專利名稱：測量硅片少子壽命的表面處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種測量P型太陽能級晶體硅硅片少子壽命的表面處理方法，尤其是一種測量硅片少子壽命的表面處理方法。
背景技術：
少數(shù)載流子壽命是硅晶體材料的一項重要參數(shù)，它與晶體硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率有著直接關系。因此，測量晶體硅體內(nèi)的少數(shù)載流子壽命是在生產(chǎn)之前對硅原材料進行質(zhì)量檢測和在研究過程中進行性能分析的重要手段。目前測量硅片少子壽命的方法很多，如光電導衰減法、表面光電壓法等，但由于微波光電導衰減法(μ-PCD)操作簡單且測試精度滿足檢測要求而在工業(yè)上得到廣泛應用。晶體硅的少子壽命，是不同復合機制的綜合結果，最終測量的少子壽命實際上是整個樣品的有效壽命，它是發(fā)生在硅片表面、體內(nèi)所有復合疊加的凈結果，因此為了得到硅片的真實體壽命必須利用鈍化方法降低表面復合的影響。硅片表面鈍化方法主要有化學鈍化和物理鈍化，化學鈍化主要包括氫氟酸鈍化、碘酒/乙醇鈍化，由于碘酒/乙醇鈍化易操作、成本低、鈍化效果明顯而得到廣泛利用。利用碘酒/乙醇鈍化方法時普遍采用以下工藝處理硅片表面RCA溶液漂洗一化學拋光一硫酸雙氧水溶液漂洗一氫氟酸漂洗。經(jīng)過此工藝處理的硅片進行碘酒鈍化后其穩(wěn)定性較差，給測試結果帶來了不確定因素。合理的表面處理方法能夠改善碘酒/乙醇鈍化方法的穩(wěn)定性，提高測試精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提出一種硅片的表面處理工藝，適合碘酒/乙醇鈍化法測量P型硅片的少子壽命，克服碘酒/乙醇鈍化法在測量P型硅片的少子壽命時出現(xiàn)的以下缺點鈍化穩(wěn)定性差、測試過程中不確定因素多。本發(fā)明所采用的技術方案為一種測量硅片少子壽命的表面處理方法，包括以下步驟1)將原生硅片浸入RCAI溶液中漂洗，去除硅片表面附著的顆粒、油污和金屬雜質(zhì)；2)將漂洗后的硅片置于HF酸溶液中清洗；3)將清洗后硅片浸入RCAII溶液中漂洗，去除硅片表面殘留的鈉、鐵、鎂和鋅等金屬污染物；4)將漂洗后硅片浸入由氫氟酸、硝酸混合去離子水制得的酸性漂洗液中浸泡；5)將浸泡后硅片置于去離子水中漂洗后用氮氣吹干；6)將吹干后硅片置于氟化銨溶液中浸泡；7)將浸泡后硅片再次置于去離子水中漂洗后用氮氣吹干；8)上述樣片用碘酒鈍化后密封，利用μ -PCD法進行少子壽命測試。具體的說，所述的步驟1)中的漂洗溫度為70-80°C，時間為5min-10min。
所述的步驟2)中的清洗液為去離子水稀釋濃度為49 %的氫氟酸而得溶液；HF溶液配比VS氟酸V去離子水=1 00-60)，漂洗時間為10S-20S。所述的步驟3)中漂洗溫度為70-80°C，時間為5min-10min。所述的步驟4)中是將原生硅片浸入由質(zhì)量百分比為47%-49%的氫氟酸， 65% -68%的硝酸混合去離子水制得的酸性漂洗液中漂洗，時間為lmin-3min，酸性漂洗液配比為Va氟酸V硝酸V去離子水=(1-1. 5) (2-4.5) (1.7-3.0)。所述的步驟6)中氟化銨溶液濃度為40% -50%，浸泡時間為lmin-5min。所述的步驟8)中的碘酒濃度為0. 01-0. 05mol/L。本發(fā)明的有益效果是克服了碘酒/乙醇鈍化法在測量ρ型硅片的少子壽命時出現(xiàn)的鈍化穩(wěn)定性差、測試過程中不確定因素多等缺點，使得碘酒鈍化的穩(wěn)定性得到明顯提
尚ο
具體實施例方式實施例采用電阻率為0.5-3. Oohmcm，厚度為170-200 μ m的P型單晶硅硅片。P型單晶硅硅片采用本發(fā)明方法處理硅片表面第一步、漂洗將原生硅片浸入RCAI溶液中漂洗，溫度為80°C，時間為10min，RCAI
