一种ALD成膜质量的检测方法技术

本发明专利技术公开了一种ALD成膜质量的检测方法，所述检测方法包括步骤：选取多个硅片作为衬底，所述硅片的电阻率在0.5Ωcm～6Ωcm；对所述硅片进行制绒，去除所述硅片表面的损伤层；对所述硅片进行清洗，并采用ALD法对所述硅片进行双面沉积，沉积Al

Method for detecting ALD film forming quality

The invention discloses a ALD film quality detection method, the detection method comprises the following steps: selecting a plurality of silicon as substrate, resistivity of the silicon wafer in the 0.5 to 6 Omega Omega cm cm; made of velvet of the silicon, remove the damaged layer of the silicon surface of the silicon wafer into; for cleaning, and ALD method was used for double-sided deposition of the silicon deposition, Al

【技术实现步骤摘要】
一种ALD成膜质量的检测方法
本专利技术属于太阳能电池制造领域，具体地说，涉及一种ALD成膜质量的检测方法。
技术介绍
近些年来，PERC(PassivatedEmitterRearcontactsolarCells，钝化发射区背面电池)技术得到了太阳能行业内技术人员的极大关注，成为行业未来发展的新趋势。该技术的主要技术特征就是采用PECVD(PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition，等离子体增强化学气相沉积)或ALD(AtomicLayerDeposition，原子层沉积)在硅片背表面沉积一层钝化膜，目前行业内多采用Al2O3作为钝化膜。ALD技术的原理是将物质以单原子膜的形式一层一层地镀在基底表面。由于采用单原子层逐层沉积，因此与PECVD方法相比，ALD方法沉积出的薄膜均匀性更好，性能更优异。在PERC电池制备过程中，使用ALD方法在硅片表面沉积的Al2O3钝化膜的厚度在3nm～15nm之间，该厚度的Al2O3的钝化膜用肉眼几乎无法辨别，因此对成膜质量的准确监控难以实现。在现有技术中，对ALD成膜质量的监控通常采用XRD(X射线衍射)方法。XRD方法通过衍射峰强度及半峰宽表征所制备薄膜的晶体质量。但X射线使用时存在一定风险，测试样品时工艺繁琐，且XRD设备价格较高，需要专业人员进行操作，因此该测试方法不易普及。综上，ALD技术大量应用到太阳能行业后急需一种简单易操作的成膜质量检测方法。
技术实现思路
为了克服现有成膜质量监测的缺陷，本专利技术提供了一种低成本、易操作、高可信度的ALD成膜质量的检测方法。根据本专利技术的一个方面，提供一种ALD成膜质量的检测方法，所述检测方法包括步骤：a)选取多个硅片作为衬底，所述硅片的电阻率在0.5Ωcm～6Ωcm；b)对所述硅片进行制绒操作，去除所述硅片表面的损伤层；c)对所述硅片进行清洗，并采用ALD法对所述硅片进行双面沉积，沉积Al2O3钝化膜；d)对所述硅片进行退火操作；e)对所述硅片进行少子寿命检测。根据本专利技术的一个具体实施方式，采用微波光电导衰退法进行少子寿命检测。根据本专利技术的另一个具体实施方式，所述微波光电导衰退法进一步包括如下两个步骤：激光注入产生电子空穴对；微波探测信号变化。根据本专利技术的又一个具体实施方式，所述多个硅片的电阻率范围为：1±0.1Ωcm。根据本专利技术的又一个具体实施方式，所述Al2O3钝化膜的厚度范围为：3nm～15nm。根据本专利技术的又一个具体实施方式，在所述步骤d)中，退火的温度为300℃～900℃。根据本专利技术的又一个具体实施方式，在所述步骤d)中，退火操作的时间为120s-240s。本专利技术提供的技术方案只需对采用ALD方法进行薄膜沉积的硅片的少子寿命进行检测，就可以知道成膜质量优劣。少子寿命越大表明ALD的成膜质量越好；少子寿命越低，ALD的成膜质量越差；当少子寿命异常低时，表明ALD工艺发生了异常。本方法工艺简单、检测速度快，无需额外增加价格高昂的检测设备，只需进行正常的工艺即可。此外，这种方法操作简单，不需要配备专业的检测人员，设备和人工成本都比较低，适合于大规模推广使用。更为重要的是，由于本专利技术提供的检测方法是无损检测，因此检测样品在检测后可直接投入后续生产，进一步节约了生产成本。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1所示为根据本专利技术提供的一种ALD成膜质量的检测方法的一个具体实施方式的流程示意图。