[發(fā)明專利]單晶硅同心圓及黑角的檢測前預(yù)處理方法

有效

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• 申請日: 2018-09-03
• 公開（公告）號: CN109273377B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張浩強;楊紅濤;柳志強;楊建勇;焦鵬;李雙凱;李春輝
• 申請（專利權(quán)）人: 寧晉晶興電子材料有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 代理公司: 北京慕達星云知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 李冉

本發(fā)明涉及一種單晶硅同心圓的檢測前預(yù)處理方法，切取單晶硅頭部圓形的樣塊；將獲取的單晶硅頭部樣塊用金剛筆刻制出1/4圓以上的樣片；將獲取的樣片退火處理；將退火處理后的樣片經(jīng)過堿性溶液煮制；然后將煮制后的樣片浸泡到酸液中；將浸泡酸液后的樣片純水沖洗、晾干；將晾干的樣片進行樣片少子壽命測試。本發(fā)明還提供了一種單晶硅黑角的檢測前預(yù)處理方法，切取任一單晶硅尾部圓形樣塊；將獲取的單晶硅頭部樣塊用金剛筆刻制出1/3圓以上的樣片；將獲取的樣片酸性溶液腐蝕；將酸性溶液腐蝕后的樣片清洗酸液殘留；將清洗酸液殘留的樣片退火處理；將退火處理的樣片自然風干后，使用堿性溶液煮制；將煮制處理后的樣片進行少子壽命測試。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及直拉法單晶生長領(lǐng)域及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，更具體的說是涉及單晶硅同心圓及黑角的檢測前預(yù)處理方法。

背景技術(shù)

隨著單晶硅光伏產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，單晶硅產(chǎn)量逐年增加；而對于單晶硅光伏的轉(zhuǎn)換效率日漸提高，對單晶硅品質(zhì)要求越來越高。

而單晶硅的同心圓、黑角(黑邊)缺陷嚴重影響光伏的轉(zhuǎn)換效率；其中同心圓為：單晶硅片經(jīng)過EL測試儀測試，由于硅片內(nèi)部存在缺陷，測試時在硅片中心處呈圓環(huán)形，簡稱同心圓。同心圓產(chǎn)生原因在于：由于直拉法硅單晶生長過程中，間隙富集區(qū)與空位富集區(qū)之間會形成環(huán)狀區(qū)域，如果氧含量提高到一定水平，會形成空位氧缺陷環(huán)；空位氧缺陷環(huán)位置在晶體冷卻過程中會形成熱施主，影響少子壽命；而晶棒頭部氧含量偏高，一般空位氧缺陷環(huán)在晶棒頭部位置明顯。黑角為：單晶硅片經(jīng)過EL測試儀測試，由于硅片內(nèi)部缺陷，測試四個邊角發(fā)黑，簡稱黑角。黑角產(chǎn)生原因：單晶有氧熱處理過程中產(chǎn)生自間隙硅原子，從表面向體內(nèi)擴散形成氧化層錯，在晶棒尾部表現(xiàn)更明顯。其中EL測試儀為是一種太陽能電池或電池組件的內(nèi)部缺陷檢測設(shè)備。

單晶硅的同心圓及黑角缺陷容易導(dǎo)致單晶硅質(zhì)量變差，在單晶硅產(chǎn)品上形成色差等問題，嚴重影響了晶體硅和器件的性能，降低了硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率；目前沒有一種有效的檢測方式，判斷單晶硅樣件的同心圓及黑角缺陷。

因此，如何提供一種能夠檢測出單晶硅同心圓及黑角缺陷的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種單晶硅同心圓及黑角缺陷的檢測方法，能夠檢測出同心圓及黑角缺陷，提高單晶硅的出廠合格率。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供的單晶硅同心圓的檢測前預(yù)處理方法，包括以下步驟：

S1、切取單晶硅頭部圓形的樣塊；

S2、將S1中獲取的單晶硅頭部樣塊用金剛筆刻制出1/4圓以上的樣片；

S3、將S2中獲取的樣片退火處理；

S4、將S3中退火處理后的樣片經(jīng)過堿性溶液煮制；

S5、然后將S4中煮制后的樣片浸泡到酸液中；

S6、將S5浸泡酸液后的樣片經(jīng)純水沖洗、晾干；

S7、將S6中晾干的樣片進行樣片少子壽命測試。

經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開提供了一種單晶硅同心圓的檢測前預(yù)處理方法，在檢測之前進行退火處理，有利于單晶硅中雜質(zhì)(氧)的擴散，然后通過堿性溶液煮制處理，脫去樣片表面的氧化膜。酸液浸泡中和堿殘留，使樣片的缺陷在檢測儀器下能夠顯現(xiàn)，提高了測量的樣片的內(nèi)部缺陷的精度，進而有效控制了產(chǎn)品出廠合格率。

可以采用匈牙利WT2000PVN少子壽命測試儀進行樣片表面壽命測試。

優(yōu)選地，S1中切取單晶硅頭部圓形的樣塊直徑為210-216mm，厚度為 0.8-1.5mm；方便切割及滿足測試需要。