• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.216-216
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• 2012

The purpose of this work is to investigate a back surface field (BSF) on variety wafer resistivity for industrial crystalline silicon solar cells. As pointed out in this manuscript, doping a crucible grown Cz Si ingot with Ga offers a sure way of eliminating the light induced degradation (LID) because the LID defect is composed of B and O complex. However, the low segregation coefficient of Ga in Si causes a much wider resistivity variation along the Ga doped Cz Si ingot. Because of the resistivity variation the Cz Si wafer from different locations has different performance as know. In the light of B doped wafer, we made wider resistivity in Si ingot; we investigated the how resistivities work on the solar cells performance as a BSF quality.

• 한국세라믹학회지
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• 제34권7호
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• pp.699-702
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• 1997

The cross sectional image of thin oxide failure of MOS device could be observed by Emission Microscope and Focused Ion Beam at the weak point. The oxide failures in low electric field was associated with the presence of a particle or abnormal pattern. The failures occuring at medium field are related to a pit of Si substrate. The pits could be originated from the microdefects of Cz Si wafer.

• 한국결정성장학회지
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• 제11권3호
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• pp.89-95
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• 2001

규소 결정의 용융 온도 근처인 $1350^{\circ}C$에서 Ar과 $O_{2}$gas를 이용하여 규소 wafer의 열처리시 vacancy ty[e 결함의 거동에 대해 알아보았다. 이 열처리에서는 wafer의 표면보다 wafer내부에서 결함의 용해속도가 매우 높음을 확인하였다. 이는 $1350^{\circ}C$에서는 규소내의 평형산소농도가 대부분의 CZ silicon에서의 산소농도보다 높아 산소의 understaturation현상과 silicon interstitial농도의 영향에 기인된 것으로 예상된다. 열처리 분위기의 영향을 알아보기 위하여 Ar과 $O_{2}$ 분위기에서 열처리한 결과 vacancy type 결함의 용해속도는 wafer의 내부에서는 차이가 없었고, wafer의 표면에서는 Ar이 $O_{2}$의 경우보다 결함의 용해속도가 높았다. $O_{2}$의 경우에는 표면산화막 성장시 유입된 silicon interstitial의 농도가 높아 결함의 용해속도가 떨어지는 것으로 판단된다. 이는 기존 연구에서 예상된 silicon interstitial이 vacancy cluster로 알려진 결정결함의 제거에 기여한다는 예상과는 상반된다. 본 연구의 결과 silicon interstitial의 존재는 void외부 산화막의 용해속도를 늦추어 결함 용해속도를 떨어뜨리는 것으로 예상된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제24권6호
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• pp.246-251
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• 2014

최근 태양전지의 효율을 증가시키기 위한 연구가 많이 이루어지고 있으며, 특히 단결정 실리콘 웨이퍼의 경우 높은 효율을 낼 수 있는 소재로써 고효율 태양전지연구에 많이 이용되고 있다. 본 연구에서는 단결정으로 Czochralski(Cz)-Si 성장 시 산소농도를 다르게 하여 산소석출결함의 변화와 그에 따른 셀효율과의 관계를 비교하였다. 산소불순물은 Cz법으로 성장시킨 실리콘의 주된 불순물이다. 산소불순물 존재 시 태양전지 공정에서 산소석출결함이 생성되며 발생된 산소석출결함은 셀효율에 악영향을 미치게 된다. 그러므로 고효율 태양전지를 위한 웨이퍼를 생산하기 위한 산소석출결함 밀도와 셀효율의 상관성을 연구하였다. 또한 산소농도에 따른 산소석출결함을 분석하여 산소석출결함이 발생되지 않는 잉곳 내 산소농도 범위를 연구하여 14.5 ppma 이하에서 Bulk Micro Defect(BMD)가 발생하지 않음을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제23권6호
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• pp.272-278
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• 2013

본 논문에서는 CZ법으로 성장시킨 300 mm 사파이어 단결정의 c-축 변형 특성 및 내부 응력 상태를 수치해석하고, 사파이어 단결정에서 sub-grain 결함이 없는 성장 길이를 예측하였다. CZ 성장로의 hot zone 구조는 Ir 도가니 형상 및 상부 단열재 추가 설치 등으로 변경하였다. 본 연구의 시뮬레이션 결과, hot zone 구조 변경에 의한 c-축 변형 차이는 결정 내부에 sub-grain 결함 등이 내부에 생성되어 발생한다. Hot zone 구조 변경에 의해 sub-grain 결함이 없는 성장 길이를 기존 보다 최대 약 57 mm 정도 증가시킬 수 있을 것으로 예측되었다. 그리고 c-축 wafer에 대한 sub-grain 결함을 실험적으로 분석하고, 시뮬레이션 예측 결과와 잘 일치하고 있는 것을 확인하였다. 그 결과, CZ 공정을 이용해 약 250 mm까지 sub-grain 결함이 없는 사파이어 결정을 성공적으로 성장시킬 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제28권6호
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• pp.495-501
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• 1991

