磷扩散工艺方案
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POCl 3 O2 2P2O5 6Cl 2
➢ 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 。
POCl3磷扩散原理
➢ 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。
磷扩散
PN结——太阳电池的心脏
扩散的目的：形成PN结
PN结的制造
➢ 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。
扩散装置示意图
压缩空气O2N2 (1.2) N2 (3.4)
➢ 3、源瓶要严加密封，实施“双人双锁”制，即工艺， 制造员工各一 把，换源时通知巡检，然后才可以更换。 PoCl3会与水反应生成P2O5和HCl，所以发现PCl3出现 淡黄色时就不可以再去使用了。磷扩散系统应保持干燥， 如果石英管内有水气存在就会使P2O5水解偏磷酸，使 管道内出现白色沉积物和在粘滞液体，另外偏磷酸会落 到硅片上污染硅片 。
➢ 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：
5POCl 600C3PCl P O
3
5
25
2P O 5Si 5SiO 4P
25
2
POCl3磷扩散原理
➢ 由的上氧面（O反2应）式参可与以其看分出解，是P不O充Cl分3热的分，解生时成，的如P果Cl没5是有不外易来分 解的，并且对硅有腐蚀作用，破坏硅片的表面状态。但在 有氯外气来（OCl22存）在其的反情应况式下如，下P：Cl5会进一步分解成P2O5并放出
受控 ➢ 工艺完成后点击返回按钮退回手动操作屏 ➢ 退出系统，关机
➢
确认四探针保持水平 ➢ 调整电流值到4.530后将“I”指示灯切换成“R。/P”状态
扩散基本工艺流程
➢ 隔2小时校准电流一次
➢
读取瞬间数值记录于表格中
➢
点击上升按钮
➢
等针头到达上升位置时取出硅片
➢
将超范围片取出作返工片处理,并记录下数量和 在炉中所处位置
扩散基本工艺流程
➢ 进行工艺参数的调整确保方块电阻受控（对应所 在位置进行温度的调节，偏低降温、偏高升温）
开窗取硅片
对扩散传递窗进行确认
➢
硅片是否甩干 NO 退回清洗间重新甩干
➢ YES ➢ 将硅片取出放置于洁净工作台
➢
关闭窗口
➢
调节真空大小使用真空吸笔进行装片 每槽装2片
扩散基本工艺流程
➢ 核对硅片数量是否与流程卡上一致
➢
填写流程卡上流入碎片，差异和流入合格品数三项
➢
将空盒及时退还清洗间并将碎片收集放好（面积大于 1/2的单独放置）
POCl3是目前磷扩散用得较多的一种杂质源 ➢ 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。
➢ POCl3在高温P下O（C>l630磷0℃扩）分散解生原成理五氯化磷（PCl5） 和五氧化二磷（P2O5），其反应式如下： 5POCl 3 600 C3PCl 5 P2O5
4PCl 5O 过 量O2 2P O 10Cl
5
2
25
2
➢ 生可P定C成见流l5对的，量硅P在的2片O磷氧5表又扩气面进散。的一时腐步，蚀与为作硅了用作促，用使必，PO须生C在l成3充通Si分O氮2的气和分的磷解同原和时子避通，免入由一此
POCl3磷扩散原理
➢ 在有氧气的存在时，POCl3热分解的反应式为：
➢
使用石英舟叉将满舟从桨上取下，放置于卸片台上冷却
➢
从一舟上用吸笔均匀取出5片硅片待测方块电阻
➢
打开四探针测试台和测试仪的电源
扩散基本工艺流程
➢ 初次测量时需预热一段时间
➢
将电流档次从0.1改成10
➢
使“R。” “I” “EXCH.1”显示灯亮
➢
将硅片放置于测试台白线内
➢
点击下降按钮使针头平压在硅片上
➢
将装好硅片的石英舟用舟叉放置于桨臂上
➢
用石英舟叉将挡板放置于桨的末端
➢ 检查源瓶液位的变化量
戴好防护用品进行检查
扩散基本工艺流程
➢ 点击工艺运行，选择所需工艺进行扩散
➢
扩散时对视图切换进行随时监视，确保温度和流量受控
➢
工艺完后点击返回按钮退回手动操作状态
➢
使用石英舟叉将挡板取下放置于玻璃上，注意不要放在 桨进出的轨迹上
➢
将合格硅片卸入纸盒中
➢
将卸片时产生的碎片按是否大于1/2分开放置
➢
做好岗位5S工作
➢
清点合格电池片的数量将本工序流程卡余项完成
扩散基本工艺流程
➢ 硅片和流程卡一起放入扩散传递出口 ➢ 对传递窗进行确认.
