CN114373674A - 一种高效的硼扩散工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高效的硼扩散工艺，具体包括以下步骤：1)将N型硅片送入低压扩散炉内并完成升温及捡漏；2)升温至预沉积温度一完成前氧及预沉积一；3)升温至预沉积温度二并恒温一定时间完成推结一，预沉积二及氧化；4)升温至推进温度进行推结二及后氧；5)降温并出管。本发明优点在于：提出一种高效的硼扩散工艺，预沉积一为主要掺杂源，保证了掺杂的深度，在二次沉积前后均有通氧进行氧化的步骤，让硼源沉积在氧化层中(BSG)，保证了硅片在硼掺杂过程中，抑制高浓度硼往硅中扩散，使得非激活硼的含量较少，可有效减少复合，降低表面浓度，从而提升转换效率。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种高效的硼扩散工艺。
背景技术
在N型电池的制造过程中，需要在电池正面进行硼扩散，形成电池的核心PN结，PN结的结构特性直接影响到电池的转换效率。传统工艺，受限于正银浆料，在硼扩散工艺制作过程中，将结表明重掺杂已达到降低接触电阻的目的，但是高的掺杂浓度，使得发射区的俄歇复合严重，造成表面及顶区复合损失增大，并引起禁带宽度收缩，影响电池的转换效率；随着电池发展进步及适合低表面掺杂的浆料推出，硼扩散工艺随之需要优化，在扩散过程中利用BSG层来提升有效掺杂的浓度并降低表面杂质浓度，进而提升转化效率将是一个研究方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效的硼扩散工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种高效的硼扩散工艺，具体包括以下步骤：
1)将N型硅片送入低压扩散炉内并完成升温及捡漏；
2)升温至预沉积温度一完成前氧及预沉积一；
3)升温至预沉积温度二并恒温一定时间完成推结一，预沉积二及氧化；
4)升温至推进温度进行推结二及后氧；
5)降温并出管。
作为一种优选方案，所述N型硅片作为衬底材料，通过清洗制绒使硅片表面产生金字塔状表面结构。
作为一种优选方案，所述硼扩散掺杂源为BCl3。
作为一种优选方案，所述步骤1)中升温温度在840-860℃，恒压压力在50-150mbar，N2流量在1000-3000sccm。
作为一种优选方案，所述步骤2)升温温度在840-860℃，恒压压力在50-150mbar，预沉积一N2流量在1000-3000sccm，O2流量在300-1000sccm，硼源流量在250-350sccm
作为一种优选方案，所述步骤3)升温温度在870-890℃，恒压压力在50-150mbar，预沉积二N2流量在1000-3000sccm，O2流量在300-1000sccm，硼源流量在150-250sccm。
作为一种优选方案，所述步骤4)升温温度在950-1000℃，恒压压力在50-150mbar，N2流量在1000-3000sccm，O2流量在500-1500sccm。
本发明优点在于：提出一种高效的硼扩散工艺，预沉积一为主要掺杂源，保证了掺杂的深度，在二次沉积前后均有通氧进行氧化的步骤，让硼源沉积在氧化层中(BSG)，保证了硅片在硼掺杂过程中，抑制高浓度硼往硅中扩散，使得非激活硼的含量较少，可有效减少复合，降低表面浓度，从而提升转换效率。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明，并不是对本发明的限制。
实施例
一种高效的硼扩散工艺，具体包括以下步骤：
1)将N型硅片送入低压扩散炉内并完成升温及捡漏；
2)升温至预沉积温度一完成前氧及预沉积一；
3)升温至预沉积温度二并恒温一定时间完成推结一，预沉积二及氧化；
4)升温至推进温度进行推结二及后氧；
5)降温并出管。
作为本实施例的优选实施方案，所述N型硅片作为衬底材料，通过清洗制绒使硅片表面产生金字塔状表面结构。
作为本实施例的优选实施方案，所述硼扩散掺杂源为BCl3。
作为本实施例的优选实施方案，所述步骤1)中升温温度在840-860℃，恒压压力在50-150mbar，N2流量在1000-3000sccm。
