CN108198909B - 一种硅片处理方法以及太阳电池制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硅片处理方法以及太阳能电池制作方法，本发明技术方案在第一流量的二氯乙烯环境中对待处理硅片进行设定时间的加热处理，可以消除待处理硅片的表面以及反应炉进行清洁处理，在第二流量的二氯乙烯气体以及设定流量的氧气构成的混合气体环境中对待处理芯片进行设定时间的氧化处理，可以降低所述待处理硅片内的氧环缺陷。可见，本发明技术方案可以有效去除所述待处理硅片的表面杂质以及所述待处理硅片内的氧环缺陷，大大提高硅片质量。
Description
技术领域
本发明涉及硅片处理技术领域，更具体的说，涉及一种硅片处理方法以及太阳能电池制作方法。
背景技术
晶体硅是当今一种极其重要的半导体材料，被广泛的应用于太阳能电池、集成电路、探测器以及传感器等领域，以形成具有各种功能的电子设备，这些电子设备的广泛使用为人们的日常生活以及工作带了了巨大的便利，成为当今人们不可或缺的重要工具。
由于工艺条件等原因，在晶体硅的铸锭以及切片加工过程中，会破坏硅晶格的完整性，形成晶格缺陷，进而导致硅片形成产品的可靠性较差。通过传统热处理方法可以一定程度消除硅片晶格缺陷，提高硅片的质量。但是传统的热处理方法无法有效消除硅片中的氧环缺陷。
发明内容
为了解决上述问题，本发明技术方案提供了一种硅片处理方法以及太阳能电池制作方法，可以有效消除硅片中的氧环缺陷，提高硅片质量。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种硅片处理方法，所述处理方法包括：
将待处理硅片放置于反应炉内；
向所述反应炉内通入第一流量的二氯乙烯气体，通过所述反应炉对所述硅片进行加热处理；
经过设定时间的加热处理后，向所述反应炉内通入第二流量的二氯乙烯气体以及设定流量的氧气，对所述待处理硅片进行氧化处理，以降低所述待处理硅片内的氧环缺陷；所述第二流量小于所述第一流量；
经过设定时间的氧化处理后，在氮气环境中对所述待处理硅片进行退火处理。
优选的，在上述硅片处理方法中，所述第一流量为9slm-11slm，包括端点值。
优选的，在上述硅片处理方法中，所述通过所述反应炉对所述硅片进行加热处理包括：
将硅片加热至900℃-1100℃，包括端点值。
优选的，在上述硅片处理方法中，所述加热处理的时间范围是50min-70min，包括端点值。
优选的，在上述硅片处理方法中，所述氧气的流量是2.5slm-3.5slm，包括端点值。
优选的，在上述硅片处理方法中，所述氧化处理的时间范围是50min-70min，包括端点值。
优选的，在上述硅片处理方法中，所述在氮气环境中对所述待处理硅片进行退火处理包括：
在氮气环境中进行降温退火，在所述待处理硅片温度降低至700℃时将所述待处理硅片从所述反应炉中取出。
本发明还提供了一种太阳能电池的制作方法，采用上述任一项所述处理方法处理过的硅片制作太阳能电池。
通过上述描述可知，本发明技术方案提供的硅片处理方法以及太阳能电池制作方法中，在第一流量的二氯乙烯环境中对待处理硅片进行设定时间的加热处理，可以消除待处理硅片的表面以及反应炉进行清洁处理，在第二流量的二氯乙烯气体以及设定流量的氧气构成的混合气体环境中对待处理芯片进行设定时间的氧化处理，可以降低所述待处理硅片内的氧环缺陷。可见，本发明技术方案可以有效去除所述待处理硅片的表面杂质以及所述待处理硅片内的氧环缺陷，大大提高硅片质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种硅片处理方法的流程示意图。
具体实施方式
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。
传统技术为了提高硅片质量，多采用氩气热处理技术、扩散吸杂工艺或是氢气热处理工艺对硅片进行处理。传统技术对硅片进行处理时都是在高温状态下进行，而高温状态在消除硅片缺陷的同时极易引发污染。而且传统的氢气热处理方法需要保证整个系统极高的洁净度，氢气的增大了系统的不安全性。
特别的，硅片中的含氧量和空位缺陷较多会造成氧环缺陷。硅片中的空位缺陷和间隙氧形成的配对构成了硅片内的氧环缺陷，该氧环缺陷的稳定性较好，传统的处理方法无法有效消除氧环缺陷。而且现有的处理方法一般多是针对消除硅片表面的金属杂质和降低硅体氧含量来提高硅片质量，但是均不能有效去除硅片中的氧环缺陷。
为了解决上述问题，本发明实施例技术方案提供的硅片处理方法在消除硅片表面金属杂质的同时还可以有效去除氧环缺陷，大大提高硅片的质量。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参考图1，图1为本发明实施例提供的一种硅片处理方法的流程示意图，该硅片处理方法包括：
步骤S11：将待处理硅片放置于反应炉内。
步骤S12：向所述反应炉内通入第一流量的二氯乙烯气体，通过所述反应炉对所述硅片进行加热处理。
可选的，所述第一流量为9slm-11slm，包括端点值。本发明实施例中，可以设置所述第一流量等于10slm。
