專利名稱：用于測試體壽命的硅片及其制作方法和體壽命測試方法
技術領域：
本發(fā)明涉及硅片體壽命測試技術領域，特別是一種用于測試體壽命的硅片及其制作方法和體壽命測試方法。
背景技術：
太陽電池所用硅片的體少子壽命，是太陽電池的關鍵參數之一。由于不可避免地存在表面復合，硅片的絕對體少子壽命通常很難得到，而是以有效少子壽命代替。有效少子壽命的測試步驟為，一般首先對硅片使用HF，碘酒或SiNx等進行較好的表面鈍化，隨后再使用uPCD或QssPC等方法進行少子壽命測試。
當表面鈍化做得非常好時，可以認為有效少子壽命接近于真實的體壽命，但前提是表面復合速率控制需控制得很低，所以這一方法通常得不到真正的體壽命。
另一種較為繁瑣的方法是變厚度法，既通過化學腐蝕改變硅片厚度，得到一系列不同厚度的硅片，然后分別測其有效壽命TaU_efT和厚度W，根據下面的公式(1)進行計算得到體壽命。
1/Tau_eff = 1/Tau_bulk+2S/W (1)
該方法的弊端在于(a)需盡量避免不同硅片間的少子壽命差異；(b)需確保不同硅片間的表面復合速率S —致。發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種用于測試體壽命的硅片及其制作方法和體壽命測試方法，更好的測試硅片的體壽命。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是一種用于測試體壽命的硅片，在同一片硅片的表面具有多個測試區(qū)域，每個測試區(qū)域的硅片厚度都不同。
一種用于測試體壽命的硅片的制作方法，在同一硅片的表面的不同測試區(qū)域鍍不同厚度的掩膜，然后在腐蝕液中腐蝕掩膜和硅片，直至掩膜全部被腐蝕，在硅片表面形成厚度不同的測試區(qū)域。
進一步地，掩膜為SiNx，在同一硅片的表面的不同測試區(qū)域鍍不同厚度的SiNx掩膜，然后在KOH腐蝕液中腐蝕SiNx掩膜和硅片，直至SiNx掩膜掩膜全部被腐蝕，再對硅片進行清洗，然后鍍SiNx鈍化膜并在高溫下燒結。
進一步地，鍍不同厚度的SiNx掩膜的方法為在待測試的硅片上分多次通過 PECVD鍍SiNx膜，在鍍SiNx膜時，通過PECVD擋板遮擋的方法控制不同區(qū)域鍍SiNx膜的次數，由此來控制不同區(qū)域SiNx掩膜的厚度。
一種測試硅片體壽命的方法，首先在待測試的同一硅片的表面形成厚度不同的測試區(qū)域，將該硅片作為用于測試體壽命的硅片，然后測試不同區(qū)域的有效少子壽命和該區(qū)域的硅片厚度，利用變厚法公式得到硅片的體壽命。
進一步地，采用權利要求2或3或4所述的方法制作用于測試體壽命的硅片。
進一步地，在同一硅片的表面的四個區(qū)域鍍上不同厚度的SiNx掩膜，然后在KOH 中進行堿腐蝕，在同一片硅片上得到厚度在80Um-160Um之間的四個厚度不同的區(qū)域。本發(fā)明的有益效果是在同一塊硅片上進行測試，便避免不同硅片之間的差異，得到絕對的體壽命Tau_bulk，節(jié)約成本。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖1是本發(fā)明的硅片的制作方法的示意圖；圖2是本發(fā)明的用于測試體壽命的硅片的結構示意圖；圖3是本發(fā)明的體壽命的測試圖；圖中，1.PECVD 擋板，2. SiNx 掩膜。
具體實施例方式本發(fā)明的目的，是在同一片硅片上，形成不同厚度的區(qū)域，然后分別測這些區(qū)域的有效少子壽命和厚度，從而利用變厚度法換算出體壽命。這樣就避免了不同硅片之間的差已升。SiNx對KOH等堿腐蝕液具有一定的抗腐蝕性。利用PECVD擋板1可以在同一片硅片的不同區(qū)域上鍍上不同厚度的SiNx掩膜2，然后在KOH溶液中腐蝕，這樣，由于SiNx掩膜 2的膜厚不一樣，不同區(qū)域的腐蝕深度也不一樣。所以，在同一片硅片上便得到不同厚度W， 但相同的Tau_bulk和S的區(qū)域，測試這些區(qū)域的有效壽命Tau_eff，便避免不同硅片之間的差異，得到絕對的體壽命Tau_bulk。