在硅片上形成一层SiNx薄膜，主要起到钝化和减反射的作用。上述经过PECVD沉积SiNx后的硅片表面通常是深蓝色，但是经过PECVD后会有部分不合格的硅片，如具有较大的色斑、较多水点印、颜色明显不均匀，上述不合格的硅片与合格的硅片相比具有较大的色差，需要将不合格的硅片进行返工，重新进行PECVD沉积SiNx。现有的返工方法中，首先将不合格的硅片上的SiNx薄膜完全洗掉，然后进行PECVD方法沉淀SiNx薄膜，现有技术中采用管式PECVD对硅片进行重新沉淀SiNx薄膜，在管式PECVD中，NH₃和SiH₄同时被激发形成等离子体，含有更多的H等离子会和硅片中的悬挂键等缺陷结合，具有更好的钝化作用。但是形成的等离子体会直接接触硅片基体，对硅片表面进行轰击，因此对硅片的表面造成一定的损伤，降低了硅片的质量，进而影响到硅片的光电转换效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种硅片的返工处理方法，避免了现有返工处理方法中对硅片的伤害，提高了返工处理后的硅片质量。

为了达到上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种硅片的返工处理方法，包括以下步骤：

1)、清除掉所述硅片上的SiNx薄膜；

2)、采用平板式PECVD装置对所述硅片重新进行SiNx薄膜沉淀；

3)、对SiNx薄膜沉淀完成后的硅片进行丝网印刷和烧结，然后进行电性能测试。

优选的，上述硅片的返工处理方法中，上述步骤1)具体由以下步骤实现，包括：

11)、采用浓度为25％～35％的HF溶液，对硅片上的SiNx薄膜进行腐蚀，腐蚀时间为4～10分钟；

12)、对SiNx薄膜腐蚀完毕后的硅片采用清水进行清洗，清洗时间为4～10分钟。

优选的，上述硅片的返工处理方法中，上述步骤11)中，采用浓度为25％～30％的HF溶液对硅片上的SiNx薄膜进行腐蚀，腐蚀时间为5分钟。

优选的，上述硅片的返工处理方法中，所述HF溶液的浓度为30％。

优选的，上述硅片的返工处理方法中，上述步骤12)中，对SiNx薄膜腐蚀完毕后的硅片采用清水进行清洗，清洗时间为5分钟。

优选的，上述硅片的返工处理方法中，在步骤12)之后还包括：

步骤13)、将硅片放入到去磷硅玻璃的槽体内对HF溶液进行进一步清洗。

优选的，上述硅片的返工处理方法中，在步骤13)之后还包括：

步骤14)、采用甩干机将硅片甩干。

由上述技术方案可知，本发明实施例提供的硅片的返工处理方法中，将不合格的硅片上的SiNx薄膜清除掉，采用平板式PECVD装置对硅片重新进行薄膜沉淀，由于采用平板式PECVD装置进行薄膜沉淀时，NH₃产生的等离子体不会直接与硅片接触，在对洗掉SiNx薄膜的不合格片进行PECVD时可以保护硅片表面不受到等离子体的二次轰击，减少了对硅片表面的伤害，提高了硅片表面的质量，提高了硅片的光电转换效率。

附图说明

图1为现有技术提供的太阳能电池硅片的处理工艺流程图；

图2为本发明实施例提供的硅片的返工处理方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的硅片的返工处理方法中去除硅片上的SiNx薄膜的一种流程示意图；

图4为本发明实施例提供的硅片的返工处理方法中去除硅片上的SiNx薄膜的又一种流程示意图。

具体实施方式

为了引用和清楚起见，现在将申请文件中出现的技术名词解释如下：

PECVD是Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition的缩写，指的是等离子体增强化学气相沉积法，主要是使化学反应在较低的温度下进行，利用等离子体的活性来促进反应的进行。

平板式PECVD装置、采用PECVD进行化学反应的装置，其为平行板结构，衬底放在具有温控装置的下面平板上，压强通常保持在133Pa左右，射频电压加在上、下平行板之间，在上下平板件会出现电容耦合式的气体放电，并产生等离子体。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种硅片的返工处理方法，避免了现有返工处理方法中对硅片的伤害，提高了返工处理后的硅片质量。

