专利名称：用于测试体寿命的硅片及其制作方法和体寿命测试方法
技术领域：
本发明涉及硅片体寿命测试技术领域，特别是一种用于测试体寿命的硅片及其制作方法和体寿命测试方法。
背景技术：
太阳电池所用硅片的体少子寿命，是太阳电池的关键参数之一。由于不可避免地存在表面复合，硅片的绝对体少子寿命通常很难得到，而是以有效少子寿命代替。有效少子寿命的测试步骤为，一般首先对硅片使用HF，碘酒或SiNx等进行较好的表面钝化，随后再使用uPCD或QssPC等方法进行少子寿命测试。
当表面钝化做得非常好时，可以认为有效少子寿命接近于真实的体寿命，但前提是表面复合速率控制需控制得很低，所以这一方法通常得不到真正的体寿命。
另一种较为繁琐的方法是变厚度法，既通过化学腐蚀改变硅片厚度，得到一系列不同厚度的硅片，然后分别测其有效寿命TaU_efT和厚度W，根据下面的公式(1)进行计算得到体寿命。
1/Tau_eff = 1/Tau_bulk+2S/W (1)
该方法的弊端在于(a)需尽量避免不同硅片间的少子寿命差异；(b)需确保不同硅片间的表面复合速率S —致。发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于测试体寿命的硅片及其制作方法和体寿命测试方法，更好的测试硅片的体寿命。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种用于测试体寿命的硅片，在同一片硅片的表面具有多个测试区域，每个测试区域的硅片厚度都不同。
一种用于测试体寿命的硅片的制作方法，在同一硅片的表面的不同测试区域镀不同厚度的掩膜，然后在腐蚀液中腐蚀掩膜和硅片，直至掩膜全部被腐蚀，在硅片表面形成厚度不同的测试区域。
进一步地，掩膜为SiNx，在同一硅片的表面的不同测试区域镀不同厚度的SiNx掩膜，然后在KOH腐蚀液中腐蚀SiNx掩膜和硅片，直至SiNx掩膜掩膜全部被腐蚀，再对硅片进行清洗，然后镀SiNx钝化膜并在高温下烧结。
进一步地，镀不同厚度的SiNx掩膜的方法为在待测试的硅片上分多次通过 PECVD镀SiNx膜，在镀SiNx膜时，通过PECVD挡板遮挡的方法控制不同区域镀SiNx膜的次数，由此来控制不同区域SiNx掩膜的厚度。
一种测试硅片体寿命的方法，首先在待测试的同一硅片的表面形成厚度不同的测试区域，将该硅片作为用于测试体寿命的硅片，然后测试不同区域的有效少子寿命和该区域的硅片厚度，利用变厚法公式得到硅片的体寿命。
进一步地，采用权利要求2或3或4所述的方法制作用于测试体寿命的硅片。
进一步地，在同一硅片的表面的四个区域镀上不同厚度的SiNx掩膜，然后在KOH 中进行碱腐蚀，在同一片硅片上得到厚度在80Um-160Um之间的四个厚度不同的区域。本发明的有益效果是在同一块硅片上进行测试，便避免不同硅片之间的差异，得到绝对的体寿命Tau_bulk，节约成本。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明的硅片的制作方法的示意图；图2是本发明的用于测试体寿命的硅片的结构示意图；图3是本发明的体寿命的测试图；图中，1.PECVD 挡板，2. SiNx 掩膜。
具体实施例方式本发明的目的，是在同一片硅片上，形成不同厚度的区域，然后分别测这些区域的有效少子寿命和厚度，从而利用变厚度法换算出体寿命。这样就避免了不同硅片之间的差已升。SiNx对KOH等碱腐蚀液具有一定的抗腐蚀性。利用PECVD挡板1可以在同一片硅片的不同区域上镀上不同厚度的SiNx掩膜2，然后在KOH溶液中腐蚀，这样，由于SiNx掩膜 2的膜厚不一样，不同区域的腐蚀深度也不一样。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的区域，测试这些区域的有效寿命Tau_eff，便避免不同硅片之间的差异，得到绝对的体寿命Tau_bulk。