CN114361084A - 一种石墨舟的饱和沉积工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种石墨舟的饱和沉积工艺，具体为：将清洗后的石墨舟放入炉管进行饱和沉积的预准备；对所述石墨舟进行预轰击处理；对所述石墨舟沉积第一氮化硅膜；对所述石墨舟沉积碳化硅膜；对所述石墨舟沉积第二氮化硅膜。优先镀一层氮化硅，然后再镀碳化硅膜，最后再镀一层氮化硅膜，镀碳化硅膜位于两层氮化硅膜之间，可以做到碳化硅膜被腐蚀的同时，最底层氮化硅膜也同时被腐蚀，当底层的氮化硅达到被完全腐蚀去除时，碳化硅膜也达到了极大部分被腐蚀去除的状态，剩余细微部分的碳化硅也是疏松、起皮的状态。该种石墨舟饱和沉积工艺能使石墨舟更容易清洗，提高了清洗效率，进一步提高了生产效率和生产质量。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其是涉及一种石墨舟的饱和沉积工艺。
背景技术
目前光伏行业占比较大的是PERC电池，PERC电池其中镀膜工序主要使用石墨舟承载硅片进行镀膜，在硅片镀膜的同时，石墨也被镀上了膜层，随着使用次数的增多，石墨舟上的膜层越来越厚。一般正膜用石墨舟的氮化硅膜，使用低浓度的氢氟酸浸泡基本可以去除；但是背膜有氧化铝膜、氮化硅膜和碳化硅复合在一起，很难去除干净，容易在石墨舟硅片位置形成厚厚的硬壳难以去除。石墨舟上的硬壳，在使用过程中，极易对硅片造成了划伤损伤，造成电池片EL不良。现在大多数公司采用酸洗的方式来去除硬壳，但是对采用现有技术饱和沉积的石墨舟进行清洗，很难清洗掉石墨舟表面上的碳化硅硬壳，给行业内造成很大困难，影响生产效率，降低生产质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种简单方便、能够使石墨舟更容易清洗、提高生产效率和生产质量的石墨舟的饱和沉积工艺。
本发明所采用的技术方案是，一种石墨舟的饱和沉积工艺，包括下列步骤：
S1、将清洗后的石墨舟放入炉管进行饱和沉积的预准备；
S2、对所述石墨舟进行预轰击处理；
S3、对所述石墨舟沉积第一氮化硅膜；
S4、对所述石墨舟沉积碳化硅膜；
S5、对所述石墨舟沉积第二氮化硅膜。
本发明的有益效果是：上述石墨舟的饱和沉积工艺，优先镀一层氮化硅，然后再镀碳化硅膜，最后再镀一层氮化硅膜，镀碳化硅膜位于两层氮化硅膜之间，镀的碳化硅膜含有较多的杂质，在后期酸洗时，碳化硅层首先被腐蚀成孔洞状，在碳化硅膜形成无数孔洞状的同时，酸液可以从孔洞入侵到氮化硅膜上对氮化硅膜进行腐蚀，这样就可以做到碳化硅膜被腐蚀的同时，最底层氮化硅膜也同时被腐蚀，当底层的氮化硅达到被完全腐蚀去除时，碳化硅膜也达到了极大部分被腐蚀去除的状态，剩余细微部分的碳化硅也是疏松、起皮的状态。该种石墨舟饱和沉积工艺能使石墨舟更容易清洗，提高了清洗效率，进一步提高了生产效率和生产质量。
作为优选，在步骤S1中，清洗后的石墨舟放入炉管进行饱和沉积的预准备的工艺条件为：炉管内恒温至400-430℃，压强维持在1800-2000mTor，使用氮气吹扫，氮气流量为8-10slm，进行饱和沉积的预准备的时间为1400s；使用氮气吹扫清洁炉腔和石墨舟。
作为优选，在步骤S2中，所述石墨舟进行预轰击处理的工艺条件为：炉管内恒温至430-450℃，压强维持在2000-2200mTor，通入氨气，氨气流量7-8slm，同时开启射频电源，射频功率为4000-4300W，脉冲比例为5/50ms，进行预轰击处理的时间为300s；用氨气电离的等离子体对石墨舟表面进行清洁，完成石墨舟表面预处理。
作为优选，在步骤S3中，所述石墨舟沉积第一氮化硅膜的工艺条件为：炉管内恒温至430-450℃，压强维持在1600-1800mTor，同时通入氨气和硅烷气体，氨气流量为7-8slm，硅烷流量为900-1000sccm，同时开启射频电源，射频功率为7500-7800W，脉冲比例为5/80ms，沉积第一氮化硅膜的时间为1200s；优先沉积一层氮化硅膜，有利于后期石墨舟清洗时，上层碳化硅膜层的腐蚀去除。
