《北京力诺桑普电池片生产工艺样本.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北京力诺桑普电池片生产工艺样本.docx（7页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。（一） 扩散( phosphorus diffusion)这里所说的扩散是一个笼统的概念,它的工艺流程包括结扩散(phosphorusdiffusion of emitter)氧化 (oxidation)(干氧氧化dry oxidation、 湿氧氧化wet oxidation)槽扩散 ( phosphorous diffusion of grooves)和烧结 (背场 )high temperature sinter(back surface field)四个部分。扩散工艺的四个工艺流程均是在扩散炉内完成的。管扩散炉的一般操作规程
2、:一、开机顺序 :（）和总电源开关 ( )把设备炉体正面的总开关置于”ON”位置 ( ) 总电源正常供电时排风扇、 程探器开关都正常供电运行 ( ) 检查没一炉管温控定值器是否为所须值 , , 打开温控器开关 ( ) 打开炉体加热开关 ( ) 关炉顺序于开炉顺序相反二、温度定值调节器使用说明该炉体有四个炉管 , 自上而下分别是槽扩散炉管、 结扩散炉管、 氧化炉管和烧结炉管 , 其温度定值器自右至左依次对应。操作时 , 按照规定的温度 , 拨盘定值。三、温度监控器的使用说明指示灯 : 当温度为正常温度时为绿色 , 当超温时为红色 , 达到温度时 , 指示灯不断闪烁。结扩散 ( phosphoru
3、s diffusion of emitter)一、结扩散概述 :在整个硅片表面形成比较均匀一致的pn 结。结扩散的薄层电阻是获得良好的填充因子和较好的短波相应折中考虑。薄层电阻较小,有利于填充因子 ,但电池的短波会相应降低。一般经验数值表明,薄层电阻的范围在80-300资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。之间 , 理想的薄层电阻在 100-200 之间 , 在其后的高温处理工艺中 , 电阻还会进一步降低。在整个工艺过程中 , 洁净度是至关重要的 , 否则会影响表面复合速度。二、结扩散工艺条件炉温 : 865 摄氏度时间 :480 毫升每分小氮 500 毫升每分结深0.
4、4-0.6um 炉温必须在达到饱和炉管 30 分钟 ,然后沉积 30 分钟。大氮氧气 400 毫升每分薄层电阻 100-150 欧姆870 摄氏度时进行饱和。三、注意事项、每天在做扩散之前、在作正式片之前 ,、为保持电池质量 ,必须饱和炉管要做样片。防止硅片弯曲 ,30 分钟。硅片进出炉温度820摄氏度 ,硅片进炉前在炉口预热5 分钟。四、结扩散工艺操作过程、为保持源恒定 ,每天早上对三氯化氧磷加冰。、调节温度定值调节器。、调节大氮流量至 480 毫升每分。、观察炉温偏差指示表头 ,等待炉温恒定 ,指针指到中间位置 ,表示炉温恒定。、把炉温调至 865 摄氏度 ,等待炉温恒定。、饱和炉管 :
5、检查大氮流量为 480 毫升每分 , 把氧气流量调至 400 毫升每分 , 开启小氮 , 流量为 500 毫升每分。开源 , 30 分钟。、饱和时间到后 ,关源。、炉温调至 820 度 ,等炉温恒定做样片。资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。、取下炉口的挡板 ,石英帽头 ,缓慢的用石英钩把石英舟拉至炉口 , 把石英舟放到石英凳上 , 把待扩散样片放到石英舟上 , 石英舟放道炉口预热分钟 , 缓慢的把石英舟推至恒温区 , 戴上石英帽 , 盖上挡板。、 调节炉温至 865 摄氏度 ,待炉温恒定。、 检查气体流量 ,开源。时间 , 30 分钟。、 降温 , 时间到后 , 把
