太阳能电池硼扩散工艺

太阳能电池硼扩散工艺

1. 准备工作:

1.光刻间坚膜烘箱开启,参数:120℃;

2.预设定硼扩散炉温度为950℃;

3.1#HF配制,参数:HF:H2O=1:5,360mL;

4.2#HF配制,参数:HF:H2O=1:10,440mL;

5.清洗干净聚四氟乙烯架、石英烧杯和小石英舟各一套,烘干备用。

6.预设定氧化炉温度为1050℃;

7.清洗干净倒扣皿(大体积)一套,烘干备用。

2. 操作步骤:

1.背面二氧化硅的去除:

(1)硅片正面涂正胶并120℃坚膜30分钟(目的:保护正面二氧化硅);

(2)将坚膜后的硅片放入1#HF溶液中刻蚀(提前放入聚四氟乙烯架,硅片就斜靠在上面架子上),时间(8-12)分钟后捞出,纯水简单冲洗干净,氮气吹干硅片表面(无明显的水汽),经测试方块电阻为(40.5Ω·cm),再进行下一步;

(3)丙酮去除正面的正胶,再用无水乙醇洗去丙酮(乙醇的用量多于丙酮1/3),纯水冲洗(10杯)并用氮气吹干,小心存放于烧杯中的小石英舟内;

2.硼扩散掺杂(预扩散):

(1)硼扩散炉使用扩散源为直径2英寸的硼陶瓷扩散源片(石英舟和陶瓷源片预放于硼扩散炉石英管中央)。待硼扩散炉温度为950℃,设定氮气参数(2L/min,3-5分钟,排尽空气之后,降为0.5 L/min)停留10分钟后,缓慢拖出石英舟到炉口冷

(2)设定硼扩散炉温度为980℃,当温度达到980℃的时候,用夹子夹出石英舟放于炉口下塑瓷铁盒盖子内冷却(小心操作);

(3)把硅片拿到氧化炉处,小心取出硅片放入氧化炉的大石英舟内(硅片背面和硼扩散源片一定要平行放置,整个操作过程一定得非常小心)。把装好硅片的石英舟小心放到氧化炉炉口(稍微靠炉口里面一点,外面完全不会碰到为止,注意安全);

(4)硅片炉口预热5分钟,待温度稳定在980℃之后,缓慢推进石英舟直至硼扩散炉石英管中央,关上炉口钟罩(出气口向下)。

(5)秒表计时,扩散时间为(25-30)分钟;

(6)扩散完成后,关闭硼扩散炉,不关闭氮气的供应。并将石英舟缓慢拖出到炉口(整个过程耗时5分钟),再冷却15分钟后取出硅片;

注意:测试调试片预扩散的硅片背面方块电阻,并记录下相应的数值,方块电阻:(10-15)Ω·cm左右为正常值。

3.硼扩散掺杂(再扩散):

(1)接上步操作,将取出的硅片放入预先准备好的石英烧杯中的小石英舟上面,并拿到氧化炉面前备用,氧化炉操作参照硼扩散炉;

(2)待氧化炉温度达到1050℃稳定后,给炉管中通入氮气,氮气流量为1L/min;

(3)氮气通入(3-5)分钟后,将上一步清洗干净的硅片装入石英舟并推入氧化炉的炉口预热5分钟,防止硅片突然遇到高温而破裂;

(4)预热完成后将石英舟推入氧化炉的恒温区中,计时35分钟,退火完成后,关闭氧化炉,不关闭气体供应;

(5)将石英舟拖出到炉口冷却5分钟后再取出硅片;观察硅片正反面颜色均为蓝绿色,从而判定SiO2层厚度约为3000A。

(6)保留BSG。

(7)将实验的硅片放入倒扣皿中封存起来放入硼扩散烘箱。

注意:测试调试片预扩散的硅片背面(记录下相应的数值),方块电阻:(6-10)Ω·cm左右为正常值。

太阳能电池硼扩散工艺

1. 准备工作:

