CN107742603A - 一种晶硅太阳电池石墨舟及其饱和处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种晶硅太阳电池石墨舟及其饱和处理方法，通过饱和处理工艺使得述SiNx膜和晶硅太阳电池石墨舟之间还镀有一层SiC膜，可以起到保护石墨舟的作用，增加石墨舟的使用寿命，使石墨舟的使用寿命延长2年，在SiC膜基础上镀一层SiNx可有效的提高镀膜的均匀性，降低不良片的返工率，节省成本。

Description

一种晶硅太阳电池石墨舟及其饱和处理方法
技术领域
本发明涉及一种太阳电池石墨舟及其饱和处理方法，属于太阳电池制造中的镀膜制备方法。
背景技术
晶硅太阳电池中镀膜工艺是电池制备工艺中不可或缺的一部分，PECVD方法制备的氮化硅膜均匀沉积的条件是使石墨舟内壁及硅片表面沉积速率一致，而决定该速率的主要有温度、电场、气体以及石墨舟内壁氮化硅膜的厚度以及表面的平坦度等表面状态条件。
石墨舟饱和工艺的作用是在石墨舟内壁上沉积一层氮化硅膜，从而使得内壁各处均呈氮化硅状态，这样会使石墨舟内部各处的氮化硅沉积速率趋于一致。石墨舟使用前期，由于舟的饱和程度不够易引起色差，增加返工的比例。使用中期，舟的饱和程度足够且内壁上沉积的氮化硅膜不是很厚，使得镀膜的均匀性表现良好，是石墨舟的最佳状态。而石墨舟使用后期，由于内壁上沉积的氮化硅很厚，会导致局部氮化硅膜脱落，引起舟的表面状态发生变化，并且氮化硅膜很厚会引起舟的导热性能发生变化，局部过厚会引起色差偏的产生。因此石墨舟饱和程度不够和石墨舟使用次数太多都会使镀膜的均匀性变差。
石墨舟使用次数太多会使内壁沉积过厚的氮化硅膜，就需要将石墨舟内壁表面的氮化硅膜洗掉，重新进行饱和工艺之后再运行工艺。随着技术发展，工艺过程中对氮化硅膜厚度的要求越来越厚，以及设备功率越来越大，会增加洗舟次数，降低石墨舟的寿命。
为了提高镀膜的均匀性，延长石墨舟的使用寿命，在石墨舟饱和工艺中采用先镀一层SiC膜，然后再渡一层SiNx膜的处理方法，可以有效的降低色差片的比例，增加合格率，SiC膜具有保护石墨舟的作用，可以延长石墨舟的使用次数。
发明内容
本发明解决的技术问题是：为了克服现有的饱和工艺的不足，延长石墨舟的使用寿命，本发明提供一种石墨舟的饱和处理方法，可以有效的增加镀膜的均匀性，延长石墨舟的寿命，可将石墨舟的寿命延长两年。
本发明的技术方案是：一种晶硅太阳电池石墨舟，所述晶硅太阳电池石墨舟上镀有一层SiNx膜；所述SiNx膜和晶硅太阳电池石墨舟之间还镀有一层SiC膜。
本发明的进一步技术方案是：一种实现晶硅太阳电池石墨舟的饱和处理方法，包括以下步骤：
步骤一：设定炉管内环境参数，制备SiC膜，包括以下子步骤：
子步骤一：使用浓度为15％的HF酸对晶硅太阳电池石墨舟进行清洗后，在烘干箱中进行烘干；
子步骤二：将烘干后的晶硅太阳电池石墨舟置于PECVD设备的炉管中，其中将炉管的温度调为400～500℃，PECVD设备的射频功率调为6000～8000Watt、射频占空比为4：40，将炉管内环境参数设定好后，向其通入流量比为40：3：2的氢气、硅烷和甲烷，气体压力为1500～2000mTorr；进行气体间的等离子体反应，反应时间为500～800s；反应之后形成SiC膜；
步骤二：制备SiNx膜；将炉管内的温度保持为400～500℃，将PECVD设备内的射频功率调整为6200～7500Watt、将射频占空比调整为5：50，调整好后，向炉管内流入流量比为85：9的氨气和硅烷，将气体压力调整为1600～1900mTorr；进行气体间的等离子体反应，反应时间为6500～7500s；反应之后形成SiNx膜；
步骤三：将晶硅太阳电池石墨舟从PECVD设备中取出，完成镀膜。
本发明的进一步技术方案是：清洗晶硅太阳电池石墨舟的时间为4小时，之后在温度为100～110度烘干箱中进行烘干2～3小时。
发明效果
本发明的技术效果在于：本发明石墨舟饱和工艺中先在石墨片上镀一层SiC膜，可以起到保护石墨舟的作用，增加石墨舟的使用寿命，在SiC膜基础上镀一层SiNx可有效的提高镀膜的均匀性，降低不良片的返工率，节省成本。
具体实施方式
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：将清洗完烘干后的石墨舟在PECVD炉管内进行饱和工艺处理，先镀一层SiC膜，厚度10-15nm，再镀一层SiNx膜，厚度700-800nm。处理完后可插片运行正常镀膜工艺。本发明不同于常规的饱和工艺，其特点在于在进行镀SiNx膜饱和工艺前先进行了镀SiC膜，在石墨片上镀了SiC-SiNx叠层膜。
所述的应用与石墨舟饱和处理方法是在PECVD设备的炉管内，所述的应用与石墨舟饱和处理方法中的制备SiC膜的工艺参数为：设备管内的温度为450℃，PECVD设备的射频功率为7500Watt、射频占空比为4：40，其中射频功率是PECVD设备激发等离子体的基本条件。气体压力为1800mTorr，通过流量计向炉管内通入的氢气：硅烷：甲烷的流量比为40：3：2，等离子体的反应时间为600s。
所述的应用与石墨舟饱和工艺中的制备SiNx膜的工艺参数为：设备管内的温度为450℃，PECVD设备的射频功率为6800Watt、射频占空比为5：50，气体压力为1700mTorr，通过流量计通入的氨气：硅烷的流量比为85：9氨气流量为6.8slm，硅烷流量720sccm，等离子体的反应时间7200s。
下面给出一个实施例：
实例一
使用浓度为15％的HF酸对石墨舟进行清洗4小时，之后在温度为105度烘干箱中进行烘干2小时，然后将石墨舟放置在PECVD炉管内进行饱和工艺，先在石墨片上镀一层SiC膜，设定温度为450℃，射频功率为7500Watt、射频占空比为4：40，压力为1800mTorr，氢气流量为4slm，硅烷流量300sccm，甲烷流量为200sccm，时间600s。再镀一层SiNx膜，其工艺参数设定为温度为450℃，射频功率为6800Watt、射频占空比为5：50，压力为1700mTorr，氨气流量为6.8slm，硅烷流量720sccm，时间7200s。饱和工艺运行完后可插片进行正常镀膜工艺。