作为本实施例的优选实施方案，所述步骤2)升温温度在840-860℃，恒压压力在50-150mbar，预沉积一N2流量在1000-3000sccm，O2流量在300-1000sccm，硼源流量在250-350sccm
作为本实施例的优选实施方案，所述步骤3)升温温度在870-890℃，恒压压力在50-150mbar，预沉积二N2流量在1000-3000sccm，O2流量在300-1000sccm，硼源流量在150-250sccm。
作为本实施例的优选实施方案，所述步骤4)升温温度在950-1000℃，恒压压力在50-150mbar，N2流量在1000-3000sccm，O2流量在500-1500sccm。
本发明在实施时，一种高效的硼扩散工艺，包括以下步骤：
1)以N型硅片作为衬底材料，通过制绒使硅片表面产生金字塔状表面结构后，将硅片垂直插入低压扩散炉的石英晶舟内；
2)升温温度控制在850℃，N2稳压恒压压力在100mbar，升温时间设定在900s，使硅片达到工艺设定的温度，并完成抽空及检漏，确保炉管可正常运行；
3)温度控制在850℃，恒压压力在100mbar，其中前氧的O2流量在600sccm，时间在300s，制作氧化层；
4)温度控制在850℃，恒压压力在100mbar，预沉积一N2流量在1300sccm，O2流量在600sccm，硼源流量在300sccm，时间在600s；
5)升温控制温度在880℃，恒压压力在100mbar，推结一O2流量在500sccm，N2流量在1700sccm，时间在240s；
6)升温控制温度在880℃，恒压压力在100mbar，预沉积二N2流量在1000sccm，O2流量在1000sccm，硼源流量在200sccm，时间在360s；
7)升温控制温度在880℃，恒压压力在100mbar，氧化O2流量在500sccm，N2流量在1700sccm，时间在240s；
8)升温至温度在960℃，恒压压力在100mbar，N2流量控制在2200sccm，进行推结二步骤；
9)升温至温度在960℃，恒压压力在100mbar，后氧N2流量在1200sccm，O2流量在1000sccm，时间在900s；
10)降温并出管。
对比例
对比例与实施例以表1的形式呈现：
表1
表2
从表2的对比结果来看，本发明的一种高效的硼扩散工艺，有更优的电性表现。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种高效的硼扩散工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：
1)将N型硅片送入低压扩散炉内并完成升温及捡漏；
2)升温至预沉积温度一完成前氧及预沉积一；
3)升温至预沉积温度二并恒温一定时间完成推结一，预沉积二及氧化；
4)升温至推进温度进行推结二及后氧；
5)降温并出管。
2.根据权利要求1所述的一种高效的硼扩散工艺，其特征在于：所述N型硅片作为衬底材料，通过清洗制绒使硅片表面产生金字塔状表面结构。
3.根据权利要求1所述的一种高效的硼扩散工艺，其特征在于：所述硼扩散掺杂源为BCl3。
4.根据权利要求1所述的一种高效的硼扩散工艺，其特征在于：所述步骤1)中升温温度在840-860℃，恒压压力在50-150mbar，N2流量在1000-3000sccm。
5.根据权利要求1所述的一种高效的硼扩散工艺，其特征在于：所述步骤2)升温温度在840-860℃，恒压压力在50-150mbar，预沉积一N2流量在1000-3000sccm，O2流量在300-1000sccm，硼源流量在250-350sccm 。
6.根据权利要求1所述的一种高效的硼扩散工艺，其特征在于：所述步骤3)升温温度在870-890℃，恒压压力在50-150mbar，预沉积二N2流量在1000-3000sccm，O2流量在300-1000sccm，硼源流量在150-250sccm。
7.根据权利要求1所述的一种高效的硼扩散工艺，其特征在于：所述步骤4)升温温度在950-1000℃，恒压压力在50-150mbar，N2流量在1000-3000sccm，O2流量在500-1500sccm。
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