1.光刻间坚膜烘箱开启,参数:120℃;

2.预设定硼扩散炉温度为950℃;

3.1#HF配制,参数:HF:H2O=1:5,360mL;

4.2#HF配制,参数:HF:H2O=1:10,440mL;

5.清洗干净聚四氟乙烯架、石英烧杯和小石英舟各一套,烘干备用。

6.预设定氧化炉温度为1050℃;

7.清洗干净倒扣皿(大体积)一套,烘干备用。

2. 操作步骤:

1.背面二氧化硅的去除:

(1)硅片正面涂正胶并120℃坚膜30分钟(目的:保护正面二氧化硅);

(2)将坚膜后的硅片放入1#HF溶液中刻蚀(提前放入聚四氟乙烯架,硅片就斜靠在上面架子上),时间(8-12)分钟后捞出,纯水简单冲洗干净,氮气吹干硅片表面(无明显的水汽),经测试方块电阻为(40.5Ω·cm),再进行下一步;

(3)丙酮去除正面的正胶,再用无水乙醇洗去丙酮(乙醇的用量多于丙酮1/3),纯水冲洗(10杯)并用氮气吹干,小心存放于烧杯中的小石英舟内;

2.硼扩散掺杂(预扩散):

(1)硼扩散炉使用扩散源为直径2英寸的硼陶瓷扩散源片(石英舟和陶瓷源片预放于硼扩散炉石英管中央)。待硼扩散炉温度为950℃,设定氮气参数(2L/min,3-5分钟,排尽空气之后,降为0.5 L/min)停留10分钟后,缓慢拖出石英舟到炉口冷

(2)设定硼扩散炉温度为980℃,当温度达到980℃的时候,用夹子夹出石英舟放于炉口下塑瓷铁盒盖子内冷却(小心操作);

(3)把硅片拿到氧化炉处,小心取出硅片放入氧化炉的大石英舟内(硅片背面和硼扩散源片一定要平行放置,整个操作过程一定得非常小心)。把装好硅片的石英舟小心放到氧化炉炉口(稍微靠炉口里面一点,外面完全不会碰到为止,注意安全);

(4)硅片炉口预热5分钟,待温度稳定在980℃之后,缓慢推进石英舟直至硼扩散炉石英管中央,关上炉口钟罩(出气口向下)。

(5)秒表计时,扩散时间为(25-30)分钟;

(6)扩散完成后,关闭硼扩散炉,不关闭氮气的供应。并将石英舟缓慢拖出到炉口(整个过程耗时5分钟),再冷却15分钟后取出硅片;

注意:测试调试片预扩散的硅片背面方块电阻,并记录下相应的数值,方块电阻:(10-15)Ω·cm左右为正常值。

3.硼扩散掺杂(再扩散):

(1)接上步操作,将取出的硅片放入预先准备好的石英烧杯中的小石英舟上面,并拿到氧化炉面前备用,氧化炉操作参照硼扩散炉;

(2)待氧化炉温度达到1050℃稳定后,给炉管中通入氮气,氮气流量为1L/min;

(3)氮气通入(3-5)分钟后,将上一步清洗干净的硅片装入石英舟并推入氧化炉的炉口预热5分钟,防止硅片突然遇到高温而破裂;

(4)预热完成后将石英舟推入氧化炉的恒温区中,计时35分钟,退火完成后,关闭氧化炉,不关闭气体供应;

(5)将石英舟拖出到炉口冷却5分钟后再取出硅片;观察硅片正反面颜色均为蓝绿色,从而判定SiO2层厚度约为3000A。

(6)保留BSG。

(7)将实验的硅片放入倒扣皿中封存起来放入硼扩散烘箱。

注意:测试调试片预扩散的硅片背面(记录下相应的数值),方块电阻:(6-10)Ω·cm左右为正常值。


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