作为优选，在步骤S4中，所述石墨舟沉积碳化硅膜的工艺条件为：炉管内恒温至430-450℃，压强维持在1400-1600mTor，同时通入甲烷气体和硅烷气体，甲烷流量为14-15slm，硅烷流量为1400-1600sccm，同时开启射频电源，射频功率为7600-8000W，脉冲比例为5/80ms，沉积碳化硅膜的时间为100min；碳化硅膜具有坚硬、致密、光滑的特性，对石墨舟起到很好的保护作用，同时碳化硅膜也具有石墨光滑的特性，使得硅片和石墨舟之间的摩檫力比较小，避免了硅片表面的划伤，以及降低对石墨舟的磨损。
作为优选，在步骤S5中，所述石墨舟沉积第二氮化硅膜的工艺条件为：炉管内恒温至430-450℃，压强维持在1800-2000mTor，同时通入氨气和硅烷气体，氨气流量为15-16slm，硅烷流量为1800-2000sccm，同时开启射频电源，射频功率为8000-8200W，脉冲比例为5/70ms，沉积第二氮化硅膜的时间为1200s；在石墨舟最外层镀氮化硅膜，使得石墨舟各处均处于氮化硅饱和状态，这样可以使硅片镀膜时的沉积速率基本一致，保证了整舟硅片镀膜的均匀性和一致性。
附图说明
图1为本发明一种石墨舟的饱和沉积工艺的流程图。
具体实施方式
以下参照附图并结合具体实施方式来进一步描述发明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施，本发明保护范围并不受限于该具体实施方式。
本发明涉及一种石墨舟的饱和沉积工艺，包括下列步骤：
S1、将清洗后的石墨舟放入炉管进行饱和沉积的预准备；预准备的工艺条件为：炉管内恒温至400-430℃，压强维持在1800-2000mTor，使用氮气吹扫，氮气流量为8-10slm，进行饱和沉积的预准备时间为1400s；在具体实施过程中，优先采用：恒温至420℃，压强维持在2000mTor，氮气流量10slm；
S2、对所述石墨舟进行预轰击处理；预轰击处理的工艺条件为：炉管内恒温至430-450℃，压强维持在2000-2200mTor，通入氨气，氨气流量7-8slm，同时开启射频电源，射频功率为4000-4300W，脉冲比例为5/50ms，进行预轰击处理的时间为300s；在具体实施过程中，优先采用：恒温至430℃，压强维持在2000mTor，氨气流量8slm，射频功率4000W；
S3、对所述石墨舟沉积第一氮化硅膜；沉积第一氮化硅膜的工艺条件为：炉管内恒温至430-450℃，压强维持在1600-1800mTor，同时通入氨气和硅烷气体，氨气流量为7-8slm，硅烷流量为900-1000sccm，同时开启射频电源，射频功率为7500-7800W，脉冲比例为5/80ms，沉积第一氮化硅膜的时间为1200s；在具体实施过程中，优先采用：恒温至430℃，压强维持在1800mTor，氨气流量8slm，硅烷流量1000sccm，射频功率7800W；
S4、对所述石墨舟沉积碳化硅膜；沉积碳化硅膜的工艺条件为：炉管内恒温至430-450℃，压强维持在1400-1600mTor，同时通入甲烷气体和硅烷气体，甲烷流量为14-15slm，硅烷流量为1400-1600sccm，同时开启射频电源，射频功率为7600-8000W，脉冲比例为5/80ms，沉积碳化硅膜的时间为100min；在具体实施过程中，优先采用：恒温至450℃，压强维持在1600mTor，甲烷流量15slm，硅烷流量1600sccm，射频功率7800W；
S5、对所述石墨舟沉积第二氮化硅膜；沉积第二氮化硅膜的工艺条件为：炉管内恒温至430-450℃，压强维持在1800-2000mTor，同时通入氨气和硅烷气体，氨气流量为15-16slm，硅烷流量为1800-2000sccm，同时开启射频电源，射频功率为8000-8200W，脉冲比例为5/70ms，沉积第二氮化硅膜的时间为1200s；在具体实施过程中，优先采用：恒温至430℃，压强维持在2000mTor，氨气流量116slm，硅烷流量2000sccm，射频功率8000W。
