一種石墨舟的飽和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種石墨舟的飽和方法，用于在石墨舟內(nèi)壁表面覆蓋氮化硅膜使其內(nèi)壁表面狀態(tài)一致，屬于太陽電池技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PlasmaEnhanced Chemical Vapor Deposit1n,PECVD )是減少太陽光在硅片表面的反射、降低反射率的常用技術(shù)，通過PECVD在太陽能電池片的表面沉積一層氮化硅膜，減少太陽光在硅片表面的反射，降低反射率。PECVD是借助微波或射頻等使含有薄膜組成原子的氣體電離，在局部形成等離子體，而等離子體化學(xué)活性很強(qiáng)，很容易發(fā)生反應(yīng)，在基片上沉積出所期望的薄膜。為了使化學(xué)反應(yīng)能在較低的溫度下進(jìn)行，利用了等離子體的活性來促進(jìn)反應(yīng)，因而這種CVD稱為等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)。
[0003]PECVD工藝需要使用到石墨舟，石墨舟就是石墨模具，石墨模具是選用人造石墨經(jīng)機(jī)械加工而成的，具本身是一種載體。石墨舟作為太陽能電池片鍍減反射膜時(shí)的一種載體，將未鍍膜的硅片放在石墨舟片的卡點(diǎn)上，每個(gè)舟片上可放固定數(shù)量的硅片，然后，將石墨舟放置在PECVD真空鍍膜設(shè)備內(nèi)，采用PECVD技術(shù)進(jìn)行放電鍍膜，形成減反射膜氮化硅；石墨舟的飽和技術(shù)就是石墨舟內(nèi)壁表面覆蓋氮化硅膜，使內(nèi)壁各處呈氮化硅狀態(tài)，這樣會(huì)使石墨舟內(nèi)壁表面狀態(tài)一致，使各處的氮化硅沉積速率趨于一致，從而使氮化硅膜均勻的沉積在硅片表面。
[0004]石墨舟在使用過程中，由于表面狀態(tài)不一，容易引起硅片表面沉積氮化硅的膜厚不一致，在外觀上表現(xiàn)出來，顏色不統(tǒng)一，即PECVD色差；如果石墨舟不穩(wěn)定，硅片的顏色參差不齊，會(huì)降低氮化硅膜自身的反射效果，最終影響電池片的光電轉(zhuǎn)化效率。為此，需要設(shè)計(jì)一種石墨舟的飽和工藝，提高石墨舟的穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種石墨舟的飽和方法，改善石墨舟的穩(wěn)定性，減少PECVD色差，最終提高電池片的光電轉(zhuǎn)化效率。
[0006]為此，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種石墨舟的飽和方法，包括如下步驟:
S1:假片飽和階段:
Sl-1:石墨假片的預(yù)處理:將石墨假片插入片盒，然后將片盒放入HF酸槽清洗2h，HF的濃度為15%~25%，之后取出放入水槽清洗2h，取出后放入烘干箱，以120~150°C的溫度烘干2h ;
S1-2:石墨舟的預(yù)處理:將石墨舟放入HF酸洗槽清洗6~8h，HF的濃度為20%~25%，之后取出放入水槽清洗6~8h，取出后放入烘干箱，以120~150°C的溫度烘干6~8h ;
S1-3:假片飽和:將石墨假片插入石墨舟，確保石墨片不會(huì)掉落，之后放入PECVD機(jī)臺(tái)進(jìn)行假片飽和處理；進(jìn)入爐管，加熱至設(shè)定溫度；之后，射頻預(yù)轟擊，使各溫區(qū)溫度更穩(wěn)定；隨后，沉積氮化硅薄膜；沉積完后，降溫，出舟，取出石墨假片；
S2:空舟飽和階段:將經(jīng)過步驟SI處理后的石墨舟放入PECVD機(jī)臺(tái)進(jìn)行空舟飽和處理，進(jìn)入爐管，加熱至設(shè)定溫度，之后，射頻預(yù)轟擊，使各溫區(qū)溫度更穩(wěn)定；隨后，沉積氮化硅薄膜；沉積完后，降溫，出舟。
