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1、(10)申请公布号 CN 102751379 A (43)申请公布日 2012.10.24 C N 1 0 2 7 5 1 3 7 9 A *CN102751379A* (21)申请号 201210206151.3 (22)申请日 2012.06.20 H01L 31/18(2006.01) (71)申请人常州天合光能有限公司 地址 213031 江苏省常州市新北区电子产业 园天合路2号 (72)发明人陈艳 (74)专利代理机构常州市维益专利事务所 32211 代理人路接洲 (54) 发明名称 一种在N型硅衬底上快速形成P-N结的方法 (57) 摘要 本发明涉及一种在N型硅衬底上快速形成 P-。
2、N结的方法，包括以下步骤：1）硅片的前期处 理；2）硼源扩散快速形成P型发射结；3）酸腐蚀 液或腐蚀性浆料腐蚀单面P型发射结；4）热氧化 法生成SiO 2 膜；5）酸腐蚀液或腐蚀性浆料腐蚀非 发射极面SiO 2 ；6）磷源扩散形成N型前表面场；7） HF酸去磷硅玻璃PSG及部分SiO 2 ；8）正面PECVD 沉积50-80nmSiNx；9）正面印刷Ag浆并烘干；背 面印刷AgAl浆；烧结。本发明将大大缩短硼扩散 的工艺时间，优化生产工艺流程并减少高温对硅 片质量的影响。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书。
3、 1 页 说明书 2 页 1/1页 2 1.一种在N型硅衬底上快速形成P-N结的方法，其特征在于包括以下步骤： 1）硅片清洗，去除损伤层，表面碱制绒； 2）硼源扩散快速形成P型发射结； 3）酸腐蚀液或腐蚀性浆料腐蚀单面P型发射结； 4）热氧化法生成SiO 2 膜，膜厚为100nm-300nm，工艺时间为20min-45min； 5）酸腐蚀液或腐蚀性浆料腐蚀非发射极面SiO 2 ； 6）磷源扩散形成N型前表面场，方阻为80-200ohm/sq； 7）HF酸去磷硅玻璃PSG及部分SiO 2 ，保留SiO 2 厚度为50-80nm； 8）正面PECVD沉积50-80nmSiNx，折射率为1.9-2.。
4、5； 9）正面印刷Ag浆并烘干； 10）背面印刷AgAl浆； 11）烧结。 2.如权利要求1所述的一种在N型硅衬底上快速形成P-N结的方法，其特征在于：所 述的步骤2）中的硼源扩散只有沉积硼源的过程，采用BBr 3 源沉积，沉积时间为30-60min； 推进时间为20min以内，方阻为20-50ohm/sq；该步骤的整个工艺时间为90min以内。 3.如权利要求1所述的一种在N型硅衬底上快速形成P-N结的方法，其特征在于：所 述的步骤4）中热氧化一方面形成后续工艺掩膜，另一方面作为硼B扩散的一部分，利用硼 硅玻璃继续推进结深，降低结的表面浓度，达到目标方阻值50-80ohm/sq。 权 利 要。
5、 求 书CN 102751379 A 1/2页 3 一种在 N 型硅衬底上快速形成 P-N 结的方法 技术领域 0001 本发明涉及一种高效单晶硅太阳能电池的生产工艺，尤其是一种在N型硅衬底上 快速形成P-N结的方法。 背景技术 0002 与P型单晶相比，N型单晶具有光照效率损失小、更耐金属杂质污染、少数载流子 扩散长度长等特点。目前的高效电池都是在N型单晶的基底上完成的。 0003 N型单晶形成P-N结的过程主要通过硼扩散完成，硼扩散的工艺条件较磷扩散的 条件更为苛刻，高温（900度），工艺时间很长(2h)。硅片在长时间高温过程中容易产生螺 旋形位错和圆形位错，进而影响硅片的质量。为了尽可能。
6、的降低高温过程对硅片的影响，较 短的时间形成目标方阻值的P+层显得尤为重要。 发明内容 0004 本发明要解决的技术问题是：提出一种在N型硅衬底上快速形成P-N结的方法，利 用热氧化形成的SiO2层加速硼扩散，减少高温对硅片质量的影响。 0005 本发明所采用的技术方案为：一种在N型硅衬底上快速形成P-N结的方法，包括以 下步骤： 0006 1）硅片清洗，去除损伤层，表面碱制绒； 0007 2）硼源扩散快速形成P型发射结； 0008 3）酸腐蚀液或腐蚀性浆料腐蚀单面P型发射结； 0009 4）热氧化法生成SiO 2 膜，膜厚为100nm-300nm，工艺时间为20min-45min； 0010。
