一种原位掺杂非晶硅的晶化退火处理方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113488562A(43)申请公布日2021.10.08(21)申请号202110835288.4(22)申请日2021.07.23(71)申请人常州时创能源股份有限公司地址213300江苏省常州市溧阳市溧城镇吴潭渡路8号(72)发明人许佳平张文超王文科曹育红任常瑞王敏符黎明(51)Int.Cl.H01L31/18(2006.01)H01L21/324(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种原位掺杂非晶硅的晶化退火处理方法(57)摘要本发明公开了一种原位掺杂非晶硅的晶化退火处理方法，采用链式热处理炉对沉积有原位掺杂非晶硅的硅片进行晶化退火处理。本发明能省去在晶化退火处理和湿法清洗处理之间的下料和上料环节，避免在这些环节中出现碎片、不良的问题；本发明还能能减少晶化退火处理所需要的工艺时间；本发明还使用光线对硅片进行加热，由于有了光子的辅助，杂质元素更容易占据到硅材料晶格的替代位上，实现掺杂元素激活率的提高。CN113488562ACN113488562A权利要求书1/1页1.一种原位掺杂非晶硅的晶化退火处理方法，其特征在于，采用链式热处理炉对沉积有原位掺杂非晶硅的硅片进行晶化退火处理。2.根据权利要求1所述的原位掺杂非晶硅的晶化退火处理方法，其特征在于，在链式热处理炉中设置升温区间、退火区间和冷却区间，硅片由输送机构输送依次经过升温区间、退火区间和冷却区间，在升温区间使硅片温度升高至目标工艺温度，在退火区间对沉积有原位掺杂非晶硅的硅片进行晶化退火处理，在冷却区间对完成晶化退火处理的硅片进行冷却处理。3.根据权利要求2所述的原位掺杂非晶硅的晶化退火处理方法，其特征在于，所述输送机构包括滚轮和/或传送带。4.根据权利要求2所述的原位掺杂非晶硅的晶化退火处理方法，其特征在于，在退火区间，通过光照加热对沉积有原位掺杂非晶硅的硅片进行晶化退火处理。5.根据权利要求4所述的原位掺杂非晶硅的晶化退火处理方法，其特征在于，光照加热采用波长600～4000nm的光线。6.根据权利要求2所述的原位掺杂非晶硅的晶化退火处理方法，其特征在于，退火区间包括沿硅片输送方向依次设置的多个温区。7.根据权利要求6所述的原位掺杂非晶硅的晶化退火处理方法，其特征在于，退火区间包括沿硅片输送方向依次设置的六个温区：温度为500～650℃的第一温区，温度为600～800℃的第二温区，温度为750～900℃的第三温区，温度为850～1050℃的第四温区，温度为850～650℃的第五温区，温度为650～300℃的第六温区。8.根据权利要求2所述的原位掺杂非晶硅的晶化退火处理方法，其特征在于，在退火区间，通入氮气或氮气与氧气的混合气体。9.根据权利要求2所述的原位掺杂非晶硅的晶化退火处理方法，其特征在于，所述硅片的传输速度为1.5～6m/min，硅片通过退火区间的总时间为1.5～12min。10.根据权利要求2所述的原位掺杂非晶硅的晶化退火处理方法，其特征在于，在冷却区间，通过风冷对完成晶化退火处理的硅片进行冷却处理。11.根据权利要求1所述的原位掺杂非晶硅的晶化退火处理方法，其特征在于，链式热处理炉的输出端对接链式湿法清洗设备，将链式热处理炉输出的硅片直接输入链式湿法清洗设备，在链式湿法清洗设备中对硅片进行湿法清洗处理。2CN113488562A说明书1/3页一种原位掺杂非晶硅的晶化退火处理方法技术领域[0001]本发明涉及光伏技术领域，具体涉及一种原位掺杂非晶硅的晶化退火处理方法。背景技术[0002]TOPCon被认为是继PERC电池之后最有希望成为下一代规模化生产的高效晶体硅太阳电池技术。在TOPCon电池的制造过程中，其中一个技术路线会用到原位掺杂非晶硅，需要对原位掺杂非晶硅进行高温晶化激活退火。[0003]现有的高温晶化退火方式是在管式炉里面按批次进行的。沉积有原位掺杂非晶硅的硅片经过自动化插卸片装置装载到石英舟内，再将石英舟送入管式炉里面。装有硅片的石英舟送入管式炉后，关闭炉门，电阻丝加热将温度升高到指定的工艺温度。然后退火一定时间10‑60分钟后，降温，待硅片温度降低到指定温度后，开启炉门，将装有硅片的石英舟取出，用自动化装卸片装置将硅片取下。到了后道的链式湿法清洗工序，需要再次上料。[0004]由上可知，现有管式退火晶化激活的方式，需要自动化插卸片装置将硅片装载到石英舟上，完成工艺后再将硅片从石英舟卸下。到后道链式湿法清洗工序，需要再次上料。自动化插卸片过程中，不可避免的出现一定比例的碎片、不良。装有硅片的石英舟送入炉管后有一个电阻丝加热的升温过程，完成退火后还有一段降温过程，使得整个工艺的时间较长，在90min左右。另外，使用电阻丝加热的方式进行退火，其物