Ikhtisar Teknologi

Konten di bawah ini dibagikan hanya untuk referensi. Jika ada pelanggaran teknis atau panduan yang salah, jangan ragu untuk menghubungi penulis untuk penghapusan atau koreksi.

Apa itu sel TBC?

TBC adalah singkatan dari TOPCon Back Contact. Ini menggabungkan pasivasi TOPCon (oksida terowongan ditambah polisilikon) dengan struktur kontak belakang interdigitated IBC, sehingga orang juga menyebutnya sel POLO-IBC.

Ini mengintegrasikan secara mendalam pasivasi oksida terowongan / poli-Si TOPCon dengan tata letak kontak belakang IBC. Hasilnya adalah pasivasi belakang yang kuat dari TOPCon ditambah keuntungan IBC tanpa bayangan garis kisi depan, dengan semua pengumpulan arus dipindahkan ke belakang. Hasilnya adalah tegangan sirkuit terbuka yang lebih tinggi dan arus sirkuit pendek yang lebih tinggi. Ini adalah salah satu jalur efisiensi tinggi tipe-N utama untuk generasi berikutnya.

Keunggulan inti

• Tidak ada garis kisi logam depan, sehingga kehilangan bayangan depan dihilangkan dan Isc meningkat

• Pasivasi terowongan TOPCon mengurangi rekombinasi belakang dan meningkatkan Voc

• Tata letak kontak belakang P/N interdigitated mengoptimalkan jalur pengumpulan pembawa dan memotong resistansi seri

• Dibandingkan dengan TOPCon standar dan IBC standar, ini menyeimbangkan kualitas pasivasi dan integrasi struktural

• Kompatibel dengan sebagian besar peralatan inti pada lini tipe-N yang ada, sehingga proses dapat ditingkatkan secara bertahap

Perbandingan dengan sel konvensional

• TOPCon standar: bayangan garis kisi depan, pasivasi TOPCon area penuh di bagian belakang

• IBC standar: struktur kontak belakang, tetapi pasivasi bergantung pada silikon oksida / silikon nitrida, tanpa pasivasi tunnel poly-Si

• TBC (POLO-IBC): struktur kontak belakang IBC ditambah pasivasi tunnel TOPCon terintegrasi, sehingga struktur dan pasivasi dioptimalkan

Ikhtisar Alur Proses Lengkap

Wafer masuk → pra-pembersihan / penghilangan kerusakan gergaji → deposisi oksida tunnel belakang + poly-Si (LPCVD) → deposisi mask SiN belakang → pembukaan laser belakang pertama (area boron) → doping boron (p-poly) → pembukaan laser belakang kedua (area fosfor) → doping fosfor (n-poly) → pembersihan untuk menghilangkan difusi bungkus / BSG / PSG → deposisi film pasivasi belakang → pencetakan mask lilin untuk melindungi bagian belakang → texturing depan + etsa isolasi P/N → deposisi film pasivasi anti-refleksi SiN depan dan belakang → pencetakan layar elektroda logam belakang → firing → uji listrik → sortir dan pengepakan

Spesifikasi Proses Detail

3.1 Pembersihan dan pemolesan (pra-pembersihan + penghilangan kerusakan gergaji)

Tujuan: menghilangkan lapisan kerusakan gergaji, kotoran logam permukaan, partikel dan minyak; memoles wafer satu atau dua sisi untuk mendapatkan basis silikon yang bersih dan rata serta menjaga deposisi lapisan tunnel selanjutnya seragam.

Peralatan utama: jalur pembersihan dan pemolesan basah inline, tangki pemolesan alkali, tangki pembersihan asam.

Bahan kimia utama: alkali kuat (NaOH/KOH), HF, HCl, IPA, aditif texturing, surfaktan.

Item pemantauan utama:

• Kehilangan berat pemolesan: timbangan elektronik

• Reflektansi permukaan: penguji reflektansi

• Masa pakai pembawa minoritas iVoc: penguji masa pakai transien WCT-120

• Pencitraan rekombinasi pembawa: penguji PL (R3-PL)

• Kekasaran dan kebersihan permukaan: mikroskop optik

Kontrol kualitas: kerusakan gergaji terhapus sepenuhnya, tidak ada noda atau langkah pada permukaan, kehilangan berat seragam, tidak ada penurunan masa pakai yang jelas.

3.2 Deposisi oksida tunnel + poly-Si

Tujuan: menumbuhkan oksida tunnel ultra-tipis (SiO₂) kemudian lapisan poly-Si intrinsik di bagian belakang wafer, membentuk struktur pasivasi inti TOPCon untuk pasivasi medan dan kimia yang kuat serta rekombinasi belakang rendah.

Peralatan utama: tabung LPCVD.

Sumber gas: SiH₄, O₂, N₂ (pembawa / pembersih).

Item utama:

• Ketebalan Poly-Si: pengukur ketebalan poli, ellipsometer

• Ketebalan oksida terowongan: ECV, ellipsometer

• iVoc (WCT-120)

• Keseragaman PL

• Resistansi lembaran (pemantauan poli intrinsik sebelum doping)

Kontrol kualitas: oksida ultra-tipis dan seragam, poli-Si padat dan bebas lubang jarum, konsistensi ketebalan yang baik di seluruh wafer.

