CN118291948A - 一种氧化铝和氮化硅钝化薄膜的制备方法 - Google Patents
一种氧化铝和氮化硅钝化薄膜的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN118291948A CN118291948A CN202410197622.1A CN202410197622A CN118291948A CN 118291948 A CN118291948 A CN 118291948A CN 202410197622 A CN202410197622 A CN 202410197622A CN 118291948 A CN118291948 A CN 118291948A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- aluminum oxide
- coating
- silicon nitride
- loading
- exhaust gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 27
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 19
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 19
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000002161 passivation Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 33
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 claims description 6
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 6
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims description 6
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 5
- 238000000137 annealing Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 9
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 6
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Abstract
本发明涉及高效太阳能电池制备技术领域，具体涉及一种氧化铝和氮化硅钝化薄膜的制备方法，包括以下步骤：S1、提供一组镀膜设备，镀膜设备包括装载区、加热装置、分离气路、真空装置、尾排装置及尾气处理装置、TMA源瓶及装卸的线性传输装置；S2、将完成装片的载板通过输送装置输送至可抽真空的工艺腔内。本发明结合ALD氧化铝镀膜与PECVD氮化硅镀膜结合的二合一镀膜方案，ALD镀膜具有较好的致密性，并能够将氧化铝做薄，减少氧化铝电阻对效率影响，同时氧化铝后的升温步可作为氧化铝的退火过程，且镀膜设备连续生产具有产能高、生产工序少、工艺时间短、设备投入成本低及产能耗能低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及高效太阳能电池制备技术领域，具体涉及一种氧化铝和氮化硅钝化薄膜的制备方法。
背景技术
目前，电池技术发展迅猛，叠层钝化膜镀膜技术的高效电池发展成熟，市场发展前景巨大，典型的代表有topcon工艺的正面ALD氧化铝镀膜和正膜氮化硅镀膜。
目前行业现状主要是先通过ALD制备氧化铝薄膜，然后通过PECVD方式制备氮化硅膜，其中氧化铝制备需要自动化上料至铝舟，进入腔体内，采用管式设备通过脉冲镀膜方式实现，加热到270℃左右，保持恒温，通过循环脉冲沉积20圈，需要30min左右，生长出5nm左右厚度的氧化铝薄膜，完成工艺后下料下传至下道工序，但是这种方式在上下料过程中易出现大量划伤，碎片，污染等不良具有耗能大、成本高、时间长等缺点；
并且氮化硅制备采用管式PECVD方式实现，加热到450℃左右高温，需要40min左右完成镀膜过程，生长出75nm左右氮化硅薄膜，具有耗能高、时间长、设备成本高等缺点，以上的方式需要2台设备分别完成上述2道工序，步骤繁琐，工序复杂，并且由于工艺方式不同，需要管控数据较多，存在异常风险增多，同时两道工序存在制程污染风险，人工需求同样较多，产能偏低。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种氧化铝和氮化硅钝化薄膜的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种氧化铝和氮化硅钝化薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、提供一组镀膜设备，镀膜设备包括装载区、加热装置、分离气路、真空装置、尾排装置及尾气处理装置、TMA源瓶及装卸的线性传输装置；
S2、将完成装片的载板通过输送装置输送至可抽真空的工艺腔内；
S3、在工艺腔内，ALD镀膜采用TMA和氧气作为特气，高纯氮气携TMA与氧气交替进入腔体进行反应，在硅片表面生成氧化铝镀膜；
S4、完成氧化铝镀膜后，抽真空将废气完全排出，并且将腔体内温度升温至450℃；
S5、随后在工艺腔内，PECVD镀膜采用硅烷和氨气作为特气，采用射频电源将气体电离为等离子体，通过等离子体激发在硅片表面生成氮化硅薄膜；
S6、镀膜完成后抽真空将废气完全排出，随后利用装卸传输装置卸片。
优选地，在所述步骤S2中，工艺腔内抽真空并加热至190℃-210℃。
优选地，在所述步骤S4和S6中，废气利用尾气分离及燃烧处理装置进行处理，其中TMA废气单独排放至scrubber进行尾气处理，其余废气排出至外部硅烷燃烧塔中进行燃烧。
与现有的技术相比，本发明优点在于：