6、炉温降至 820 摄氏度 , 把石英舟缓慢拉至炉口 , 把石英舟放置石英凳上 , 取样片 , 用四探针电阻箱测样片薄层电阻 , 样片合格 , 作正式片。、 装片说明 : 选择硅片比较好的一面为结扩散面 , 把两个待扩散的硅片背靠背放置于一个槽内 , 扩散面朝外。、 注意事项 : 扩散洁净是关键 , 每次操作都要戴手套、 口罩、工作帽 , 穿工作服。硅片放入恒温区 , 要与炉子同心 , 硅片不要太靠近炉壁 , 否则会影响硅片的均匀性 , 一般前后左右都要放置挡片 , 以保证正式挡片的均匀性。氧化 ( oxidation)概述 :、 氧化时起到结扩散后再分布的作用。、 氧化层有钝化保护作用。、 具
7、有掩蔽选择扩散的作用。氧化工艺条件氧化工艺分为干氧氧化( dry oxidation)和湿氧氧化 ( wet oxidation)炉温调至 980 摄氏度干氧 10 分钟湿氧 90 分钟干氧 20 分钟水温 95-98 摄氏度氧化层厚度3700 埃。工艺操作过程、调节炉温至 820 度 ,待炉温恒定。、清洗水瓶 ,把水瓶从加热器上取下,在去离子水龙头下冲洗10 分资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。钟 , 在水瓶中装上三分之二的去离子水。 放于加热器上 , 接通电源加热 , 待温度至 95-98 摄氏度。、装片 :每槽内装一片。、在炉口预热 5 分钟 ,时间到后 ,将
8、石英舟缓慢推如恒温区。、把炉温升至 980 摄氏度 , 炉温稳定后 , 关掉氮气 , 开启氧气。干氧一直开 , 10 分钟后 , 接通湿氧 , 流量为 3 升每分。、关掉湿氧 , 20分钟后关掉干氧、开氮气 ,流量为升每分。、把炉温降至 820 摄氏度 , 出炉 , 把石英舟缓慢缓慢拉出恒温区 , 把硅片装入承片盒 , 待刻槽。槽扩散 ( phosphorus diffusion of grooves)概述 : 、 槽内高浓度的磷扩散 , 在镍硅之间形成低欧姆接触、由于重扩散区的存在 , 把电池的活化区与金属相分离 , 提高了少子寿命。、 由于减少了复合电流 , 可提高开路电压约 10 毫伏。
9、工艺条件炉温 : 饱和 30 分钟 , 扩散 32 分钟。大氮 480 毫升每分 , 小氮 500 毫升每分 , 薄层电阻 10-20 欧姆中心值 8-10 欧姆 扩散厚度零点八至一微米。注意事项于结扩散相同。烧结 ( 背场 ) high temperature sigter概述 :、 在硅片表面形成磷层。 、 形成良好的欧姆接触。 、在背场的烧结过程中,具有良好的吸杂作用,对提高开路电压和短路电流有良好的作用。工艺条件炉温 : 980 摄氏度时间 : 2 小时大氮 : 4 升每分资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。工艺过程、把氮气流量调至4 升每分炉温升至820 摄
10、氏度、把待烧结的硅片放在石英舟上,硅片背靠背的放置,即铝面朝外 ,正面靠拢。、关闭氮气 ,开启氧气 ,流量至4 升每分 ,把石英舟较快的推入恒温区 ,同样不低于 500 毫升每分。、炉温由 820 摄氏度升至 930 或者 980 摄氏度之间。、烧结 2 个小时 , 时间到后 , 将炉温降至 820 摄氏度 , 把石英舟缓慢拉出恒温区 , 装入承片盒 , 交下工序。注意事项、防止硅片弯曲 :烧背场是太阳能电池的最后一次高温工艺,一定要缓慢出炉 ,防止硅片弯曲。、防止硅片背面起球:硅片进炉时一定要通氧气,在铝表面形成一定厚度的氧化层,进入恒温区后 ,立即开氮气。、背场烧结过程中,要使铝尽量熔入硅
