扩散培训教材.ppt

1、1 .什么是对磷扩散的认识扩散，太阳能电池的心脏是PN结。 PN结仅靠两种不同类型(p型和n型)的半导体接触是不能形成的。 要制作PN结，一个完整的半导体晶体的一部分必须是p型区域，另一个必须是n型区域。 即在晶体内部实现p型和n型半导体的接触。 2、什么是对磷扩散的识别扩散，制作PN结，实质上是通过使受主杂质(p型)在半导体晶体内的一个区域占优势，使施主杂质(n型)在半导体内的另一个区域占优势，用一个完整的半导体晶体实现了p型和n型半导体，3、对磷扩散制作太阳能电池的硅片为p型，即在制作硅片时，已经配合了一定量的硼元素，制成了p型硅片。 将该硅片放入石英容器内，同时将石英容器内加热到一定温度

2、，使含磷气体通过该石英容器内，作为施主杂质的磷从化合物中分解，容器内充满含磷蒸气。 4、什么是对磷扩散的认识扩散，因为硅片的周围包围了很多磷分子，磷原子从周围进入硅片的表面层，通过硅原子之间的空隙渗透扩散到硅片内部。 在有磷的渗透的面形成n型，在没有渗透的面形成原始p型，由此在硅片内部形成所希望的PN结。 这被称为扩散，5，PN结太阳能电池的心脏，扩散的目的： PN结，6，太阳能电池磷扩散方法，三氯氧磷(POCl3)液态源扩散喷雾磷酸水溶液后链扩散丝网印刷磷膏后链扩散，7，8，扩散装置图像，9，pop 比重为1.67，熔点为2，沸点为107，在潮湿的空气中冒烟。 POCl3容易水解，POCl3

3、极易挥发。 10， POCl3磷扩散原理，POCl3在高温下(600 )分解生成五氯化磷(PCl5)和五氧化二磷(P2O5)，其反应式表示，生成的P2O5在扩散温度下与硅反应生成二氧化硅(SiO2)，但是存在外来O2的情况下， PCl5进一步分解为P2O5而释放氯气(Cl2)的反应式中，生成的P2O5进一步与硅作用而生成SiO2和磷原子，因此在磷扩散时POCl3为了充分分解并避免硅片表面的腐蚀作用而存在氧的情况下，POCl3 POCl3分解生成的P2O5堆积在硅片表面，P2O5与硅反应生成SiO2和磷原子，在硅片表面形成磷硅玻璃，然后磷原子扩散到硅中。 由13、影响扩散的因素、管内气体中的杂质

4、源的浓度扩散温度扩散时间、14、影响扩散的因素、管内气体中的杂质源浓度的大小决定硅片的n型区域磷浓度的大小。 但是，当硅片表面堆积的杂质源达到某种程度时，对n型区域的磷浓度变化没有太大影响。 扩散温度和扩散时间对扩散结深度有很大影响。 n型区域的磷浓度和扩散结深度都决定薄层电阻的大小。 15、磷扩散工序、清洗、饱和、安装薄板、输送薄板、回温、扩散、关源、退舟、薄板电阻测定、排出薄板、16、清洗开始时，先打开O2，然后打开TCA。 清洗结束后，关闭TCA，然后关闭O2。 清洗结束后，将石英管插入扩散源瓶，等待扩散。17、饱和，各级生产前必须使石英管饱和。炉温上升到设定温度后，以设定流量通过小N2

5、(搬运源)和O2，使石英管饱和，20分钟后，关闭小N2和O2。 初次扩散前或停止生产后重新开始生产时，必须用950通源使石英管饱和1小时以上。 18、戴上薄板，戴上防护面罩和干净的塑料手套，清洗抛出的硅片从传动窗取出，放置在清洁台上。 用吸笔将硅片依次从硅片盒中取出，插入石英舟皿中。 19、送料片材，用船叉将装满硅片的石英舟皿放置在碳化硅臂浆上，顺利、缓慢地推入扩散炉。 20、回温、打开O2，等待石英管升温到设定温度。21、扩散、打开小N2，用设定流通小N2(搬运源)扩散、22、关源、退舟、扩散结束后，关闭小N2和O2，使石英舟皿缓慢后退到炉口，降温后，用舟叉从臂上取下石英舟皿。 马上放置新的

6、石英舟，进行下一次扩散。 如果没有扩散的硅片，则将臂浆压入扩散炉，尽可能缩短臂叶片暴露在空气中的时间。 23、取下片材，等待硅片冷却后，将硅片从石英舟皿上取下，放入硅片盒中，放入传递窗。 24、在扩散层薄层电阻及其测量、太阳能电池扩散工艺中，扩散层薄层电阻(薄层电阻)是反映扩散层质量是否满足设定修正要求的重要工艺指标之一。 薄膜电阻也是表示进入半导体的杂质总量的重要的残奥仪表。 25、薄膜电阻的定义，长度l、宽度a、厚度t的薄层如右图所示。 如果该薄层材料的电阻率为，则该薄层整体的电阻在l=a (即块)时，R=/t。 由于(/t )表示一个块的电阻，所以被称为块电阻，特别记作R=/t (/)、

7、26，扩散层片电阻的测定在现在生产中，广泛采用四探针法测定扩散层片电阻。 测量装置的示意图如图所示。 在图中，4根金属探针(一般被钨线腐蚀的探针)排列在相互分离的s一条直线上，探针同时要求与样品表面的接触良好，外表面的一对探针通过电流，当电流被注入时，在样品内部的各点产生电位，背面的一对、27、磷扩散注意事项(1)工艺卫生，所有夹具应始终保持干净状态。 包括聚四氟乙烯夹子、石英舟皿、石英舟皿夹子、碳化硅臂桨。 聚四氟乙烯夹子放在干净的玻璃烧杯中，不要直接接触人体或其他未清洗的表面。 石英舟皿和石英舟皿的夹子应放置在清洗干净的玻璃表面。 碳化硅臂的桨叶暴露在空气中的时间越短越好。28、磷扩散注意

8、事项(1)技术卫生、员工进入扩散间前必须风淋，同时服装必须满足扩散间的要求。 扩散期间需要使用专用的清洁工具，每天进行清洁。29、检查标准、扩散薄膜电阻控制在40-60/之间。 同一炉扩散片电阻不均匀度为20%，同一硅片扩散片电阻不均匀度为10%。 表面没有色差，偏磷酸滴下等造成的污染不明显。30、磷扩散注意事项(2)安全操作，所有石英器具应轻放。 更换源瓶的标准操作过程是依次关闭吸气阀、排气阀，拔掉连接配管，更换源瓶，连接配管，打开排气阀、吸气阀。 31、磷扩散注意事项(2)安全操作、三氯氧磷泄漏时的应急处理方法是第一时间避难人员，退出扩散等相关技术，立即通知技术和设备人员处理，发生敲击现象时，戴上防毒面具，在复盖身体各部位的前提下用干燥粉或黄砂灭火、32、磷扩散注意事项(3)过程控制、薄膜电阻调整规则正常时，每上升一次，薄膜电阻下降一次，每下降一