[发明专利]一种湿法氧化制备二氧化硅掩膜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种湿法氧化制备二氧化硅掩膜的方法，主要应用于晶体硅选择性发射极电池制掩膜方面，具体地说是一中种晶硅太阳能电池选择性发射极电池湿法氧化制备二氧化硅掩膜的方法。

背景技术

太阳能电池主要发展方向是降低成本和提高转化效率，目前标准的太阳能电池生产方式下，效率的提升已经接近了极限，光伏业界都把目光集中在了高效电池工艺上。在众多技术中，选择性发射极电池是生产工艺中有希望提高效率的方法之一，所谓的选择性发射极结构是：在电极栅线下机器附近形成高掺杂神扩散区，在其他区域形成低掺杂浅扩散区。其中两次扩散法制备的选择性发射极电池工艺中由第一次氧化扩散得到的氧化层作为扩散阻挡层，然后由光刻或腐蚀浆料去除氧化层，再由普通扩散方式形成选择性发射极。其中第一步扩散氧化制掩膜成为其核心技术之一，只有使该掩膜能够成功抵挡第二次重掺杂，才能形成选择性发射极的结构。

发明内容

本发明的目的是针对目前通过普通扩散炉扩散氧化形成第一次浅扩散层不能够有效抵挡第二次扩散磷原子扩散的问题提出了一种湿法氧化制备二氧化硅掩膜的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种湿法氧化制备二氧化硅掩膜的方法，其特征在于它包括以下步骤：

(1)将已经制绒的硅片送入湿法氧化扩散炉反应炉管，炉管温度在10min内加热至770~850℃，同时通入氮气流量5-8slm，持续3min；

(2)通入氮气流量3-7slm，氧气流量300~500sccm，氮气携带三氯氧磷气体流量1300-1700sccm,持续15-18min；

(3)通入湿氧流量2700~3000sccm,持续10-12min；

(4)以4℃每分钟的速率升高炉管温度至870~890℃，同时通入氮气流量为10~13slm；

(5)保持温度在870~890℃，通入湿氧流量为5~7slm，湿氧温度控制在70~80℃，持续15~17min；

(6)通入氮气流量为15~20slm，降温至830℃，即制得二氧化硅掩膜。

本发明步骤(1)中炉管内温度加热至780℃。

本发明步骤(2)中通入氮气流量为5slm,氧气流量400sccm,氮气携带的三氯氧磷气体流量为1500sccm。

本发明步骤(3)中湿氧流量为2800sccm，持续时间11min。

本发明步骤(5)中温度恒定在880℃。通入湿氧流量为6slm，湿氧的温度为75℃，持续时间为16min。

本发明的有益效果：本发明所用的湿法氧化制备的二氧化硅掩膜在生产中能够降低掩膜成膜时间，提高生产效率，掩膜结构致密且均匀，能够有效抵挡二次扩散中的磷原子进一步扩散，使选择性发射极电池结构更加稳定。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种湿法氧化制备二氧化硅掩膜的方法，其特征在于它包括以下步骤：(1)将已制绒的硅片送入湿法氧化扩散炉反应炉管，炉管温度在10min内加热至810℃，同时通入氮气6.5slm；(2)通入氮气流量3.5slm，氧气流量350sccm，氮气携带三氯氧磷气体流量1300sccm,持续17min：(3)通入湿氧流量2750sccm,持续10.5min；(4)以4℃每分钟的速率升高炉管温度至878℃，同时通入氮气流量为12slm；(5)保持温度在878℃，通入湿氧流量为5.5slm，湿氧温度控制在74℃，持续15.5min；(6)通入氮气流量为18slm，降温至830℃，即制得二氧化硅掩膜。  

实施例2

一种湿法氧化制备二氧化硅掩膜的方法，其特征在于它包括以下步骤：(1)将已制绒的硅片送入湿法氧化扩散炉反应炉管，炉管温度在10min内加热至780℃，同时通入氮气5.8slm；(2)通入氮气流量5slm，氧气流量400sccm，氮气携带三氯氧磷气体流量1500sccm,持续18min：(3)通入湿氧流量2800sccm,持续11min；(4)以4℃每分钟的速率升高炉管温度至880℃，同时通入氮气流量为13slm；(5)保持温度在880℃，通入湿氧流量为6slm，湿氧温度控制在75℃，持续16min；(6)通入氮气流量为15slm，降温至830℃，即制得二氧化硅掩膜。

实施例3

一种湿法氧化制备二氧化硅掩膜的方法，其特征在于它包括以下步骤：(1)将已制绒的硅片送入湿法氧化扩散炉反应炉管，炉管温度在10min内加热至780℃，同时通入氮气7.5slm；(2)通入氮气流量6.5slm，氧气流量500sccm，氮气携带三氯氧磷气体流量1650sccm,持续15min：(3)通入湿氧流量2980sccm,持续10min；(4)以4℃每分钟的速率升高炉管温度至890℃，同时通入氮气流量为11slm；(5)保持温度在890℃，通入湿氧流量为6.7slm，湿氧温度控制在70℃，持续17min；(6)通入氮气流量为19slm，降温至830℃，即制得二氧化硅掩膜。