一种适用于选择性发射极的扩散方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于选择性发射极的扩散方法，所述扩散方法包括多次沉积和多次驱入，且从所述步骤二第一次驱入开始，炉管内的温度开始降低。本发明专利技术中使用的三步扩散沉积及驱入的方式，使得硅片表面形成含磷浓度高的PSG层，有利于重掺杂时将PSG中的磷源往硅片里面推进，形成高浓度的重掺杂区，有利于欧姆接触提高FF；而没有重掺杂的浅掺区相对浓度较低一点，有利于提高开压；逐步降温的驱入过程使得硅片内形成梯度掺杂，拓宽P‑N结区的宽度，提高开路电压，同时浅结对应的太阳光中的短波段光谱，此范围内的光谱中包含的光子数较多，可以获得更好的蓝波响应，从而提升短路电流Isc，而且逐步降温的驱入过程使方阻均匀性比较好。

A Diffusion Method for Selective Emitters

The invention discloses a diffusion method suitable for selective emitters, which includes multiple deposition and multiple flooding, and the temperature in the furnace tube begins to decrease from the first flooding in step 2. The three-step diffusion deposition and flooding method used in the present invention can form a PSG layer with high phosphorus concentration on the surface of silicon wafer, which is advantageous to push the phosphorus source of PSG into silicon wafer when heavy doping occurs, forming a high concentration heavy doping zone, and improving FF by ohmic contact, while the relatively low concentration of shallow doping zone without heavy doping is advantageous to increasing the open pressure and gradually cooling the flooding process. It makes gradient doping in silicon wafer, widens the width of P_N junction region, enhances open-circuit voltage, and the short-band spectrum of shallow junction corresponding to sunlight. The spectrum in this range contains more photons, which can obtain better blue-wave response, thus enhancing short-circuit current Isc, and gradually cooling the driving process makes the square resistance uniformity better.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于选择性发射极的扩散方法
本专利技术涉及太阳能电池制造
，具体涉及一种适用于选择性发射极的扩散方法。
技术介绍
太阳能光伏发电，由于其清洁、安全、便利及高效等特点，已成为全世界普遍关注和重点发展的新兴产业。因此近年来晶硅太阳能电池片生产迅速发展，在光伏电站和分布式应用的需求量也非常大。太阳电池经过十几年的产业化发展，其工艺逐渐成熟并优化，而扩散作为制作工艺的核心步骤，其工艺的改善直接影响到电池效率的提高。目前对于以p型硅片为基础形成的太阳电池，制备前表面发射极的技术主要为POCl3扩散的方法，该方法随着制备高方阻发射极需要的提高，其技术潜力已渐趋瓶颈，当然现在虽然有少数厂家在制备方阻在100Ω/□以上的发射极晶硅电池工艺上得到突破，但其专用浆料比较昂贵，而且接触性能表现并不为人满意，效率并无优势。选择性发射极技术(SelectiveEmitter)的出现，解决了这一难题，目前SE技术也比较普遍。相对于各种SE的技术，其核心部分的扩散工艺的开发显得尤为重要。
技术实现思路