一個具體的實施例子如下(1)在180um厚的ρ-Cz硅上進行板式的PECVD鍍SiNx膜，在整片硅片上形成厚度約20nm的SiNx掩膜2 ；(2)放置如圖1所示PECVD擋板1，材料為普通硅片，在做完步驟(1)的硅片上，用步驟(1)的工藝參數再進行一次SiNx鍍膜，這樣在鏤空的區(qū)域形成了 40nm厚的SiNx掩膜 2，其他區(qū)域的SiNx掩膜2厚度保持不變；(3)依次類推，分別放置鏤空區(qū)域不同PECVD擋板1進行SiNx鍍膜，便形成厚度約為20nm，40nm，60nm和80nm的四個膜厚不同的區(qū)域；(4)將做完步驟(3)的硅片在80°C，20%的KOH溶液中腐蝕30mins，由于不同厚度 SiNx掩膜2的阻擋效果不一，便在相應的區(qū)域形成不同的硅片厚度，分別約為80um，110um， 140um 禾口 160um ；(5)使用5%的HF在常溫下清洗做完步驟的硅片^iiins，并用去離子水清洗 3mins ；(6)前后表面鍍厚度為SOnm厚的SiNx鈍化膜并在高溫下燒結；(7)使用wctl20少子壽命測試儀，測試如圖2所示的硅片的4個不同區(qū)域的有效少子壽命tau_eff(i)和準確的硅片厚度W(i)；(8) (l/tau_eff vs 1/ff)作圖，根據變厚度法公式1，曲線斜率為2S，截距為1/ tau_bulk，如圖 3。
權利要求
1.一種用于測試體壽命的硅片，其特征是在同一片硅片的表面具有多個測試區(qū)域， 每個測試區(qū)域的硅片厚度都不同。
2.一種用于測試體壽命的硅片的制作方法，其特征是在同一硅片的表面的不同測試區(qū)域鍍不同厚度的掩膜，然后在腐蝕液中腐蝕掩膜和硅片，直至掩膜全部被腐蝕，在硅片表面形成厚度不同的測試區(qū)域。
3.根據權利要求2所述的用于測試體壽命的硅片的制作方法，其特征是所述的掩膜為SiNx，在同一硅片的表面的不同測試區(qū)域鍍不同厚度的SiNx掩膜，然后在KOH腐蝕液中腐蝕SiNx掩膜和硅片，直至SiNx掩膜掩膜全部被腐蝕，再對硅片進行清洗，然后鍍SiNx鈍化膜并在高溫下燒結。
4.根據權利要求3所述的用于測試體壽命的硅片的制作方法，其特征是鍍不同厚度的SiNx掩膜的方法為在待測試的硅片上分多次通過PECVD鍍SiNx膜，在鍍SiNx膜時，通過PECVD擋板遮擋的方法控制不同區(qū)域鍍SiNx膜的次數，由此來控制不同區(qū)域SiNx掩膜的厚度。
5.一種測試硅片體壽命的方法，其特征是首先在待測試的同一硅片的表面形成厚度不同的測試區(qū)域，將該硅片作為用于測試體壽命的硅片，然后測試不同區(qū)域的有效少子壽命和該區(qū)域的硅片厚度，利用變厚法公式得到硅片的體壽命。
6.根據權利要求5所述的測試硅片體壽命的方法，其特征是采用權利要求2或3或4 所述的方法制作用于測試體壽命的硅片。
7.根據權利要求6所述的測試硅片體壽命的方法，其特征是在同一硅片的表面的四個區(qū)域鍍上不同厚度的SiNx掩膜，然后在KOH中進行堿腐蝕，在同一片硅片上得到厚度在 80um-160um之間的四個厚度不同的區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明涉及硅片體壽命測試技術領域，特別是一種用于測試體壽命的硅片及其制作方法和體壽命測試方法。該用于測試體壽命的硅片，具有多個測試區(qū)域，每個測試區(qū)域的硅片厚度都不同。該硅片的制作方法在同一硅片的表面的不同測試區(qū)域鍍不同厚度的掩膜，然后在腐蝕液中腐蝕掩膜和硅片，直至掩膜全部被腐蝕。利用該硅片測試硅片體壽命的方法將該硅片作為用于測試體壽命的硅片，然后測試不同區(qū)域的有效少子壽命和該區(qū)域的硅片厚度，利用變厚法公式得到硅片的體壽命。本發(fā)明的有益效果是在同一塊硅片上進行測試，便避免不同硅片之間的差異，得到絕對的體壽命Tau_bulk，節(jié)約成本。
文檔編號H01L31/028GK102522436SQ20111045774
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權日2011年12月30日
發(fā)明者李中蘭, 楊陽 申請人:常州天合光能有限公司