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。具体实施方式下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本专利技术省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本专利技术。参考图1，本专利技术提供的一种ALD成膜质量的检测方法具体包括如下步骤：步骤S101，选取多个硅片作为衬底，所述硅片的电阻率在0.5Ωcm～6Ωcm。优选的，所述多个硅片的电阻率范围为：1±0.1Ωcm。步骤S102，对已经选取的所述硅片进行制绒操作，去除所述硅片表面的损伤层。在硅片的表面形成绒面，可以有效提高硅片的陷光作用。常用的制绒方法有两大类，一类是湿法制绒，采用腐蚀性溶液对硅片的表面进行腐蚀，以形成绒面。一般情况下，用碱性溶液处理后，可在硅片的表面得到金字塔状绒面；用酸性溶液处理后，可在硅片的表面得到虫孔状绒面。绒面大小为微米级尺寸。另一类是干法制绒，如反应离子刻蚀制绒，其形成的绒面尺寸在纳米量级。制绒后，继续执行步骤S103，对所述硅片进行清洗，并采用ALD法对所述硅片进行双面沉积，沉积温度为200-400℃，沉积时间为10-30s沉积Al2O3钝化膜。沉积工艺的好坏能够直接决定成膜的生长速率和厚度，对电池效率影响也很大。表面钝化越好，Al2O3钝化膜的厚度越厚，测试得到的少子寿命也就越高；但是这并不能说明电池效率一定是最好的。因此需要严格选择Al2O3钝化膜的厚度，以便在电池效率最好的ALD工艺条件对少子寿命进行测试。优选的，所述Al2O3钝化膜的厚度范围为：3nm～15nm，例如：3nm、7nm或者15nm。更为优选的，所述Al2O3钝化膜的厚度范围为：7nm～10nm。在该厚度范围内可得到最佳的电池效率，所以采用此厚度的膜厚进行少子寿命测试能更直观的体现生产工艺的好坏。镀膜之后，继续执行步骤S104，对所述硅片进行退火操作。为了达到更好的效果，需要控制退火工艺的参数。优选的，退火的温度为300℃～900℃，例如：300℃、600℃或者900℃。更为优选的，退火的温度为450℃～600℃。退火操作的时间为120s-240s，例如：120s、180s或者240s。更为优选的，退火操作的时间为160s-210s。经过退火之后的硅片竟可以执行步骤S105，对所述硅片进行少子寿命检测。优选的，采用微波光电导衰退法进行少子寿命检测。进一步地，所述微波光电导衰退法包括如下两个步骤：激光注入产生电子空穴对和微波探测信号变化。少子寿命越大表明ALD的成膜质量越好；少子寿命越低，ALD的成膜质量越差；当少子寿命异常低时，表明ALD工艺发生了异常。用本专利技术提供的方法进行少子寿命检测时，当少子寿命大于100μs时认为ALD成膜质量好，少子寿命在80-100μs之间时ALD成膜质量较差，而低于80μs时认为是ALD工艺发生了异常。本专利技术提供的检测方法，不会对硅片产生损伤，检测后的硅片可以进一步投入到后续工艺中。该方法操作简单，不用额外增加设备和人工，成本低、效果好，有利于大面积推广使用。虽然关于示例实施例及其优点已经详细说明，应当理解在不脱离本专利技术的精神和所附权利要求限定的保护范围的情况下，可以对这些实施例进行各种变化、替换和修改。对于其他例子，本领域的普通技术人员应当容易理解在保持本专利技术保护范围内的同时，工艺步骤的次序可以变化。此外，本专利技术的应用范围不局限于说明书中描述的特定实施例的工艺、机构、制造、物质组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ALD成膜质量的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括步骤：a)选取多个硅片作为衬底，所述多个硅片电阻率范围为：0.5Ωcm～6Ωcm；b)对所述硅片进行制绒操作，去除所述硅片表面的损伤层；c)对所述硅片进行清洗，并采用ALD法对所述硅片进行双面沉积，沉积Al

【技术特征摘要】
1.一种ALD成膜质量的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括步骤：a)选取多个硅片作为衬底，所述多个硅片电阻率范围为：0.5Ωcm～6Ωcm；b)对所述硅片进行制绒操作，去除所述硅片表面的损伤层；c)对所述硅片进行清洗，并采用ALD法对所述硅片进行双面沉积，沉积Al2O3钝化膜；d)对所述硅片进行退火操作；e)对所述硅片进行少子寿命检测。2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述步骤e)进一步为：采用微波光电导衰退法进行少子寿命检测。3.根据权利要求2所述的检测方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：权微娟，单伟，王仕鹏，黄海燕，陆川，
申请(专利权)人：浙江正泰太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33