7、 5）酸腐蚀液或腐蚀性浆料腐蚀非发射极面SiO 2 ； 0011 6）磷源扩散形成N型前表面场，方阻为80-200ohm/sq； 0012 7）HF酸去磷硅玻璃PSG及部分SiO 2 ，保留SiO 2 厚度为50-80nm； 0013 8）正面PECVD沉积50-80nmSiNx，折射率为1.9-2.5； 0014 9）正面印刷Ag浆并烘干； 0015 10）背面印刷AgAl浆； 0016 11）烧结。 0017 具体的说，本发明所述的步骤2）中的硼源扩散只有沉积硼源的过程，采用BBr 3 源 沉积，沉积时间为30-60min；推进时间为20min-0min，方阻为20-50ohm/sq；该步。
8、骤的整个 工艺时间为90min以内。 0018 本发明所述的热氧化一方面形成后续工艺掩膜，另一方面作为硼B扩散的一部 分，利用硼硅玻璃继续推进结深，降低结的表面浓度，达到目标方阻值50-80ohm/sq。 0019 本发明的有益效果是：大大缩短硼扩散的工艺时间，优化生产工艺流程并减少高 温对硅片质量的影响。 说 明 书CN 102751379 A 2/2页 4 具体实施方式 0020 N型电池背面结具体实施步骤如下： 0021 1.硅片清洗，去除损伤层，表面碱制绒，反射率为6%。 0022 2.硼源扩散沉积P型发射结，沉积温度为950度，沉积时间为40min，推进时间为 0min，方阻为40o。
9、hm/sq。 0023 3.酸腐蚀液腐蚀正面P型发射结。 0024 4.湿氧化法生成SiO 2 膜，同时作为硼扩散推进工艺过程。氧化温度为1000度，氧 化时间为40min。SiO 2 膜的厚度为300nm。推进后的P+发射结目标方阻为65ohm/sq。 0025 5.腐蚀性浆料刻蚀非发射极面SiO 2 。 0026 6.磷源扩散形成N型前表面场，方阻为80ohm/sq。 0027 7.5%HF酸去PSG及部分SiO 2 ，保留SiO 2 厚度为70nm。 0028 8.正面PECVD沉积70nmSiNx，折射率为2.1。 0029 9.正面印刷Ag浆并烘干。 0030 10.背面印刷AgAl。
10、浆。 0031 11.烧结。 0032 12.测试,开压达到645mV，效率为19.5%。 0033 N型电池正面结具体实施步骤如下： 0034 1.硅片清洗，去除损伤层，表面碱制绒，反射率为6%。 0035 2.硼源扩散沉积P型发射结，沉积温度为950度，沉积时间为20min，推进时间为 0min，方阻为60ohm/sq。 0036 3.酸腐蚀液腐蚀背面P型发射结。 0037 4.湿氧化法生成SiO 2 膜，同时作为硼扩散推进工艺过程。氧化温度为1000度，氧 化时间为22min。SiO 2 膜的厚度为160nm。推进后的P+发射结目标方阻为85ohm/sq。 0038 5.腐蚀性浆料刻蚀非。
11、发射极面SiO 2 。 0039 6.磷源扩散形成N型背场，方阻为60ohm/sq。 0040 7.5%HF酸去PSG及部分SiO 2 ，保留SiO 2 厚度为30nm。 0041 8.正面PECVD沉积40nmSiNx，折射率为2.1。叠层膜SiNx+SiO2总厚度为70nm。 0042 9.背面PECVD沉积40nmSiNx，折射率为2.2. 0043 9.正面印刷AgAl浆并烘干。 0044 10.背面印刷Ag浆。 0045 11.烧结。 0046 12.测试,开压达到650mV,效率为19%。 0047 以上说明书中描述的只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发明的实 质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体 实施方式做修改或变形，而不背离发明的实质和范围。 说 明 书CN 102751379 A 。