CN113584464A - 一种量化绕镀的方法及镀膜设备的调整方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种量化绕镀的方法及镀膜设备的调整方法，属于太阳能电池镀膜技术领域。量化绕镀的方法包括：将标片上料到镀膜设备；标片包括硅片及形成于硅片两侧表面的第一氧化硅层和第二氧化硅层；在第一氧化硅层表面进行镀膜作业，以在第一氧化硅层表面形成镀膜层并在第二氧化硅层表面边缘形成绕镀层；对绕镀层的尺寸进行测量获得绕镀尺寸。镀膜设备的调整方法包括：采用量化绕镀的方法获取绕镀尺寸，镀膜作业包括依次进行本征非晶硅镀膜和N型掺杂非晶硅镀膜；将绕镀尺寸与预设标准比较；当绕镀尺寸不满足预设标准时，对镀膜设备的载板进行调节。该量化绕镀的方法在镀膜后能够及时地获取绕镀的情况，还能避免后道生产工序对评估结果的影响。
Description
技术领域
本申请涉及太阳能电池镀膜技术领域，具体而言，涉及一种量化绕镀的方法及镀膜设备的调整方法。
背景技术
目前的异质结等太阳能电池的PECVD(化学气相沉积法)工序通常使用传动式镀膜设备，在工序中使用载板作为硅片的载体进行生产。由于受上料设备精度及载板设计问题等影响，在镀膜过程中，容易出现工艺气体通过硅片与载板边缘并绕到硅片非镀膜面进而产生绕镀问题。
目前的工艺中，通常对生产完成后硅片的良率及效率进行跟踪，并以此判断绕镀造成的影响。该评估方法不方便镀膜后及时地获取绕镀的影响；而且存在后道生产的叠加影响，从而会影响评估结果的准确性。
发明内容
本申请的目的在于提供一种量化绕镀的方法及镀膜设备的调整方法，能够有效解决上述问题。
本申请的实施例是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供一种量化绕镀的方法，包括：
将标片上料到镀膜设备；标片包括硅片以及分别形成于硅片的两侧表面的第一氧化硅层和第二氧化硅层。
在第一氧化硅层表面进行镀膜作业，以在第一氧化硅层的表面形成镀膜层并在第二氧化硅层的表面边缘形成绕镀层。
以及对绕镀层的尺寸进行测量获得绕镀尺寸。
第二方面，本申请实施例提供一种镀膜设备的调整方法，包括：
采用如第一方面实施例提供的量化绕镀的方法获取绕镀尺寸，镀膜作业包括依次进行本征非晶硅镀膜和N型掺杂非晶硅镀膜；
将绕镀尺寸与预设标准进行比较；若绕镀尺寸不满足预设标准，则对镀膜设备的载板进行调节处理。
本申请实施例提供的量化绕镀的方法及镀膜设备的调整方法，有益效果包括：
本申请提供的量化绕镀的方法，采用特定的标片模拟镀膜生产工序，形成便于量化绕镀尺寸的绕镀层。该方法在模拟镀膜后能够直接通过测量获得绕镀情况，绕镀信息的获取及时且方便，还能避免后道生产工序对评估结果的影响。
本申请提供的镀膜设备的调整方法，采用量化绕镀的方法获取量化的绕镀信息，通过将绕镀信息和预设标准进行比较以确定是否对镀膜设备进行调节，能够对调节作业提供较为准确的判断依据。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为绕镀层在第二氧化硅层的表面分布的示意图；
图2为本申请实施例1提供的量化绕镀的方法的工艺流程图；
图3为本申请实施例2提供的镀膜设备的调整方法的工艺流程图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是，本申请中的“和/或”，如“特征1和/或特征2”，均是指可以单独地为“特征1”、单独地为“特征2”、“特征1”加“特征2”，该三种情况。
术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“一种或多种”中的“多种”的含义是指两种及两种以上；“数值a～数值b”的范围包括两端值“a”和“b”，“数值a～数值b+计量单位”中的“计量单位”代表“数值a”和“数值b”二者的“计量单位”。
下面对本申请实施例的量化绕镀的方法及镀膜设备的调整方法进行具体说明。
第一方面，本申请实施例提供一种量化绕镀的方法，包括：将标片上料到镀膜设备；标片包括硅片以及分别形成于硅片的两侧表面的第一氧化硅层和第二氧化硅层。在第一氧化硅层表面进行镀膜作业，以在第一氧化硅层的表面形成镀膜层并在第二氧化硅层的表面边缘形成绕镀层。以及对绕镀层的尺寸进行测量获得绕镀尺寸。
