專利名稱：一種利用掩模在硅片兩面實(shí)現(xiàn)p⁺和n⁺擴(kuò)散的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽能電池領(lǐng)域，具體涉及一種利用掩模在硅片兩面實(shí)現(xiàn)p+和n+擴(kuò)散 的工藝。
背景技術(shù)：
一些高效電池結(jié)構(gòu)需要實(shí)現(xiàn)在硅片一面擴(kuò)散施主元素，形成n+擴(kuò)散層，另一面擴(kuò) 散受主元素，形成P+擴(kuò)散層；或一面擴(kuò)散受主元素，形成P+擴(kuò)散層，另一面擴(kuò)散施主元素，形 成n+擴(kuò)散層。目前，形成該擴(kuò)散結(jié)構(gòu)有較多的實(shí)現(xiàn)方式，但是往往難于避免在擴(kuò)散的過程 中，施主元素和受主元素之間的交叉污染問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用掩模在硅片兩面實(shí)現(xiàn)p+和n+擴(kuò)散的工藝，該工藝 通過在硅片的一面擴(kuò)散施主元素或者受主元素時，在硅片的另一面使用掩模保護(hù)，從而經(jīng) 兩次擴(kuò)散后在硅片兩面實(shí)現(xiàn)一面為n+擴(kuò)散層、一面為P+擴(kuò)散層的結(jié)構(gòu)，避免了擴(kuò)散過程中 施主元素和受主元素之間的交叉污染問題，且該工藝簡單實(shí)用。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的利用掩模在硅片兩面實(shí)現(xiàn)p+和n+擴(kuò)散工藝選取 預(yù)處理后硅片，在硅片的一面制備掩模，在無掩模的一面擴(kuò)散施主元素或受主元素形成n+ 或P+擴(kuò)散層，除去掩模及摻雜玻璃后再在擴(kuò)散面上制備掩模，并在擴(kuò)散面的另一面擴(kuò)散受 主元素或施主元素形成P+或n+擴(kuò)散層，除去掩模及摻雜玻璃后在硅片的兩面實(shí)現(xiàn)一面為 n+、另一面為P+的擴(kuò)散結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還可作進(jìn)一步改進(jìn)為一種利用掩模在硅片兩面實(shí)現(xiàn)P+和n+擴(kuò)散工藝，含 下述步驟(1)選取預(yù)處理后硅片，在硅片的一面制備掩模，制成后去除另一面繞鍍的掩模；(2)在無掩模的一面擴(kuò)散施主元素或受主元素形成n+或p+擴(kuò)散層，然后去除掩模 及擴(kuò)散時在硅片表面形成的摻雜玻璃；(3)在步驟(2)形成的n+或p+擴(kuò)散層表面制備掩模，制成后去除另一面繞鍍的掩 模；(4)在步驟(3)制成的n+或p+擴(kuò)散層的另一面即無掩模的一面進(jìn)行受主元素或 施主元素的擴(kuò)散形成P+或n+擴(kuò)散層，然后清洗除去掩模及摻雜玻璃，從而在硅片的兩面實(shí) 現(xiàn)一面為n+、一面為p+的擴(kuò)散結(jié)構(gòu)。在上述步驟中步驟(1)中所述硅片的預(yù)處理含清洗硅片表面工序。步驟(1)中所述的硅片可以選自p型硅片、n型硅片或本征型硅片。步驟(1)和步驟(3)中所述的掩模的材質(zhì)可以選自SiOx、SiNx、SiCx、SiOxNy或 SiCxNy。步驟(1)中和步驟(3)中所述的掩模的制備方式可以選自PECVD、磁控濺射、電子
3束蒸發(fā)或旋涂工藝。步驟⑵中和步驟⑷中所述的施主元素可以選自磷、砷或銻，所述的受主元素可 以選自硼、鋁、鎵或銦。步驟(1)-步驟⑷中所述的掩?；驌诫s玻璃的去除方式可以為采用HF酸浸泡去 除，所述的HF的體積百分含量為1_20%。采用本發(fā)明工藝制備的產(chǎn)品圖請參閱附圖1所示。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明在擴(kuò)散工藝之前，使用PECVD、磁控濺射、電子束蒸 發(fā)或者旋涂工藝，在硅片的一面制備掩模保護(hù)，從而避免了擴(kuò)散過程中，擴(kuò)散的施主元素和 受主元素之間的交叉污染，以及由此帶來的復(fù)合增加以及漏電的問題，是一種簡單、實(shí)用的 擴(kuò)散工藝。


圖1是采用本發(fā)明的工藝制備的一面為n+、另一面為p+的擴(kuò)散結(jié)構(gòu)的硅片；圖2是具體實(shí)施方式
中實(shí)施例1的工藝流程示意圖；圖3是具體實(shí)施方式
