CN110459646A - 一种适用于碱抛激光选择性发射极的新型工艺 - Google Patents

一种适用于碱抛激光选择性发射极的新型工艺 Download PDF

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鲁贵林
赵科巍
张波
张尧
吕爱武
杜泽霖
李陈阳
郭丽
董建明
邓铭
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Abstract

本发明涉及碱抛激光选择性发射极领域。一种适用于碱抛激光选择性发射极的新型工艺，整体工艺按照，制绒—扩散制结—去背PSG+碱抛—前表面激光掺杂—扩散推进+氧化—正面氮化硅膜—背面氮化硅膜—背面开膜—印刷；在扩散制结过程中，首先进行磷源沉积，沉积压力100‑120mbar，沉积温度780‑800℃，通大氮流量800‑1000sccm，携磷源小氮流量600‑800sccm，氧气流量550‑650sccm，沉积时间15‑18min，低温推进PN结，推进压力100‑120mbar，温度800‑830℃，通大氮流量1400‑1600 sccm，通氧气流量450‑650sccm，时间5‑8min。

Description

一种适用于碱抛激光选择性发射极的新型工艺
技术领域
本发明涉及碱抛激光选择性发射极领域。
背景技术
随着光伏平价上网渐渐推行，降本增效成为光伏制造业的主题。单晶PERC电池制造技术中，背面刻蚀技术迫于环保与成本的压力，碱抛工艺成为新的技术方向。目前，碱抛采用槽式设备结构，利用特殊添加剂对正面做保护，从而实现背面抛光的表面结构。但在叠加LDSE（激光掺杂选择性发射极）技术时，出现前表面激光掺杂区域容易被刻蚀的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：如何解决采用碱抛工艺，在叠加LDSE（激光掺杂选择性发射极）技术时，硅片前表面激光掺杂区域容易被刻蚀的问题。
本发明所采用的技术方案是：一种适用于碱抛激光选择性发射极的新型工艺，整体工艺按照，制绒—扩散制结—去背PSG+碱抛—前表面激光掺杂—扩散推进+氧化—正面氮化硅膜—背面氮化硅膜—背面开膜—印刷；在扩散制结过程中，首先进行磷源沉积，沉积压力100-120mbar，沉积温度780-800℃，通大氮流量800-1000sccm，携磷源小氮流量600-800sccm，氧气流量550-650sccm，沉积时间15-18min，低温推进PN结，推进压力100-120mbar，温度800-830℃，通大氮流量1400-1600 sccm，通氧气流量450-650sccm，时间5-8min； 方阻控制在200-240Ω/□；前表面激光掺杂，使用532nm波长的绿光，调制频率200-220kHz，打标功率38-39W，光斑为120μm的正方形，打标速度24100mm/min，激光掺杂处方阻控制在150-180Ω/□；扩散推进+氧化，首先进行扩散推进，使用高温扩散炉，升温至845-855℃，炉管内压力100-120mbar，通大氮流量1500-1800 sccm，通氧气流量500-700sccm，时间20-25min；低温氧化：沉积温度750-780℃，压力100-120mbar，通沉积氧流量5000-5500sccm，时间15-20min。
本发明的有益效果是：本专利通过工艺流程的优化改进，避开碱抛LDSE的关键难题，未增加额外成本，工序与现有产线基础工序基本一致，适用性较强，未进一步促进碱抛LDSE的发展夯实了基础。通过整个制程工序的优化，消除碱抛对LD（激光掺杂）区域的影响，实现碱抛LDSE效率提升0.25%。
具体实施方式
由于碱抛使用特殊添加剂对非抛光面进行相应的保护，其机理是利用正背面不一样的亲水性实现扩散面的保护。但在叠加LDSE过程中，发现LD区域易被刻蚀，本实施例将扩散步骤一分为二，通过碱抛后激光，绕开碱抛对激光掺杂区域的影响，同时结合丝网浆料的配合，根本解决碱抛LDSE的工艺稳定性问题。
整体工艺流程为：制绒—扩散制结—去背PSG+碱抛—前表面激光掺杂—扩散推进+氧化—正面镀氮化硅膜—背面镀氮化硅膜—背面开模—印刷。
扩散制结过程中采用高方阻浅结扩散，首先进行磷源沉积，沉积压力100-120mbar，沉积温度780-800℃，通工艺大氮流量800-1000sccm，携磷源小氮流量600-800sccm，工艺氧气流量550-650sccm，沉积时间15-18min；低温推进PN结：推进压力100-120mbar，温度800-830℃，通工艺大氮流量1400-1600 sccm，通工艺氧气流量450-650sccm，时间5-8min； 方阻控制在200-240Ω/□。
去背PSG+碱抛过程，控制碱抛减重控制在0.17-0.27g之间。
前表面激光掺杂，使用532nm波长的绿光，调制频率200-220kHz，打标功率38-39W，光斑为120μm的正方形，打标速度24100mm/min。激光掺杂处方阻控制在150-180Ω/□。
扩散推进+氧化即二次扩散及氧化，首先进行扩散推进，使用高温扩散炉，升温至845-855℃，炉管内压力100-120mbar，通工艺大氮流量1500-1800 sccm，通工艺氧气流量500-700sccm，时间20-25min；低温氧化：沉积温度750-780℃，压力100-120mbar，通沉积氧流量5000-5500sccm，时间15-20min。
后经正面镀氮化硅膜、背面镀氮化硅膜、背面激光开膜、丝网印刷直至效率分选。本实施例未加说明的工艺都采用的是现有的工艺。

Claims (1)

1.一种适用于碱抛激光选择性发射极的新型工艺，其特征在于：整体工艺按照，制绒—扩散制结—去背PSG+碱抛—前表面激光掺杂—扩散推进+氧化—正面氮化硅膜—背面氮化硅膜—背面开膜—印刷；在扩散制结过程中，首先进行磷源沉积，沉积压力100-120mbar，沉积温度780-800℃，通大氮流量800-1000sccm，携磷源小氮流量600-800sccm，氧气流量550-650sccm，沉积时间15-18min，低温推进PN结，推进压力100-120mbar，温度800-830℃，通大氮流量1400-1600 sccm，通氧气流量450-650sccm，时间5-8min； 方阻控制在200-240Ω/□；前表面激光掺杂，使用532nm波长的绿光，调制频率200-220kHz，打标功率38-39W，光斑为120μm的正方形，打标速度24100mm/min，激光掺杂处方阻控制在150-180Ω/□；扩散推进+氧化，首先进行扩散推进，使用高温扩散炉，升温至845-855℃，炉管内压力100-120mbar，通大氮流量1500-1800 sccm，通氧气流量500-700sccm，时间20-25min；低温氧化：沉积温度750-780℃，压力100-120mbar，通沉积氧流量5000-5500sccm，时间15-20min。
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