[0007]進(jìn)一步地，步驟S1-3和/或S2中，進(jìn)入爐管后，加熱時(shí)間為:從關(guān)閉爐門計(jì)時(shí)起至少達(dá)到20min，使石墨舟及石墨假片的溫度到達(dá)450°C ;射頻預(yù)轟擊時(shí)，使用射頻電源6500w，脈沖比例5/50ms，時(shí)間600~900s，氨氣5000~7000sccm，使各溫區(qū)溫度更穩(wěn)定，減少部分雜質(zhì)；
進(jìn)一步地，步驟S1-3和/或S2中，沉積氮化硅薄膜時(shí)，用射頻電源6500w，脈沖比例5/50ms，時(shí)間 3500~5000s，氨氣 5000~7000sccm，硅烷 700~1000sccm。
[0008]本發(fā)明通過結(jié)合假片飽和與空舟飽和兩種方式，分為前后兩段飽和，前段采用石墨假片飽和一定的時(shí)間，然后將其取出，后段采用空舟飽和。由于空舟飽和后的石墨舟在使用過程時(shí)，PECVD后硅片表面的均勻性較差，片內(nèi)極差、片間極差均較大；而采用石墨假片飽和時(shí)，飽和環(huán)境和實(shí)際鍍膜環(huán)境相同，石墨假片的存在會(huì)形成更大面積的電場，產(chǎn)生更多等離子體，石墨舟內(nèi)壁上沉積的氮化硅膜更充分，更均勻；提高PECVD工序的cpk值，降低電池低效比例，但是，石墨假片飽和的石墨舟，在使用時(shí)，電池片的Rsh降低非常明顯，由220降至90。所以結(jié)合兩種方式進(jìn)行飽和，保證了電池片的Rsh，又降低了片內(nèi)、片間極差，有效地提高飽和后石墨舟的使用效果，降低石墨舟內(nèi)娃片間膜厚的極差(由7nm降至4.3nm)，改善石墨舟的穩(wěn)定性，從而降低硅片表面色差。此外，本發(fā)明也避免了只采用假片飽和時(shí)造成的Rsh fail ο飽和完后，即可以投入PECVD工序，供生產(chǎn)使用。
【具體實(shí)施方式】
[0009]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好的理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。
[0010]一種石墨舟的飽和方法，分為石墨假片飽和階段和空舟飽和階段，具體包括如下步驟:
S1:假片飽和階段:
Sl-1:石墨假片的預(yù)處理:將石墨假片插入片盒，然后將片盒放入HF酸槽清洗2h，HF的濃度15%~25%，之后取出放入水槽清洗2h，取出后放入烘干箱，以120~150°C的溫度烘干2h ；
S1-2:石墨舟的預(yù)處理:將石墨舟放入HF酸洗槽清洗6~8h，HF的濃度為20%~25%，之后取出放入水槽清洗6~8h，取出后放入烘干箱，以120~150°C的溫度烘干6~8h ;
S1-3:假片飽和:將石墨假片插入石墨舟，確保石墨片不會(huì)掉落，之后放入PECVD機(jī)臺(tái)進(jìn)行假片飽和處理；進(jìn)入爐管后，從關(guān)閉爐門計(jì)時(shí)，加熱時(shí)間至少達(dá)到20min，使石墨舟及石墨假片的溫度到達(dá)設(shè)定的450°C ;在沉積前，用射頻電源6500w，脈沖比例5/50ms，時(shí)間600~900s，氨氣5000~7000sccm，進(jìn)行預(yù)轟擊處理，使各溫區(qū)溫度更穩(wěn)定，減少部分雜質(zhì)；沉積時(shí)，用射頻電源6500w，脈沖比例5/50ms，時(shí)間3500~5000s，氨氣5000~7000sccm，硅烷700~1000sCCm，沉積氮化硅薄膜；沉積完后，降溫，出舟，取出石墨假片； S2:空舟飽和階段:將經(jīng)過步驟SI處理后的石墨舟放入PECVD機(jī)臺(tái)進(jìn)行空舟飽和處理，進(jìn)入爐管后，從關(guān)閉爐門計(jì)時(shí)，加熱時(shí)間至少達(dá)到20min，使石墨舟及石墨假片的溫度到達(dá)設(shè)定的450°C ;在沉積前，用射頻電源6500w，脈沖比例5/50ms，時(shí)間600~900s，氨氣5000~7000sccm,進(jìn)行預(yù)轟擊處理，使各溫區(qū)溫度更穩(wěn)定，減少部分雜質(zhì)；沉積時(shí)，用射頻電源 6500w，脈沖比例 5/50ms，時(shí)間 3500~5000s，氨氣 5000~7000sccm，硅烷 700~1000sccm，沉積氮化硅薄膜；沉積完后，降溫，出舟。
[0011]顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種石墨舟的飽和方法，其特征在于，包括如下步驟: S1:假片飽和階段: Sl-1:石墨假片的預(yù)處理:將石墨假片插入片盒，然后將片盒放入HF酸槽清洗2h，HF的濃度為15%~25%，之后取出放入水槽清洗2h，取出后放入烘干箱，以120~150°C的溫度烘干2h ; S1-2:石墨舟的預(yù)處理:將石墨舟放入HF酸洗槽清洗6~8h，HF的濃度為20%~25%，之后取出放入水槽清洗6~8h，取出后放入烘干箱，以120~150°C的溫度烘干6~8h ; S1-3:假片飽和:將石墨假片插入石墨舟，確保石墨片不會(huì)掉落，之后放入PECVD機(jī)臺(tái)進(jìn)行假片飽和處理；進(jìn)入爐管，加熱至設(shè)定溫度；之后，射頻預(yù)轟擊，使各溫區(qū)溫度更穩(wěn)定；隨后，沉積氮化硅薄膜；沉積完后，降溫，出舟，取出石墨假片； S2:空舟飽和階段:將經(jīng)過步驟SI處理后的石墨舟放入PECVD機(jī)臺(tái)進(jìn)行空舟飽和處理，進(jìn)入爐管，加熱至設(shè)定溫度，之后，射頻預(yù)轟擊，使各溫區(qū)溫度更穩(wěn)定；隨后，沉積氮化硅薄膜；沉積完后，降溫，出舟。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨舟的飽和方法，其特征在于:步驟S1-3和/或S2中，進(jìn)入爐管后，加熱時(shí)間為:從關(guān)閉爐門計(jì)時(shí)起至少達(dá)到20min，使石墨舟及石墨假片的溫度到達(dá)450°C ;射頻預(yù)轟擊時(shí)，使用射頻電源6500w，脈沖比例5/50ms，時(shí)間600~900s，氨氣5000~7000sccm,使各溫區(qū)溫度更穩(wěn)定，減少部分雜質(zhì)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的石墨舟的飽和方法，其特征在于:步驟S1-3和/或S2中，沉積氮化硅薄膜時(shí)，用射頻電源6500w，脈沖比例5/50ms，時(shí)間3500~5000s，氨氣5000?7000sccm，硅燒 700?1000sccmo
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種石墨舟的飽和方法，屬于太陽電池技術(shù)領(lǐng)域，包括假片飽和階段和空舟飽和階段，通過結(jié)合兩種方式進(jìn)行飽和，保證了電池片的Rsh，又降低了片內(nèi)、片間極差，有效地提高飽和后石墨舟的使用效果，降低石墨舟內(nèi)硅片間膜厚的極差，改善石墨舟的穩(wěn)定性，從而降低硅片表面色差。
【IPC分類】H01L31/18, C23C16/458, C23C16/513
【公開號(hào)】CN105112888
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510533224
【發(fā)明人】郭文祥
【申請(qǐng)人】常州天合光能有限公司, 湖北天合光能有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年8月27日