磷扩散-xdmei

1、磷扩散-xdmei扩散是太阳电池制造的核心工序；PN结是太阳电池的心脏扩散的目的：形成PN结一，PN结的制造：1，制造一个PN结并不是把两块不同类型（p型和n型）的半导体接触在一起就能形成的，必须使一块完整的半导体晶体的一部分是P型区域，另一部分是N型区域，也就是在晶体内部实现P型和N型半导体的接触 。尚德公司采用的扩散是三氯氧磷（POCl3）液态源扩散，扩散装置示意图：2，影响扩散的因素：a, 管内气体中杂质源的浓度b, 扩散温度c, 扩散时间二，POCl3 简介：1，POCl3是目前磷扩散用得较多的一种杂质源，它是一种无色透明液体，具有刺激性气味。如果纯度不高则呈红黄色，比重为1.67，熔

2、点2，沸点107，在潮湿空气中发烟，POCl3很容易发生水解，POCl3极易挥发。2，POCl3磷扩散原理：a, POCl3在高温下（>600）分解生成五氯化磷（PCl5）和五氧化二磷（P2O5），其反应式如下：b, 生成的P2O5在扩散温度下与硅反应，生成二氧化硅（SiO2）和磷原子，其反应式如下：c, 由上面反应式可以看出，POCl3热分解时，如果没有外来的氧（O2）参与其分解是不充分的，生成的PCl5是不易分解的，并且对硅有腐蚀作用，破坏硅片的表面状态。但在有外来O2存在的情况下，PCl5会进一步分解成P2O5并放出氯气（Cl2）其反应式如下： d, 生成的P2O5又进一步与硅作用

3、，生成SiO2和磷原子，由此可见，在磷扩散时，为了促使POCl3充分的分解和避免PCl5对硅片表面的腐蚀作用，必须在通氮气的同时通入一定流量的氧气 。在有氧气的存在时，POCl3热分解的反应式为： e, POCl3分解产生的P2O5淀积在硅片表面，P2O5与硅反应生成SiO2和磷原子，并在硅片表面形成一层磷-硅玻璃，然后磷原子再向硅中进行扩散 。f, POCl3液态源扩散方法具有生产效率较高，得到PN结均匀、平整和扩散层表面良好等优点，这对于制作具有大面积结的太阳电池是非常重要的。三，工艺卫生及安全1，装片戴好防护口罩和干净的塑料手套，将清洗甩干的硅片从传递窗口取出，放在洁净台上。用teflo

4、n夹子依次将硅片从硅片盒中取出，插入石英舟。2，送片用舟叉将装满硅片的石英舟放在碳化硅臂浆上，保证平稳，缓缓推入扩散炉；如没有待扩散的硅片，将臂浆推入扩散炉，尽量缩短臂桨暴露在暴露在空气中的时间。3，卸片等待硅片冷却后，将硅片从石英舟上卸下并放置在硅片盒中，放入传递窗。4，TCA清洗 每3天做一次TCA清洗，每次洗管子或停电或长时间不生产要做长时间的TCA清洗，在TCA清洗的同时可放入石英舟，使石英舟也得到清洗；当测量少子寿命发生异常时，按工艺要求做TCA清洗。n 炉温1050n 时间2h8h5，饱和 每次做完TCA清洗需要做饱和。n 炉温950n 时间30min2h6，工艺卫生1) 所有工夹

5、具必须永远保持干净的状态，包括teflon夹子、石英舟、石英舟夹子、碳化硅臂桨。2) teflon夹子应放在干净的玻璃烧杯内，不得直接与人体或其它未经清洗的表面接触。3) 石英舟和石英舟夹子应放置在清洗干净的玻璃表面上。4) 碳化硅臂桨暴露在空气中的时间应做到越短越好。7，安全操作1) 所有的石英器具都必须轻拿轻放。2) 源瓶更换的标准操作过程：依次关闭进气阀门、出气阀门，拔出连接管道，更换源瓶，连接管道，打开出气阀门、进气阀门。四 测试1，测试原理：a，扩散层薄层电阻1) 在太阳电池扩散工艺中，扩散层薄层电阻是反映扩散层质量是否符合设计要求的重要工艺指标之一。2) 对应于一对确定数值的结深和薄层电阻，扩散层的杂质分布是确定的。 b，薄层电阻的定义 1) 扩散层的薄层电阻也称方块电阻，常分别用Rs和R口表示。 2) 所谓薄层电阻，就是表面为正方形的半导体薄层在电流方向（电流方向平等于正方形的边）所呈现的电阻。 2，方块电阻的测试：目前生产中，测量方块电阻广泛采用四探针法。测量装置示意图如图所示。图中直线陈列四根金属探针（一般用钨丝腐蚀而成）排列在彼此相距为S一直线上，并且要求探针同时与样品表面接触良好，外面一对探针用来通电流、当有电流注入时，样品内部各点将产生电位，里面一对探针用来测量2、3点间的电位差。检验标准：扩