[发明专利]扩散后方块电阻和少子寿命异常硅片的处理办法

说明书

技术领域

本发明涉及一种扩散后方块电阻（简称方阻）和少子寿命异常硅片的处理办法，该方法用于处理因扩散不当而不合质量标准的硅片。

背景技术

目前对因扩散失误而产生的不合格品硅片一般都采用重新清洗制绒扩散的方式，这样多会因为二次制绒而导致硅片表面绒面的均匀性差、金字塔尺寸偏大、表面反射率下降等，影响电池片后续扩散不均、镀减反射膜不均，印刷断栅等，最终使电池效率有所损失。例如经重新清洗制绒的硅片反射率由原来的12.5%左右增至14%，再次减重0.3-0.4g，并且制成的电池片效率也要降低1.5%。另外，由于再次制绒减薄，使碎片率大大上升，因此此种返工方式对制造成本的控制也是不利的。由于是扩散后的硅片，再次清洗制绒对溶液的污染会影响后面硅片的清洗制绒效果，并且对于清洗制绒设备的洁净度也造成影响。对于单面制绒、单面扩散的情况操作就更不易。

发明内容

本发明的目的是提供一种扩散后方块电阻和少子寿命异常硅片的处理办法，采用该方法后省去了重新清洗制绒的环节，大大节约了返工成本、时间，也简化了返工处理的难度。

一种扩散后方块电阻和少子寿命异常硅片的处理办法，其特别之处在于，包括如下步骤：

（1）首先对单晶硅片单面扩散后方块电阻和少子寿命异常硅片进行分类，第一类为方阻和少子寿命分别为90-130Ω/sq和0-2μs，第二类为方阻和少子寿命分别为75-90Ω/sq和4-20μs，第三类为方阻和少子寿命分别为40-50Ω/sq和4-20μs，第四类为方阻和少子寿命分别为60-75Ω/sq和2-4μs；

（2）按照步骤（1）的分类标准，对第一类硅片进行如下处理：按原扩散工艺再重复进行一次扩散，扩散时确保三氯氧磷源瓶处于打开状态，扩散炉温度保持在扩散工艺起始温度800-820℃。

按照步骤（1）的分类标准，对第二类硅片进行如下处理：按原扩散工艺再重复进行一次扩散，扩散时通入三氯氧磷的时间为16-18min，主扩散温度为830-835℃；

按照步骤（1）的分类标准，对第三类硅片进行如下处理：按原扩散工艺再重复进行一次扩散，但本次扩散时是在硅片的非扩散面上进行的；

按照步骤（1）的分类标准，对第四类硅片进行如下处理：疏通清洗尾气装置使其畅通，然后炉内不放硅片，空运行2-3次扩散工艺；将异常硅片在酸液中浸泡10-20min，然后按原扩散工艺在硅片的非扩散面重复进行一次扩散。

其中酸液为10%的HF。

采用本发明的方法后，省去了重新清洗制绒的环节，大大节约了返工成本、时间和简化了返工处理的难度，并且由于重复高温磷吸杂的效果，使经返工处理的硅片制成的电池片转换效率没有损失。另外空运工艺来净化炉管的方式也可替代酸洗石英炉管带来的复杂性和危险性，对短周期炉管清洁有好处。

附图说明

附图1为本发明工艺在整个单晶硅片生产过程中的流程图。

具体实施方式

经过长期生产时间发现，单晶硅片单面扩散后方块电阻、少子寿命异常的硅片多为操作不当、设备故障或洁净度不达标引起的，本发明通过分析异常原因给出针对性的处理办法。

首先对扩散后不合格品进行分类：

1、首先对单晶硅片单面扩散后方块电阻和少子寿命异常硅片进行分类，第一类为方阻和少子寿命分别为90-130Ω/sq和≤2μs，第二类为方阻和少子寿命分别为75-90Ω/sq和4-20μs，第三类为方阻和少子寿命分别为40-50Ω/sq和4-20μs，第四类为方阻和少子寿命分别为60-75Ω/sq和2-4μs。

表一给出了正常扩散所用工艺。

表一：扩散工艺（注：气体流量为mL/min)

第一步进舟，是将满载硅片的石英舟送入高温扩散炉管内，为避免炉管内温度的损失，一般要尽量快速送入。第二步升温，是硅片放入炉管后关闭炉门，然后在这个密封的氮气氛下升温，使温度达到工艺要求的磷扩散温度（835-840℃）。第三步通氧，是在磷扩散前在硅片表面先形成一层纳米级厚度的氧化层。第四、五、六步磷扩散，是三氯氧磷、氧气、硅在氮气氛下充分反应，产生的磷原子扩散进入硅片形成0.3-0.5μm厚的pn结。第七步推进，是使扩散进入硅片的磷原子更均匀的分布。第八步退火，避免迅速冷却对硅片造成的热衰减和应力破坏。第九步出舟，将完成扩散工艺的硅片取出。