发明人研究发现，在硅片的表面形成氧化硅层后，再在氧化硅层的表面进行镀膜处理，该氧化硅层的存在有利于镀膜过程中非晶硅膜的生长。
本申请中，采用具有氧化硅层的标片进行预设镀膜作用，使得非晶硅膜能够较好地生长，从而使得绕镀区域能够生长得到便于观察区分和测量的绕镀层。氧化硅层的存在还能够增大材料的厚度，有利于提高镀膜后绕镀厚度的测量准确性。
本申请提供的量化绕镀的方法，采用特定的标片模拟镀膜生产工序，形成便于观察区分和量化绕镀尺寸的绕镀层。该方法在模拟镀膜后能够直接通过测量获得绕镀情况，绕镀信息的获取及时且方便，还能避免后道生产工序对评估结果的影响。
在一些可选的实施方案中，绕镀尺寸包括第一尺寸、第二尺寸以及第三尺寸。如图1所示，第一尺寸为绕镀层在第二氧化硅层的表面边缘延伸的尺寸，即该第一尺寸为绕镀层的长度尺寸，其延伸方向如图1中的a方向所示。第二尺寸为绕镀层垂直于对应的第二氧化硅层的表面边缘进行延伸的尺寸，即该第二尺寸为绕镀层的宽度尺寸，其延伸方向如图1中的b方向所示。第三尺寸为绕镀层在标片的厚度方向上延伸的尺寸，即该第三尺寸为绕镀层的厚度尺寸。
上述技术方案中，通过对绕镀层的长度、宽度和厚度进行测量，能够绕镀层较为全面的量化尺寸，方便结合绕镀尺寸对绕镀的情况进行较为全面的评估。
可以理解的是，在本申请中，绕镀层的绕镀尺寸的测量方式不限，可以选择本领域公知的方式进行。
作为一种示例，第一尺寸采用3D显微镜进行测量；第二尺寸采用3D显微镜进行测量；第三尺寸例如采用膜厚测试仪进行测量，当第三尺寸较小时还可以采用扫描电镜进行测量。
发明人研究发现，采用具有合适的氧化硅层厚度的标片进行镀膜作业时，非晶硅膜更容易生长。当氧化硅层厚度过小时，不能很好地帮助非晶硅膜生长；当氧化硅层厚度过大时，成本增加，但是帮助非晶硅膜生长的作用提升不明显。
基于上述发现，在标片的厚度方向上，第一氧化硅层的厚度为20～40nm，第二氧化硅层的厚度为20～40nm，二者的厚度分别地例如但不限于为20nm、25nm、30nm、35nm和40nm中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。
可以理解的是，在本申请中，可以直接采用符合标准的材料作为标片，也可也通过对硅片进行表面氧化处理得到。考虑到成品材料的成本通常较高，而且现场制备的材料便于根据需要灵活调整，可选地，本申请的标片通过现场制备得到。
同时，考虑到原硅片表面具有损伤层，在使用时需要对表面的损伤层进行去除，避免影响后道工序。为了与正常生产工艺较好地对应，同时为了表面损伤层对后道的氧化和镀膜产生影响，在现场制备标片时，使用表面去除了损伤层的硅片。
可以理解的是，在本申请中，表面去除了损伤层的硅片可以直接采购，也可以通过现场对原硅片进行粗抛处理去除损伤层得到。考虑到表面去除了损伤层的成品硅片更高，为了降低成本，可选地通过对原硅片进行粗抛处理去除损伤层得到表面去除了损伤层的硅片。
基于上述考虑，作为一种示例，标片的制备方法包括：先将硅片进行粗抛，以去除硅片表面的损伤层；再对硅片的两侧表面进行氧化处理形成第一氧化硅层和第二氧化硅层。
需要说明的是，在本申请中，可以按照本领域公知的方式进行第一氧化硅层和第二氧化硅层的制备，只要能够在硅片的两侧表面得到目标厚度的氧化硅层即可。例如，使用高温氧化工艺处理约50min，使得每侧的氧化硅层的厚度达到(30±10)nm。
考虑到目前的太阳能电池PECVD工序中，受上料设备精度的影响，存在硅片未完全放置于镀膜设备的卡槽内的情况，从而会导致绕镀问题。
在一些示例性的实施方案中，在镀膜作业前，将标片上料到镀膜设的操作包括：将标片完全放置于镀膜设备的卡槽内，例如采用手动放片以避免自动化放片带来的差异对镀膜情况产生影响。
发明人研究发现，在镀膜作业中，当镀膜层生长至达到一定厚度后，绕镀层能够与氧化硅层之间产生较大的颜色差异，如图1所示，能够快速且较为准确地确认绕镀层所在的区域，从而能够方便且较为准确地对绕镀层的长度尺寸和宽度尺寸进行测量。而且，在上述状态下，绕镀层生长到了一定的厚度，还更方便获取绕镀层的厚度尺寸。
