文档介绍：检查半导体晶片的方法
检查半导体晶片的方法
提出了随着半导体材料沿生产线前进时使用利用线扫描技术获取的光致发光图像分析半导体材料的方法和系统。可分析光致发光图像以获得关于所述材料的一种或多种特性的空间分辨信息，诸如横向电荷载流子传输、缺此，具有N个像素行的TDI相机测量来自样品的给定部分的信号N次，从而对于相同的总测量时间，与线阵相机相比，将信噪比提高V N至N的因数，这取决于主要噪声源。类似于图2中所示的配置，线扫描系统可被设计为在样品的相对侧具有光源和图像采集装置。
[0008]高串联电阻的局部区域(即串联电阻问题)是PV电池故障或不期望的低效率(通常由阻碍电荷载流子的传输的缺陷造成)的共同模式。这种缺陷可例如包括金属接触结构的断裂、金属指状物或后接触件和相应硅表面之间的高接触电阻以及硅中的裂缝。已经提出几种基于发光的技术(例如在公布的美国专利申请号2009/0206287 AU2011/0012636Al和2012/0113415 Al中公开的)，以获取PV电池或电池前体的所谓串联电阻图像，其中过度串联电阻的局部区域经由较高或较低发光强度的区域识别。然而，这些技术需要采集两个或更多个发光图像或需要电接触电池，或者两者，且并不是理想地适合于离开生产线的PV电池(其目前可在高达每小时1800或甚至3600晶片下运行)的快速检查。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是克服或改善现有技术的缺点中的至少一个，或者提供一种有用的替代方案。为优选形式的本发明的目的是提供用于表征硅晶片或者部分或完全制造的光伏电池的改进方法。为另一优选形式的本发明的目的是提供用于获取光伏电池的串联电阻图像的改进方法。
[0010]根据本发明的第一方面，提供了用于分析包括发射极和基极的半导体材料的方法，所述方法包括以下步骤:
[0011]利用来自光源的适于从所述材料产生光致发光响应的第一照射来照射所述材料的第一部分；
[0012]利用图像采集装置检测从所述材料的第二部分发射的光致发光，其中，所述第一部分和第二部分至少部分地重叠；
[0013]跨越所述材料的大幅区域(substantial area)扫描所述第一部分和第二部分；以及
[0014]询问所述图像采集装置以获取从所述大幅区域发射的光致发光的第一图像，
[0015]其中，所述第一照射的强度被选择为使得存在从所述第一部分出来的光生电荷载流子的显著横向流动。
[0016]根据本发明的第二方面，提供了用于分析包括发射极和基极的半导体材料的方法，所述方法包括以下步骤:
[0017]利用来自光源的适于从所述材料产生光致发光响应的第一照射来照射所述材料的第一部分；
[0018]利用图像采集装置检测从所述材料的第二部分发射的光致发光，其中，所述第一部分和第二部分不重叠；
[0019]跨越所述材料的大幅区域扫描所述第一部分和第二部分；以及
[0020]询问所述图像采集装置以获取从所述大幅区域发射的光致发光的第一图像，
[0021]其中，所述第一照射的强度被选择为使得存在从所述第一部分出来的光生电荷载流子的显著横向流动。
[0022]第一和第二方面的方法共享多个改进。
[0023]优选地，该方法进一步包括解译(interpret)第一图像以识别在大幅区域中阻碍载流子传输的缺陷的步骤。该方法优选地应用于从由以下项所组成的组中选择的半导体材料:光伏电池；部分金属化光伏电池前体；在基极上具有发射极层的光伏电池前体；以及在基极上具有选择性发射极层的光伏电池前体。
[0024]第一照射的强度优选地被选择为使得从第一部分出来的光生电荷载流子的横向流动速率是光产生速率(photo-generat1n rate)的至少10%,更优选地是至少50%,并且最优选地是至少80%。在优选实施方式中，扫描步骤包括相对于光源和图像采集装置移动材料。
[0025]优选地，该方法进一步包括获取从大幅区域发射的光致发光的第二图像的步骤，其中，第二图像的光致发光利用如下照射条件产生:该照射条件被选择为使得存在与由第一照射引起的横向流动相比降低的光生电荷载流子的横向流动。更优选地，照射条件被选择为使得基本不存在光生电荷载流子的横向流动。在某些实施例中，照射条件包括利用大致均匀的照射强度同时照射大幅区域。在替代实施方式中，照射条件包括利用如下照射强度照射材料的第三部分:该照射强度被选择为使得第三部分中的光生电荷流子的横向流动小于将在第一照射下发生的横向流动，并且其中，图像采集装置检测从材料的第四部分发射的光致发光，其中，第四部分与第三部分至少部分地重叠。在优选实施方式中，该方法进一步包括比较第一图像和第二图像的步骤。优选地，图像比较包括根据