控制氧化硅膜厚度的方法技术

本发明专利技术提出在单步中实现了在衬底正面、背面上涂覆不同厚度膜的沉积方法，沉积膜的厚度可以通过衬底间的分隔间隔进行控制，在相同的化学浴中衬底间不同的分隔距离使得在衬底上可以实现不同的膜厚度，其中，衬底可以被布置，以在其正、背面之间形成不同的分隔距离，V形布置或在靠近衬底处设置一挡屏，且在衬底和挡屏之间的分隔距离可变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提出在单步中实现了在衬底正面、背面上涂覆不同厚度膜的沉积方法，沉积膜的厚度可以通过衬底间的分隔间隔进行控制，在相同的化学浴中衬底间不同的分隔距离使得在衬底上可以实现不同的膜厚度，其中，衬底可以被布置，以在其正、背面之间形成不同的分隔距离，V形布置或在靠近衬底处设置一挡屏，且在衬底和挡屏之间的分隔距离可变化。【专利说明】相关申请本申请要求给予张元昌(Yuanchang Zhang) 2011年3月29日申请的、申请号为61/468，696美国临时专利的权益，在这里通过引用一井被包括进来。
本专利技术涉及通过晶片分隔控制膜厚度的技术，具体地，涉及。
技术介绍
目前晶体硅太阳能电池仍然是光伏行业最受欢迎的产品，但同时其它低成本的替代产品也开始兴起，然而，到现在为止这些替代产品的效率还是比较低。另外，产业开始趋向于更薄的晶片。通用产业的硅太阳能电池遇到了全区域铝(Al)背面场(BSF)的高背面复合和低内反射的问题。1989年，Blackers等人提出了一种钝化发射极和背面电池(PERC)的太阳能电池。通过将低的表面复合与高的内反射进行结合，PERC相对于Al-BSF技术明显提高了转换效率。最令人期望的是在PERC太阳能电池的エ业生产时可以获得低成本高效率的涂膜方法。对于电池背面，需要厚的310!￡层(~IOOnm)以获得较好的钝化和内反射，而对于正面，SiNx或SiOx/SiNx堆栈的单层之一(~IOnm薄的SiOx的中间层被插入到娃表面和SiNx之间)被期望用于钝化和减反射目的。位于SiNx单层上的SiOxZSiNx堆栈的改进硅表面的钝化已经在许多论文中被提到。另外,近来,黑娃太阳能电池技术表明将20nm热SiOx钝化层应用到黑娃表面(一种化学蚀刻的多孔硅表面，这种表面可以使得表面反射減少到整个太阳光光谱的2~3%)可以潜在地替代PECVD SiNx镀硅(Si)表面，从而获得低成本晶体硅的、效率损耗减少的太阳能电池。将黑硅表面潜在整合到PERC太阳能电池制造中会提高涂层エ艺的需求，使得在单个沉积步骤中，正面的SiOx薄膜和背面的SiOx厚膜同步生长。尽管如此，在ー个生长步骤中将薄的SiOx膜和厚的SiOx膜分别涂覆到硅太阳能电池的正面和背面上对于通常使用的热氧化系统来说是比较困难的。可选地，通常情况下可通过两个涂层エ艺步骤来实现。首先，使用热氧化法在两个表面进行SiOx薄膜(~10到20nm)生长。然后，通过化学气相沉积(PECVD)法在背面沉积ー SiOx厚膜(~lOOnm)。这种两步生长エ艺提高了生产的成本，并明显増加了生产时间。因此，急需ー种新的エ艺方法，以用于在ー个生长步骤中，以不同的厚度将SiOxM积到硅太阳能电池正面和背面。
技术实现思路
在本专利技术ー示意性实施例中，提供了一种在ー个生长步骤中在衬底正面、背面分别涂覆不同厚度膜的方法。其中，沉积膜的厚度可以通过控制所述方法中衬底间的分隔进行控制，通过在相同化学浴中的衬底之间提供不同分隔距离，可以在衬底的正、背面得到不同厚度的膜。在另一示意性实施例中，提供了在一个生长步骤中分别在硅片的正、背面涂覆不同SiOx厚度膜的方法。SiOx沉积的厚度可以通过硅片间分隔距离进行控制。通过在相同化学浴中的晶片之间提供不同分隔距离，可以在晶片的正、背面得到不同厚度的310!￡膜。在一些实施例中，所述距离可以沿着晶片的表面发生改变。在一些实施例中，一个晶片可以放置在靠近一挡屏或类似物处，以获得期望的分隔距离或距离。该方法可以方便太阳能电池的制造，在这些电池中期望在其正面沉积一薄的SiOx膜、背面沉积一厚的SiOx膜。该方法还可以用于在单个表面沉积厚度可变的膜。