This study is intended to make defect-free region, denuded zone at the silicon wafer surface for semiconductor device substrates. In this experiment, initial oxygen concentration of starting material CZ-grown silicon wafer, various heat treatment combinations, denuding ambient and the amounts of oxygen reduction were measured, and then denuded zone (DZ) formation and depth were investigated. In Low/High anneal (DZ formation could be achieved), the optimum temperature for Low anneal was 700$^{\circ}C$∼750$^{\circ}C$. In case of High anneal, with the time increased, DZ depth was increased at 1000$^{\circ}C$, 1150$^{\circ}C$ respectively, but on the contrary, DZ depth was decreased at low temperature 900$^{\circ}C$. As well, out-diffusion time below 2 hours was unsuitable for effective Gettering technique even though the temperature was high, and DZ formation could be achieved when initial oxygen concentration was only above 14 ppm in silicon wafer.

• 한국재료학회지
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• 제11권1호
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• pp.55-60
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• 2001

고 에너지 (1.5 MeV) 이온 주입된 Boron의 농도와 silicon 기판의 초기 산소 농도의 변화에 따라 silicon기판에 형성된 결정 결함 및 금속 불순물의 Gettering 효율에 대하여 DLTS(Deep Level Transient Spectroscopy), SIMS(Secondary ion Mass Spectroscopy), BMD(Bulk Micro-Defect) analysis 및 TEM (Transmission Electron Microscopy)을 이용하여 연구하였다. 이온 주입 전후의 DLTS 결과를 확산로 및 RTA를 이용한 열처리 전후의 DLTS 결과와 비교할 때 이온 주입 전 시편에서 볼 수 있는 공공에 의한 깊은 준위는 열처리 온도의 증가에 따라 금속 불순물과 관련된 깊은 준위로 천이함을 알 수 있다. 또한 고온 열처리의 경우, 초기 산소 농도가 높을수록 깊은 준위의 농도가 감소함을 볼 때 초기 산소 농도가 높을 수록 gettering 효율 측면에서 유리한 것으로 사료된다

• 한국결정성장학회지
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• 제1권1호
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• pp.66-73
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• 1991

During the growth of macroscopically dislocation-free Czochralski silicon crystal, micro precipitates causing stacking faults in the silicon wafer during the oxidation are formed Thermal history the cryscausing acquire during the growth process is known to be a key factor determining the nucleation of this micro precipitates. In this article, various mechanisms suggested on the formation of microdefects in the silicon crystal are reviewed to secure the nucleation mechanism of the micro precipitates causing OSF whose pattern is normally ring or annular in CZ silicon crytal. B-defects which are known as vacancy clustering are considered to be the heterogeneous nucleation sites for the micro precipitates causing OSF in the CZ silicon crystals.

• 한국결정성장학회지
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• 제10권1호
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• pp.42-47
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• 2000

일반적인 쵸크랄스키(CZ)방법으로 성장된 실리콘 단결정봉(Ingot)을 가공하여 경면 연마한 후 RTA법으로 수소 분위기에서 열처리하여 실리콘 웨이퍼 표면 및 표면 근처의 특성 변화에 대하여 고찰하였다 수소 열처리를 통하여 표면의 COP (결정결함)가 현저히 감소하는 것을 확인하였고 깊이 5um까지의 영역에서도 결정결함의 밀도가 감소하였다. 또한 수소 열처리에 의해 실리콘 웨이퍼 표면이 에칭 및 실리콘의 재배열에 의해 형성되는 테라스(Terrace) 형태도 관찰되었다.

• 전자공학회논문지D
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• 제35D권10호
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• pp.29-38
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• 1998

본 논문에서는 CZ 방법으로 성장된 실리콘에서 임의의 열처리 과정 또는 VLSI 공정중에 발생하는 산소석출물(oxygen precipitates)의 성장 및 감소에 대한 모델을 유도하고 수치해석법으로 시뮬레이션을 수행하여 모델에 대한 타당성을 검증하였다. 확산제한 성장법칙(diffusion-limited growth law)과 DBET(detailed balance equilibrium theory)를 이용하여 산소 석출물의 성장률과 감소율을 유도하고 이를 CREs(chemical rate equations)와 PFE (Fokker-Planck equation)이 결합된 식에 적용하여 수치해석법으로 풀었다. 또한 어닐링 분위기에 따라 표면에서 일어나는 현상을 달리 고려해야 하는데, 특히 O₂가스 분위기에서는 산화막이 성장되는 조건을 고려해야 하므로 산화막 성장 모델과 산소 용해도 증가등의 영향을 고려하였다. 이 방법으로 기존의 결과보다 더 정확하게 깊이에 따른 산소 농도의 분포와 산소 석출물의 밀도분포 함수를 계산할 수 있었다.