SEMI PV49 - バルク消化、誘導結合プラズマ質量分析法によるシリコン太陽電池用シリコン原料中の元素不純物濃度の測定のための試験方法 -

Abstract

この規格は、太陽光発電 – 材料グローバル技術委員会によって技術的に承認されました。この版は、2018 年 8 月 17 日にグローバル監査およびレビュー小委員会によって発行が承認されました。2018 年 10 月に www.semiviews.org および www.semi.org で入手可能になります。初版は2013年6月に出版されました。

この試験方法は、シリコン太陽電池の性能に影響を与える、シリコン太陽電池のシリコン原料中の大量の微量元素不純物を監視するために使用できます。

1. 太陽電池ウェーハの目標バルク抵抗率に影響を与える可能性がある、意図的に添加されたドーパントおよび意図せずに添加されたドーパントの濃度。

2. 太陽電池ウェーハの少数キャリア寿命を劣化させる可能性のある金属（鉄など）およびその他の不純物の濃度。

この試験方法は、結晶または多結晶シリコン ウェーハの製造に使用される太陽光発電 (PV) シリコン原料を監視または認定するために使用できます。

この試験方法は、PV シリコン原料や結晶および多結晶シリコンの成長プロセスなど、PV シリコンのプロセスおよび製品の研究開発に使用できます。

この試験方法は、研究開発サポート、購入、販売、または社内使用のための製品の監視または認定に使用される世界中の研究所間でのプロトコルと試験結果の統一を促進します。

範囲

この試験方法は、シリコンマトリックスと検体を溶解する酸混合物を使用した、結晶シリコン塊とアモルファスシリコン塊のバルク微量ドーパントと金属汚染の定量的測定を対象としています。酸に含まれる金属含有量は、乾燥後に希釈され、誘導結合プラズマ質量分析法 (ICP-MS) によって分析されます。ほとんどの元素の日常分析の検出限界は、0.1 ～ 10,000 µg/kg (0.1 ～ 10,000 ppbW) 程度です。

この試験方法には、ICP-MS 分析を完了するために必要なすべての情報が含まれているわけではありません。望ましい感度を達成するには、経験豊富なオペレーターが巧みに使用する高度なコンピューター制御の実験装置が必要です。この試験方法は、微量元素分析の信頼性に影響を与えることが知られている特定の要因 (例、試料の調製、標準化、検出限界の決定) をカバーしています。

この試験方法は、アルカリ元素、アルカリ土類元素、および第一系列遷移元素 (ナトリウム、カリウム、カルシウム、鉄、クロム、ニッケル、銅、亜鉛、チタン、モリブデン、ホウ素など) やその他の元素を測定するのに役立ちます。アルミニウムなど。シリコンに意図的に添加された認定標準物質 (CRM) を使用すると、シリコンバルクからのこれらの元素の回収率は 75% ～ 125% と測定されます。

単結晶シリコンのチャンク、顆粒、チップ サイズを使用して、微量金属汚染物質を特定できます。不規則な形状の塊、チップ、または顆粒の面積を正確に測定することは難しいため、値は試験サンプルの重量に基づいています。 0.1 ～ 10 g の試験サンプル重量を使用すると、0.1 ppbW (10 億分の 1 重量) レベルの検出限界が可能になります。

この試験方法は、すべてのドーパント種と濃度に関係なく、PV シリコンに使用できます。

この試験方法は、元素濃度が ppbW ～ ppmW の範囲の PV シリコンのバルク分析に使用するように特に設計されています。

検出限界はメソッドのブランク値の限界によって決まり、機器や準備技術によって異なる場合があります。

SEMI C10 — メソッドの検出限界の決定に関するガイド
SEMI MF28 — 光伝導減衰の測定によるバルクゲルマニウムおよびシリコンの少数キャリア寿命の試験方法
SEMI MF43 — 半導体材料の抵抗率の試験方法
SEMI MF84 — インライン 4 点プローブを使用してシリコンウェーハの抵抗率を測定するテスト方法
SEMI MF391 — 定常状態の表面光起電力による外部半導体の少数キャリア拡散長の試験方法
SEMI MF397 — 二点プローブを使用したシリコンバーの抵抗率の試験方法
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SEMI PV1 — 高質量分解能グロー放電質量分析法によるシリコン太陽電池用シリコン原料中の微量元素の測定方法

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