扩散炉开机流程
➢ 开启电源进入WIN界面 ➢ 键入初始密码AAAAA 进入程序 ➢ 点击数据编辑按钮进入工艺编辑屏编辑所需工艺 ➢ 点击存盘退出，返回主操作屏 ➢ 点击工艺运行选择所需工艺进行扩散 ➢ 扩散时对视图切换进行随时监视确保温度和流量
扩散注意点：
➢ 4、禁止每台扩散炉四进四出。
➢ 5、在正常运行工艺时,舟在前进，切记不可 以开《断点启动》。否则舟会停止在半空中，在 做磷扩散。
➢ 6、扩散间传递窗的里外两扇门不能同时打开， 开门时不能用力过大，防止传递窗门破裂，绝不 允许通过传递窗进行交谈。
扩散基本工艺流程
➢ 打开扩散传递窗
➢
气路图
扩散炉总体结构
➢ 控制部分、推舟净化部分、电阻加热炉部分、 气源度 ➢ 扩散温度 ➢ 扩散时间
太阳电池磷扩散方法
１．三氯氧磷（POCl3）液态源扩散 ２．喷涂磷酸水溶液后链式扩散 ３．丝网印刷磷浆料后链式扩散
本公司目前采用的是第一种方法。
POCl3 简介
扩散注意点：
➢ 1、必须保证扩散间的工艺卫生,所有工夹具必须永远 保持干净的状态,(包括TEFLON夹子,石英舟，舟叉，炭 化硅桨)扩散间洁净度小于一万级.
➢ 2、任何用具不得直接与人体或者其他未经过清洗的 表面接触，石英舟或石英舟叉应放置在清洗干净的玻璃 表面上，sit桨暴露在空气中的时间应越短越好，所有作 业必须在洁净窗中完成。
➢ 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 。
POCl3磷扩散原理
➢ 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。
磷扩散
PN结——太阳电池的心脏
扩散的目的：形成PN结
PN结的制造
➢ 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。
扩散装置示意图
压缩空气O2N2 (1.2) N2 (3.4)
➢ 3、源瓶要严加密封，实施“双人双锁”制，即工艺， 制造员工各一 把，换源时通知巡检，然后才可以更换。 PoCl3会与水反应生成P2O5和HCl，所以发现PCl3出现 淡黄色时就不可以再去使用了。磷扩散系统应保持干燥， 如果石英管内有水气存在就会使P2O5水解偏磷酸，使 管道内出现白色沉积物和在粘滞液体，另外偏磷酸会落 到硅片上污染硅片 。
➢ 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：
5POCl 600C3PCl P O
3
5
25
2P O 5Si 5SiO 4P
25
2
POCl3磷扩散原理
➢ 由的上氧面（O反2应）式参可与以其看分出解，是P不O充Cl分3热的分，解生时成，的如P果Cl没5是有不外易来分 解的，并且对硅有腐蚀作用，破坏硅片的表面状态。但在 有氯外气来（OCl22存）在其的反情应况式下如，下P：Cl5会进一步分解成P2O5并放出
受控 ➢ 工艺完成后点击返回按钮退回手动操作屏 ➢ 退出系统，关机
➢
确认四探针保持水平 ➢ 调整电流值到4.530后将“I”指示灯切换成“R。/P”状态
扩散基本工艺流程
➢ 隔2小时校准电流一次
➢
读取瞬间数值记录于表格中
➢
点击上升按钮
➢
等针头到达上升位置时取出硅片
➢
将超范围片取出作返工片处理,并记录下数量和 在炉中所处位置
扩散基本工艺流程
➢ 进行工艺参数的调整确保方块电阻受控（对应所 在位置进行温度的调节，偏低降温、偏高升温）
开窗取硅片
对扩散传递窗进行确认
➢
硅片是否甩干 NO 退回清洗间重新甩干
