SEMI PV52 - 결정립 크기에 관한 광전지 실리콘 웨이퍼의 인라인 특성화를 위한 테스트 방법 -

Abstract

다결정 실리콘(mc-Si) 웨이퍼는 결정학적으로 방향이 다른 다수의 입자로 구성됩니다. 다결정이라는 용어는 이 테스트 방법과 관련하여 소위 '모노 유사' Si 웨이퍼도 포함합니다.

이러한 결정립의 수와 크기는 결정화 방법과 잉곳에서 웨이퍼의 위치에 따라 크게 달라집니다.

결정립 경계는 다결정 웨이퍼에서 재결합 활성이 높은 영역일 수 있습니다. 그들은 또한 곡물 내부에서 원치 않는 불순물을 얻을 수 있으며 태양 전지 변환 효율에 대한 해로운 영향을 줄일 수 있습니다.

적절한 태양 전지 제조 공정은 결정립계 및 내부 결정립 결함의 해로운 영향을 줄일 수 있습니다.

특정 태양전지 제조 공정에 최적화된 입도 분포가 바람직하다.

결정립 크기와 그 분포를 측정하기 위한 표준화된 테스트 방법은 결정립 크기에 관한 웨이퍼 사양을 설정하는 데 필요합니다.

이 테스트 방법은 웨이퍼 표면에 나타나는 mc-Si 결정립 단면의 치수 특성을 평가합니다.

측정 장비를 통해 테스트 시편을 이동시키는 메커니즘으로 지원되는 깨끗하고 건조한 Si 웨이퍼를 특성화하기 위해 인라인, 비접촉 및 비파괴 방법을 사용합니다.

웨이퍼의 표면 상태는 절단된 상태이거나 에칭된 상태일 수 있다.

테스트 방법은 공칭 가장자리 길이가 ≥125 mm이고 공칭 두께가 ≥100 µm인 광전지(PV) 응용 분야용 정사각형 및 유사 정사각형 Si 웨이퍼를 다룹니다.

테스트 방법은 인라인 높은 처리량 측정을 위한 것입니다. 따라서 신뢰할 수 있고 반복 가능하며 재현 가능한 측정 데이터를 얻기 위해서는 통계적 프로세스 제어(SPC) [예: ISO 11462] 하에서 측정 시스템을 작동하는 것이 필수입니다.

테스트 방법은 지향성 투과 또는 반사광 조명 하에서 디지털 카메라로 얻은 웨이퍼 표면의 이미지를 기록하고 평가하는 것을 기반으로 합니다.

결정립 크기 특성을 평가하기 위한 두 가지 절차가 정의됩니다. 두 방법 모두 디지털 방식으로 처리된 입자 구조를 표시하는 웨이퍼 표면의 디지털 이미지를 얻는 것을 기반으로 합니다. 첫 번째 절차는 입자 크기를 간단하게 평가합니다. 두 번째 절차는 ASTM E112에 설명된 야금학에서 사용되는 통계적 접근 방식을 따릅니다. 두 번째 절차의 제약 조건을 적용하기 전에 확인해야 합니다.

이 테스트는 테스트 방법의 요구 사항이 충족되는 경우 Si 웨이퍼의 오프라인 특성화에도 사용할 수 있습니다.

다른 측정 기술도 이 테스트 방법과 비교하여 유사한 정보를 제공할 수 있지만 이 테스트 방법의 주제는 아닙니다.

참조된 SEMI 표준

SEMI E89 — 측정 시스템 분석(MSA) 가이드
SEMI M59 — 실리콘 기술 용어
SEMI MF1569 — 반도체 기술에 대한 합의 참조 자료 생성 가이드

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