[发明专利]一种选择性多晶硅厚度与掺杂浓度电池结构的制备方法在审
申请号: | 202011630200.7 | 申请日: | 2020-12-31 |
公开(公告)号: | CN112736159A | 公开(公告)日: | 2021-04-30 |
发明(设计)人: | 吕俊;王建波;刘松民;赵俊霞;任丽丽 | 申请(专利权)人: | 三江学院 |
主分类号: | H01L31/18 | 分类号: | H01L31/18;H01L31/0224;H01L31/0352;H01L31/042 |
代理公司: | 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 | 代理人: | 钱超 |
地址: | 210012 江苏*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 选择性 多晶 厚度 掺杂 浓度 电池 结构 制备 方法 | ||
1.一种选择性多晶硅厚度与掺杂浓度电池结构的制备方法,其特征在于,步骤为:
第一步,晶体硅基底(1)清洗:对晶体硅基底(1)进行清洗;
第二步,隧穿氧化层(2)制备:采用硝酸氧化法、臭氧水氧化法或者热氧化法形成厚度2nm的隧穿氧化层(2);
第三步,PECVD分步制备选择性掺杂浓度多晶硅薄膜:采用PECVD先在隧穿氧化层上制备沉积一层轻掺杂的非晶硅薄膜,非晶硅厚度控制在30-100nm,掺杂浓度控制在1E19~1E20/cm3;
第四步:采用掩膜版盖在轻掺杂的非晶硅薄膜上,掩膜版采用碳纤维材质或者铝合金材质,其中黑色区域为遮挡区域,白色区域为镂空区域,镂空区域的线宽40-120μm,掩膜版镂空区域的图形与背面金属电极的图形相重合,采用PECVD的方式继续在电池镂空区域沉积一层重掺杂的非晶硅薄膜,非晶硅的厚度控制在100-500nm,掺杂浓度控制在1E20~5E20/cm3;
第五步:用退火炉对硅片进行退火,使其晶化成非金属接触区域轻掺杂多晶硅薄膜(3)和金属接触区域重掺杂多晶硅薄膜(4);
第六步:采用PECVD或ALD的方式在非金属接触区域轻掺杂多晶硅薄膜(3)和金属接触区域重掺杂多晶硅薄膜(4)表面沉积一层钝化层(5);
第七步:采用丝网印刷的方式在金属接触区域位置印刷金属电极(6)并烧结。
2.根据权利要求1所述的一种选择性多晶硅厚度与掺杂浓度电池结构的制备方法,其特征在于:所述第二步中采用臭氧水的方式在硅片表面形成一层厚度2nm的隧穿氧化层(2)。
3.根据权利要求1所述的一种选择性多晶硅厚度与掺杂浓度电池结构的制备方法,其特征在于:所述第三步中采用PECVD的方式沉积掺杂非晶硅薄膜,沉积步骤温度设定250℃,射频功率400W,硅烷流量400sccm,磷烷或硼烷混氢气体的流量1000sccm,压力0.4Torr,工艺时间控制在15s;非晶硅薄膜厚度控制在30-40nm,掺杂浓度控制在3E19atom/cm3。
4.根据权利要求1所述的一种选择性多晶硅厚度与掺杂浓度电池结构的制备方法,其特征在于:所述第四步中在轻掺杂的非晶硅薄膜表面覆盖掩膜版,仍采用PECVD的方式沉积掺杂非晶硅薄膜,沉积步骤温度设定250℃,射频功率400W,硅烷流量400sccm,磷烷或硼烷混氢气体的流量2500sccm,压力0.4Torr,工艺时间控制在70s,非晶硅薄膜厚度控制在120-150nm,掺杂浓度控制在2E20atom/cm3。
5.根据权利要求1所述的一种选择性多晶硅厚度与掺杂浓度电池结构的制备方法,其特征在于:所述第五步中对硅片进行退火,退火温度控制在850℃,退火30分钟。
6.根据权利要求1所述的一种选择性多晶硅厚度与掺杂浓度电池结构的制备方法,其特征在于:所述第六步中采用PECVD的方式,沉积氮化硅薄膜钝化层,厚度控制在70nm。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L31-00 对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射,或微粒辐射敏感的,并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的,或者专门适用于通过这样的辐射进行电能控制的半导体器件;专门适用于制造或处理这些半导体器件或其部件的方法或
H01L31-02 .零部件
H01L31-0248 .以其半导体本体为特征的
H01L31-04 .用作转换器件的
H01L31-08 .其中的辐射控制通过该器件的电流的,例如光敏电阻器
H01L31-12 .与如在一个共用衬底内或其上形成的,一个或多个电光源,如场致发光光源在结构上相连的,并与其电光源在电气上或光学上相耦合的