磷擴(kuò)散-xdmei

1、磷擴(kuò)散 -xdmei擴(kuò)散是太陽電池制造的核心工序； PN 結(jié)是太陽電池的心臟擴(kuò)散的目的：形成 PN 結(jié)一， PN 結(jié)的制造：1，制造一個(gè) PN 結(jié)并不是把兩塊不同類型（ p 型和 n 型）的半導(dǎo)體接觸在一起就能形成的，必須使一塊完整的半導(dǎo)體晶體的一部分是 P 型區(qū)域，另一部分是 N 型區(qū)域，也就是在晶體內(nèi)部實(shí)現(xiàn) P 型和 N 型半導(dǎo)體的接觸 。尚德公司采用的擴(kuò)散是三氯氧磷（POCl3）液態(tài)源擴(kuò)散，擴(kuò)散裝置示意圖：2，影響擴(kuò)散的因素：a,管內(nèi)氣體中雜質(zhì)源的濃度b,擴(kuò)散溫度c,擴(kuò)散時(shí)間二， POCl3 簡介：1，POCl3 是目前磷擴(kuò)散用得較多的一種雜質(zhì)源，它是一種無色透明液體，具有刺激性氣味。如

2、果純度不高則呈紅黃色，比重為1.67，熔點(diǎn) 2，沸點(diǎn) 107，在潮濕空氣中發(fā)煙， POCl3 很容易發(fā)生水解， POCl3 極易揮發(fā)。2，POCl3 磷擴(kuò)散原理：a, POCl 3 在高溫下（ 600）分解生成五氯化磷（ PCl5 ）和五氧化二磷（ P2O5），其反應(yīng)式如下：5POCl 3600P2O53PCl 5b,生成的2 5 在擴(kuò)散溫度下與硅反應(yīng)，生成二氧化硅（SiO2）和磷原子， 其反應(yīng)P O式如下：2P2O 55Si5SiO 24Pc,由上面反應(yīng)式可以看出， POCl3 熱分解時(shí)， 如果沒有外來的氧（ O2）參與其分解是不充分的，生成的PCl5 是不易分解的，并且對(duì)硅有腐蝕作用，破壞

3、硅片的表面狀態(tài)。但在有外來 O2存在的情況下， PCl5 會(huì)進(jìn)一步分解成 P25 并放出氯氣（ Cl2）其O反應(yīng)式如下：過量 O 22P2O 5 10Cl 24PCl 5 5O 2d, 生成的 P2O5 又進(jìn)一步與硅作用，生成 SiO2 和磷原子，由此可見，在磷擴(kuò)散時(shí)，為了促使 POCl3 充分的分解和避免 PCl5 對(duì)硅片表面的腐蝕作用， 必須在通氮?dú)獾耐瑫r(shí)通入一定流量的氧氣 。在有氧氣的存在時(shí)， POCl3 熱分解的反應(yīng)式為：POCl 3 O 2 2P2 O 56Cl 2e,POCl3 分解產(chǎn)生的P2O5 淀積在硅片表面， P25 與硅反應(yīng)生成 SiO2 和磷原子，O并在硅片表面形成一層磷

4、 -硅玻璃，然后磷原子再向硅中進(jìn)行擴(kuò)散。f,POCl3 液態(tài)源擴(kuò)散方法具有生產(chǎn)效率較高，得到PN 結(jié)均勻、平整和擴(kuò)散層表面良好等優(yōu)點(diǎn)，這對(duì)于制作具有大面積結(jié)的太陽電池是非常重要的。三，工藝衛(wèi)生及安全1，裝片戴好防護(hù)口罩和干凈的塑料手套， 將清洗甩干的硅片從傳遞窗口取出， 放在潔凈臺(tái)上。用 teflon 夾子依次將硅片從硅片盒中取出，插入石英舟。2，送片用舟叉將裝滿硅片的石英舟放在碳化硅臂漿上， 保證平穩(wěn)，緩緩?fù)迫霐U(kuò)散爐； 如沒有待擴(kuò)散的硅片， 將臂漿推入擴(kuò)散爐， 盡量縮短臂槳暴露在暴露在空氣中的時(shí)間。3，卸片等待硅片冷卻后，將硅片從石英舟上卸下并放置在硅片盒中，放入傳遞窗。4，TCA 清洗每

5、3 天做一次 TCA 清洗，每次洗管子或停電或長時(shí)間不生產(chǎn)要做長時(shí)間的 TCA 清洗，在 TCA 清洗的同時(shí)可放入石英舟， 使石英舟也得到清洗； 當(dāng)測量少子壽命發(fā)生異常時(shí)，按工藝要求做 TCA 清洗。爐溫1050時(shí)間2h8h5，飽和每次做完 TCA 清洗需要做飽和。爐溫950時(shí)間30min2h6，工藝衛(wèi)生1) 所有工夾具必須永遠(yuǎn)保持干凈的狀態(tài)，包括 teflon 夾子、石英舟、石英舟夾子、碳化硅臂槳。2) teflon 夾子應(yīng)放在干凈的玻璃燒杯內(nèi)， 不得直接與人體或其它未經(jīng)清洗的表面接觸。3) 石英舟和石英舟夾子應(yīng)放置在清洗干凈的玻璃表面上。4) 碳化硅臂槳暴露在空氣中的時(shí)間應(yīng)做到越短越好。7

6、，安全操作1) 所有的石英器具都必須輕拿輕放。2) 源瓶更換的標(biāo)準(zhǔn)操作過程：依次關(guān)閉進(jìn)氣閥門、出氣閥門，拔出連接管道，更換源瓶，連接管道，打開出氣閥門、進(jìn)氣閥門。四 測試1，測試原理：a，擴(kuò)散層薄層電阻1) 在太陽電池?cái)U(kuò)散工藝中，擴(kuò)散層薄層電阻是反映擴(kuò)散層質(zhì)量是否符合設(shè)計(jì)要求的重要工藝指標(biāo)之一。2) 對(duì)應(yīng)于一對(duì)確定數(shù)值的結(jié)深和薄層電阻，擴(kuò)散層的雜質(zhì)分布是確定的。b，薄層電阻的定義1) 擴(kuò)散層的薄層電阻也稱方塊電阻，常分別用 Rs和 R 口 表示。2) 所謂薄層電阻，就是表面為正方形的半導(dǎo)體薄層在電流方向（電流方向平等于正方形的邊）所呈現(xiàn)的電阻。2，方塊電阻的測試：目前生產(chǎn)中，測量方塊電阻廣泛采用四探針法。測量裝置示意圖如圖所示。 圖中直線陳列四根金屬探針（一般用鎢絲腐蝕而成）排列在彼此相距為S 一直線上，并且要求探針同時(shí)與樣品表面接觸良好， 外面一對(duì)探針用來通電流、 當(dāng)有電流注入時(shí)，樣品內(nèi)部各點(diǎn)將產(chǎn)生電位，里面一對(duì)探針用來測量 2、3 點(diǎn)間的電位差。檢