[发明专利]一种用于N型TOPCon电池背表面钝化的掺杂方法在审
| 申请号： | 202010266753.2 | 申请日： | 2020-04-07 |
| 公开（公告）号： | CN111584679A | 公开（公告）日： | 2020-08-25 |
| 发明（设计）人： | 张天杰;刘大伟;倪玉凤;魏凯峰;杨露;宋志成 | 申请（专利权）人： | 国家电投集团西安太阳能电力有限公司;黄河水电西宁太阳能电力有限公司;青海黄河上游水电开发有限责任公司;国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司 |
| 主分类号： | H01L31/18 | 分类号： | H01L31/18 |
| 代理公司： | 上海精晟知识产权代理有限公司 31253 | 代理人： | 安曼 |
| 地址： | 710099 陕西*** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 用于 topcon 电池 表面 钝化 掺杂 方法 | ||
1.一种用于N型TOPCon电池背表面钝化的掺杂方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤一、采用常规的制绒工艺将原始硅片侵入在温度为65℃-85℃，质量分数为2-5％的KOH或NaOH与质量分数为2-6％的H2O2的混合溶液中去除损伤层，然后再利用质量分数为1％-3％的KOH或NaOH溶液与一定量的异丙醇或制绒添加剂混合溶液进行双面制绒；
步骤二、将双面制绒后获得的绒面(织构)硅片载入到管式低压硼扩散炉管中完成PN结的制作工艺；
步骤三、利用HNO3及HF的混合溶液对背表面进行抛光及边缘刻蚀，一方面去除硼扩散过程中绕扩到背面的硼掺杂层，使其正背面绝缘，另一方面抛光后的表面有利于沉积更加均匀的隧穿氧化层及多晶硅层；
步骤四、采用离子注入机台在多晶硅层注入磷源(红磷或磷烷)，即对Si基体的抛光面进行离子注入，注入剂量为1e+14-5e+14atoms/cm2，依据工艺的匹配性进行注入剂量的合理选择；
步骤五、采用体积分数为1∶1的HCl与H2O2的混合溶液进行清洗处理，去除离子注入工序引入的有机物及表面金属离子污染，紧接着采用质量分数为2％为HF清洗120-240s，去除表面的氧化层；
步骤六、背表面采用LPCVD设备在温度为550℃-600℃的条件下生长隧穿氧化层及多晶硅层，使其多晶硅层的厚度控制在100-150nm之间；
步骤七、采用离子注入机台在多晶硅层注入磷源(红磷或磷烷)，即对poly-Si层进行离子注入，注入剂量为2.0e+15-4.0e+15atoms/cm2，依据工艺的匹配性进行注入剂量的合理选择；
步骤八、采用体积分数为1∶1的HCl与H2O2的混合溶液进行清洗处理，去除离子注入工序引入的有机物及表面金属离子污染；
步骤九、在840℃-860℃的高温下保温20-30min进行背表面退火处理，完成背表面(包括多晶硅层及基体掺杂层)离子注入后磷源的激活，使得Poly-Si层形成N+的掺杂，从而完成背表面的掺杂工艺。
2.一种用于N型TOPCon电池背表面钝化的掺杂方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤一、采用常规的制绒工艺将原始硅片侵入在温度为65℃-85℃，质量分数为2-5％的KOH或NaOH与质量分数为2-6％的H2O2的混合溶液中去除损伤层，然后再利用质量分数为1％-3％的KOH或NaOH溶液与一定量的异丙醇或制绒添加剂混合溶液进行双面制绒；
步骤二、将双面制绒后获得的绒面(织构)硅片载入到管式低压硼扩散炉管中完成PN结的制作工艺；
步骤三、利用HNO3及HF的混合溶液对背表面进行抛光及边缘刻蚀，一方面去除硼扩散过程中绕扩到背面的硼掺杂层，使其正背面绝缘，另一方面抛光后的表面有利于沉积更加均匀的隧穿氧化层及多晶硅层；
步骤四、在840℃-860℃的高温下保温5-15min，对Si基体的抛光面进行磷扩散工艺，使得Si基体的抛光面形成一层极浅的掺杂层；
步骤五、采用质量分数为2％为HF清洗120-240s，去除磷扩散过程中抛光面表面的磷硅玻璃，使其抛光面洁净；
步骤六、背表面采用LPCVD设备在温度为550℃-600℃的条件下生长隧穿氧化层及多晶硅层，使其多晶硅层的厚度控制在100-150nm之间；
步骤七、采用离子注入机台在多晶硅层注入磷源(红磷或磷烷)，即对poly-Si层进行离子注入，注入剂量为2.0e+15-4.0e+15atoms/cm2，依据工艺的匹配性进行注入剂量的合理选择；
步骤八、采用体积分数为1∶1的HCl与H2O2的混合溶液进行清洗处理，去除离子注入工序引入的有机物及表面金属离子污染；
步骤九、在840℃-860℃的高温下保温20-30min进行背表面退火处理，完成多晶硅层离子注入后磷源的激活，使得Poly-Si层形成N+的掺杂，从而完成背表面的掺杂工艺。
3.一种用于N型TOPCon电池背表面钝化的掺杂方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤一、采用常规的制绒工艺将原始硅片侵入在温度为65℃-85℃，质量分数为2-5％的KOH或NaOH与质量分数为2-6％的H2O2的混合溶液中去除损伤层，然后再利用质量分数为1％-3％的KOH或NaOH溶液与一定量的异丙醇或制绒添加剂混合溶液进行双面制绒；
步骤二、将双面制绒后获得的绒面(织构)硅片载入到管式低压硼扩散炉管中完成PN结的制作工艺；
步骤三、利用HNO3及HF的混合溶液对背表面进行抛光及边缘刻蚀，一方面去除硼扩散过程中绕扩到背面的硼掺杂层，使其正背面绝缘，另一方面抛光后的表面有利于沉积更加均匀的隧穿氧化层及多晶硅层；
步骤四、采用离子注入机台在多晶硅层注入磷源(红磷或磷烷)，即对Si基体的抛光面进行离子注入，注入剂量为1e+14-5e+14atoms/cm2，依据工艺的匹配性进行注入剂量的合理选择；
步骤五、采用体积分数为1∶1的HCl与H2O2的混合溶液进行清洗处理，去除离子注入工序引入的有机物及表面金属离子污染，紧接着采用质量分数为2％为HF清洗120-240s，去除表面的氧化层；
步骤六、背表面采用LPCVD设备在温度为550℃-600℃的条件下生长隧穿氧化层及多晶硅层，使其多晶硅层的厚度控制在100-150nm之间；
步骤七、将上述步骤制作的结构载入到管式磷扩散炉管中，然后在840℃-860℃的高温条件下保温15-25min，由于整个过程是在高温条件下进行，因此，对多晶硅层表面进行磷源扩散的同时，使得Si基体内第四步预先注入的磷源得到激活，从而一次性实现了多晶硅层及Si基体层的掺杂，从而完成背表面的掺杂工艺。
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