请参考附图2，图2为本发明实施例提供的硅片的返工处理方法的流程示意图。

本发明实施例中提供的硅片的返工处理方法中，包含以下步骤：

1、清除掉所述硅片上的SiNx薄膜。

上述清除掉不合格硅片上的SiNx薄膜，具体是将不合格硅片集中在一起，将SiNx薄膜除掉，常用的去除剂为HF溶液，当然，SiNx薄膜去除剂并限于HF溶液。

2、采用平板式PECVD装置对所述硅片重新进行SiNx薄膜沉淀。

3、对SiNx薄膜沉淀完成后的硅片进行丝网印刷和烧结，然后进行电性能测试。

上述硅片的返工处理方法中，将不合格的硅片上的SiNx薄膜进行清除后，采用平板式PECVD装置对硅片重新沉淀SiNx薄膜，由于采用平板式PECVD装置进行薄膜沉淀时，NH₃产生的等离子体不会直接与硅片接触，在对洗掉SiNx的不合格片进行PECVD时可以保护硅片表面不受到等离子体的二次轰击，减少了对硅片表面的伤害，提高了硅片表面的质量，提高了硅片的光电转换效率。

另外，用平板式PECVD装置加工的硅片不易形成明显的色差，这是由于第一次采用PECVD方法加工时H等离子体对硅片已有钝化作用，平板式PECVD装置进行加工时也有一定的钝化作用，再次进行PECVD加工时其钝化效果、减反射效果(由一定的膜厚和折射率决定)和表面损伤程度基本一致，故效率比正常电池片不会降低，而且由于平板式PECVD装置沉积SiNx的速率更快，故外观也会有较好的改善。

上述实施例中提供的硅片的返工处理方法中，步骤1具体可以由以下步骤实现，请参考附图3，具体包括：

11、采用浓度为25％～35％的HF溶液，对硅片上的SiNx薄膜进行腐蚀，腐蚀时间为4～10分钟。

12、对SiNx薄膜腐蚀完毕后的硅片采用清水进行清洗，清洗时间为4～10分钟。

其中，上述步骤11中的HF溶液可以为25％～35％之间的任意值，优选的上述HF溶液的浓度为30％；上述步骤中采用HF对SiNx薄膜进行腐蚀，优选的腐蚀时间为5分钟，保证了对SiNx薄膜的完全清除，同时又不至于降低对SiNx薄膜腐蚀的效率。上述步骤中采用对SiNx薄膜腐蚀完毕后的硅片采用清水进行清洗，优选的，清洗时间采用5分钟。

上述实施例中提供的硅片的返工处理方法中，在步骤12之后还包括：

步骤13、将硅片放入到去磷硅玻璃的槽体内对HF溶液进行进一步清洗；请参考附图4，在硅片进行采用清水清洗后，再通过去磷硅玻璃的槽体内对HF溶液进行进一步清洗，同时将硅片表面的氧化层去掉。

上述硅片在去磷硅玻璃的槽体内处理后，即步骤13后还包括：将硅片在甩干机中进行甩干，加快了整个硅片的晾干速度，提高了对硅片的处理效率。

表1 本发明返工方法实施例电性能表

表2 原来返工方法的返工片电性能表

从上述的表1和表2中可以看出，本发明实施例中提供的硅片的返工处理方法中，对不合格的硅片进行返工后，与现有技术中的返工方法中的各项指标相比，硅片的转换效率提高了0.1％，提高了硅片的光电转换效率。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种硅片的返工处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、清除掉所述硅片上的SiNx薄膜；

2)、采用平板式PECVD装置对所述硅片重新进行SiNx薄膜沉淀；

2.根据权利要求1所述的硅片的返工处理方法，其特征在于，上述步骤1)具体由以下步骤实现，包括：

3.根据权利要求2所述的硅片的返工处理方法，其特征在于，上述步骤11)中，采用浓度为25％～30％的HF溶液对硅片上的SiNx薄膜进行腐蚀，腐蚀时间为5分钟。

4.根据权利要求3所述的硅片的返工处理方法，其特征在于，所述HF溶液的浓度为30％。

5.根据权利要求2所述的硅片的返工处理方法，其特征在于，上述步骤12)中，对SiNx薄膜腐蚀完毕后的硅片采用清水进行清洗，清洗时间为5分钟。

6.根据权利要求2-4中任意一项所述的硅片的返工处理方法，其特征在于，在步骤12)之后还包括：

7.根据权利要求6所述的硅片进行PECVD后的返工方法，其特征在于，在步骤13)之后还包括：

步骤14)、采用甩干机将硅片甩干。