CN106449383A - 平面连续扩硼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种形成PN结的硼扩散技术，具体涉及一种平面连续扩硼方法，首先将含硼氧化物粉体或含硼氮化物粉体或含硼氧化物粉体与含硼氮化物粉体的混合物与醇类溶液混合后形成喷涂溶液；然后将所形成的喷涂溶液喷涂在硅片表面，通过高温处理后扩散形成PN结。本发明对硅片无污染，工艺温度低，掺杂浓度可控，且使用的连续处理设备无需升温降温工序，可连续操作，解决了硼扩散温度高、均匀性差、以及不能连续化生产的问题，具有较强的实用性，属于更新换代的技术。
Description
技术领域
本发明涉及一种形成PN结的硼扩散技术，具体涉及一种平面连续扩硼方法。
背景技术
目前，对于硼扩散技术的研究已经越来越多，其中，专利201210259115.3公开了一种晶体硅太阳能电池的硼扩散方法，是在硅片表层较浅的深度范围内形成较高的杂质浓度，以利于形成良好的欧姆接触，从而提高电池性能。但该专利不能实现低掺杂浓度，也就是不能用作PN结的制备。专利201210548232公布了一种用于硼扩散的涂布液，其包括硼化合物、有机粘结剂、硅化合物、氧化铝前驱体，以及水或有机溶剂，该涂布液用于将硼扩散到硅衬底中以形成P型扩散层，涂布方式将该涂布液旋涂到衬底上以形成具有足够量杂质的均匀涂层，但是该方法由于存在有机粘结剂、氧化铝前驱体等杂质，不能保证PN结的质量。专利201410604940.1公开了一种高压晶闸管芯片的硼扩散方法，也是将芯片放置于扩硼炉内涂上厚度为0.8～1.5微米的硼源，在1200～1300℃下进行硼扩散1～4小时后取出，不但温度高，且时间长。
综上所述，传统的硼扩散技术多采用管式扩散，温度高且通常是一炉一炉作业，运行成本较高，有的硼扩散技术还是基于有机粘结剂涂布液的，在扩散过程中会给PN结带来污染。
发明内容
根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的问题是：提供一种工艺简单，不会对硅片造成污染，工艺温度低，且使用的连续处理设备无需升温降温工序，可连续操作的平面连续扩硼方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
所述的平面连续扩硼方法，包括以下步骤，
1)形成喷涂溶液：将含硼氧化物粉体或含硼氮化物粉体或含硼氧化物粉体与含硼氮化物粉体的混合物与醇类溶液混合后形成喷涂溶液；
2)硅片表面喷涂：将所形成的喷涂溶液喷涂在硅片表面，通过高温处理后扩散形成PN结。其中，硅片是抛光片或表面有绒面结构的硅片。
进一步的优选，醇类溶液是乙醇或甲醇或乙醇和甲醇的混合溶液。
进一步的优选，硅片表面喷涂包括以下步骤：
A、一次喷涂：将所形成的喷涂溶液均匀喷涂在硅片表面，经过100-400度的热场进行烘干；
B、二次喷涂：将所形成的喷涂溶液均匀喷涂在烘干后的硅片表面，经过850-1050度的热场进行高温处理后扩散形成PN结。
进一步的优选，步骤A至少重复一次以上。
进一步的优选，喷涂方式采用喷涂或旋涂或丝网印刷。
进一步的优选，含硼氧化物粉体或含硼氮化物粉体或含硼氧化物粉体与含硼氮化物粉体的混合物与醇类溶液的配比为1:5—1:20。
进一步的优选，含硼氧化物粉体或含硼氮化物粉体或含硼氧化物粉体与含硼氮化物粉体的混合物与醇类溶液混合后，通过超声波分散成均匀溶液。
进一步的优选，硅片采用N型硅片，硅片的电阻率为0.5-20Ω.cm。
进一步的优选，高温处理或烘干处理是在水平连续传输硅片的加热炉中进行的。
进一步的优选，高温处理或烘干处理是在高纯压缩空气或高纯氮气或高纯压缩空气与高纯氮气的混合气体保护下进行的。
本发明所具有的有益效果是：
