專利名稱：具有硅片表面清洗功能的氮化硅鍍膜方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及晶體硅太陽能電池的制造，具體是一種具有硅片表面清洗功能的氮化娃鍍膜方法。
背景技術(shù)：
在晶體硅太陽能電池片生產(chǎn)工藝過程中，清洗是一個(gè)至關(guān)重要的工藝。目前鏈?zhǔn)綕穹ㄇ逑垂に?制絨或刻蝕工藝)在晶硅電池生產(chǎn)中使用較普及。采用鏈?zhǔn)綕穹ㄇ逑垂に?，硅片在最后均?huì)有烘干的步驟把電池片表面的殘留的水去除。目前普遍采用的是用熱風(fēng)刀烘干硅片，采用熱風(fēng)刀烘干硅片時(shí)為了使硅片保持平衡，設(shè)備上有上下滾輪夾持住硅片，以確保硅片不會(huì)在壓縮空氣的作用下產(chǎn)生偏移甚至跳動(dòng)。這樣的設(shè)計(jì)固然能確保硅片在傳動(dòng)過程中不會(huì)發(fā)生偏移或跳動(dòng)，但由于電池片正面有滾輪接觸，在烘干時(shí)容易留下滾輪接觸的印跡，這些留在硅片表面的物質(zhì)含有清洗過程中酸液里面的雜質(zhì)，滾輪上的剝離物質(zhì)等 雜質(zhì)。這種印跡在氮化硅鍍膜后會(huì)呈現(xiàn)出肉眼可見的滾輪印，這種滾輪印在燒結(jié)后會(huì)變得更加清晰。滾輪印的存在嚴(yán)重影響了電池片的外觀，造成電池片外觀良率的降低。目前烘干處由于滾輪接觸導(dǎo)致的滾輪印還沒有切實(shí)有效的措施能夠消除。增加滾輪的保養(yǎng)頻率或縮短換液周期可以降低滾輪印產(chǎn)生的幾率，但無法徹底消除，而且增加保養(yǎng)頻次或縮短換液周期也會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)成本的升高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決技術(shù)問題是，對(duì)傳統(tǒng)的硅片的氮化硅鍍膜方法進(jìn)行改進(jìn)，提供一種能夠在氮化硅鍍膜過程中消除硅片表面滾輪印污染，操作簡單、方便的具有硅片表面清洗功能的氮化硅鍍膜方法。本發(fā)明的具有硅片表面清洗功能的氮化硅鍍膜方法是在氮化硅鍍膜設(shè)備上對(duì)硅片進(jìn)行氮化硅鍍膜時(shí)，在硅片進(jìn)入反應(yīng)腔體后，未進(jìn)行氮化硅沉積步驟前，先向反應(yīng)腔體充入清洗氣體NH3、N2、Ar，打開氮化硅鍍膜設(shè)備原有的射頻電源，在能夠產(chǎn)生等離子體的反應(yīng)溫度下，等離子體中的活性自由基和帶電粒子對(duì)硅片表面進(jìn)行化學(xué)和物理的作用，清洗硅片表面污染殘留物；然后，進(jìn)行常規(guī)的氮化硅沉積。具體包括以下步驟
步驟一，預(yù)熱，硅片進(jìn)入氮化硅鍍膜設(shè)備的反應(yīng)腔體先進(jìn)行恒溫，達(dá)到設(shè)定的反應(yīng)溫度，溫度設(shè)定范圍為350 450°C ；
步驟二，一次恒壓，向反應(yīng)腔體充入清洗氣體NH3、N2、Ar，NH3流量2000 4000 sccm/min,N2 流量 10000 20000 sccm/min, Ar 流量 1000 10000 sccm/min,壓力范圍 O. 5
I.5Torr ；
步驟三，清洗，將射頻電源打開，射頻功率范圍5000 15000W，在反應(yīng)溫度下，等離子體中的活性自由基和帶電粒子對(duì)硅片表面進(jìn)行化學(xué)和物理的作用，清洗硅片表面污染殘留物，清洗時(shí)間視硅片表面臟污情況和產(chǎn)能而定，一般為10 1200s ；步驟四，抽空，將清洗殘留氣體抽出反應(yīng)腔，為后續(xù)的氮化硅淀積做準(zhǔn)備；
步驟五，二次恒壓和SiN淀積,通入氮化娃淀積所需的氣體(如NH3, SiH4, N2等)并達(dá)到恒壓狀態(tài)，將射頻電源打開，按照常規(guī)的氮化硅淀積方法生成氮化硅薄膜。本發(fā)明通過在原氮化娃淀積工藝步驟中增加一個(gè)清洗環(huán)節(jié),可以在原來的氮化娃設(shè)備里面對(duì)硅片表面先進(jìn)行表面的清洗處理，清洗完成后自動(dòng)進(jìn)行后續(xù)的氮化硅淀積。所有的清洗步驟可以嵌入在原氮化硅淀積工藝參數(shù)里面，形成一個(gè)完整的具有硅片清洗功能的氮化硅淀積工藝。采用本發(fā)明方法后，有效地消除了濕法清洗后留下的滾輪印，鍍膜后硅片外觀良好，經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)后亦無清洗殘留的滾輪印出現(xiàn)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一
步驟一，向平板式直接法氮化硅鍍膜設(shè)備的反應(yīng)器內(nèi)通入N2使硅片達(dá)到恒溫，N2流量 范圍15000sccm/min ;溫度為400°C (以下步驟溫度均保持與該步驟一致)；
步驟二,通入清洗氣體NH3、N2、Ar, NH3流量為3000sccm/min，N2流量為15000sccm/min, Ar 流量為 5000sccm/min,控制壓力為 ITorr ；
