專利名稱：用于少子壽命測量的硅片表面處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于少子壽命測量的硅片表面處理方法。
背景技術(shù)：
少數(shù)載流子壽命是硅晶體材料的ー項(xiàng)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(guān)系。晶體硅的少子壽命，是不同復(fù)合機(jī)制的綜合結(jié)果，最終測量的少子壽命實(shí)際上是整個(gè)樣品的有效壽命，它是發(fā)生在硅片表面、體內(nèi)所有復(fù)合疊加的凈結(jié)果。目前線切割硅片的厚度在200μ m以下，隨著切割技術(shù)的進(jìn)步，硅片厚度逐漸降低，表面復(fù)合的影響越來越大，最終測得硅片的少子壽命受表面的影響也越來越大，不利于反映硅片真實(shí)的晶體質(zhì)量。為了降低硅片表面復(fù)合速率的影響，目前常用的處理方法是化學(xué)拋光，化學(xué)拋光主要包括堿液拋光(80°C，20%Na0H)和酸液拋光(Vhf: Vhn03=I : 3)，堿液拋光化學(xué)反應(yīng)速率相對較慢，腐蝕速率易控但堿液屬于各向異性腐蝕，堿液拋光后硅片表面存 在不同深度腐蝕坑；酸液拋光屬于各向同性腐蝕，但反應(yīng)較為劇烈腐蝕速率較為難以控制，且化學(xué)拋光過程中利用的不同化學(xué)試劑污染環(huán)境同時(shí)對人體有傷害，因此探索合適的硅片表面處理方法有利于降低表面復(fù)合的影響、提高測試精度，從而便于硅晶體材料的研究和晶體質(zhì)量的改善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于少子壽命測量的硅片表面處理方法，降低硅片表面復(fù)合速率，使得硅片少子壽命值更接近于體壽命，提高硅片少子壽命的測試精度。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種用于少子壽命測量的硅片表面處理方法，包括以下步驟I)粗拋利用物理方法拋光原生硅片，去除硅片在切割過程中產(chǎn)生的損傷層；2)精拋將粗拋后的硅片采用的拋光液進(jìn)行精拋，拋光液為粒徑尺寸O. 4 μ m-ι μ m的金剛砂懸浮液，拋光后表面粗糙度Ra為0. 02 μ m-0. 06 μ m，去除步驟I殘留的微損傷層；3)清洗將精拋后的硅片用去離子水清洗，去除殘留的拋光液后烘干；4)漂洗；5)干燥；6)鈍化。進(jìn)ー步地，步驟I中，通過粗拋去除損傷層厚度為10μπι-30μπι，拋光后表面粗糙度 Ra 為0. 04μπι-1· Ομ ，粗拋砂紙為 1000#_4000#，時(shí)間為:2min_10min。為保證精拋的效果，優(yōu)選，步驟2中，拋光液為粒徑尺寸0.4 μ m-Ι μ m的金剛砂懸浮液，拋光時(shí)間為2min-8min,去除損傷層厚度為4μηι-10μηι。為保證漂洗的效果，盡可能去除表面雜質(zhì)離子，優(yōu)選，步驟4中，將上述硅片先后浸入RCAI和RCAII溶液中漂洗。進(jìn)ー步地，步驟5中，將漂洗后的硅片置于去離子水中漂洗后用氮?dú)獯蹈?。為更好的降低表面態(tài)，提高測試精度，步驟6中利用等離子體氣相化學(xué)沉積法在娃片表面雙面沉積氮，氮化娃薄膜厚度為70nm—90nm。本發(fā)明的有益效果是通過合理的物理方法，提高硅片拋光質(zhì)量，并結(jié)合漂洗鈍化エ藝，使得測量結(jié)果更接近體于硅片的體壽命，提高了少子壽命的測試精度。