3.3 Deposisi masker SiN belakang

Tujuan: mendepositkan lapisan silikon nitrida (SiNₓ) yang padat pada poli-Si intrinsik sebagai masker penghalang untuk langkah pembukaan laser dan doping selanjutnya, memungkinkan zona doping selektif.

Peralatan utama: PECVD.

Sumber gas: SiH₄, NH₃, N₂.

Item kunci: ketebalan SiN (ellipsometer spektroskopi), indeks bias dan keseragaman, iVoc, keseragaman PL.

Kontrol kualitas: masker padat, tanpa lubang jarum, ketebalan seragam untuk menjamin isolasi doping.

3.4 Pembukaan laser belakang pertama (jendela difusi boron)

Tujuan: secara selektif menghilangkan masker SiN di atas area difusi boron dengan ablasi laser lokal sambil mempertahankan poli-Si intrinsik di bawahnya, membuka jendela untuk poli tipe-p selanjutnya.

Peralatan utama: sistem pembukaan laser serat / nanodetik atau pikodetik, alat pemolaan laser presisi tinggi.

Penyesuaian proses: atur daya laser, frekuensi pengulangan, kecepatan pemindaian, dan tumpang tindih titik sehingga hanya masker SiN atas yang dihilangkan dan poli-Si intrinsik di bawahnya tidak rusak, menjaga basis pasivasi tetap utuh.

Karakterisasi kunci: pemeriksaan mikroskop optik terhadap bentuk alur, integritas tepi, dan apakah lapisan poli terbakar.

3.5 Doping boron belakang (p-poli)

Tujuan: mendifusikan boron ke dalam poli-Si intrinsik di area yang dibuka untuk mengubahnya menjadi poli tipe-p yang didoping berat (p-poli), sambil membentuk BSG di permukaan. BSG kemudian bertindak sebagai masker penghalang alami untuk difusi fosfor.

Peralatan utama: tungku difusi boron tabung.

Media proses: sumber cair BBr₃; lingkungan O₂, N₂.

Karakterisasi kunci: resistansi lembaran zona-p, keseragaman doping, integritas cakupan BSG, keseragaman doping PL.

Kontrol kualitas: doping boron yang cukup, resistansi lembaran seragam, BSG kontinu dan lengkap tanpa celah lokal.

3.6 Pembukaan laser belakang 3,6 detik (jendela difusi fosfor)

Tujuan: menghilangkan sisa masker SiN untuk mengekspos polisilikon intrinsik yang tidak didoping sebagai zona doping fosfor tipe-n, sambil menjaga lapisan BSG yang sudah terbentuk tetap utuh dari kerusakan laser.

Peralatan utama: sistem pembukaan / pola laser.

Fokus proses: kontrol energi laser yang presisi untuk menghindari tembusnya lapisan BSG, menjaga batas isolasi yang bersih antara zona P dan N.

3.7 Doping fosfor belakang (n-poly)

Tujuan: mendifusikan fosfor ke polisilikon intrinsik jendela kedua untuk membentuk polisilikon yang didoping berat tipe-n (n-poly). BSG yang terbentuk pada langkah sebelumnya berfungsi sebagai masker penyelarasan sendiri, menghalangi fosfor berdifusi ke area p-poly dan mencapai isolasi sendiri zona P/N.

Peralatan utama: tungku difusi fosfor tabung.

Media proses: sumber cair POCl₃; lingkungan O₂, N₂.

Prinsip utama: sisa BSG bertindak sebagai penghalang difusi alami dan menghentikan kontaminasi fosfor pada area p-poly. Setelah difusi fosfor, BSG sebagian berubah menjadi oksida campuran boron-fosfor, yang semakin memperkuat isolasi.

Karakterisasi kunci: resistansi lembar zona-n, isolasi batas P/N, pemantauan tren kebocoran.

3.8 Pembersihan untuk menghilangkan difusi melingkar (penghilangan BSG/PSG)

Tujuan: menghilangkan secara kimia semua BSG, PSG, dan residu permukaan, serta menghilangkan lapisan doping tepi dan melingkar untuk menghindari kebocoran tepi.

Peralatan utama: jalur pembersihan basah inline.

Bahan kimia utama: terutama HF, ditambah aditif asam dan sistem asam buffer.

Pembantu proses: hembusan udara kering bersih, pengeringan udara panas.

Kontrol kualitas: kaca oksida terhapus sepenuhnya, permukaan bersih tanpa residu, tidak ada residu melingkar di tepi.

3.9 Deposisi film pasivasi pelindung SiN belakang

Tujuan: mendepositkan film pasivasi pelindung SiN pada struktur polisilikon P/N interdigitasi belakang untuk mempasivasi dan melindungi area kontak belakang serta memblokir serangan kimia pada langkah selanjutnya.

Peralatan utama: PECVD.

Sumber gas: SiH₄, NH₃, N₂.

Karakterisasi: ketebalan SiN, indeks bias, keseragaman film.

