[发明专利]一种提高氮化硅薄膜富含氢的方法

说明书

本发明提供一种提高氮化硅薄膜富含氢的方法，采用管式PECVD镀膜工艺对硅片进行多层镀膜，在相邻两层镀膜步骤之间增加降温增压富含氢的步骤，降温能促进氢离子的内部扩散远大于氢的外扩散，钝化效果更好，减少氢离子高温下溢出，有效增加开路电压和短路电流；由于开始反应前NH₃是过量，氮的等离子体已经均匀分散在硅片表面，再进行工艺能够保证氮化硅在片内均匀沉积。

技术领域

本发明涉及电池工艺技术领域，特别是涉及一种提高氮化硅薄膜富含氢的方法。

背景技术

现有管式PECVD镀膜工艺是：进炉管，经升温恒温步，开始多层膜工艺，第一层镀膜→第二层镀膜→……→最后一层镀膜→出炉管。

现有技术方案的缺陷如下：

a)、因为是多层镀膜，表面由于加热和电阻率差异因素容易形成片内色差；

b)、氮化硅薄膜含有大量的氢有一部分在氮化硅薄膜内，另一部分容易在高温下逸出。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种提高氮化硅薄膜富含氢的方法。

本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种提高氮化硅薄膜富含氢的方法，采用管式PECVD镀膜工艺对硅片进行多层镀膜，在相邻两层镀膜步骤之间增加降温增压富含氢的步骤，所述降温增压富含氢的步骤具体包括：

(1)炉管内只通入NH₃，流量为5000±500sccm，射频功率为5.5±2kW，压强维持在1400±200mtorr，射频开放次数60±10次，时间约为60±20s；

(2)氢的作用与悬挂键结合，使其钝化，适量H离子是对表面起钝化作用，氢钝化降低表面复合速率从而提高电池片效率，若温度过高会导致富含氢逸出速度大于扩散内部速度，导致H离子减少，钝化变差导致效率变低，因此，炉管降温同时继续通入NH₃气体进行电离，炉管降温速度达到15℃/min，降温1-2min钟，温度达到430±50℃，压强增加到1600±200mtorr。

进一步，所述镀膜层数为n层，其中n为大于等于2的整数，具体步骤包括：

a、入炉：将进行洗磷后抛光的硅片放入管式PECVD镀膜设备的舟托上，然后以600cm/min的速度从炉口匀速推至炉内，推入过程中同时向炉内充入氮气，炉内初始温度为400±70℃，氮气流量为5000±500sccm，压强为10000mtorr；

b、恒温步：将石墨舟推送至炉内指定位置后，SiC桨以600cm/min的速度退回至炉外初始位置，关闭炉门，温度恒定在450±50℃，氮气流量为5000±500sccm，压强为10000mtorr；

c、抽真空：温度稳定后，对炉内进行抽真空，抽真空的时间控制在3-4min内，使炉内保持低压真空状态；

d、气密性检测：在抽真空的状态下，对炉管气密性进行检测，时间为2min；本步骤主要检测炉管的气密性。

e、第一层氮化硅镀膜；炉内温度稳定在T1＝450±50℃，向炉内通入SiH₄与NH₃，SiH₄与NH₃气体总流量控制在5000-7000sccm，SiH₄与NH₃气体流量的比值为1:5-1:6范围，并开放射频功率，完成硅片表面第一层镀膜；

f、降温增压富含氢；