ICS 77.040 H 21 GB 中华人民共和国国家标准 GB/T 30859—2014 太阳能电池用硅片翘曲度和 波纹度测试方法 Test method for warp and waviness of silicon wafers for solar cells 2014-07-24发布 2015-04-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T30859—2014 前言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由全国半导体设备和材料标准化技术委员会（SAC/TC203）及材料分技术委员会（SAC/TC 203/SC2)共同提出并归口。 本标准起草单位：江苏协鑫硅材料科技发展有限公司、瑟米莱伯贸易（上海）有限公司、有研半导体 材料股份有限公司。 本标准主要起草人：薛抗美、夏根平、孙燕、林清香、徐自亮、黄黎， GB/T30859—2014 太阳能电池用硅片翘曲度和 波纹度测试方法 1范围 本标准规定了太阳能电池用硅片（以下简称硅片）翘曲度和波纹度的测试方法。 本标准适用于硅片翘曲度和波纹度的测试。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T3505一2009产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法术语、定义及表面结构参数 GB/T6620硅片翘曲度非接触式测试方法 GB/T14264半导体材料术语 GB/T16747—2009产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法表面波纹度词汇 GB/T18777产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法相位修正滤波器的计量特性 GB/Z26958（所有部分）产品儿何技术规范（GPS）滤波 3术语和定义 GB/T35052009GB/T14264、GB/T16747一2009，GB/T18777和GB/Z26958界定的术语和 些术语和定义。 3.1 轮廓滤波器 profilefilter 把轮廓分成长波和短波成分的滤波器。在测量粗糙度、波纹度和原始轮廓的仪器中使用三种滤波 器，见图1。它们都具有GB/T18777规定的相同的传输特性，但截止波长不同。 ［GB/T3505—2009，定义3.1.1] 3.2 a。轮廓滤波器aprofilefilter 确定存在于表面上的粗糙度与比它更短的波的成分之间相交界限的滤波器，见图1。 ［GB/T3505—2009,定义3.1.1.1] 3.3 a。轮廓滤波器孔。profilefilter 确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器，见图1。 ［GB/T3505—2009，定义3.1.1.2] 3.4 a轮廓滤波器2rprofilefilter 确定存在于表面上的波纹度与比它更长的波的成分之间相交界限的滤波器，见图1。 1 GB/T30859—2014 ［GB/T3505—2009，定义3.1.1.3］ 100 粗糙度轮廓 波纹度轮廊 2 波长 图1 粗糙度轮廓和波纹度轮廓的传输特性 3.5 实际表面 real surface 物体与周围介质分离的表面。实际表面是由粗糙度、波纹度和形状叠加而成的。 ［GB/T16747—2009,定义3.1] 3.6 表面轮廓（实际轮廓） surface profile (real profile) 由一个指定平面与实际表面相交所得的轮廓。它由粗糙度轮廓、波纹度轮廓和形状轮廓构成。 ［GB/T16747—2009,定义3.2] 3.7 原始轮廓 primaryprofile 通过入。轮廓滤波器后的总轮廓。 【GB/T35052009.定义3.1.5 3.8 表面波纹度轮廓（波纹度轮廓）profileofsurfacewaviness（wavinessprofile 对原始轮廓连续应用入和入。两个轮廓滤波器以后形成的轮廓。采用入，轮廓滤波器抑制长波成 分，而采用入。轮廓滤波器抑制短波成分。这是经过人为修正的轮廓，见图2。 ［GB/T16747—2009,定义3.7] 波纹度轮 1. 图 2 2波纹度轮廓示意图 3.9 分离实际表面轮廓成分的求值系统（滤波器） operator（filter)for separatingthe profile component of the real surface 2 GB/T30859—2014 通过预定的信息转换，对实际表面的轮廓成分进行分离的一种处理过程。实际上，该过程可用各种 不同的方式实现，对各种不同方式分离出的轮廓成分，应说明其方法离差。倘若总体轮廓含有所认为的 公称形状，就须用一个附加的预处理过程来消除该轮廓的形状部分。 ［GB/T16747—2009,定义3.3 常用的滤波器有高斯滤波器和最小二乘滤波器等。有关滤波器的更进一步的信息，可参 照GB/Z26958。 3.10 表面波纹度 surface waviness 由间距比粗糙度大得多的、随机的或接近周期形式的成分构成的表面不平度 波纹度通频带的极限由高斯滤波器的长波截止波长和短波截止波长之比入，：入。确定，若无特殊规 定，此比值通常为10：1。 ［GB/T16747—2009,定义3.6] 3.11 波纹度取样长度 waviness sampling length Iw 用于判别波纹度轮廓的不规则特征的X轴方向上的长度。它等于长波截止波长入r。在这段长度 上确定波纹度参数。 ［GB/T16747—2009.定义3.8] 3.12 波纹度评定长度 waviness evaluation length 用于评定波纹度轮廓的X轴方向上的长度，它包括一个或几个取样长度 ［GB/T16747—2009，定义3.9] 3.13 波纹度轮廓偏距 waviness profile departure Z(x) 波纹度轮廓上的点与波纹度中线之间的距离。 [GB/T16747—2009,定义3.15] 4方法 4.1号 翘曲度 翘曲度的测量采用非接触式技术，利用成对的、分别位于硅片上方和下方的探头可以测量出硅片 上、下表面相对于同一侧探头的距离，沿一定路径扫描，则可以给出硅片上表面和下表面的轮廓起伏。 根据测量得到的硅片表面轮廓数据，依据一定的物理模型就可以计算出硅片翘曲度 4.2波纹度 一般认为，硅片表面波纹度是硅片表面空域波长在0.5mm～30mm的硅片表面变化。波纹度的 测量可以采用各种接触式或非接触式技术；推荐采用非接触式技术，利用成对的、分别位于硅片上方和 下方的探头，测量出硅片上、下表面相对于同一侧探头的距离，沿与硅片表面平行的路径进行扫描，得到 硅片上表面和下表面的表面轮廓；然后采用合适的滤波器、选取合适的截止波长，在硅片表面轮廓中去 除粗糙度轮廓成分和硅片形状变化成分后得到波纹度轮廓；根据提取出的波纹度轮廓就可计算出波纹 3