本发明所述的平面连续扩硼方法对硅片无污染，工艺温度低，掺杂浓度可控，且使用的连续处理设备无需升温降温工序，可连续操作，解决了硼扩散温度高、均匀性差、以及不能连续化生产的问题，具有较强的实用性，属于更新换代的技术，使用该方法扩散后的硅片方块电阻均匀性能达到±1-3Ω/□，方块电阻的阻值在20-120Ω/□，结深范围在0.1-3微米。
具体实施方式
下面对本发明的实施例做进一步描述：
本发明所述的平面连续扩硼方法，包括以下步骤，
1)形成喷涂溶液：将含硼氧化物粉体或含硼氮化物粉体或含硼氧化物粉体与含硼氮化物粉体的混合物与醇类溶液混合后形成喷涂溶液；所述醇类溶液是乙醇或甲醇或乙醇和甲醇的混合溶液。
2)硅片表面喷涂：将所形成的喷涂溶液喷涂在硅片表面，通过高温处理后扩散形成PN结。其中，硅片采用N型硅片，硅片的电阻率为0.5-20Ω.cm，硅片是抛光片或表面有绒面结构的硅片，喷涂方式采用喷涂或旋涂或丝网印刷。
所述的硅片表面喷涂包括以下步骤：
A、一次喷涂：将所形成的喷涂溶液均匀喷涂在硅片表面，经过100-400度的热场进行烘干；步骤A至少重复一次以上。
B、二次喷涂：将所形成的喷涂溶液均匀喷涂在烘干后的硅片表面，经过850-1050度的热场进行高温处理后扩散形成PN结。
其中，含硼氧化物粉体或含硼氮化物粉体或含硼氧化物粉体与含硼氮化物粉体的混合物与醇类溶液的配比为1:5—1:20。含硼氧化物粉体或含硼氮化物粉体或含硼氧化物粉体与含硼 氮化物粉体的混合物与醇类溶液混合后，通过超声波分散成均匀溶液。
所述的高温处理或烘干处理是在水平连续传输硅片的加热炉中进行的，且高温处理或烘干处理是在高纯压缩空气或高纯氮气或高纯压缩空气与高纯氮气的混合气体保护下进行的。
本发明对硅片无污染，工艺温度低，掺杂浓度可控，且使用的连续处理设备无需升温降温工序，可连续操作，具有较强的实用性。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。
Claims (10)
1.一种平面连续扩硼方法，其特征在于：包括以下步骤，
1)形成喷涂溶液：将含硼氧化物粉体或含硼氮化物粉体或含硼氧化物粉体与含硼氮化物粉体的混合物与醇类溶液混合后形成喷涂溶液；
2)硅片表面喷涂：将所形成的喷涂溶液喷涂在硅片表面，通过高温处理后扩散形成PN结。
2.根据权利要求1所述的平面连续扩硼方法，其特征在于：所述的醇类溶液是乙醇或甲醇或乙醇和甲醇的混合溶液。
3.根据权利要求1所述的平面连续扩硼方法，其特征在于：所述的硅片表面喷涂包括以下步骤：
A、一次喷涂：将所形成的喷涂溶液均匀喷涂在硅片表面，经过100-400度的热场进行烘干；
B、二次喷涂：将所形成的喷涂溶液均匀喷涂在烘干后的硅片表面，经过850-1050度的热场进行高温处理后扩散形成PN结。
4.根据权利要求3所述的平面连续扩硼方法，其特征在于：所述的步骤A至少重复一次以上。
5.根据权利要求1或3所述的平面连续扩硼方法，其特征在于：所述的喷涂方式采用喷涂或旋涂或丝网印刷。
6.根据权利要求1所述的平面连续扩硼方法，其特征在于：所述的含硼氧化物粉体或含硼氮化物粉体或含硼氧化物粉体与含硼氮化物粉体的混合物与醇类溶液的配比为1:5—1:20。
7.根据权利要求1或6所述的平面连续扩硼方法，其特征在于：所述的含硼氧化物粉体或含硼氮化物粉体或含硼氧化物粉体与含硼氮化物粉体的混合物与醇类溶液混合后，通过超声波分散成均匀溶液。
8.根据权利要求1所述的平面连续扩硼方法，其特征在于：所述的硅片采用N型硅片，硅片的电阻率为0.5-20Ω.cm。
9.根据权利要求1或3所述的平面连续扩硼方法，其特征在于：所述的高温处理或烘干处理是在水平连续传输硅片的加热炉中进行的。
10.根据权利要求1或3所述的平面连续扩硼方法，其特征在于：所述的高温处理或烘干处理是在高纯压缩空气或高纯氮气或高纯压缩空气与高纯氮气的混合气体保护下进行的。
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