CN114361084A - 一种石墨舟的饱和沉积工艺 - Google Patents

一种石墨舟的饱和沉积工艺 Download PDF

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陈筑
刘晓巍
吴前进
俞军
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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

一种石墨舟的饱和沉积工艺
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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