中實(shí)施例2的工藝流程示意圖。附圖標(biāo)記說明1、硅片；2、掩模；3、p+擴(kuò)散層；4、摻雜玻璃；5、n+擴(kuò)散層。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明實(shí)施例1如附圖2所示，本實(shí)施例提供的利用掩模在硅片兩面實(shí)現(xiàn)p+和n+擴(kuò)散工藝含以下 步驟(a)選取電阻率為0. 1-10 Q cm的p型硅片1，然后清洗硅片表面；(b)在硅片的一面制備一層掩模2 ；掩模采用PECVD方法制備，掩模為SiOx薄膜，也可以采用濺射、電子束蒸發(fā)等方法 制備，掩模還可以為SiNx、SiCx、SiOxNy或SiCxNy薄膜。(c)在HF溶液中浸泡，HF溶液的體積百分含量為5%，去除另一面繞鍍的掩模；(d)擴(kuò)散施主元素磷，在無掩模的一面形成n+擴(kuò)散層5 ；(e)在體積百分含量為5%的HF溶液中浸泡去除掩模及擴(kuò)散過程中在硅片表面形 成的摻雜玻璃4;(f)在硅片的n+擴(kuò)散層表面制備掩模2，掩模的制備方法同步驟(b)；(g)在體積百分含量為5%的HF溶液中浸泡去除無掩模一面繞鍍的掩模；(h)擴(kuò)散受主元素硼，在無掩模的一面形成p+擴(kuò)散層3 ；(i)在體積百分含量為5%的HF溶液中浸泡去除掩模及擴(kuò)散過程在硅片表面形成 的摻雜玻璃，即制備得一面為n+、另一面為P+的擴(kuò)散結(jié)構(gòu)。實(shí)施例2如附圖3所示，本實(shí)施例提供的利用掩模在硅片兩面實(shí)現(xiàn)p+和n+擴(kuò)散工藝含以下 步驟
(a)選取電阻率為0. 1-10 Q cm的n型硅片1，然后清洗硅片表面；(b)在硅片的一面制備一層掩模2 ；掩模可使用旋涂的方法制備，在硅片表面旋涂一層乳膠元，然后經(jīng)烘干，形成一層 Si02掩模。(c)在體積百分含量為5%的HF溶液中浸泡去除無掩模掩護(hù)的一面的繞鍍層；(d)擴(kuò)散受主元素硼，在無掩模的一面形成p+擴(kuò)散層3 ；(e)在體積百分含量為5%的HF溶液中浸泡，去除掩模及擴(kuò)散過程形成的摻雜玻 璃4 ；(f)在硅片的p+表面制備掩模2，掩模的制備方法同步驟(b)；(g)在體積百分含量為5%的HF溶液中浸泡去除無掩模掩蓋一面的繞鍍層；(h)擴(kuò)散施主元素磷，在無掩模的一面形成n+擴(kuò)散層5 ；(i)在體積百分含量為5%的HF溶液中浸泡，去除掩模及擴(kuò)散過程形成的摻雜玻 璃即制備得在硅片的兩面實(shí)現(xiàn)一面為P+、另一面為n+的擴(kuò)散結(jié)構(gòu)。實(shí)施例3本實(shí)施例提供的利用掩模在硅片兩面實(shí)現(xiàn)p+和n+擴(kuò)散工藝，含下述步驟(1)選取經(jīng)清洗等預(yù)處理后硅片，在硅片的一面制備掩模，制成后去除另一面繞鍍 的掩模；(2)在無掩模的一面擴(kuò)散施主元素或受主元素形成n+或p+擴(kuò)散層，然后去除掩模 及擴(kuò)散時在硅片表面形成的摻雜玻璃；(3)在步驟(2)形成的n+或p+擴(kuò)散層表面制備掩模，制成后去除另一面繞鍍的掩 模；(4)在步驟(3)制成的n+或p+擴(kuò)散層的另一面即無掩模的一面進(jìn)行受主元素或 施主元素的擴(kuò)散形成P+或n+擴(kuò)散層，然后清洗除去掩模及摻雜玻璃，從而實(shí)現(xiàn)一面為n+、一 面為P+的擴(kuò)散結(jié)構(gòu)。在上述步驟中步驟(1)中的硅片可以選自p型硅片、n型硅片或本征型硅片，若為p型硅片或者 n型硅片，其電阻率可以為0. 1-10 Q !!。步驟(1)和步驟(3)中掩模的材質(zhì)可以選自SiOx、SiNx、SiCx、SiOxNy或SiCxNy。步驟(1)中和步驟(3)中掩模的制備方式可以選自PECVD、磁控濺射、電子束蒸發(fā) 或旋涂工藝等。步驟(2)中和步驟(4)中的施主元素可以選自磷、砷或銻；受主元素可以選自硼、 鋁、鎵或銦。步驟(1)-步驟⑷中的掩模或摻雜玻璃的去除方式為采用體積百分含量為 1-20%的HF酸浸泡去除。以上列舉的具體實(shí)施例是對本發(fā)明進(jìn)行的說明。