上述石墨舟的饱和沉积工艺，优先镀一层氮化硅，然后再镀碳化硅膜，最后再镀一层氮化硅膜，镀碳化硅膜位于两层氮化硅膜之间，镀的碳化硅膜含有较多的杂质，在后期酸洗时，碳化硅层首先被腐蚀成孔洞状，在碳化硅膜形成无数孔洞状的同时，酸液可以从孔洞入侵到氮化硅膜上对氮化硅膜进行腐蚀，这样就可以做到碳化硅膜被腐蚀的同时，最底层氮化硅膜也同时被腐蚀，当底层的氮化硅达到被完全腐蚀去除时，碳化硅膜也达到了极大部分被腐蚀去除的状态，剩余细微部分的碳化硅也是疏松、起皮的状态。该种石墨舟饱和沉积工艺能使石墨舟更容易清洗，提高了清洗效率，进一步提高了生产效率和生产质量。
Claims (6)
1.一种石墨舟的饱和沉积工艺，其特征在于：包括下列步骤：
S1、将清洗后的石墨舟放入炉管进行饱和沉积的预准备；
S2、对所述石墨舟进行预轰击处理；
S3、对所述石墨舟沉积第一氮化硅膜；
S4、对所述石墨舟沉积碳化硅膜；
S5、对所述石墨舟沉积第二氮化硅膜。
2.根据权利要求1所述的一种石墨舟的饱和沉积工艺，其特征在于：在步骤S1中，清洗后的石墨舟放入炉管进行饱和沉积的预准备的工艺条件为：炉管内恒温至400-430℃，压强维持在1800-2000mTor，使用氮气吹扫，氮气流量为8-10slm，进行饱和沉积的预准备的时间为1400s。
3.根据权利要求2所述的一种石墨舟的饱和沉积工艺，其特征在于：在步骤S2中，所述石墨舟进行预轰击处理的工艺条件为：炉管内恒温至430-450℃，压强维持在2000-2200mTor，通入氨气，氨气流量7-8slm，同时开启射频电源，射频功率为4000-4300W，脉冲比例为5/50ms，进行预轰击处理的时间为300s。
4.根据权利要求3所述的一种石墨舟的饱和沉积工艺，其特征在于：在步骤S3中，所述石墨舟沉积第一氮化硅膜的工艺条件为：炉管内恒温至430-450℃，压强维持在1600-1800mTor，同时通入氨气和硅烷气体，氨气流量为7-8slm，硅烷流量为900-1000sccm，同时开启射频电源，射频功率为7500-7800W，脉冲比例为5/80ms，沉积第一氮化硅膜的时间为1200s。
5.根据权利要求4所述的一种石墨舟的饱和沉积工艺，其特征在于：在步骤S4中，所述石墨舟沉积碳化硅膜的工艺条件为：炉管内恒温至430-450℃，压强维持在1400-1600mTor，同时通入甲烷气体和硅烷气体，甲烷流量为14-15slm，硅烷流量为1400-1600sccm，同时开启射频电源，射频功率为7600-8000W，脉冲比例为5/80ms，沉积碳化硅膜的时间为100min。
6.根据权利要求5所述的一种石墨舟的饱和沉积工艺，其特征在于：在步骤S5中，所述石墨舟沉积第二氮化硅膜的工艺条件为：炉管内恒温至430-450℃，压强维持在1800-2000mTor，同时通入氨气和硅烷气体，氨气流量为15-16slm，硅烷流量为1800-2000sccm，同时开启射频电源，射频功率为8000-8200W，脉冲比例为5/70ms，沉积第二氮化硅膜的时间为1200s。
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|---|---|---|---|---|
| CN115376915A (zh) * | 2022-10-27 | 2022-11-22 | 合肥新晶集成电路有限公司 | 选择性蚀刻方法及装置 |
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2021
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