基于上述发现，在一些示例性的实施方案中，在标片的厚度方向上，镀膜层的尺寸为80～120nm，例如但不限于为80nm、90nm、100nm、110nm和120nm中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。
可以理解的是，由于在镀膜作业中单次镀膜的膜厚度是在一定标准内的，也可以通过控制镀膜作业的次数控制镀膜层和绕镀层生长至合适的状态。
作为一种示例，镀膜作业的次数为5～8次，例如但不限于为5次、6次、7次和8次中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。
第二方面，本申请实施例提供一种镀膜设备的调整方法，包括：采用如第一方面实施例提供的量化绕镀的方法获取绕镀尺寸，镀膜作业包括依次进行本征非晶硅镀膜和N型掺杂非晶硅镀膜。将绕镀尺寸与预设标准进行比较；若绕镀尺寸不满足预设标准，则对镀膜设备的载板进行调节处理。
发明人研究发现，在太阳能电池的PECVD工序中，IN段镀膜时产生的绕镀会对产品的良率产生影响，而IP段镀膜是产生的绕镀对产品的良率影响很小。IN段镀膜是指：进行本征非晶硅镀膜，加上N型掺杂非晶硅镀膜；IP段镀膜是指：进行本征非晶硅镀膜，加上P型掺杂非晶硅镀膜。
本申请中，在进行镀膜作业时，依次进行本征非晶硅镀膜和N型掺杂非晶硅镀膜，获得的绕镀层用于反映IN段镀膜的绕镀情况。
本申请提供的镀膜设备的调整方法，采用量化绕镀的方法获取量化的绕镀信息，通过将绕镀信息和预设标准进行比较以确定是否对镀膜设备进行调节，能够对调节作业提供较为准确的判断依据。由于绕镀信息能够较好地反映IN段镀膜的绕镀情况，该调整方法还有利于保证PECVD工序生产得到的产品的良率。
发明人研究发现，在IN段镀膜发生绕镀时，当绕镀层的宽度尺寸在50μm以内，绕镀对后续生产的电池的EL(电子发光检测，Electro Luminescence)不良的影响较小。因此，IN段镀膜时绕镀控制在该范围内时，可以不对镀膜设备进行调节处理。
基于上述发现，在一些示例性的实施方案中，预设标准包括：在垂直于绕镀层对应的第二氧化硅层的表面边缘的方向上，绕镀层的尺寸≤50μm。
发明人还研究发现，在对载板进行调节处理时，通过调节载板的尺寸或者调节载板的支撑台高度，使得载板与硅片的匹配性更好，能够有效改善硅片在载板内的翘曲形变量，从而能够有效改善绕镀问题。
基于上述发现，作为一种示例，调节处理包括：调节载板的支撑台高度，例如增大载板的支撑台高度；和/或，调节载板的尺寸，例如减小载板的支撑面的边缘长度。
以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
一种量化绕镀的方法，请参阅图2，包括：
S1.使用镀膜设备所在的产线生产时使用的硅片，对该硅片进行粗抛以去除硅片表面的损伤层。
S2.将经过S1步骤处理后的硅片使用高温氧化工艺处理50min，使得硅片的两侧表面分别形成厚度在(30±10)nm的第一氧化硅层和第二氧化硅层，得到标片。
S3.将S2步骤得到的标片进行手动放片，使得标片完全放置于镀膜设备的卡槽内。
S4.完成S3步骤的上料操作后，按照正常非晶硅镀膜工艺要求进行镀膜作业，以在第一氧化硅层的表面形成镀膜层并在第二氧化硅层的表面边缘形成绕镀层。
其中，镀膜作业仅在IN段进行，包括依次进行的本征非晶硅镀膜和N型掺杂非晶硅镀膜；镀膜作业在IN段进行5～8次的重复作业，得到厚度在(100±20)nm的镀膜层。
S5.采用3D显微镜对绕镀层的第一尺寸和第二尺寸进行测量，并采用膜厚测试仪对绕镀层的第三尺寸进行测量，得到绕镀层的绕镀尺寸。
实施例2
一种镀膜设备的调整方法，请参阅图3，包括：
S1.使用镀膜设备所在的产线生产时使用的硅片，对该硅片进行粗抛以去除硅片表面的损伤层。
S2.将经过S1步骤处理后的硅片使用高温氧化工艺处理50min，使得硅片的两侧表面分别形成厚度在(30±10)nm的第一氧化硅层和第二氧化硅层，得到标片。
S3.将S2步骤得到的标片进行手动放片，使得标片完全放置于镀膜设备的卡槽内。
S4.完成S3步骤的上料操作后，按照正常非晶硅镀膜工艺要求进行镀膜作业，以在第一氧化硅层的表面形成镀膜层并在第二氧化硅层的表面边缘形成绕镀层。
其中，镀膜作业仅在IN段进行，包括依次进行的本征非晶硅镀膜和N型掺杂非晶硅镀膜；镀膜作业在IN段进行5～8次的重复作业，得到厚度在(100±20)nm的镀膜层。
