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摘要
我们介绍了磷扩散前表面污染对太阳能电池和寿命样品的影响。用夹层刻蚀电感耦合等离子体质谱技术测量了氢氧化钾、异丙醇织构直拉硅片的金属表面污染。纹理化后直接发现高表面污染，尤其是铜，这是由于金属在稀释的非氧化性碱性溶液中的溶解度低。通过应用标准的清洗程序，如盐酸、氢氟酸浸泡程序和piranha蚀刻，达到了不同的污染水平。测试的发射极轮廓范围从45ω/sq的重扩散到120ω/sq的浅扩散。发现明显影响寿命和太阳能电池性能(Voc)的阈值远高于预期。
介绍
金属表面污染在半导体加工中起着重要作用。然而，在太阳能电池加工的标准工业高温工艺(如扩散和表面钝化)之前，没有关于硅表面表面污染阈值的研究。为了找到太阳能电池性能的极限浓度，研究了表面金属污染对扩散过程的影响。
实验设计
为了改变污染水平，使用不同的清洗程序清洗氢氧化钾、异丙醇纹理的Cz晶片。纹理化后立即获得高表面浓度。使用盐酸、氢氟酸浸泡和piranha清洗来降低这些浓度。使用夹层蚀刻电感耦合等离子体质谱技术测量不同组的表面浓度。进行了两个实验(图。2 (a)和(b))。在第一个实验中，测量了不同清洗程序对对称实时样品和标准丝网印刷太阳能电池的影响。
在实验2中，比较了高金属表面浓度对四种不同扩散分布的影响。
结果
在氢氧化钾/异丙醇纹理化后立即测量高金属表面浓度(图。3). 高浓度归因于大多数金属在稀释氢氧化钾中的低溶解度。
图3.在实验1 (a)和实验2 (b)中测量的不同清洁程序之后的金属表面浓度
两个实验之间初始金属表面浓度差异的原因很可能是使用了来自不同供应商的材料。假设在锯线之后使用了不同种类的锯线或不同的清洁工艺。当比较piranha清洗后两个实验的浓度时，显而易见的是，随着时间的推移，我们研究所实施的piranha清洗的效果会有所不同。
图7.去除PSG后，用盐酸、氢氟酸清洗(a)和piranha清洗(b)所有组的隐含Voc
结论
在碱性纹理化之后，检测到非常高的金属表面浓度(尤其是铜)。为了降低这些浓度，清洗是必要的。所研究的两种清洁程序——盐酸、氢氟酸程序和piranha清洁程序——都非常适合作为扩散前清洁，以达到良好的效果。然而，对细胞和实时样本的可测量影响的阈值比预期的要高得多，这表明可以减少清洁工作以最小化拥有成本。为了证明磷扩散对表面污染的鲁棒性。8个图暗示了对称实时样品对铜表面浓度的Voc，这是在两个实验中测量的，加上之前实验的一些数据点(注意没有考虑其他元素)。
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