步驟三，開啟射頻電源進(jìn)行表面等離子清洗，射頻功率為8000W，時(shí)間為50s (太短清洗效果不好，太長影響產(chǎn)能);
步驟四，接著關(guān)閉射頻電源，將清洗殘余氣體抽出，時(shí)間為>10s (如產(chǎn)能無影響可適當(dāng)延長)；
步驟B5,通入氮化娃淀積氣體，NH3流量為550sccm/min, SiH4流量為1700sccm/min,N2流量2200sccm/min，達(dá)到恒壓為ITorr ;開啟射頻電源，射頻功率為10000W，時(shí)間為66s ；進(jìn)行氮化硅薄膜淀積。實(shí)施例二
步驟一，向平板式直接法氮化硅鍍膜設(shè)備的反應(yīng)器內(nèi)通入N2使硅片達(dá)到恒溫，N2流量范圍20000sccm/min ;溫度為400°C (以下步驟溫度均保持與該步驟一致)；
步驟二,通入清洗氣體NH3、N2、Ar, NH3流量為2500sccm/min，N2流量為20000sccm/min, Ar 流量為 5000sccm/min,控制壓力為 I. 5Torr ；
步驟三，開啟射頻電源進(jìn)行表面等離子清洗，射頻功率為6000W，時(shí)間為40s (太短清洗效果不好，太長影響產(chǎn)能);
步驟四，接著關(guān)閉射頻電源，將清洗殘余氣體抽出，時(shí)間為>10s (如產(chǎn)能無影響可適當(dāng)延長)；
步驟五，通入氮化娃淀積氣體，NH3流量為550sccm/min, SiH4流量為1700sccm/min,N2流量2200sccm/min，達(dá)到恒壓為ITorr ;開啟射頻電源，射頻功率為10000W，時(shí)間為66s ；
進(jìn)行氮化硅薄膜淀積。上述實(shí)施例獲得的鍍膜后的硅片產(chǎn)品外觀良好，經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)后亦無清洗殘留的滾輪印出現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種具有硅片表面清洗功能的氮化硅鍍膜方法，其特征是在氮化硅鍍膜設(shè)備上對(duì)硅片進(jìn)行氮化硅鍍膜時(shí)，在硅片進(jìn)入反應(yīng)腔體后，未進(jìn)行氮化硅沉積步驟前，先向反應(yīng)腔體充入清洗氣體NH3、N2、Ar，打開氮化硅鍍膜設(shè)備原有的射頻電源，在能夠產(chǎn)生等離子體的反應(yīng)溫度下，等離子體中的活性自由基和帶電粒子對(duì)硅片表面進(jìn)行化學(xué)和物理的作用，清洗硅片表面污染殘留物；然后，進(jìn)行常規(guī)的氮化硅沉積。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有硅片表面清洗功能的氮化硅鍍膜方法，其特征是其具體步驟為， 步驟一，預(yù)熱，硅片進(jìn)入氮化硅鍍膜設(shè)備的反應(yīng)腔體先進(jìn)行恒溫，達(dá)到設(shè)定的反應(yīng)溫度，溫度設(shè)定范圍為350 450°C ； 步驟二，一次恒壓，向反應(yīng)腔體充入清洗氣體NH3、N2、Ar，NH3流量2000 4000 sccm/min,N2 流量 10000 20000 sccm/min, Ar 流量 1000 10000 sccm/min,壓力范圍 O. 5 I.5Torr ； 步驟三，清洗，將射頻電源打開，射頻功率范圍5000 15000W，在反應(yīng)溫度下，等離子體中的活性自由基和帶電粒子對(duì)硅片表面進(jìn)行化學(xué)和物理的作用，清洗硅片表面污染殘留物，清洗時(shí)間視硅片表面臟污情況和產(chǎn)能而定，一般為10 1200s ； 步驟四，抽空，將清洗殘留氣體抽出反應(yīng)腔，為后續(xù)的氮化硅淀積做準(zhǔn)備； 步驟五，二次恒壓和SiN淀積,通入氮化娃淀積所需的氣體(如NH3, SiH4, N2等)并達(dá)到恒壓狀態(tài)，將射頻電源打開，按照常規(guī)的氮化硅淀積方法生成氮化硅薄膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及晶體硅太陽能電池的制造，具體是一種具有硅片表面清洗功能的氮化硅鍍膜方法。該方法是在氮化硅鍍膜設(shè)備上對(duì)硅片進(jìn)行氮化硅鍍膜時(shí)，在硅片進(jìn)入反應(yīng)腔體后，未進(jìn)行氮化硅沉積步驟前，先向反應(yīng)腔體充入清洗氣體NH3、N2、Ar，打開氮化硅鍍膜設(shè)備原有的射頻電源，在能夠產(chǎn)生等離子體的反應(yīng)溫度下，等離子體中的活性自由基和帶電粒子對(duì)硅片表面進(jìn)行化學(xué)和物理的作用，清洗硅片表面污染殘留物；然后，進(jìn)行常規(guī)的氮化硅沉積。本發(fā)明能夠在氮化硅鍍膜過程中消除硅片表面滾輪印污染，操作簡單、方便。
文檔編號(hào)H01L21/205GK102903626SQ20121042004
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月29日
發(fā)明者李化陽, 張良, 任海兵 申請人:鎮(zhèn)江大全太陽能有限公司