除了硅太阳能电池应用，所述方法还可以被延伸到任何期望在不同面上获得不同厚度膜的设备中。前面已经对本专利技术各种特征大的轮廓进行了描述，这样，后续详细的描述将更容易理解。本专利技术附加的特征和优点将在后续进行描述。【专利附图】【附图说明】为了方便对本专利技术及其优点进行更完整的理解，下面将参考附图对本专利技术的具体实施例进行详细描述，其中:图1为一组晶片的示意性实施例，该实施例可在晶片的正、背面获得不同的膜厚度；图2为V形晶片布置的示意性实施例；图3为利用挡屏的晶 片布置的示意性实施例；图4为一组晶片的示意性实施例，其中，晶片通过不同间隔被分隔；图5为SiOjJ莫厚度对晶片分隔的曲线图；以及图6为SiOx膜厚度对使用V形晶片布置的晶片分隔的曲线图。【具体实施方式】现在请参考附图，其中，描述的元件不需要进行度量，在几个附图中相同或相似的元件使用了相同的引用数字。当然，通常地参考附图仅用于本专利技术具体实施例的描述，而不应用以对本专利技术的限定。在本申请中的大多数术语对于本领域普通技术人员来说是认识的，应注意，当术语没有被明确定义时，这些术语应被理解为目前本领域普通技术人员所采用的意义。本申请描述的改进的膜沉积系统和方法可通过晶片分隔对膜厚度进行控制。所述改进的膜沉积系统和方法可利用液相沉积法(LPD)、化学水浴沉淀法或类似的方法在衬底上沉积一张膜。例如，在太阳能电池应用中，可能期望在硅衬底上沉积一介质膜。在LH)方法中，沉积在衬底上的膜的厚度可以通过晶片分隔进行控制。在各种应用中，可能期望在衬底不同表面提供不同厚度的膜。例如，在太阳能电池中可能期望在其正面、背面具有不同厚度的涂膜。在正面，薄的介电层被期望以获得钝化和减反射目的。而在背面，需要厚的介电层以获得较好的钝化和内反射。尽管如此，在单个生长过程中要取得不同的膜厚度是非常困难的。涂层方法也许可以被划分为两个步骤以获得期望的膜厚度。例如，在第一个步骤中，可以使用热氧化法在两个面上涂覆薄的SiOx膜。接着，在第二个步骤中，利用化学气相沉积(PECVD)法进一步在背面沉积一更厚的SiOx膜。与之相对的是，Lro可以提供一单个生长过程，其中，膜厚度可以通过晶片分隔进行控制。LPD是一个低成本的、在接近室温情况下在硅上沉积介质膜(例如，SiOx)的方法。而且，Lro不需要使用高温炉或较大的真空沉积腔室，和使用热氧化和PECVD —样。在申请日为2011年2月14日，张元昌(Yuanchang Zhang)的美国临时申请61/442，461中，SiOx的LPD方法已经被证实可以向n型以及p型硅表面提供较好的钝化处理。图1为一组衬底100的示意性实施例，该实施例可在衬底的正、背面100、120获得不同的膜厚度。这样，可以为在一个生长步骤中涂覆衬底不同面、且不同面涂覆不同厚度的膜提供了一种方法。在获取不同膜厚度的生长方法中，所有衬底100可以被对齐，且一衬底的正面110与另一衬底的正面110相对，背面120与另一衬底的背面120相对。另外，衬底100之间通过不同的正面间距离(间隔a)、背面间距离(间隔b)被分隔开。将衬底100放入化学溶液130中，以在衬底正面、背面生长膜。其中，膜的生长由生长条件决定，例如，持续时间、组成成分、温度、衬底100和化学溶液130的化学性质、衬底分隔以及其它因素。由于衬底100不是被均匀的分隔开，因此，可以利用传统的晶片承载器，而不需要使用定制的衬底承载器。另外的沉积方法:另外的沉积方法则可以利用晶片分隔法的变种。相对于晶片分隔法将晶片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂覆衬底的方法，包括：准备用于沉积的化学溶液；将多个衬底置于承载器中，其中，所述承载器将所述衬底的底部分隔开第一预设间隔，将所述衬底的顶底分隔开第二预设间隔；将所述承载器和多个衬底浸入所述化学溶液中一预设的时间段，以在所述衬底上沉积相应厚度的膜，所述厚度与所述衬底间间隔距离相对应；以及将所述承载器和所述多个衬底从所述化学溶液中移出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：张元昌，
申请(专利权)人：奈特考尔技术公司，
类型：
国别省市：