[发明专利]一种三层氮化硅薄膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种三层氮化硅薄膜的制备方法，包括以下步骤：（1）准备材料：准备半导体衬底；（2）制备第一层薄膜：将所述的半导体衬底放入沉积设备中，设置第一沉积条件，所述第一沉积条件中的沉积温度均匀降低，沉积第一层氮化硅薄膜；（3）制备第二层薄膜：设置第二沉积条件，所述第二沉积条件中的沉积温度均匀降低，形成第二层氮化硅薄膜；（4）制备第三层薄膜：设置第三沉积条件，所述第三沉积条件中的沉积温度均匀降低，形成第三层氮化硅薄膜。本发明的一种三层氮化硅薄膜的制备方法，可有效改善氮化硅薄膜对晶硅太阳能电池的钝化效果、减反射效果，降低工艺时间，沉积温度逐渐降低节约能耗，降低用电成本。

技术领域

本发明涉及太阳能电池制造技术领域，具体涉及一种在半导体衬底上沉积三层氮化硅薄膜的制备方法。

背景技术

随着光伏技术的不断发展，晶硅太阳能电池作为以一种将太阳能转化为电能的清洁能源产品得到了迅猛发展。

氮化硅薄膜具有钝化硅片表面和减反射的作用，使用PECVD(Plasma EnhancedChemical Vapor Deposition；等离子体增强化学气相沉积法)在发射极表面沉积氮化硅是晶硅太阳能电池制备过程中的重要一环。但是现有工艺中的氮化硅沉积方法基本为恒温且电源功率恒定，容易出现温度场不均，增大返工片的比例，提高生产成本。

发明内容

有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种三层氮化硅薄膜的制备方法，该制备方法可以降低能耗节约成本，以及减少等离子体对硅片表面造成的损伤，钝化效果好。

为了达到上述目的，本发明采用以下的技术方案：

一种三层氮化硅薄膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)准备材料：准备半导体衬底；

(2)制备第一层薄膜：将所述的半导体衬底放入沉积设备中，在所述沉积设备的沉积腔中通入反应气体SiH₄和NH₃并通过设置第一沉积条件，所述第一沉积条件中的沉积温度均匀降低，在所述半导体衬底上沉积第一层氮化硅薄膜；

(3)制备第二层薄膜：在步骤(2)结束后继续在所述沉积腔中通入反应气体SiH₄和NH₃，设置第二沉积条件，所述第二沉积条件中的沉积温度均匀降低，在所述第一层氮化硅薄膜的外表面形成第二层氮化硅薄膜；

(4)制备第三层薄膜：在步骤(3)结束后继续在所述沉积腔中通入反应气体SiH₄和NH₃，设置第三沉积条件，所述第三沉积条件中的沉积温度均匀降低，在所述第二层氮化硅薄膜的外表面形成第三层氮化硅薄膜，最终形成三层氮化硅薄膜结构。

优选地，所述第一沉积条件中的沉积温度、所述第二沉积条件中的沉积温度、所述第三沉积条件中的沉积温度降低的速率相同。

优选地，所述第一沉积条件中的沉积温度高于所述第二沉积条件中的沉积温度，所述第二沉积条件中的沉积温度高于所述第三沉积条件中的沉积温度。更加优选地，所述第一沉积条件中的沉积温度从480～500℃开始降温；所述第一沉积条件中最终的沉积温度为所述第二沉积条件中初始的沉积温度，所述第二沉积条件中最终的沉积温度为所述第三沉积条件中初始的沉积温度。

优选地，所述第一沉积条件中的电源功率低于所述第二沉积条件中的电源功率，所述第二沉积条件中的电源功率低于所述第三沉积条件中的电源功率。

更加优选地，所述第一沉积条件中使用的电源功率为5000～6500W，所述第二沉积条件中使用的电源功率为6500～7000W，所述第三沉积条件中使用的电源功率为7500～8000W。

优选地，所述第一沉积条件中的沉积时间为110～150s，所述第二沉积条件中的沉积时间为70～120s，所述第三沉积条件中的沉积时间为170～220s。