SEMI PV52 - 粒径に関する太陽電池シリコンウェーハのインライン特性評価のための試験方法 -

Abstract

多結晶シリコン (mc-Si) ウェーハは、結晶学的に異なる方向を向いた多数の粒子で構成されています。この試験方法の文脈では、多結晶という用語には、いわゆる「モノライク」Si ウェーハも含まれます。

これらの粒子の数とサイズは、結晶化方法とインゴット内のウェーハの位置に応じて大きく異なります。

粒界は、多結晶ウェーハ内の再結合活性が高い領域である可能性があります。また、粒子の内部から不要な不純物を除去し、太陽電池の変換効率に対する悪影響を軽減する可能性もあります。

適切な太陽電池製造プロセスにより、粒界や内部粒欠陥による悪影響を軽減できます。

特定の太陽電池製造プロセスに対して最適化された粒径分布が好ましい。

粒子サイズに関するウェーハ仕様を確立するには、粒子サイズとその分布を測定するための標準化された試験方法が必要です。

この試験方法は、ウェハ表面に現れる mc-Si の粒子の断面の寸法特性を評価します。

この製品は、測定装置内で試験片を移動させる機構によってサポートされている、清浄で乾燥した Si ウェーハの特性を評価するためのインライン、非接触、非破壊の方法を採用しています。

ウェーハの表面状態は、カットされたままであっても、エッチングされたままであってもよい。

この試験方法は、公称エッジ長 ≥125 mm、公称厚さ ≥100 µm の、太陽光発電 (PV) 用途の正方形および疑似正方形の Si ウェーハを対象としています。

このテスト方法は、インラインの高スループット測定を目的としています。したがって、信頼性があり、再現性があり、再現性のある測定データを取得するには、統計的プロセス管理 (SPC) [ISO 11462 など] の下で測定システムを操作することが必須です。

この試験方法は、指向性透過光または反射光照明下でデジタルカメラで取得したウェハ表面の画像の記録と評価に基づいています。

粒径特性を評価するための 2 つの手順が定義されています。どちらの方法も、デジタル処理された粒子構造を表示するウェーハ表面のデジタル画像を取得することに基づいています。最初の手順では、粒子サイズを直接評価します。 2 番目の手順は、ASTM E112 に記載されている冶金学で使用される統計的アプローチに従います。 2 番目のプロシージャの制約は、それを適用する前にチェックする必要があります。

このテストは、テスト方法の要件が満たされていれば、Si ウェハのオフライン特性評価にも使用できます。

他の測定技術もこの試験方法と比較して同様の情報を提供する可能性がありますが、それらはこの試験方法の対象ではありません。

SEMI E89 — 測定システム分析 (MSA) のガイド
SEMI M59 — シリコンテクノロジーの用語
SEMI MF1569 — 半導体技術のコンセンサス参考資料作成のためのガイド

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