3.10 Pelapisan masker lilin belakang (masker pelindung)

Tujuan: melapisi bagian belakang sepenuhnya dengan lapisan pelindung lilin melalui sablon untuk melindungi struktur kontak belakang P/N dan film SiN yang telah dibentuk, mencegah etsa depan selanjutnya menyerang lapisan fungsional belakang.

Peralatan utama: printer sablon (stasiun pencetakan lilin).

Fokus kontrol: pencetakan lilin lengkap, tidak ada cetakan yang terlewat, tidak ada lubang jarum, penyegelan tepi yang baik sehingga bagian belakang tetap terlindungi selama proses.

3.11 Etsa kimia depan + pengupasan dan pembersihan lilin

Tujuan:

1. Menghilangkan doping berlebih dan lapisan kerusakan pada permukaan depan wafer

2. Mengtekstur permukaan depan untuk membentuk permukaan piramida dan mengurangi refleksi depan

3. Mencapai isolasi tepi antara zona P dan N belakang melalui etsa lateral untuk mengurangi kebocoran tepi

4. Terakhir, mengupas masker lilin belakang untuk mengekspos struktur kontak belakang yang lengkap

Peralatan utama: jalur etsa basah dan tekstur inline dua sisi.

Bahan kimia utama: alkali kuat (NaOH), HF, aditif tekstur, etsa buffer.

Sumber gas: udara bertekanan bersih, hembusan N₂.

Kontrol kualitas: tekstur depan seragam, morfologi piramida yang memenuhi syarat, isolasi P/N yang tepat, tidak ada jalur kebocoran, pengupasan lilin bersih tanpa residu.

3.12 Film pasivasi anti-refleksi SiN depan dan belakang

Tujuan: mendepositkan film pasivasi anti-refleksi SiN di depan untuk anti-refleksi dan pasivasi permukaan; menambahkan dan mengoptimalkan film pasivasi belakang untuk lebih meningkatkan pasivasi dan keandalan.

Peralatan utama: PECVD.

Sumber gas: SiH₄, NH₃, N₂.

Karakterisasi: ketebalan film depan dan belakang, indeks bias, masa pakai pembawa minoritas, reflektansi.

3.13 Pencetakan dan pembakaran elektroda belakang

Tujuan: mencetak elektroda perak-aluminium di zona P belakang dan elektroda perak di zona tipe-n poli untuk membentuk elektroda positif dan negatif kontak belakang interdigitated, kemudian menggunakan pembakaran suhu tinggi untuk membentuk kontak ohmik antara logam dan poli-Si yang didoping.

Peralatan utama: printer sablon kontak belakang khusus, tungku pembakaran inline.

Langkah kunci: pencetakan penyelarasan pola elektroda belakang → pengeringan → pembakaran suhu tinggi (membentuk kontak ohmik).

3.14 Inspeksi dan penyortiran akhir

Proses konten: Inspeksi EL (cacat, retak mikro, kebocoran), uji kelistrikan IV (Voc, Isc, FF, Eff), inspeksi tampilan, grading dan sortasi, pengepakan dan pergudangan.

Peralatan inspeksi: Tester EL, tester IV, stasiun inspeksi tampilan.

Tantangan Utama dan Apa yang Harus Difokuskan

Apa bagian sulit dari teknologi TBC, dan ke mana perhatian harus diarahkan?

• Mengontrol keseragaman ketebalan oksida terowongan ultra-tipis itu sulit

• Dua langkah pembukaan laser membutuhkan akurasi penyelarasan yang sangat tinggi

• Menjaga masker self-aligned BSG tetap utuh adalah inti dari proses

• Etching isolasi interdigitated P/N rentan terhadap kebocoran tepi

• Pencetakan elektroda kontak belakang membutuhkan akurasi penyelarasan yang lebih tinggi daripada sel konvensional

• Mengelola penurunan masa pakai pembawa minoritas di seluruh aliran itu sulit

Parameter SPC kunci yang harus dipantau

• Ketebalan oksida terowongan dan ketebalan poli-Si

• Morfologi bukaan laser dan deviasi penyelarasan untuk kedua langkah

• Keseragaman resistansi lembaran dari difusi boron dan fosfor

• iVoc dan masa pakai pembawa minoritas PL dilacak di seluruh aliran

• Reflektansi depan dan morfologi tekstur

• Retak mikro EL, kebocoran, dan status isolasi tepi

Pandangan Ooitech

TBC hidup atau mati pada detailnya, dan masker self-aligned BSG adalah pahlawan yang tenang di sini karena memungkinkan zona fosfor dan boron mengatur diri mereka sendiri tanpa langkah masker ketiga. Yang paling kami perhatikan di jalur modul adalah bagaimana sel kontak belakang bertegangan tinggi ini berperilaku di hilir dalam stringing dan laminasi, karena metalisasi semua-belakang mereka mengubah permainan interkoneksi. Jika Anda ingin melihat jalur modul N-type yang berjalan, saluran YouTube kami www.youtube.com/ooitech memiliki rekaman pabrik yang layak ditonton.