11、,即高温快速进炉,这样烧结平坦 ,吸杂效果好。这就是管扩散炉的大致操作过程。下面简单介绍一下它的原理扩散技术是在高温条件下 , 将杂质原子以一定的可控量 , 掺入到半导体中 , 以改变半导体基片 ( 或已扩散过得区域 ) 的导电类型或表面杂质浓度。其优越性表现在 :、经过对温度、 时间等工艺条件的准确调节,来调节 pn 结结深和晶区管的基区宽度,并获得均匀平坦的结面。、经过对扩散工艺的条件的调节与选择,来控制扩散层表面杂质浓度及其杂质分布,以满足不同器件要求。资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。、与氧化、 光科和真空镀膜等技术结合形成硅平面工艺 , 做出各种复杂的 p
12、n 结结面 , 有利于改进晶体管和集成电路性能。、重复性、均匀性好 ,适合于大批量生产。扩散类型、替位式、间隙式替位式扩散杂质一般有 : B 、 P 、 As 、Sb间隙式扩散杂质一般有 : Au 、 Cu、 Ag 、 Fe间隙式比替位式快。两步法扩和一步法扩工艺两步法扩散分预沉积和再分布 , 预沉积属于恒定表面源扩散。 在恒定源扩散过程中 , 硅片表面与浓度始终不变的杂质 ( 气体、 固体 ) 相接触 , 在整个扩散过程中 , 硅片表面浓度 Ns 保持恒定 , 因此成恒定源扩散。杂质浓度分布表示式 : N(xt)=Nserfc(x*x/4Dt)式中 N(x,t)表示杂质进入硅体内距离 x 和
13、时间 t 的变化关系。 NS表示表面处的杂质浓度。 D 该杂质扩散系数。 erfc 为余误差函数。 Ns 与扩散时间无关 , 但与扩散杂质种类 ,杂质在硅内的固溶度和扩散温度有关。硅片内部杂质浓度则随时间增加而增加,随离开硅表面距离而减少。扩散层的方块电阻扩散层的方块电阻又叫薄层电阻,她表示表面为正方形的扩散薄层在电流方向 ( 电流方向平行与正方形边 ) 上所呈现的电阻。电阻大小与薄层长度无关 , 而与 薄 层 的 平 均 电 导 率 成 反 比 , 与 薄 层 厚 度 成 反 比 。扩 散 条 件 的 选 择杂质源、 扩散温度和扩散时间扩散源有三种 : 气态、 液态和固态三种资料内容仅供您学
14、习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。扩散系统 :开管式、闭管式、箱式、液态源扩散 : 液态源扩散法是用保护性气体 , 经过液态源瓶 ( 鼓泡或吹过表面 ) 把杂质源蒸汽带入高温石英管中 , 经高温热分解与硅片表面发生热反应 , 还原出杂质原子 , 并项硅内扩散。主要有硼源扩散和磷源扩散。磷扩散源扩散 : 形成 npn 结。晶体管的发射区使电极有良好的欧姆接触。杂志源一般用三氯化氧磷也用氯化磷。三氯氧磷扩散机理是它在常温时就有很高的饱和蒸汽压 , 对制作高表面浓度的发射区适用。它在六百摄氏度以上发生热分解 , 生成五氯化磷和五氧化二磷。生成的五氧化二磷在高温下与硅原子反应生成三氯化硅和
15、磷。所生成的磷原子扩散进入硅片内部形成 N 型杂质浓度分布 , 同时生成五氯化磷 , 是一种不易分解和有害的物质 , 因此 , 在磷扩散时应尽量避免五氯化磷的产生。方法 : 通少量氧气促使五氯化磷生成五氧化磷和氯气。如果源的颜色由无色变成淡黄色说明源已变质,不能继续使用。在换源时也应该注意在未倒净旧源前不能用水冲洗源瓶,因为大量三氯化氧磷遇水会爆炸。三氯化氧磷在室温下蒸汽压很高,为了保持蒸汽压稳定 , 一般把源瓶放在零摄氏度冰水中 , 每次扩散前先通源使石英壁充分吸附达到饱和。Pn 区, 表示已 n 区接受光线照射 , p 区为衬底的的太阳电池 , 顶层 n 型区域和衬底 p 区域组成 p-n 结。顶层上面涂有减少光线反射的反射材料 , 称为减反射层 , 上面是窄细的金属栅线为上电极 , 衬底下为底电极 , 结构类似于半导体二极管。硅太阳电池制作、材料的选择。、表面处理。、p-n 结的制作。、制作上下电极。