有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供一种适用于选择性发射极的扩散方法，通过该扩散方法得到的硅片能够有效地提升开路电压和短路电流。为了达到上述目的，本专利技术采用以下的技术方案：一种适用于选择性发射极的扩散方法，所述扩散方法包括以下步骤：步骤一：第一次表面沉积将炉管温度升温至790-810℃，向炉管内通入大氮、氧气以及携三氯氧磷的小氮组成的混合气体，所述小氮的流量为400-600sccm，所述大氮的流量为700-900sccm，所述氧气的流量为500-700sccm，通入气体时间为11-13min；步骤二：第一次驱入将炉管温度升温至870-890℃，往炉管内通入大氮、氧气、小氮气体，让沉积在硅片表面的磷源在高温情况下往硅片里面驱入扩散，所述大氮气体流量为700-900sccm，氧气气体流量为200-400sccm，小氮气体流量为400-600sccm，炉管内通入气体时间为9-11min；步骤三：第二次驱入将炉管温度降至810-830℃，往炉管内通入大氮、氧气、小氮气体，将硅片表面的磷源继续往硅片里面慢慢驱入扩散，使之分布均匀，所述的大氮气体流量为1400-1600sccm，氧气气体流量为200-400sccm，小氮气体流量为400-600sccm，炉管内通入气体时间为7-9min；步骤四：第二次沉积将炉管温度设定与所述步骤三一致，再次向炉管内通入大氮、氧气以及携三氯氧磷的小氮组成的混合气体，对硅片表面进行第二次磷源沉积，所述大氮的流量为700-900sccm，所述小氮的流量为700-900sccm，所述氧气的流量为400-600sccm，通入气体时间为8-11min；步骤五：第三次驱入将炉管温度降低至780-800℃，往炉管内通入大氮、氧气、小氮气体，使硅片表面的第二次沉积的磷源更加均匀的分布在硅片表面，所述大氮气体流量为1400-1600sccm，氧气气体流量为200-400sccm，小氮气体流量为400-600sccm，炉管内通入气体时间为8-10min；步骤六：第三次沉积将炉管温度设定与所述步骤五一致，再次向炉管内通入大氮、氧气以及携三氯氧磷的小氮组成的混合气体，对硅片表面进行第三次磷源沉积，所述大氮的流量为900-1100sccm，所述小氮的流量为600-800sccm，所述氧气的流量为200-400sccm，通入气体时间为8-10min；步骤七：第四次驱入将炉管温度降低至770-790℃，往炉管内通入大氮、小氮气体，使硅片表面的第三次沉积的磷源更加均匀的分布在硅片表面，所述大氮气体流量为1400-1600sccm，小氮气体流量为400-600sccm，步骤运行时间为4-6min；从所述步骤二第一次驱入开始，炉管内的温度开始降低。根据本专利技术的一些优选方面，所述扩散方法还包括步骤八变温吸杂：将炉管温度降低为650-670℃，往炉管内通入大氮气体和小氮气体，使硅片表面的最后沉积的磷源更加均匀的分布在硅片表面，将硅体内杂质洗到磷硅玻璃中，所述大氮气体流量为1400-1600sccm，小氮气体流量为700-900sccm，炉管内通入气体时间为11-13min。根据本专利技术的一些优选方面，所述第一次驱入时的炉管温度低于所述第一次沉积时的炉管温度，所述第二次驱入时的炉管温度低于所述第一次驱入时的炉管温度。优选地，所述第一次驱入时的炉管设定温度为870-890℃；所述第二次驱入时的炉管设定温度为810-830℃；所述第一次驱入时炉管温度由870-890℃均匀逐渐降低至810-830℃。根据本专利技术的一些优选方面，所述第二次沉积时的炉管温度与所述第二次驱入时的炉管温度相同，所述第三次驱入时的炉管温度低于所述第二次沉积时的炉管温度。优选地，所述第三次驱入时的炉管设定温度为780-800℃，所述第三次驱入时的炉管温度由780-800℃均匀逐渐降低至770-790℃。根据本专利技术的一些优选方面，所述第三次沉积时的炉管温度与所述第三次驱入时的炉管温度相同，所述第四次驱入时的炉管温度低于所述第三次沉积时的炉管温度。优选地，所述第四次驱入时的炉管设定温度为770-790℃，所述第四次驱入时的炉管温度由770-790℃均匀逐渐降低至650-670℃。即步骤二时，炉管内的温度最高，从步骤二开始，炉管内的温度就一直降低。根据本专利技术的一些优选方面，所述大氮为填充所述炉管的保护气体；所述小氮为通过三氯氧磷源瓶的氮气，但是在步骤一、步骤四和步骤六三次沉积时的三氯氧磷源瓶为开启状态，此时小氮通过POCl3源瓶、携带POCl3进入炉管进行沉积，而步骤二、步骤三、步骤五和步骤七中三氯氧磷源瓶为关闭状态，即四次驱入时小氮不携带磷源，其主要作用只是将残留在管子内的空气排尽，疏通气管用。通过步骤一、步骤二、步骤三、步骤四、步骤五、步骤六、步骤七，使硅片表面形成含磷浓度高的PSG层，有利于激光掺杂时将PSG中的磷源往硅片里面推进，形成高浓度的重掺杂区；逐步降温的驱入过程使得硅片内形成逐步降温的驱入过程使得硅片内形成梯度掺杂，拓宽P-N结区的宽度，提高开路电压，同时浅结可以更好的吸收短波，浅结对应的太阳光中的短波段光谱，此范围内的光谱中包含的光子数较多，可以获得更好的蓝波响应，从而提升短路电流。与现有技术相比，本专利技术的有益之处在于：本专利技术中使用的三步扩散沉积及驱入的方式，使得硅片表面形成含磷浓度高的PSG层，有利于重掺杂时将PSG中的磷源往硅片里面推进，形成高浓度的重掺杂区，有利于欧姆接触提高FF；而没有重掺杂的浅掺区相对浓度较低一点，有利于提高开压；逐步降温的驱入过程使得硅片内形成梯度掺杂，拓宽P-N结区的宽度，提高开路电压，同时浅结可以更好的吸收太阳光，浅结对应的太阳光中的短波段光谱，此范围内的光谱中包含的光子数较多，可以获得更好的蓝波响应，从而提升短路电流Isc，而且逐步降温的驱入过程使方阻均匀性比较好。