CN106282965B - 太阳能电池硅片的等离子增强化学气相沉积法 - Google Patents

太阳能电池硅片的等离子增强化学气相沉积法 Download PDF

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Abstract

一种太阳能电池硅片的等离子增强化学气相沉积法，它包括以下步骤：a、将硅片放置在PECVD真空炉中，通入氮气吹扫后抽真空到0个大气压；b、第一次沉积：通入NH3和SiH4，NH3的流量为350～550SCCM，NH3:SiH4＝1:2.5～5.5，反应时间为1.5～4分钟，反应时的压力为1200～1800Pa；c、第二沉积：将NH3的流量增大到650～850SCCM，NH3:SiH4＝1:8.2～10.8，反应时间为8～12分钟，反应时的压力为1500～2000Pa；d、停止脉冲，后冷却到室温即可；与现有技术相比，本发明具有制备的SiN薄膜均匀性较好及可使得产品的性能稳定性较好的特点。

Description

太阳能电池硅片的等离子增强化学气相沉积法
技术领域
本发明属于太阳能电池制备技术领域，特别是涉及一种太阳能电池硅片的等离子增强化学气相沉积法。
背景技术
太阳能电池片的生产工艺比较复杂，简单说来，目前的太阳能电池片的生产过程主要包括：制绒、扩散、刻蚀、镀膜、印刷和烧结等。而镀膜就是采用化学气相沉积法来实现的，目前均是采用PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)--等离子体增强化学气相沉积法来镀膜的，是制作太阳能电池片的一个重要环节。
现有技术的太阳能电池硅片的等离子增强化学气相沉积法(PECVD)是在聚酰亚胺上沉积SiN薄膜通常在低温200～300℃下沉积，使用的反应气体为NH3和SiH4在保护气氛下，高频放电使得NH3和SiH4反应产生SiN薄膜沉积在硅片上形成减反射膜。但现有技术的PECVD中两次沉积的NH3:SiH4是不变的，使得制备的SiN薄膜均匀性较差，进而导致产品的使用稳定性较差。
发明内容
本发明针对以上问题提供一种制备的SiN薄膜均匀性较好及可使得产品的性能稳定性较好的太阳能电池硅片的等离子增强化学气相沉积法。
本发明解决以上问题所用的技术方案是：提供一种太阳能电池硅片的等离子增强化学气相沉积法，它包括以下步骤：
a、将硅片放置在PECVD真空炉中，通入氮气吹扫后抽真空到0个大气压；
b、第一次沉积：通入NH3和SiH4，NH3的流量为350～550SCCM，NH3:SiH4＝1:2.5～5.5，反应时间为1.5～4分钟，反应时的压力为1200～1800Pa，脉冲的频率为400～800Hz，功率为6000～8000W；
c、第二沉积：将NH3的流量增大到650～850SCCM，NH3:SiH4＝1:8.2～10.8，反应时间为8～12分钟，反应时的压力为1500～2000Pa，脉冲的频率为400～800Hz，功率为7000～9000W；
d、停止脉冲，后冷却到室温即可。
作为优选，所述步骤b中NH3的流量为400～500SCCM，NH3:SiH4＝1:3～4，反应时间为2～3分钟，反应时的压力为1500～1700Pa，脉冲的频率为500～700Hz，功率为7000～7800W。
作为更优选，所述NH3的流量为450SCCM，NH3:SiH4＝1:3.5，反应时间为2.5分钟，反应时的压力为1600Pa，脉冲的频率为600Hz，功率为7400W。
作为优选，所述步骤c中NH3的流量为700～800SCCM，NH3:SiH4＝1:8.4～9.8，反应时间为9～11分钟，反应时的压力为1600～1900Pa，脉冲的频率为500～800Hz，功率为7000～9000W。
作为更优选，所述NH3的流量为750SCCM，NH3:SiH4＝1:9.1，反应时间为10分钟，反应时的压力为1700Pa，脉冲的频率为700Hz，功率为8000W。
作为优选，所述步骤d中停止脉冲后先保温5～10分钟再冷却。
采用以上方法后，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
由于经过两次沉积，且第一次沉积的参数不同于第二次沉积的参数，第一次沉积后产生的SiN薄膜相对较薄，而在第二次沉积的时候起到了增加了相容性，使得第二次沉积后的SiN薄膜均匀性大幅提高，且整个SiN薄膜的厚度控制在0.8～1.2μm，光线折射率较好，提高了对光的利用率，并且这样沉积后SiN薄膜的稳定性较好，还可减少后续工序对SiN薄膜影响，从而保证产品的使用稳定性。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明做进一步描述。
实施例一
一种太阳能电池硅片的等离子增强化学气相沉积法，它包括以下步骤：
a、将硅片放置在PECVD真空炉中，通入氮气吹扫后抽真空到0个大气压；
b、第一次沉积：通入NH3和SiH4，NH3的流量为350SCCM，NH3:SiH4＝1:5.5，反应时间为4分钟，反应时的压力为1800Pa，脉冲的频率为800Hz，功率为8000W；
c、第二沉积：将NH3的流量增大到650SCCM，NH3:SiH4＝1:10.8，反应时间为12分钟，反应时的压力为2000Pa，脉冲的频率为800Hz，功率为9000W；
d、停止脉冲，后冷却到室温即可。
实施例二
一种太阳能电池硅片的等离子增强化学气相沉积法，它包括以下步骤：
a、将硅片放置在PECVD真空炉中，通入氮气吹扫后抽真空到0个大气压；
b、第一次沉积：通入NH3和SiH4，NH3的流量为550SCCM，NH3:SiH4＝1:2.5，反应时间为1.5分钟，反应时的压力为1200Pa，脉冲的频率为400Hz，功率为6000W；
c、第二沉积：将NH3的流量增大到850SCCM，NH3:SiH4＝1:8.2，反应时间为8分钟，反应时的压力为1500Pa，脉冲的频率为400Hz，功率为7000W；
d、停止脉冲，后冷却到室温即可。
实施例三
一种太阳能电池硅片的等离子增强化学气相沉积法，它包括以下步骤：
a、将硅片放置在PECVD真空炉中，通入氮气吹扫后抽真空到0个大气压；
b、第一次沉积：通入NH3和SiH4，NH3的流量为450SCCM，NH3:SiH4＝1:3.5，反应时间为2.5分钟，反应时的压力为1600Pa，脉冲的频率为600Hz，功率为7400W；
c、第二沉积：将NH3的流量增大到750SCCM，NH3:SiH4＝1:9.1，反应时间为10分钟，反应时的压力为1700Pa，脉冲的频率为700Hz，功率为8000W；
d、停止脉冲，后冷却到室温即可。
实施例四
一种太阳能电池硅片的等离子增强化学气相沉积法，它包括以下步骤：
a、将硅片放置在PECVD真空炉中，通入氮气吹扫后抽真空到0个大气压；
b、第一次沉积：通入NH3和SiH4，NH3的流量为400SCCM，NH3:SiH4＝1:4，反应时间为3分钟，反应时的压力为1700Pa，脉冲的频率为700Hz，功率为7800W；
c、第二沉积：将NH3的流量增大到700SCCM，NH3:SiH4＝1:9.8，反应时间为11分钟，反应时的压力为1900Pa，脉冲的频率为800Hz，功率为9000W；
d、停止脉冲，后冷却到室温即可。
所述步骤d中停止脉冲后先保温5分钟再冷却。
实施例五
一种太阳能电池硅片的等离子增强化学气相沉积法，它包括以下步骤：
a、将硅片放置在PECVD真空炉中，通入氮气吹扫后抽真空到0个大气压；
b、第一次沉积：通入NH3和SiH4，NH3的流量为500SCCM，NH3:SiH4＝1:3，反应时间为2分钟，反应时的压力为1500Pa，脉冲的频率为500Hz，功率为7000W；
c、第二沉积：将NH3的流量增大到800SCCM，NH3:SiH4＝1:8.4，反应时间为9分钟，反应时的压力为1600Pa，脉冲的频率为500Hz，功率为7000W；
d、停止脉冲，后冷却到室温即可。
所述步骤d中停止脉冲后先保温10分钟再冷却。
以上实施例仅为本发明的较佳实施例，本发明不仅限于以上实施例还允许有其它结构变化，凡在本发明独立权要求范围内变化的，均属本发明保护范围。