该步骤中，所述加热处理的时间范围是50min-70min，包括端点值。可选的，可以设定加热处理的时间为60min。
该步骤中，所述通过所述反应炉对所述硅片进行加热处理包括：将硅片加热至900℃-1100℃，包括端点值。可选的，可以设置将所述待处理硅片加热至1000℃。
步骤S13：经过设定时间的加热处理后，向所述反应炉内通入第二流量的二氯乙烯气体以及设定流量的氧气，对所述待处理硅片进行氧化处理，以降低所述待处理硅片内的氧环缺陷。
其中，所述第二流量小于所述第一流量。可以设置第二流量为500sccm。第一流量较大，可以在步骤S12中有效清除反应炉内以及硅片表面的杂质。
所述氧气的流量是2.5slm-3.5slm，包括端点值。
可选的，可以设置氧气的流量为3slm。
可选的，所述氧化处理的时间范围是50min-70min，包括端点值。可以设置所述氧化处理的时间为60min。氧化处理时，可以保持温度恒定，与加热处理的温度相同。
在该步骤设定的工艺参数下对所述待处理硅片进行氧化处理，可以在所述待处理硅片表面形成比较致密的氧化硅，氧化硅中空位缺陷的浓度较小，而硅片内部的空位缺的陷浓度较大，在设定的较高温度下空位缺陷会从高浓度向低浓度扩散，而空位的这种扩散会带动氧环缺陷向待处理硅片表面移动，从而消除待处理硅片内部的氧环缺陷。移动到表面的氧环缺陷中氧元素用于待处理硅片的表面氧化反应。可见，所述处理方法中，通过空位缺陷在高温下向表面氧化硅层的扩散移动，可以使得待处理硅片内的空位缺陷明显降低，有效消除氧环缺陷，提高硅片质量。
步骤S14：经过设定时间的氧化处理后，在氮气环境中对所述待处理硅片进行退火处理。
该步骤中，所述在氮气环境中对所述待处理硅片进行退火处理包括：在氮气环境中进行降温退火，在所述待处理硅片温度降低至700℃时将所述待处理硅片从所述反应炉中取出。氮气的流量可以为10slm。
通过上述描述可知，本发明实施例提供的硅片处理方法中，在加热过程中通过高流量的二氯乙烯气体可以消除反应炉中的高温污染，对反应炉和待处理硅片的表面进行杂质清除，不会引起高温污染。这是因为如果存在金属杂质，高温下金属杂质会对硅片造成严重的污染，二氯乙烯气体受热分解出HCl，HCl会与金属反应生成氢气，进而消除表面金属杂质。而且在氧化处理过程中，通入低流量的二氯乙烯气体以及设定流量的氧气，可以消除氧环缺陷。可见，本发明实施例所述技术方案在二氯乙烯气体环境中进行加热处理和氧化处理，能够有效去除硅片表面金属杂质以及硅片内的氧环缺陷，提高硅片质量，不会引起高温污染。
基于上述实施例，本发明另一实施例还提供了一种太阳能电池的制作方法，采用上述实施例所述处理方法处理过的硅片制作太阳能电池。所述太阳电池的硅片通过上述实施例所述硅片处理方法进行处理，硅片的质量较高，太阳能电池的转换效率较高。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的制作方法而言，由于其与实施例公开的硅片处理方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见硅片处理方法部分说明即可。
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 (6)
1.一种硅片处理方法，其特征在于，所述处理方法包括：
将待处理硅片放置于反应炉内；
向所述反应炉内通入第一流量的二氯乙烯气体，通过所述反应炉对所述硅片进行加热处理；
经过设定时间的加热处理后，向所述反应炉内通入第二流量的二氯乙烯气体以及设定流量的氧气，对所述硅片进行氧化处理，所述氧气的流量是2.5slm-3.5slm，所述氧化处理的时间范围是50min-70min，在所述硅片表面形成氧化硅，所述氧化硅中空位缺陷浓度小于所述硅片内部的空位缺陷浓度，空位从高浓度到低浓度的扩散带动氧环缺陷向所述硅片表面移动，以降低所述硅片内的氧环缺陷，移动到表面的氧环缺陷中氧元素用于所述硅片的表面氧化反应；所述第二流量小于所述第一流量；
经过设定时间的氧化处理后，在氮气环境中对所述硅片进行退火处理。
2.根据权利要求1所述的硅片处理方法，其特征在于，所述第一流量为9slm-11slm。
3.根据权利要求1所述的硅片处理方法，其特征在于，所述通过所述反应炉对所述硅片进行加热处理包括：
将硅片加热至900℃-1100℃。
4.根据权利要求1所述的硅片处理方法，其特征在于，所述加热处理的时间范围是50min-70min。
5.根据权利要求1所述的硅片处理方法，其特征在于，所述在氮气环境中对所述硅片进行退火处理包括：
在氮气环境中进行降温退火，在所述硅片温度降低至700℃时将所述硅片从所述反应炉中取出。
6.一种太阳能电池的制作方法，其特征在于，采用如权利要求1-5所述处理方法处理过的硅片制作太阳能电池。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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