➢ YES ➢ 将硅片取出放置于洁净工作台
➢
关闭窗口
➢
调节真空大小使用真空吸笔进行装片 每槽装2片
扩散基本工艺流程
➢ 核对硅片数量是否与流程卡上一致
➢
填写流程卡上流入碎片，差异和流入合格品数三项
➢
将空盒及时退还清洗间并将碎片收集放好（面积大于 1/2的单独放置）
POCl3是目前磷扩散用得较多的一种杂质源 ➢ 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。
➢ POCl3在高温P下O（C>l630磷0℃扩）分散解生原成理五氯化磷（PCl5） 和五氧化二磷（P2O5），其反应式如下： 5POCl 3 600 C3PCl 5 P2O5
4PCl 5O 过 量O2 2P O 10Cl
5
2
25
2
➢ 生可P定C成见流l5对的，量硅P在的2片O磷氧5表又扩气面进散。的一时腐步，蚀与为作硅了用作促，用使必，PO须生C在l成3充通Si分O氮2的气和分的磷解同原和时子避通，免入由一此
POCl3磷扩散原理
➢ 在有氧气的存在时，POCl3热分解的反应式为：
➢
使用石英舟叉将满舟从桨上取下，放置于卸片台上冷却
➢
从一舟上用吸笔均匀取出5片硅片待测方块电阻
➢
打开四探针测试台和测试仪的电源
扩散基本工艺流程
➢ 初次测量时需预热一段时间
➢
将电流档次从0.1改成10
➢
使“R。” “I” “EXCH.1”显示灯亮
➢
将硅片放置于测试台白线内
➢
点击下降按钮使针头平压在硅片上
➢
将装好硅片的石英舟用舟叉放置于桨臂上
➢
用石英舟叉将挡板放置于桨的末端
➢ 检查源瓶液位的变化量
戴好防护用品进行检查
扩散基本工艺流程
➢ 点击工艺运行，选择所需工艺进行扩散
➢
扩散时对视图切换进行随时监视，确保温度和流量受控
➢
工艺完后点击返回按钮退回手动操作状态
➢
使用石英舟叉将挡板取下放置于玻璃上，注意不要放在 桨进出的轨迹上
➢
将合格硅片卸入纸盒中
➢
将卸片时产生的碎片按是否大于1/2分开放置
➢
做好岗位5S工作
➢
清点合格电池片的数量将本工序流程卡余项完成
扩散基本工艺流程
➢ 硅片和流程卡一起放入扩散传递出口 ➢ 对传递窗进行确认.
扩散炉开机流程
➢ 开启电源进入WIN界面 ➢ 键入初始密码AAAAA 进入程序 ➢ 点击数据编辑按钮进入工艺编辑屏编辑所需工艺 ➢ 点击存盘退出，返回主操作屏 ➢ 点击工艺运行选择所需工艺进行扩散 ➢ 扩散时对视图切换进行随时监视确保温度和流量
扩散注意点：
➢ 4、禁止每台扩散炉四进四出。
➢ 5、在正常运行工艺时,舟在前进，切记不可 以开《断点启动》。否则舟会停止在半空中，在 做磷扩散。
➢ 6、扩散间传递窗的里外两扇门不能同时打开， 开门时不能用力过大，防止传递窗门破裂，绝不 允许通过传递窗进行交谈。
扩散基本工艺流程
➢ 打开扩散传递窗
➢
气路图
扩散炉总体结构
➢ 控制部分、推舟净化部分、电阻加热炉部分、 气源度 ➢ 扩散温度 ➢ 扩散时间
太阳电池磷扩散方法
１．三氯氧磷（POCl3）液态源扩散 ２．喷涂磷酸水溶液后链式扩散 ３．丝网印刷磷浆料后链式扩散
本公司目前采用的是第一种方法。
POCl3 简介
扩散注意点：
➢ 1、必须保证扩散间的工艺卫生,所有工夹具必须永远 保持干净的状态,(包括TEFLON夹子,石英舟，舟叉，炭 化硅桨)扩散间洁净度小于一万级.
➢ 2、任何用具不得直接与人体或者其他未经过清洗的 表面接触，石英舟或石英舟叉应放置在清洗干净的玻璃 表面上，sit桨暴露在空气中的时间应越短越好，所有作 业必须在洁净窗中完成。