本发明结合ALD氧化铝镀膜与PECVD氮化硅镀膜结合的二合一镀膜方案，ALD镀膜具有较好的致密性，并能够将氧化铝做薄，减少氧化铝电阻对效率影响，同时氧化铝后的升温步可作为氧化铝的退火过程，且镀膜设备连续生产具有产能高、生产工序少、工艺时间短、设备投入成本低及产能耗能低等优点。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种氧化铝和氮化硅钝化薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、提供一组镀膜设备，镀膜设备包括装载区、加热装置、分离气路、真空装置、尾排装置及尾气处理装置、TMA源瓶及装卸的线性传输装置；
S2、将完成装片的载板通过输送装置输送至可抽真空的工艺腔内；
S3、在工艺腔内，ALD镀膜采用TMA和氧气作为特气，高纯氮气携TMA与氧气交替进入腔体进行反应，在硅片表面生成氧化铝镀膜；
S4、完成氧化铝镀膜后，抽真空将废气完全排出，并且将腔体内温度升温至450℃；
S5、随后在工艺腔内，PECVD镀膜采用硅烷和氨气作为特气，采用射频电源将气体电离为等离子体，通过等离子体激发在硅片表面生成氮化硅薄膜；
S6、镀膜完成后抽真空将废气完全排出，随后利用装卸传输装置卸片。
在步骤S2中，工艺腔内抽真空并加热至190℃-210℃。
在步骤S4和S6中，废气利用尾气分离及燃烧处理装置进行处理，其中TMA废气单独排放至scrubber进行尾气处理，其余废气排出至外部硅烷燃烧塔中进行燃烧。
本发明中，本发明结合ALD氧化铝镀膜与PECVD氮化硅镀膜结合的二合一镀膜方案，ALD镀膜具有较好的致密性，并能够将氧化铝做薄，减少氧化铝电阻对效率影响，同时氧化铝后的升温步可作为氧化铝的退火过程，且镀膜设备连续生产具有产能高、生产工序少、工艺时间短、设备投入成本低及产能耗能低等优点。
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 (3)
1.一种氧化铝和氮化硅钝化薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、提供一组镀膜设备，镀膜设备包括装载区、加热装置、分离气路、真空装置、尾排装置及尾气处理装置、TMA源瓶及装卸的线性传输装置；
S2、将完成装片的载板通过输送装置输送至可抽真空的工艺腔内；
S3、在工艺腔内，ALD镀膜采用TMA和氧气作为特气，高纯氮气携TMA与氧气交替进入腔体进行反应，在硅片表面生成氧化铝镀膜；
S4、完成氧化铝镀膜后，抽真空将废气完全排出，并且将腔体内温度升温至450℃；
S5、随后在工艺腔内，PECVD镀膜采用硅烷和氨气作为特气，采用射频电源将气体电离为等离子体，通过等离子体激发在硅片表面生成氮化硅薄膜；
S6、镀膜完成后抽真空将废气完全排出，随后利用装卸传输装置卸片。
2.根据权利要求1所述的一种氧化铝和氮化硅钝化薄膜的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中，工艺腔内抽真空并加热至190℃-210℃。
3.根据权利要求1所述的一种氧化铝和氮化硅钝化薄膜的制备方法，其特征在于，在所述步骤S4和S6中，废气利用尾气分离及燃烧处理装置进行处理，其中TMA废气单独排放至scrubber进行尾气处理，其余废气排出至外部硅烷燃烧塔中进行燃烧。
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN118291948A true CN118291948A (zh) | 2024-07-05 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6946404B2 (en) | Method for passivating a semiconductor substrate | |
| CN111009592A (zh) | 一种SiO2及掺杂多晶硅叠层钝化薄膜的制备方法 | |
| CN102864439B (zh) | 一种制备具有抗pid效应的减反射膜的方法 | |
| CN111192935B (zh) | 一种管式perc太阳能电池背钝化结构及其制备方法 | |
| CN111172518B (zh) | 一种基于硅烷的一体式镀膜方法 | |
| CN111243943A (zh) | 一种TOPCon电池的氧化硅和掺杂非晶硅的一体式镀膜方法 | |
| CN103489967A (zh) | 一种氧化镓外延膜的制备方法及氧化镓外延膜 | |
| CN110735130B (zh) | 制备背面钝化膜的管式pecvd设备及方法 | |
| CN102286730A (zh) | 薄膜蒸镀装置 | |
| CN116666501B (zh) | 一种提升氧化铝钝化膜沉积均匀性的方法及应用 | |
| CN112838143A (zh) | 一种perc电池中氧化铝膜的沉积方法 | |
| CN109473508A (zh) | 一种太阳能电池退火方法以及装置和太阳能电池制备方法 | |
| CN112271235A (zh) | 一种TOPCon太阳能电池氧化硅层的制备方法和系统 | |
| JP2014502424A (ja) | 半導体層の変換方法 | |
| CN113097342A (zh) | 一种太阳能电池、其AlOx镀膜方法、电池背钝化结构及方法 | |
| CN113675295A (zh) | PECVD制备硅片复合膜的方法和TOPCon电池的制备方法 | |
| CN107623052B (zh) | 一种太阳能电池片钝化用Al2O3镀膜系统和方法 | |
| CN114823302A (zh) | 硅基薄膜、太阳电池及其制备方法 | |
| CN102386277A (zh) | 多层镀膜工艺 | |
| CN110952073B (zh) | 一种薄层SiO2钝化膜的制备方法及制备的电池 | |
| CN118291948A (zh) | 一种氧化铝和氮化硅钝化薄膜的制备方法 | |
| CN116613244A (zh) | 太阳能电池钝化层的制备方法和太阳能电池 | |
| CN104037264B (zh) | 一种pecvd沉积低表面复合太阳电池介电层的方法 | |
| CN110760925A (zh) | Pecvd淀积非晶硅薄膜的方法及其应用 | |
| CN113066896A (zh) | 一种太阳能电池发射结制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication |