一种晶体硅晶向的测定方法和应用技术

本申请实施例提供了一种晶体硅晶向的测定方法，包括以下步骤：取待测晶体硅片，将所待测晶体硅片至少包括一对相对设置的第一表面和第二表面；对所述第一表面进行腐蚀处理，清洗、干燥后，转移至平台上，使第二表面贴于所述平台上，设置光源以将所述干燥后的第一表面暴露在同一光照强度下，拍摄所述第一表面的图像，经图像处理得到所述图像的灰度值数据；将所述图像的灰度值数据与标准晶向对照表的标准灰度值数据进行比对，以测定所述待测晶体硅片的第一表面的晶向；所述标准晶向对照表包含多种不同标准晶向的图像的灰度值数据。该晶体硅晶向的测定方法能够快速、有效地测定晶向，提高检测效率，减少检测成本。本申请还提供了该测定方法的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种晶体硅晶向的测定方法和应用
本申请涉及晶向测定
，特别是涉及一种晶体硅晶向的测定方法和应用。
技术介绍
晶体硅在半导体材料和光伏电池产业应用广泛。晶体硅材料的晶向决定着其所制备器件的各种参数。因此，测定晶体硅材料的晶向具有重要意义。现有技术中，晶向检测方法主要有两种，分别为X射线衍射技术和光图定向法。其中，单色X射线衍射法利用定向切割(hkl)晶面，对入射的特征X射线产生的衍射来实现晶体定向。但该方法在晶体取向大概已知，而要求准确地沿所需要晶面进行定向切割最为适用；若未先找出晶面的大致位置，会存在极大偏差，且很难打得出峰值来。该方法所检测的对象还需要限定为一平面，如果对象为凹凸不平的面或弧面则该方法的使用就会受到限制，操作复杂。其次，光图定向法根据晶体解理面的光反射性和晶体结构的对称性实现晶体定向。需在晶体上加工出一平面，然后，利用机械或化学的方法将平面打磨粗糙，再利用垂直于该平面的平行光入射到晶体平面上，在平面上方的光屏上就会出现各个解理面的反射光斑，由此实现晶体定向。然而，粗糙表面反射回来的光斑通常都非常微弱，而且很发散，在光屏上很难区分出来，难以达到理想的效果，且检测过程中采用反射图谱，量化判定差。现有技术中的晶向检测方法普遍存在操作复杂，检测效率低，有的甚至需要配备昂贵的仪器设备；而传统靠技术人员肉眼判断晶向的检测方法精度低、效率低，对操作人员要求高。
技术实现思路
鉴于此，本申请实施例提供了一种晶体硅晶向的测定方法和应用，该晶体硅晶向的测定方法能够快速、有效地测定晶体硅片的晶向，提高检测效率，减少检测成本。第一方面，本申请提供了一种晶体硅晶向的测定方法，包括以下步骤：取待测晶体硅片，将所待测晶体硅片至少包括一对相对设置的第一表面和第二表面；对所述第一表面进行腐蚀处理，清洗、干燥后，转移至平台上，使所述第二表面贴于所述平台上，设置光源以将所述干燥后的第一表面暴露在同一光照强度下，拍摄所述第一表面的图像，经图像处理得到所述图像的灰度值数据；将所述图像的灰度值数据与标准晶向对照表的标准灰度值数据进行比对，以测定所述待测晶体硅片的第一表面的晶向；所述标准晶向对照表包含多种不同标准晶向的图像的灰度值数据。本申请实施方式中，所述标准晶向对照表的制作过程包括：提供多种不同标准晶向的标准晶体硅片，按照与所述待测晶体硅片相同的测定条件，拍摄所述多种不同标准晶向的标准晶体硅片表面的图像，经图像处理得到所述不同标准晶向的标准晶体硅片图像的灰度值数据，记录、整理后，得到所述标准晶向对照表。本申请实施方式中，所述腐蚀处理的过程包括：使用碱液对所述待测晶体硅片的第一表面进行各向异性腐蚀，以在所述第一表面暴露多个晶格；所述腐蚀处理的腐蚀深度为5－15μm。本申请实施方式中，逐个将所述多个晶格的所述图像的灰度值数据，与所述标准晶向对照表的灰度值数据进行比对，以得到所述多个晶格的晶向。本申请实施方式中，所述标准晶向包括＜100＞、＜110＞或＜111＞中的至少一种。本申请实施方式中，使用拍摄设备拍摄所述第一表面的图像，所述图像的像素尺寸至少为600×600。本申请实施方式中，所述拍摄设备的拍摄镜头中轴线与所述第一表面所在平面的夹角为80－90°。本申请实施方式中，所述光源包括至少两个面光源，所述至少两个面光源对称分布，且悬浮在所述平台的正上方，垂直于所述面光源所在平面的光线与所述第一表面的夹角为40－50°。本申请实施方式中，所述待测晶体硅片包括单晶硅片、铸锭单晶硅片或多晶硅片。其中，铸锭单晶硅片是指通过铸锭工艺制得的硅片，单晶硅片可以但不限于采用提拉工艺制得到。第二方面，本申请还提供了一种如本申请第一方面所述晶体硅晶向的测定方法在光伏领域硅片制绒中的应用本申请的有益效果包括：(1)本申请所述晶体硅晶向的测定方法操作简单，能够快速、有效地测定晶体硅片的晶向，相比于传统的测定方法，该测定方法可以大大提高检测效率，降低检测成本。(1)本申请所述晶体硅晶向的测定方法在光伏领域硅片制绒中具有重要应用前景；所述测定方法还可以在晶体硅生长工艺中发挥指导作用。本申请的优点将会在下面的说明书中部分阐明，一部分根据说明书是显而易见的，或者可以通过本申请实施例的实施而获知。附图说明为更清楚地阐述本申请的内容，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。图1为本申请一实施例提供的晶体硅晶向的测定方法的工艺流程图；图2为本申请一实施例提供的晶体硅晶向的测定方法的结构示意图；图3为本申请一实施例提供的一单晶硅片的图像的灰度值数据。具体实施方式以下所述是本申请实施例的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本申请实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请实施例的保护范围。本申请说明书、权利要求书和附图中出现的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。若无特别说明，本申请实施例所采用的原料及其它化学试剂皆为市售商品。参见图1，本申请一实施例提供了一种晶体硅晶向的测定方法，包括以下步骤：S101、取待测晶体硅片，将所待测晶体硅片至少包括一对相对设置的第一表面和第二表面；S102、对所述第一表面进行腐蚀处理，清洗、干燥后，转移至平台上，使所述第二表面贴于所述平台上，设置光源以将所述干燥后的第一表面暴露在同一光照强度下，拍摄所述第一表面的图像，经图像处理得到所述图像的灰度值数据；S103、将所述图像的灰度值数据与标准晶向对照表的标准灰度值数据进行比对，以测定所述待测晶体硅片的第一表面的晶向；所述标准晶向对照表包含多种不同标准晶向的图像的灰度值数据。具体地，所述S101中，所述待测晶体硅片包括单晶硅片或多晶硅片。优选地，所述待测晶体硅片为单晶硅片。本申请中，所述待测晶体硅片可以由硅锭切割获得，所述待测晶体硅片包括一对相对设置的第一表面和第二表面。一实施方式中，所述第一表面和第二表面相对平行设置，这里的相对平行设置允许第一表面和第二表面之间存在－5°－5°的夹角误差。所述待测晶体硅片沿平行于所述第一表面或第二表面方向上的截面形状可以但不限于为长方体、正方体、三角形、梯形、圆形或多边形，其中，所述多边形为边数大于或等于5的几何图形。本申请实施方式中，所述腐蚀处理的过程包括：使用碱液对所述待测晶体硅片的第一表面进行各向异性腐蚀，以在所述第一表面暴露多个晶格；所述腐蚀处理的腐蚀深度为5－15μm。一实施方式中，所述腐蚀处理的腐蚀深度为10－15μm。另一实施方式中，所述腐蚀处理的腐蚀深度为12－15μm。例如，所述腐蚀处理的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶体硅晶向的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：/n取待测晶体硅片，将所待测晶体硅片至少包括一对相对设置的第一表面和第二表面；/n对所述第一表面进行腐蚀处理，清洗、干燥后，转移至平台上，使所述第二表面贴于所述平台上，设置光源以将所述干燥后的第一表面暴露在同一光照强度下，拍摄所述第一表面的图像，经图像处理得到所述图像的灰度值数据；/n将所述图像的灰度值数据与标准晶向对照表的标准灰度值数据进行比对，以测定所述待测晶体硅片的第一表面的晶向；所述标准晶向对照表包含多种不同标准晶向的图像的灰度值数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种晶体硅晶向的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：
取待测晶体硅片，将所待测晶体硅片至少包括一对相对设置的第一表面和第二表面；
对所述第一表面进行腐蚀处理，清洗、干燥后，转移至平台上，使所述第二表面贴于所述平台上，设置光源以将所述干燥后的第一表面暴露在同一光照强度下，拍摄所述第一表面的图像，经图像处理得到所述图像的灰度值数据；
将所述图像的灰度值数据与标准晶向对照表的标准灰度值数据进行比对，以测定所述待测晶体硅片的第一表面的晶向；所述标准晶向对照表包含多种不同标准晶向的图像的灰度值数据。


2.如权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述标准晶向对照表的制作过程包括：
提供多种不同标准晶向的标准晶体硅片，按照与所述待测晶体硅片相同的测定条件，拍摄所述多种不同标准晶向的标准晶体硅片表面的图像，经图像处理得到所述不同标准晶向的标准晶体硅片图像的灰度值数据，记录、整理后，得到所述标准晶向对照表。


3.如权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述腐蚀处理的过程包括：使用碱液对所述待测晶体硅片的第一表面进行各向异性腐蚀，以在所述第一表面暴露多个晶格；所述腐蚀处理的腐蚀深度为5－15μm。

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【专利技术属性】
技术研发人员：李建敏，刘华，简学勇，付红平，雷琦，何亮，程小娟，邹贵付，甘胜泉，
申请(专利权)人：江西赛维LDK太阳能高科技有限公司，赛维LDK太阳能高科技新余有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36