一个具体的实施例子如下(1)在180um厚的ρ-Cz硅上进行板式的PECVD镀SiNx膜，在整片硅片上形成厚度约20nm的SiNx掩膜2 ；(2)放置如图1所示PECVD挡板1，材料为普通硅片，在做完步骤(1)的硅片上，用步骤(1)的工艺参数再进行一次SiNx镀膜，这样在镂空的区域形成了 40nm厚的SiNx掩膜 2，其他区域的SiNx掩膜2厚度保持不变；(3)依次类推，分别放置镂空区域不同PECVD挡板1进行SiNx镀膜，便形成厚度约为20nm，40nm，60nm和80nm的四个膜厚不同的区域；(4)将做完步骤(3)的硅片在80°C，20%的KOH溶液中腐蚀30mins，由于不同厚度 SiNx掩膜2的阻挡效果不一，便在相应的区域形成不同的硅片厚度，分别约为80um，110um， 140um 禾口 160um ；(5)使用5%的HF在常温下清洗做完步骤的硅片^iiins，并用去离子水清洗 3mins ；(6)前后表面镀厚度为SOnm厚的SiNx钝化膜并在高温下烧结；(7)使用wctl20少子寿命测试仪，测试如图2所示的硅片的4个不同区域的有效少子寿命tau_eff(i)和准确的硅片厚度W(i)；(8) (l/tau_eff vs 1/ff)作图，根据变厚度法公式1，曲线斜率为2S，截距为1/ tau_bulk，如图 3。
权利要求
1.一种用于测试体寿命的硅片，其特征是在同一片硅片的表面具有多个测试区域， 每个测试区域的硅片厚度都不同。
2.一种用于测试体寿命的硅片的制作方法，其特征是在同一硅片的表面的不同测试区域镀不同厚度的掩膜，然后在腐蚀液中腐蚀掩膜和硅片，直至掩膜全部被腐蚀，在硅片表面形成厚度不同的测试区域。
3.根据权利要求2所述的用于测试体寿命的硅片的制作方法，其特征是所述的掩膜为SiNx，在同一硅片的表面的不同测试区域镀不同厚度的SiNx掩膜，然后在KOH腐蚀液中腐蚀SiNx掩膜和硅片，直至SiNx掩膜掩膜全部被腐蚀，再对硅片进行清洗，然后镀SiNx钝化膜并在高温下烧结。
4.根据权利要求3所述的用于测试体寿命的硅片的制作方法，其特征是镀不同厚度的SiNx掩膜的方法为在待测试的硅片上分多次通过PECVD镀SiNx膜，在镀SiNx膜时，通过PECVD挡板遮挡的方法控制不同区域镀SiNx膜的次数，由此来控制不同区域SiNx掩膜的厚度。
5.一种测试硅片体寿命的方法，其特征是首先在待测试的同一硅片的表面形成厚度不同的测试区域，将该硅片作为用于测试体寿命的硅片，然后测试不同区域的有效少子寿命和该区域的硅片厚度，利用变厚法公式得到硅片的体寿命。
6.根据权利要求5所述的测试硅片体寿命的方法，其特征是采用权利要求2或3或4 所述的方法制作用于测试体寿命的硅片。
7.根据权利要求6所述的测试硅片体寿命的方法，其特征是在同一硅片的表面的四个区域镀上不同厚度的SiNx掩膜，然后在KOH中进行碱腐蚀，在同一片硅片上得到厚度在 80um-160um之间的四个厚度不同的区域。
全文摘要
本发明涉及硅片体寿命测试技术领域，特别是一种用于测试体寿命的硅片及其制作方法和体寿命测试方法。该用于测试体寿命的硅片，具有多个测试区域，每个测试区域的硅片厚度都不同。该硅片的制作方法在同一硅片的表面的不同测试区域镀不同厚度的掩膜，然后在腐蚀液中腐蚀掩膜和硅片，直至掩膜全部被腐蚀。利用该硅片测试硅片体寿命的方法将该硅片作为用于测试体寿命的硅片，然后测试不同区域的有效少子寿命和该区域的硅片厚度，利用变厚法公式得到硅片的体寿命。本发明的有益效果是在同一块硅片上进行测试，便避免不同硅片之间的差异，得到绝对的体寿命Tau_bulk，节约成本。
文档编号H01L31/028GK102522436SQ20111045774
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者李中兰, 杨阳 申请人:常州天合光能有限公司