N型硅片的吸杂方法和磷吸杂设备.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CN113257953A(43)申请公布日2021.08.13(21)申请号202110415406.6(22)申请日2021.04.18(71)申请人安徽华晟新能源科技有限公司地址242074安徽省宣城市宣城经济技术开发区青弋江大道宣城科技园B19-1幢(72)发明人王文静徐晓华龚道仁张良周肃(74)专利代理机构北京清大紫荆知识产权代理有限公司11718代理人彭一波张奕轩(51)Int.Cl.H01L31/18(2006.01)H01L21/228(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图3页(54)发明名称N型硅片的吸杂方法和磷吸杂设备(57)摘要本发明提供了一种N型硅片的吸杂方法和磷吸杂设备，包括在硅片的至少一个表面上形成磷浆层；对形成有磷浆层的硅片进行链式扩散退火，链式扩散退火包括升温阶段、恒温阶段和降温阶段，升温阶段和降温阶段均分别包含具有不小于30℃/min的温度骤变度，使得磷浆层与硅片中的杂质互溶而形成磷硅吸杂层；去除磷硅吸杂层。本发明使用磷浆层喷涂叠加链式扩散退火炉技术进行磷吸杂，磷浆层的喷涂与链式扩散退火炉集成在一起，通过更优温度条件和强光辐射下扩散实现快速磷重掺杂，同时使用快速退火技术，使得金属杂质固定并析出在磷硅吸杂层，扩散温度更高工艺时间更短，可以大幅缩短工艺时间，吸杂效果更加明显，便于进行规模化量产。CN113257953ACN113257953A权利要求书1/2页1.一种N型硅片的吸杂方法，其特征在于，包括步骤：在硅片的至少一个表面上形成磷浆层；以及对形成有所述磷浆层的所述硅片进行链式扩散退火，其中所述链式扩散退火包括升温阶段、恒温阶段和降温阶段，所述升温阶段和所述降温阶段均分别包含具有不小于30℃/min的温度骤变度，以使得所述磷浆层与所述硅片中的杂质互溶而形成磷硅吸杂层；去除所述磷硅吸杂层。2.根据权利要求1所述的N型硅片的吸杂方法，其特征在于，在升温阶段还采用或辅以光照，光照采用白光，光强范围为1sun‑100sun。3.根据权利要求1所述的N型硅片的吸杂方法，其特征在于，所述升温阶段包括第一升温阶段和第二升温阶段，其中：所述第一升温阶段将温度升至500℃‑700℃，所述第一升温阶段的时间范围为2min‑6min；所述第二升温阶段使得温度升至800℃‑1000℃，所述第二升温阶段的升温时间范围为2min‑6min；优选的是，所述第一升温阶段将温度升温至700℃，时间为4min；所述第二升温阶段将温度升温至925℃，时间为4min。4.根据权利要求1所述的N型硅片的吸杂方法，其特征在于，所述降温阶段包括第一降温阶段、第二降温阶段和第三降温阶段，所述第二降温阶段的降温陡度大于所述第一降温阶段和所述第三降温阶段的降温陡度；优选的是，所述第一降温阶段使得峰值温度降低至800℃‑850℃，所述第一降温阶段的时间范围为2min‑5min；所述第二降温阶段使得温度降低至650℃‑750℃，降温速率50‑100℃/min，所述第二降温阶段的降温时间范围为2min‑10min；所述第三降温阶段使得温度降低至40℃‑100℃，所述第三降温阶段的降温时间范围为2min‑10min；优选的是，所述第一降温阶段使得峰值温度降低至825℃，时间为3min；所述第二降温阶段使得温度降低至720℃，时间为1.5min；所述第三降温阶段使得温度降低至50℃，时间为6min。5.根据权利要求1所述的N型硅片的吸杂方法，其特征在于，所述恒温阶段的峰值温度为800℃‑1000℃，所述恒温阶段的时间范围为3min‑10min；优选的是，所述恒温阶段的峰值温度为925℃，时间为7min。6.根据权利要求1所述的N型硅片的吸杂方法，其特征在于，所述磷硅吸杂层包括磷硅玻璃层和磷硅扩散层，去除所述硅片表面的磷硅玻璃层的方式包括：采用质量比为2％‑10％的HF水溶液，温度范围控制在20℃‑30℃，去除所述磷硅玻璃层。7.根据权利要求1所述的N型硅片的吸杂方法，其特征在于，所述磷硅吸杂层包括磷硅玻璃层和磷硅扩散层，去除所述磷硅扩散层的方式包括：采用体积比为1:3‑1:9的HF/HNO3混合水溶液腐蚀所述硅片50s‑150s；或者，采用质量比为2％‑12％的KOH溶液或NaOH溶液，温度范围控制在70℃‑90℃，对所述磷硅玻璃层进行腐蚀，腐蚀厚度大于1μm。8.根据权利要求1‑7任一项所述的N型硅片的吸杂方法，其特征在于，形成所述磷浆层的方式包括液体状喷涂、或者是采用超声雾化磷浆后喷涂，形成的所述磷浆层的厚度为2μ2CN113257953A权利要求书2/2页m‑10μm。9.根据权利要求1‑7任一项所述的N型硅片的吸杂方法，其特征在于，在所述硅片的至少一个表面上形成所述磷