[发明专利]离子注入方法及离子注入机

说明书

技术领域

本发明涉及一种离子注入方法及离子注入机，特别是涉及太阳能电池的离子注入方法及设备。

背景技术

离子注入技术越来越体现出其优越性，尤其是在太阳能电池生产过程中对于硅中P离子的掺杂应用方面越来越体现出其显著的优越性，它能将光电转换率由原来的POCl工艺的18.7％转化为19.2％，这一转换率的提高带来了显著的经济和社会效益。而现有的离子注入技术，通常采用金属作为放电室的材料，因而在放电过程中产生金属离子，使金属离子掺杂在所引出的离子束中，掺杂的金属离子会降低太阳能电池的工作效率，为了提高引出的离子束的纯度，通常需要采用分析磁铁去除离子束中的金属离子，这样得到的离子束比较纯净，其工艺过程为：由金属材质的放电室产生离子束---对离子束进行分析和整形得到分布均匀的高能离子束---离子束进入靶室对基材进行离子注入。采用上述方法和设备使设备造价昂贵，一台离子注入机的价格要在千万元以上，给企业造成了相当高的成本压力。

发明内容

本发明的目的是，针对现有采用现有离子注入机及离子注入方法进行离子注入工艺复杂、设备造价高的不足，提供一种工艺简单且设备造价低的离子注入方法和离子注入机。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

本发明的第一个目的是，提供一种离子注入机，包括离子源系统、真空系统、引出系统和设置有靶片的靶室，所述真空系统为所述的离子源系统、所述的引出系统及靶室提供真空条件，所述的离子源系统包括放电室和天线，由RF电源驱动，天线设置在所述放电室顶部外，所述的放电室由石英制成；

所述引出系统包括引出缝和引出电极，离子源产生的离子束经由所述的引出缝引出后，由引出电极引入所述的靶室，所述的引出系统中离子束经过的通道，由硅材料制成或镶嵌硅材料制成的部件；

所述靶片能在所述靶室内在垂直于所述的引出缝的长度方向上移动，所述天线沿着所述引出缝的长度方向设置；

进一步地，由所述的引出电极引出的所述离子束，经由真空室进入到所述的靶室内，所述的引出缝设置在所述的放电室的底部，所述的引出电极设置在所述的真空室的顶部内，并与所述的引出缝相连通；

进一步地，在所述的真空室与所述的靶室间设置有阀门；

进一步地，所述的引出电极由抑制电极和地电极组成；

本发明的第二个目的是，提供另一种离子注入机，包括设置有放电室的离子源，所述的放电室的材质为与靶片材质元素相同的元素的氧化物；

进一步地，所述靶片的材质为硅，所述放电室的材质为石英。

本发明的第三个目的是，提供第三种离子注入机，它包括设置有放电室的离子源和引出系统，所述引出系统中离子束经过的通道，由与所述靶片同材质的材料制成，或镶嵌有与所述靶片同材质的材料制成的部件；

进一步地，所述靶片的材质为硅，所述离子束经过的通道由硅材料制成，或镶嵌有硅材料制成的部件。

本发明的第四个目的是，提供第四种离子注入机，它包括设置有放电室的离子源和引出系统，所述的放电室的材质为与靶片材质元素相同的元素的氧化物，所述引出系统中离子束经过的通道，由与所述靶片同材质的材料制成，或镶嵌有与所述靶片同材质的材料制成的部件。

进一步地，所述靶片的材质为硅，所述放电室的材质为石英，所述离子束经过的通道由硅材料制成，或镶嵌有硅材料制成的部件。

本发明的第五个目的是，提供一种离子注入方法，包括如下步骤：

1)、由离子源系统产生无金属杂质的离子束；

2)、由引出系统通过引出缝将纯的无金属杂质的带状离子束引入靶室；

3)、离子束向靶片注入无金属杂质的多种离子；

进一步地，由放电室为石英材质的离子源系统产生所述的无金属杂质的离子束，由引出通道镶嵌有硅材质或由硅材质制成的引出系统将所述的无金属杂质的离子束引入所述的靶室；

进一步地，所述的靶片在垂直于所述的无金属杂质的离子束的方向上移动；

进一步地，所述的引出通道为所述的引出缝。

采用本发明方法和离子注入机，由离子源产生无金属离子的离子束，无金属离子的离子束经由引出缝引入到靶室，在此过程中得到的离子束为无金属杂质的离子束，且形状均匀，所以无需对引出离子束进行分析和整形，省去了价格昂贵的分析磁铁、整形磁铁、均匀性调整单元，使离子注入机的价格降低了50％以上。

附图说明

图1为本发明方法工艺流程图：

图2为本发明离子注入机实施例原理结构示意图；