溶液配比為V氨水V雙氧水ν去訂水=1 :1:5;第二步、清洗將漂洗后的硅片置于HF酸溶液中清洗；氫氟酸溶液配比=Vsfw V 去離子水=1 50，時間為15s ；第三步、漂洗將原生硅片浸入RCAII溶液中漂洗，溫度為80°C，時間為lOmin， RCAII溶液配比為V鹽酸V雙氧水V去訂水=1 :1:6;第四步、化學拋光將吹干硅片浸入由質(zhì)量百分比為47的氫氟酸，65%的硝酸混合去離子水制得的酸性漂洗液中浸泡，時間為lmin，酸性漂洗液配比為Vsfw: Ntm Viis
子水=1 · 2 · 1. 7 ；第五步、干燥將漂洗后的硅片置于去離子水中漂洗后用氮氣吹干；第六步、漂洗將吹干后硅片置于質(zhì)量分數(shù)為45%的氟化銨(NH4F)溶液中浸泡， 時間為:4min ；第七步、干燥將漂洗后的硅片置于去離子水中漂洗后用氮氣吹干；第八步、測試上述樣片用濃度為0. 04mol/L的碘酒鈍化后密封，利用μ -PCD法進行少子壽命測試。經(jīng)本發(fā)明處理的P型單晶硅硅片，進行碘酒鈍化后測試其少子壽命，結果如表1所
示
權利要求
1.一種測量硅片少子壽命的表面處理方法，其特征在于包括以下步驟1)將原生硅片浸入RCAI溶液中漂洗，去除硅片表面附著的顆粒、油污和金屬雜質(zhì)；2)將漂洗后的硅片置于HF酸溶液中清洗；3)將清洗后硅片浸入RCAII溶液中漂洗，去除硅片表面殘留的鈉、鐵、鎂和鋅等金屬污染物；4)將上述硅片浸入由氫氟酸、硝酸混合去離子水制得的酸性漂洗液中浸泡；5)將浸泡后硅片置于去離子水中漂洗后用氮氣吹干；6)將吹干后硅片置于氟化銨溶液中浸泡；7)將浸泡后硅片再次置于去離子水中漂洗后用氮氣吹干；8)上述樣片用碘酒鈍化后密封，利用-PCD法進行少子壽命測試。
2.如權利要求1所述的測量硅片少子壽命的表面處理方法，其特征在于所述的步驟 1)中的漂洗溫度為70_80°C，時間為5min-10min，RCAI溶液配比為 V雙氧水V去離子水 =1:1:5。
3.如權利要求1所述的測量硅片少子壽命的表面處理方法，其特征在于所述的步驟2) 中的清洗液為去離子水稀釋濃度為49%的氫氟酸而得溶液；HF溶液配比 V去離子水= 1 (40-60)，漂洗時間為 10s-20s。
4.如權利要求1所述的測量硅片少子壽命的表面處理方法，其特征在于所述的步驟 3)中漂洗溫度為70_80°C，時間為5min-10min，RCAII溶液配比為乂氨水V雙氧水V去離子氷= 1:1:6。
5.如權利要求1所述的測量硅片少子壽命的表面處理方法，其特征在于所述的步驟4) 中是將原生硅片浸入由質(zhì)量百分比為47% -49%的氫氟酸，65% -68%的硝酸混合去離子水制得的酸性漂洗液中漂洗，時間為lmin-Siiin，酸性漂洗液配比為V纖酸Vim Y去離子氷= (1-1.5) (2-4.5) (1.7-3.0)。
6.如權利要求1所述的測量硅片少子壽命的表面處理方法，其特征在于所述的步驟 6)中氟化銨溶液濃度為40% -50%，浸泡時間為lmin-5min。
7.如權利要求1所述的測量硅片少子壽命的表面處理方法，其特征在于所述的步驟 8)中的碘酒濃度為0.01-0. 05mol/L。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種測量硅片少子壽命的表面處理方法，包括以下步驟1)將原生硅片浸入RCAI溶液中漂洗，去除硅片表面附著的雜質(zhì)；2)將漂洗后的硅片置于HF酸溶液中清洗；3)將清洗后硅片浸入RCAII溶液中漂洗，去除硅片表面殘留的金屬污染物；4)將漂洗后硅片浸入由氫氟酸、硝酸混合去離子水制得的酸性漂洗液中浸泡；5)將浸泡后硅片置于去離子水中漂洗后用氮氣吹干；6)將吹干后硅片置于氟化銨溶液中浸泡；7)將浸泡后的硅片再次置于去離子水中漂洗后用氮氣吹干；8)上述樣片用碘酒鈍化后密封，利用μ-PCD法進行少子壽命測試。將硅片經(jīng)本發(fā)明處理后進行少子壽命測試，結果碘酒鈍化的穩(wěn)定性得到明顯提高。
文檔編號G01N1/34GK102364322SQ20111018308
公開日2012年2月29日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權日2011年6月30日
發(fā)明者劉振淮, 張馳, 熊震, 王梅花, 黃振飛 申請人:常州天合光能有限公司