具體實(shí)施例方式一種用于少子壽命測量的硅片表面處理方法，包括以下步驟I)粗拋利用物理方法拋光原生硅片，去除硅片在切割過程中產(chǎn)生的損傷層，通過 粗拋去除損傷層的厚度為 ο μ m-30 μ m,拋光后表面粗糙度Ra為0· 04 μ m-1. O μ m,粗拋砂紙為 1000#-4000#，時(shí)間為2min-10min。2)精拋將粗拋后的硅片采用的拋光液進(jìn)行精拋，拋光液為粒徑尺寸O. 4 μ m-ι μ m的金剛砂懸浮液，拋光后表面粗糙度Ra為0. 02 μ m-0. 06 μ m,拋光時(shí)間為2min-8min,去除損傷層厚度為4 μ m-10 μ m, 3D顯微鏡1000倍率下觀測硅片表面無劃痕。3)清洗將精拋后的硅片用去離子水清洗，去除殘留的拋光液后烘干。4)漂洗將上述硅片先后浸入RCAI和RCAII溶液中漂洗，去除表面雜質(zhì)離子，RCAI溶液的溶液配比為VNH3. H20 VH202 : VDI_water=l :1:5, RCAII溶液的溶液配比為
Vhci : Vh202 : Vdトwater-1 : I : 6。5)干燥將漂洗后的硅片置于去離子水中漂洗后用氮?dú)獯蹈伞?)鈍化利用等離子體氣相化學(xué)沉積法(PECVD)在硅片表面雙面沉積氮化硅薄膜，等離子體氣相化學(xué)沉積所用氣源為硅烷和氨氣混合氣，沉積時(shí)間為7min-10min，氮化娃薄膜厚度為70nm_90nm。經(jīng)本發(fā)明處理的P型多晶硅硅片，進(jìn)行拋光后測試其少子壽命，結(jié)果如表I所示表一.娃片少子壽命
權(quán)利要求
1.一種用于少子壽命測量的硅片表面處理方法，其特征是包括以下步驟 1)粗拋利用物理方法拋光原生硅片，去除硅片在切割過程中產(chǎn)生的損傷層； 2)精拋將粗拋后的硅片采用的拋光液進(jìn)行精拋，拋光液為粒徑尺寸O.4 μ m-Ι μ m的金剛砂懸浮液，拋光后表面粗糙度Ra為0. 02 μ m-0. 06 μ m,去除步驟I殘留的微損傷層； 3)清洗將精拋后的硅片用去離子水清洗，去除殘留的拋光液后烘干； 4)漂洗； 5)干燥; 6)鈍化。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于少子壽命測量的硅片表面處理方法，其特征是步驟I中，通過粗拋去除損傷層厚度為10 μ m-30 μ m,拋光后表面粗糙度Ra為0· 04 μ m-1. O μ m,粗拋砂紙為1000#-4000#，時(shí)間為2min-10min。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于少子壽命測量的硅片表面處理方法，其特征是步驟2中，拋光時(shí)間為2min-8min,去除損傷層厚度為4μηι-10μηι。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于少子壽命測量的硅片表面處理方法，其特征是步驟4中，將上述硅片先后浸入RCAI和RCAII溶液中漂洗。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于少子壽命測量的硅片表面處理方法，其特征是步驟5中，將漂洗后的硅片置于去離子水中漂洗后用氮?dú)獯蹈伞?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于少子壽命測量的硅片表面處理方法，其特征是步驟6中利用等離子體氣相化學(xué)沉積法在硅片表面雙面沉積氮，氮化硅薄膜厚度為70nm-90nm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于少子壽命測量的硅片表面處理方法,包括以下步驟1)粗拋利用物理方法拋光原生硅片，去除硅片在切割過程中產(chǎn)生的損傷層；2)精拋將粗拋后的硅片采用的拋光液進(jìn)行精拋，拋光液為粒徑尺寸0.4μm-1μm的金剛砂懸浮液，拋光后表面粗糙度Ra為0.02μm-0.06μm，去除步驟1殘留的微損傷層；3)清洗將精拋后的硅片用去離子水清洗，去除殘留的拋光液后烘干；4)漂洗；5)干燥；6)鈍化。本發(fā)明的有益效果是通過合理的物理方法，提高硅片拋光質(zhì)量，并結(jié)合漂洗鈍化工藝，使得測量結(jié)果更接近體于硅片的體壽命，提高了少子壽命的測試精度。
文檔編號H01L21/304GK102709170SQ20121014063
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者付少永, 張馳, 熊震, 王梅花 申請人:常州天合光能有限公司