引言

Ni作為銅的擴(kuò)散屏障，用于Ni接觸點(diǎn)的增厚。本文對(duì)鍍鎳線在不同硼發(fā)射體上的附著力和接觸電阻率以及線路電阻進(jìn)行了評(píng)價(jià)。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(fā)射體。發(fā)射器頂部的介電鈍化層（SiNx）通過(guò)光刻或激光燒蝕局部打開(kāi)，以進(jìn)行線結(jié)構(gòu)，然后進(jìn)行化學(xué)鍍鎳。在燒結(jié)步驟中，形成鎳硅化物，以實(shí)現(xiàn)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(gè)過(guò)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(shí)，測(cè)量了0.45 Ω/cm的線電阻。這項(xiàng)工作表明，所引入的電鍍技術(shù)非常適用于高效的太陽(yáng)能電池。（江蘇英思特半導(dǎo)體科技有限公司）

實(shí)驗(yàn)

圖1：接觸電阻率和線路電阻測(cè)量的樣品制備程序。

樣品制備過(guò)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(jīng)歷三種不同的BBr3擴(kuò)散，目標(biāo)是三種不同的片電阻范圍。因此，調(diào)整擴(kuò)散時(shí)間、擴(kuò)散溫度和驅(qū)動(dòng)時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)每個(gè)晶片上的均勻片狀電阻分布，這可以用四點(diǎn)探針測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量。.然后使用PECVD（等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積）系統(tǒng)沉積氮化硅層。

如果樣品用于接觸電阻率測(cè)量，則使用基于標(biāo)準(zhǔn)光刻的工藝局部打開(kāi)SiNx層；如果樣品是這樣，則使用ps激光器用于線路電阻的測(cè)量。基于標(biāo)準(zhǔn)光刻的工藝被認(rèn)為是一個(gè)參考工藝，因?yàn)榧怃J的線結(jié)構(gòu)和硼發(fā)射體沒(méi)有損傷。

結(jié)果和討論

用商業(yè)ECV（電化學(xué)電容電壓）裝置測(cè)量了發(fā)射器的硼濃度分布。結(jié)果如圖2所示。顯然，測(cè)量數(shù)據(jù)不符合線性擬合。因此，計(jì)算出的片電阻與基于四點(diǎn)探頭或ECV測(cè)量的片電阻不一致（見(jiàn)圖1）。（江蘇英思特半導(dǎo)體科技有限公司）

圖2：每個(gè)擴(kuò)散組的一個(gè)發(fā)射體的硼濃度分布圖（見(jiàn)圖1），用ECV測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)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(jiàn)的黑點(diǎn)，這表明，沒(méi)有鎳沉積。因此，隨后的銅電沉積導(dǎo)致硅的壽命限制缺陷水平。（江蘇英思特半導(dǎo)體科技有限公司）

圖3：一步鍍Ni層的掃描電鏡圖像。黑點(diǎn)表示開(kāi)放的Ni層，并表示下面的Si。

結(jié)論

建立了一種接觸高硼摻雜硅層的兩步鎳鍍層工藝。對(duì)于n型硅太陽(yáng)能電池，在50-140Ω/范圍內(nèi)的擴(kuò)散硼發(fā)射體上的接觸電阻率小于3 mΩcm2。通過(guò)額外應(yīng)用電鍍銅，當(dāng)小指寬度小于50μm時(shí)，可達(dá)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(yáng)能電池。

江蘇英思特半導(dǎo)體科技有限公司主要從事濕法制程設(shè)備，晶圓清潔設(shè)備，RCA清洗機(jī)，KOH腐殖清洗機(jī)等設(shè)備的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和維護(hù)。

審核編輯：湯梓紅