Claims (3)

1.一种晶硅太阳电池石墨舟，所述晶硅太阳电池石墨舟上镀有一层SiNx膜；其特征在于，所述SiNx膜和晶硅太阳电池石墨舟之间还镀有一层SiC膜。
2.一种实现如权利要求1所述的一种晶硅太阳电池石墨舟的饱和处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：设定炉管内环境参数，制备SiC膜，包括以下子步骤：
子步骤一：使用浓度为15％的HF酸对晶硅太阳电池石墨舟进行清洗后，在烘干箱中进行烘干；
子步骤二：将烘干后的晶硅太阳电池石墨舟置于PECVD设备的炉管中，其中将炉管的温度调为400～500℃，PECVD设备的射频功率调为6000～8000Watt、射频占空比为4：40，将炉管内环境参数设定好后，向其通入流量比为40：3：2的氢气、硅烷和甲烷，气体压力为1500～2000mTorr；进行气体间的等离子体反应，反应时间为500～800s；反应之后形成SiC膜；
步骤二：制备SiNx膜；将炉管内的温度保持为400～500℃，将PECVD设备内的射频功率调整为6200～7500Watt、将射频占空比调整为5：50，调整好后，向炉管内流入流量比为85：9的氨气和硅烷，将气体压力调整为1600～1900mTorr；进行气体间的等离子体反应，反应时间为6500～7500s；反应之后形成SiNx膜；
步骤三：将晶硅太阳电池石墨舟从PECVD设备中取出，完成镀膜。
3.如权利要求2所述的一种晶硅太阳电池石墨舟的饱和处理方法，其特征在于，清洗晶硅太阳电池石墨舟的时间为4小时，之后在温度为100～110度烘干箱中进行烘干2～3小时。
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