S5.采用3D显微镜对绕镀层的第一尺寸和第二尺寸进行测量，并采用膜厚测试仪对绕镀层的第三尺寸进行测量，得到绕镀层的绕镀尺寸。
S6.选取如下的预设标准：第二尺寸≤50μm。
将第二尺寸与预设标准进行比较，当绕镀尺寸不满足预设标准时，对镀膜设备的载板的支撑台高度和/或载板的尺寸进行调节处理。
实验例1
取镀膜设备所在的产线生产时使用的硅片，根据实施例2提供的镀膜设备的调整方法获取绕镀尺寸。根据判断绕镀尺寸不满足预设标准，对镀膜设备的载板作出调节。
试验例2
取镀膜设备所在的产线生产时使用的硅片，采用试验例1调节后的镀膜设备，根据实施例1提供的量化绕镀的方法获取绕镀尺寸。
在试验例1和试验例2中，针对硅片的长边、短边及边角的绕镀情况，分别记录其对应的第二尺寸，如表1所示。
表1.绕镀结果
| 项目 | 试验例1 | 试验例2 |
| 边角绕镀(μm) | 100～300 | 100～400 |
| 短边绕镀(μm) | 100 | 50 |
| 长边绕镀(μm) | 60 | 40 |
根据表1可知，采用本申请的量化绕镀的方法，能得到镀膜时绕镀的量化指标，参考量化指标能够方便地排查镀膜设备的载板是否存在问题。当量化指标时对镀膜设备的载板进行调节处理，能够有效改善绕镀问题。
以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
Claims (10)
1.一种量化绕镀的方法，其特征在于，包括：
将标片上料到镀膜设备；所述标片包括硅片以及分别形成于所述硅片的两侧表面的第一氧化硅层和第二氧化硅层；
在所述第一氧化硅层表面进行镀膜作业，以在所述第一氧化硅层的表面形成镀膜层并在所述第二氧化硅层的表面边缘形成绕镀层；以及
对所述绕镀层的尺寸进行测量获得绕镀尺寸。
2.根据权利要求1所述的量化绕镀的方法，其特征在于，
所述镀膜作业的次数为5～8次；
和/或，在所述标片的厚度方向上，所述镀膜层的尺寸为80～120nm。
3.根据权利要求1或2所述的量化绕镀的方法，其特征在于，在所述标片的厚度方向上，所述第一氧化硅层的厚度为20～40nm，所述第二氧化硅层的厚度为20～40nm。
4.根据权利要求1所述的量化绕镀的方法，其特征在于，所述标片的制备方法包括：先将所述硅片进行粗抛，以去除所述硅片表面的损伤层；再对所述硅片的两侧表面进行氧化处理形成所述第一氧化硅层和所述第二氧化硅层。
5.根据权利要求1所述的量化绕镀的方法，其特征在于，所述将标片上料到镀膜设的操作包括：将所述标片完全放置于所述镀膜设备的卡槽内。
6.根据权利要求1所述的量化绕镀的方法，其特征在于，所述绕镀尺寸包括第一尺寸、第二尺寸以及第三尺寸，所述第一尺寸为所述绕镀层在所述第二氧化硅层的表面边缘延伸的尺寸，所述第二尺寸为所述绕镀层垂直于对应的所述第二氧化硅层的表面边缘进行延伸的尺寸，所述第三尺寸为所述绕镀层在所述标片的厚度方向上延伸的尺寸。
7.根据权利要求6所述的量化绕镀的方法，其特征在于，所述第一尺寸和所述第二尺寸均采用3D显微镜进行测量，所述第三尺寸采用膜厚测试仪进行测量。
8.一种镀膜设备的调整方法，其特征在于，包括：
采用如权利要求1～7任一项所述的量化绕镀的方法获取所述绕镀尺寸，所述镀膜作业包括依次进行本征非晶硅镀膜和N型掺杂非晶硅镀膜；
将所述绕镀尺寸与预设标准进行比较；当所述绕镀尺寸不满足所述预设标准时，对所述镀膜设备的载板进行调节处理。
9.根据权利要求8所述的调整方法，其特征在于，所述预设标准包括：在垂直于所述绕镀层对应的所述第二氧化硅层的表面边缘的方向上，所述绕镀层的尺寸≤50μm。
10.根据权利要求8所述的调整方法，其特征在于，所述调节处理包括：调节所述载板的支撑台高度，和/或，调节所述载板的尺寸。
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|---|---|---|---|---|
| CN117153898A (zh) * | 2023-09-13 | 2023-12-01 | 理想晶延半导体设备(上海)股份有限公司 | 切割电池片及其组件以及电池片的侧切面的钝化镀膜方法 |
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