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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的附图。图1为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于选择性发射极的扩散方法，其特征在于，所述扩散方法包括以下步骤：步骤一：第一次表面沉积将炉管温度升温至790‑810℃，向炉管内通入大氮、氧气以及携三氯氧磷的小氮组成的混合气体，所述小氮的流量为400‑600sccm，所述大氮的流量为700‑900sccm，所述氧气的流量为500‑700sccm，通入气体时间为11‑13min；步骤二：第一次驱入往炉管内通入大氮、氧气、小氮气体，让沉积在硅片表面的磷源在高温情况下往硅片里面驱入扩散，所述大氮气体流量为700‑900sccm，氧气气体流量为200‑400sccm，小氮气体流量为400‑600sccm，炉管内通入气体时间为9‑11min；步骤三：第二次驱入往炉管内通入大氮、氧气、小氮气体，将硅片表面的磷源继续往硅片里面驱入扩散，使之分布均匀，所述的大氮气体流量为1400‑1600sccm，氧气气体流量为200‑400sccm，小氮气体流量为400‑600sccm，炉管内通入气体时间为7‑9 min；步骤四：第二次沉积将炉管温度设定与所述步骤三中炉管温度一致，再次向炉管内通入大氮、氧气以及携三氯氧磷的小氮组成的混合气体，对硅片表面进行第二次磷源沉积，所述大氮的流量为700‑900sccm，所述小氮的流量为700‑900sccm，所述氧气的流量为400‑600sccm，通入气体时间为8‑11min；步骤五：第三次驱入往炉管内通入大氮、氧气、小氮气体，使硅片表面的第二次沉积的磷源更加均匀的分布在硅片表面，所述大氮气体流量为1400‑1600sccm，氧气气体流量为200‑400sccm，小氮气体流量为400‑600sccm，炉管内通入气体时间为8‑10min；步骤六：第三次沉积将炉管温度设定与所述步骤五中炉管温度一致，再次向炉管内通入大氮、氧气以及携三氯氧磷的小氮组成的混合气体，对硅片表面进行第三次磷源沉积，所述大氮的流量为900‑1100sccm，所述小氮的流量为600‑800sccm，所述氧气的流量为200‑400sccm，通入气体时间为8‑10min；步骤七：第四次驱入往炉管内通入大氮、小氮气体，使硅片表面的第三次沉积的磷源更加均匀的分布在硅片表面，所述大氮气体流量为1400‑1600sccm，小氮气体流量为400‑600sccm，步骤运行时间为4‑6min；从所述步骤二第一次驱入开始，炉管内的温度开始降低。...

【技术特征摘要】
1.一种适用于选择性发射极的扩散方法，其特征在于，所述扩散方法包括以下步骤：步骤一：第一次表面沉积将炉管温度升温至790-810℃，向炉管内通入大氮、氧气以及携三氯氧磷的小氮组成的混合气体，所述小氮的流量为400-600sccm，所述大氮的流量为700-900sccm，所述氧气的流量为500-700sccm，通入气体时间为11-13min；步骤二：第一次驱入往炉管内通入大氮、氧气、小氮气体，让沉积在硅片表面的磷源在高温情况下往硅片里面驱入扩散，所述大氮气体流量为700-900sccm，氧气气体流量为200-400sccm，小氮气体流量为400-600sccm，炉管内通入气体时间为9-11min；步骤三：第二次驱入往炉管内通入大氮、氧气、小氮气体，将硅片表面的磷源继续往硅片里面驱入扩散，使之分布均匀，所述的大氮气体流量为1400-1600sccm，氧气气体流量为200-400sccm，小氮气体流量为400-600sccm，炉管内通入气体时间为7-9min；步骤四：第二次沉积将炉管温度设定与所述步骤三中炉管温度一致，再次向炉管内通入大氮、氧气以及携三氯氧磷的小氮组成的混合气体，对硅片表面进行第二次磷源沉积，所述大氮的流量为700-900sccm，所述小氮的流量为700-900sccm，所述氧气的流量为400-600sccm，通入气体时间为8-11min；步骤五：第三次驱入往炉管内通入大氮、氧气、小氮气体，使硅片表面的第二次沉积的磷源更加均匀的分布在硅片表面，所述大氮气体流量为1400-1600sccm，氧气气体流量为200-400sccm，小氮气体流量为400-600sccm，炉管内通入气体时间为8-10min；步骤六：第三次沉积将炉管温度设定与所述步骤五中炉管温度一致，再次向炉管内通入大氮、氧气以及携三氯氧磷的小氮组成的混合气体，对硅片表面进行第三次磷源沉积，所述大氮的流量为900-1100sccm，所述小氮的流量为600-800sccm，所述氧气的流量为200-400sccm，通入气体时间为8-10min；步骤七：第四次驱入往炉管内通入大氮、小氮气体，使硅片表面的第三次沉积的磷源更加均匀的分布在硅片表面，所述大氮气...

【专利技术属性】
技术研发人员：张薛丹，费存勇，赵福祥，崔钟亨，
申请(专利权)人：韩华新能源启东有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32