引言
Ni作為銅的擴散屏障,用于Ni接觸點的增厚。本文對鍍鎳線在不同硼發射體上的附著力和接觸電阻率以及線路電阻進行了評價。為此,在卓克拉斯基n型硅片上使用了具有不同片電阻的硼發射體。發射器頂部的介電鈍化層(SiNx)通過光刻或激光燒蝕局部打開,以進行線結構,然后進行化學鍍鎳。在燒結步驟中,形成鎳硅化物,以實現所需的與硅的粘附和接觸電阻率。
為了提高鍍鎳層的粘附性,從而降低接觸電阻率,介紹了兩種分離的鍍鎳工藝,即“兩步鍍鎳”。在這個過程中,證明了接觸電阻率約為0.6 mΩcm2的窄而銳利的譜線(15-80μm)。利用銅的電沉積法,在線寬低于50μm時,測量了0.45 Ω/cm的線電阻。這項工作表明,所引入的電鍍技術非常適用于高效的太陽能電池。(江蘇英思特半導體科技有限公司)
實驗
圖1:接觸電阻率和線路電阻測量的樣品制備程序。
樣品制備過程如圖1所示。清洗后的電阻率為1Ωcm的n型卓克拉斯基硅片經歷三種不同的BBr3擴散,目標是三種不同的片電阻范圍。因此,調整擴散時間、擴散溫度和驅動時間,以實現每個晶片上的均勻片狀電阻分布,這可以用四點探針測量系統進行測量。.然后使用PECVD(等離子體增強化學氣相沉積)系統沉積氮化硅層。
如果樣品用于接觸電阻率測量,則使用基于標準光刻的工藝局部打開SiNx層;如果樣品是這樣,則使用ps激光器用于線路電阻的測量。基于標準光刻的工藝被認為是一個參考工藝,因為尖銳的線結構和硼發射體沒有損傷。
結果和討論
用商業ECV(電化學電容電壓)裝置測量了發射器的硼濃度分布。結果如圖2所示。顯然,測量數據不符合線性擬合。因此,計算出的片電阻與基于四點探頭或ECV測量的片電阻不一致(見圖1)。(江蘇英思特半導體科技有限公司)
圖2:每個擴散組的一個發射體的硼濃度分布圖(見圖1),用ECV測量系統進行測量。
這一方面是由于鍍鎳層的粘附性不令人滿意,另一方面是由于鎳層的密度較低,如圖3所示。掃描電子顯微鏡(SEM)圖像(圖3)顯示了圓形的Ni小球體,直徑約為100-200nm。但此外,也有可見的黑點,這表明,沒有鎳沉積。因此,隨后的銅電沉積導致硅的壽命限制缺陷水平。(江蘇英思特半導體科技有限公司)
圖3:一步鍍Ni層的掃描電鏡圖像。黑點表示開放的Ni層,并表示下面的Si。
結論
建立了一種接觸高硼摻雜硅層的兩步鎳鍍層工藝。對于n型硅太陽能電池,在50-140Ω/范圍內的擴散硼發射體上的接觸電阻率小于3 mΩcm2。通過額外應用電鍍銅,當小指寬度小于50μm時,可達到約0.45 Ω/cm的線電阻值。因此,該鍍鎳工藝非常適合于制造高效的n型硅太陽能電池。
江蘇英思特半導體科技有限公司主要從事濕法制程設備,晶圓清潔設備,RCA清洗機,KOH腐殖清洗機等設備的設計、生產和維護。
審核編輯:湯梓紅
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