p+硅上的镀镍：接触的表征

引言

Ni作为铜的扩散屏障，用于Ni接触点的增厚。本文对镀镍线在不同硼发射体上的附着力和接触电阻率以及线路电阻进行了评价。为此，在卓克拉斯基n型硅片上使用了具有不同片电阻的硼发射体。发射器顶部的介电钝化层（SiNx）通过光刻或激光烧蚀局部打开，以进行线结构，然后进行化学镀镍。在烧结步骤中，形成镍硅化物，以实现所需的与硅的粘附和接触电阻率。

为了提高镀镍层的粘附性，从而降低接触电阻率，介绍了两种分离的镀镍工艺，即“两步镀镍”。在这个过程中，证明了接触电阻率约为0.6 mΩcm²的窄而锐利的谱线（15-80µm）。利用铜的电沉积法，在线宽低于50µm时，测量了0.45 Ω/cm的线电阻。这项工作表明，所引入的电镀技术非常适用于高效的太阳能电池。（江苏英思特半导体科技有限公司）

实验

图1：接触电阻率和线路电阻测量的样品制备程序。

样品制备过程如图1所示。清洗后的电阻率为1Ωcm的n型卓克拉斯基硅片经历三种不同的BBr3扩散，目标是三种不同的片电阻范围。因此，调整扩散时间、扩散温度和驱动时间，以实现每个晶片上的均匀片状电阻分布，这可以用四点探针测量系统进行测量。.然后使用PECVD（等离子体增强化学气相沉积）系统沉积氮化硅层。

如果样品用于接触电阻率测量，则使用基于标准光刻的工艺局部打开SiNx层；如果样品是这样，则使用ps激光器用于线路电阻的测量。基于标准光刻的工艺被认为是一个参考工艺，因为尖锐的线结构和硼发射体没有损伤。

结果和讨论

用商业ECV（电化学电容电压）装置测量了发射器的硼浓度分布。结果如图2所示。显然，测量数据不符合线性拟合。因此，计算出的片电阻与基于四点探头或ECV测量的片电阻不一致（见图1）。（江苏英思特半导体科技有限公司）

图2：每个扩散组的一个发射体的硼浓度分布图（见图1），用ECV测量系统进行测量。

这一方面是由于镀镍层的粘附性不令人满意，另一方面是由于镍层的密度较低，如图3所示。扫描电子显微镜（SEM）图像（图3）显示了圆形的Ni小球体，直径约为100-200nm。但此外，也有可见的黑点，这表明，没有镍沉积。因此，随后的铜电沉积导致硅的寿命限制缺陷水平。（江苏英思特半导体科技有限公司）

图3：一步镀Ni层的扫描电镜图像。黑点表示开放的Ni层，并表示下面的Si。

结论

建立了一种接触高硼掺杂硅层的两步镍镀层工艺。对于n型硅太阳能电池，在50-140Ω/范围内的扩散硼发射体上的接触电阻率小于3 mΩcm²。通过额外应用电镀铜，当小指宽度小于50µm时，可达到约0.45 Ω/cm的线电阻值。因此，该镀镍工艺非常适合于制造高效的n型硅太阳能电池。

江苏英思特半导体科技有限公司主要从事湿法制程设备，晶圆清洁设备，RCA清洗机，KOH腐殖清洗机等设备的设计、生产和维护。

审核编辑：汤梓红