擴散工藝培訓(xùn)初次

擴散工藝培訓(xùn)初次第1頁，共11頁，2023年，2月20日，星期一21.1.在硅片表面產(chǎn)生具體摻雜原子的數(shù)量（濃度）1.2.在硅片表面下的特定位置處形成PN結(jié)

1.3.在硅片表面層形成特定的摻雜原子（濃度）分布1、擴散的目的第2頁，共11頁，2023年，2月20日，星期一2.PN結(jié)的制造PN結(jié)是太陽能電池的心臟。需要強調(diào)指出，PN結(jié)是不能簡單地用兩塊不同類型（p型和n型）的半導(dǎo)體接觸在一起就能形成的。要制造一個PN結(jié)，必須使一塊完整的半導(dǎo)體晶體的一部分是P型區(qū)域，另一部分是N型區(qū)域。也就是在晶體內(nèi)部實現(xiàn)P型和N型半導(dǎo)體的接觸。第3頁，共11頁，2023年，2月20日，星期一3.太陽電池磷擴散方法3.１．三氯氧磷（POCl3）液態(tài)源擴散3.２．噴涂磷酸水溶液后鏈?zhǔn)綌U散3.３．絲網(wǎng)印刷磷漿料后鏈?zhǔn)綌U散本公司目前采用的是第一種方法。第4頁，共11頁，2023年，2月20日，星期一POCl3液態(tài)源擴散方法具有生產(chǎn)效率較高，得到PN結(jié)均勻、平整和擴散層表面良好等優(yōu)點，這對于制作具有大面積結(jié)的太陽能電池是非常重要的。POCl3無色透明液體，具有刺激性氣味。如果純度不高則呈紅黃色,在潮濕空氣中發(fā)煙,有毒性。第5頁，共11頁，2023年，2月20日，星期一4.擴散原理

POCl3在高溫下（>600℃）分解生成五氯化磷（PCl5）和五氧化二磷（P2O5），其反應(yīng)式如下：5POCl3=3PCl5+P2O5有O2存在的情況下，PCl5會進(jìn)一步分解成P2O5并放出氯氣（Cl2）其反應(yīng)式如下：4PCl5+5O2=2P2O5+10Cl2生成的P2O5在擴散溫度下與硅反應(yīng)，生成二氧化硅（SiO2）和磷原子，其反應(yīng)式如下：2P2O5+5Si=5SiO2+4P第6頁，共11頁，2023年，2月20日，星期一5.擴散裝置示意圖大量的雜質(zhì)氣體進(jìn)入密閉空間（擴散爐）雜質(zhì)氣體在擴散爐內(nèi)擴散（氣相擴散）因為進(jìn)入的雜質(zhì)氣體為N型雜質(zhì)原子，硅材料內(nèi)部為P型雜質(zhì)原子，因為濃度的關(guān)系，發(fā)生擴散過程因為擴散到晶圓內(nèi)部的N型雜質(zhì)原子數(shù)量高于第一層中P型原子數(shù)量，形成N型導(dǎo)電層發(fā)生從第一層向第二層的擴散同樣，第二層中的N型雜質(zhì)的數(shù)量高于P型，使第二層轉(zhuǎn)變?yōu)镹型向深處繼續(xù)擴散擴散爐管第7頁，共11頁，2023年，2月20日，星期一操作步驟進(jìn)爐恒溫磷擴散恒溫推進(jìn)出爐冷卻運行時間(min)氣體N2/O2N2/O2N2/O2/小N2N2/O2N2/O2N2/O2流量slm擴散工藝步驟第8頁，共11頁，2023年，2月20日，星期一三、方塊電阻的測量在太陽電池擴散工藝中，擴散層薄層電阻（方塊電阻）是反映擴散層質(zhì)量是否符合設(shè)計要求的重要工藝指標(biāo)之一?？紤]一塊長為l、寬為a、厚為t的薄層如右圖。如果該薄層材料的電阻率為ρ，則該整個薄層的電阻為當(dāng)l=a（即為一個方塊）時，R=ρ/t?？梢姡é?t）代表一個方塊的電阻，故稱為方塊電阻，特記為R□=ρ/t(Ω/□)VISSS2143t第9頁，共11頁，2023年，2月20日，星期一四、擴散工藝控制點

1、方塊電阻：大小不均勻度2、少子壽命：擴散后少子壽命第10頁，共11