Claims (6)

1.一种太阳能电池硅片的等离子增强化学气相沉积法，其特征在于：它包括以下步骤：
a、将硅片放置在PECVD真空炉中，通入氮气吹扫后抽真空到0个大气压；
b、第一次沉积：通入NH3和SiH4，NH3的流量为350～550SCCM，NH3:SiH4＝1:2.5～5.5，反应时间为1.5～4分钟，反应时的压力为1200～1800Pa，脉冲的频率为400～800Hz，功率为6000～8000W；
c、第二沉积：将NH3的流量增大到650～850SCCM，NH3:SiH4＝1:8.2～10.8，反应时间为8～12分钟，反应时的压力为1500～2000Pa，脉冲的频率为400～800Hz，功率为7000～9000W；整个SiN薄膜的厚度控制在0.8～1.2μm；
d、停止脉冲，后冷却到室温即可。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池硅片的等离子增强化学气相沉积法，其特征在于：所述步骤b中NH3的流量为400～500SCCM，NH3:SiH4＝1:3～4，反应时间为2～3分钟，反应时的压力为1500～1700Pa，脉冲的频率为500～700Hz，功率为7000～7800W。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池硅片的等离子增强化学气相沉积法，其特征在于：所述NH3的流量为450SCCM，NH3:SiH4＝1:3.5，反应时间为2.5分钟，反应时的压力为1600Pa，脉冲的频率为600Hz，功率为7400W。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池硅片的等离子增强化学气相沉积法，其特征在于：所述步骤c中NH3的流量为700～800SCCM，NH3:SiH4＝1:8.4～9.8，反应时间为9～11分钟，反应时的压力为1600～1900Pa，脉冲的频率为500～800Hz，功率为7000～9000W。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池硅片的等离子增强化学气相沉积法，其特征在于：所述NH3的流量为750SCCM，NH3:SiH4＝1:9.1，反应时间为10分钟，反应时的压力为1700Pa，脉冲的频率为700Hz，功率为8000W。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池硅片的等离子增强化学气相沉积法，其特征在于：所述步骤d中停止脉冲后先保温5～10分钟再冷却。
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