[发明专利]晶体硅电池的低压扩散工艺

权利要求书

1.一种晶体硅电池的低压扩散工艺，包括以下步骤：

（1）扩散前高温氧化：高温氧化硅片，在硅片表面预生长一层纳米级厚度的SiO₂；

（2）低压扩散：采用分步扩散法制备PN结，具体扩散步骤如下：

（2.1）低压预扩散，工艺参数为：炉内压强为50mbar～100mbar，扩散温度为750℃～780℃；扩散时间为100sec～200sec；大氮流量为10000ml/min～15000ml/min；小氮流量为500ml/min～700ml/min；氧气流量为500ml/min～2000ml/min；

（2.2）升温推进，工艺参数为：升压至1000mbar，温度升至800℃～820℃，推进时间为300sec～600sec，大氮流量为1000ml/min～10000ml/min，小氮流量0ml/min，氧气流量0 ml/min；

（2.3）低压扩散，工艺参数为：抽低压至250mbar～600mbar后开始低压扩散，扩散温度为800℃～820℃；扩散时间为300sec～600sec，大氮流量为2000ml/min～3000ml/min；氧气流量为100ml/min～300ml/min；小氮流量为100ml/min～200ml/min；

（3）退火：进行退火以修复晶格并排除杂质；所述步骤（3）的工艺参数为：退火温度550℃～700℃，退火时间为600sec～3000sec，退火过程中，炉内压强从1000mbar降至300mbar，再从300mbar 升为1000mbar。

2.根据权利要求1所述的晶体硅电池的低压扩散工艺，其特征在于，所述步骤（1）中，在恒温恒压条件下进行高温氧化，工艺参数为：压强为50mbar～120mbar；氧化温度为760℃～780℃；氧化时间为120 sec～240sec；大氮流量为10000 ml/min～15000ml/min；氧气流量为500 ml/min～1000 ml/min。

3.根据权利要求1或2所述的晶体硅电池的低压扩散工艺，其特征在于，所述步骤（2）中，所述氧气为干氧。

4.根据权利要求1或2所述的晶体硅电池的低压扩散工艺，其特征在于，所述硅片的片间距为1.0～2.0mm，扩散后所得硅片的方阻值为90～150Ω/□，扩散后硅片的片间方阻不均匀度为3%以内，扩散管炉口和炉尾温区温度差值不超过10℃。

5.如权利要求1或2所述的晶体硅电池的低压扩散工艺，其特征在于，所述硅片为P型多晶硅片，所述P型多晶硅片的电阻率为1Ω·cm～3Ω·cm，厚度为100μm～200μm。