只为制造更好的硅片.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2012-10-11,#,只为制造更好的硅片,渡部先生,目录,1.,太阳能电池用的硅片，要求的特性,2.,寿命,3.,氧,4.,碳,5.,碱,6.,金属,7.,提升,DF,化率,8.,针孔对策,9.,钡涂覆石英坩埚,太阳能电池用的硅片，要求的特性,PN,型硅（阴阳性硅）,=Discrete,半导体,寿命,=,变换功率（被光激起的载流子直到再结合的时间）,氧浓度（,OSF,、,BOD,）,碳浓度,碱,金属杂质,氧会降低寿命,硅里含有的氧和硼（,B,）因光照射，会产生复合缺陷，降低少子寿命。,氧浓度降低,N,型基板,起因于氧的漩涡缺陷会降低少子寿命（,OSF,）,拉晶速度,低氧,高纯度,氧是从哪里进入的呢？,在硅融化和坩埚之间的反应,Si+SiO2 2SiO 2Si+O2,决定氧浓度的主要原因,1.,硅棒的直径和坩埚的直径,2.,坩埚尺寸和硅的装入量,3.,加热器温度,4.,周转数,5.,热对流,6.,气体的流路,7.,压力,OSF,和拉晶速度,拉晶炉和氧缺陷,为了低氧化,SiO2+Si 2SiO 2Si+O2,1.,控制拉晶炉的温度分布,低温拉晶,2.,控制氩气的流动,3.,把石英坩埚结晶化,碳的影响,碳会助长氧的析出,1.,控制氩气的流路,2.,从上方开始减压,3.,使用高压水除去坩埚周围的石英粉,碱的影响,碱助长了氧的析出,1.,低碱坩埚的使用,日本特许,2050487,渡部,1991,年出顾,金属的影响,金属助长氧的析出,1.,使用高纯度多晶硅,为了达成,100%,的单晶化成品率,石英坩埚,Quartz crucible,石英粒,Cristobalite piece,融化的硅,Silicon melt,单晶硅,Mono-Silicon,石英,Cristobalite,硅聚合物,Si-polymer,坩埚,crucible,影响成品率的主要原因是石英坩埚,用过的坩埚表面,1,Used Crucible surface,1,用过的坩埚表面,2,Used crucible surface 2,表面粗糙程度,Surface roughness,Ra=8.3,毫米,micron-meter,Ra=14.2,毫米,micron-meter,结晶片从石英坩埚中脱落,和硅一起融化的坩埚的内面,Inner surface of crucible,Contact with Si melt,坩埚的外面,Outer of crucible,石英,Cristobalite,通过硅融化的对流,Convection by Si melt,玻璃就像在高温下的液体,石英是固体,Glass is like a liquid at high temperature,Cristobalite is a solid.,钡涂覆坩埚是万能的吗？,影响结晶化的主要原因,1.,钡浓度,2.,拉晶温度,3.,拉晶时间,4.,多结晶的纯度,如果结晶化过度,石英坩埚经常会因蒸汽压力产生气体,这个气体会被很厚的结晶层阻拦而变得不会脱落。,如果压力异常地增加，会破坏表面的结晶层，,异常地结晶化从而坩埚也会被破坏。,为了减少气孔,气泡的原因：坩埚中的气体（气泡等）,SiO2+2Si,2SiO,2Si+O2,的反应气体,对策：通过减压赶出气体,通过旋转次数把气泡赶到外周围,石英坩埚：,1.,减少透明层的气泡,2.,合成坩埚,