需要指出的是，以上實(shí)施例只用 于對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，不代表本發(fā)明的保護(hù)范圍，其他人根據(jù)本發(fā)明的提示做出的非 本質(zhì)的修改和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種利用掩模在硅片兩面實(shí)現(xiàn)p+和n+擴(kuò)散的工藝，其特征在于選取預(yù)處理后硅片，在硅片的一面制備掩模，在無掩模的一面擴(kuò)散施主元素或受主元素形成n+或p+擴(kuò)散層，除去掩模及摻雜玻璃后再在擴(kuò)散面上制備掩模，并在擴(kuò)散面的另一面擴(kuò)散受主元素或施主元素形成p+或n+擴(kuò)散層，除去掩模及摻雜玻璃后在硅片的兩面實(shí)現(xiàn)一面為n+、另一面為p+的擴(kuò)散結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用掩模在硅片兩面實(shí)現(xiàn)P+和η+擴(kuò)散的工藝，其特征在于 含下述步驟(1)選取預(yù)處理后硅片，在硅片的一面制備掩模，制成后去除另一面繞鍍的掩模；(2)在無掩模的一面擴(kuò)散施主元素或受主元素形成η+或ρ+擴(kuò)散層，然后去除掩模及擴(kuò) 散時在硅片表面形成的摻雜玻璃；(3)在步驟(2)形成的η+或ρ+擴(kuò)散層表面制備掩模，制成后去除另一面繞鍍的掩模；(4)在步驟(3)制成的η+或ρ+擴(kuò)散層的另一面即無掩模的一面進(jìn)行受主元素或施主 元素的擴(kuò)散形成P+或η+擴(kuò)散層，然后清洗除去掩模及摻雜玻璃，從而在硅片的兩面實(shí)現(xiàn)一 面為η+、一面為P+的擴(kuò)散結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用掩模在硅片兩面實(shí)現(xiàn)ρ+和η+擴(kuò)散的工藝，其特征在于 步驟(1)中所述硅片的預(yù)處理含清洗硅片表面工序。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用掩模在硅片兩面實(shí)現(xiàn)ρ+和η+擴(kuò)散的工藝，其特征在于 步驟(1)中所述的硅片為P型硅片、η型硅片或本征型硅片。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用掩模在硅片兩面實(shí)現(xiàn)ρ+和η+擴(kuò)散的工藝，其特征在于 步驟⑴和步驟⑶中所述的掩模為SiOx、SiNx, SiCx, SiOxNy或SiCxNy薄膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用掩模在硅片兩面實(shí)現(xiàn)ρ+和η+擴(kuò)散的工藝，其特征在于 步驟(1)中和步驟(3)中所述的掩模的制備方式為PECVD、磁控濺射、電子束蒸發(fā)或旋涂工 藝。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用掩模在硅片兩面實(shí)現(xiàn)ρ+和η+擴(kuò)散的工藝，其特征在于 步驟(2)中和步驟(4)中所述的施主元素為磷、砷或銻，所述的受主元素為硼、鋁、鎵或銦。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用掩模在硅片兩面實(shí)現(xiàn)ρ+和η+擴(kuò)散的工藝，其特征在于 步驟(1)-步驟⑷中所述的掩模或摻雜玻璃的去除方式為采用HF酸浸泡去除，所述的HF 的體積百分含量為1_20%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用掩模在硅片兩面實(shí)現(xiàn)p+和n+擴(kuò)散的工藝，選取預(yù)處理后硅片，在硅片的一面制備掩模，在無掩模的一面擴(kuò)散施主元素或受主元素形成n+或p+擴(kuò)散層，除去掩模及摻雜玻璃后再在擴(kuò)散面上制備掩模，并在擴(kuò)散面的另一面擴(kuò)散受主元素或施主元素形成p+或n+擴(kuò)散層，除去掩模及摻雜玻璃后在硅片的兩面實(shí)現(xiàn)一面為n+、另一面為p+的擴(kuò)散結(jié)構(gòu)。該工藝在擴(kuò)散工藝之前，使用PECVD、磁控濺射、電子束蒸發(fā)或者旋涂工藝，在硅片的一面制備掩模保護(hù)，從而避免了擴(kuò)散過程中，擴(kuò)散的施主元素和受主元素之間的交叉污染，以及由此帶來的復(fù)合增加以及漏電的問題，是一種簡單、實(shí)用的擴(kuò)散工藝。
文檔編號H01L21/22GK101930912SQ20101023243
公開日2010年12月29日 申請日期2010年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月20日
發(fā)明者何勝, 單偉, 尹海鵬, 朱生賓, 樸松源, 金井升 申請人:晶澳太陽能有限公司