石英ルツボ专业知识

ThetechnologyforbettersiliconwaferH.WatanabeNABESHOPL目次貸与電池用シリコンウェハーに要求される特征ライフタイム酸素炭素アルカリ金属DF化率向上ピンホール対策バリウムコーティング石英ルツボ太陽電池用シリコンウェハーに要求される特征PN型シリコン＝ディスクリート半導体ライフタイム＝変換効率（光によって励起されたキャリアが再結合するまでの時間）酸素濃度（OSF、BOD)炭素濃度アルカリ金属不純物酸素がライフタイムを低下させるシリコン中に含まれる酸素とドーパントのボロン（B)が光照射により、複合欠陥を生じ、少数キャリアの寿命を下げる１）酸素濃度低減２）N型基板酸素起因のスワール欠陥が少数キャリアの寿命を下げる（OSF)１）引上げ速度２）低酸素３）高純度酸素は何処から入るのか？９７％２％１％Si+SiO2→2SiO→2Si+O2↑ThereactionbetweenSiliconmeltandcrucibleインゴット径とルツボ径ルツボサイズとシリコン充填量ヒーター温度回転数熱対流ガスの流れ圧力酸素濃度を決定する要因OSFと引上げ速度引上げ機と酸素欠陥低酸素化のためにはSiO2＋Si→2SiO→2Si+O2１．引上げ炉の温度分布制御～低温引上げ２．Arガスの流れを制御３．結晶化ルツボ炭素の影響１．Arガスの流れを制御２．減圧を上のほうから３．高圧水使用石英ルツボ炭素が酸素析出を助長アルカリの影響アルカリが酸素析出を助長１．低アルカリルツボの使用日本国特許2050487渡部1991年出願金属の影響金属が酸素析出を助長１．高純度ポリシリコンを使用

単結晶化歩留まり100%を達成するためにQuartzcrucibleCristobalitepieceSiliconmeltMono-SiliconCristobaliteSi-polymercrucibleMechanismofhappeningDislocation歩留まりのかなりの要因は石英ルツボUsedCruciblesurface

1Usedcruciblesurface2SurfaceroughnessRa=8.3micron-meterRa=14.2micron-meter石英ルツボから結晶片が剥がれるInnersurfaceofcrucibleContactwithSimeltOuterofcrucibleCristobaliteConvectionbySimeltGlassislikealiquidathightemperature,Cristobaliteisasolid.Baコーティングルツボはオールマイティか？結晶化に影響する要因１．バリウム濃度２．引上げ温度３．引上げ時間４．ポリシリコンの純度もし結晶化が進みすぎると…..石英ルツボは常に蒸気圧によりガスを発生しているこのガスが厚い結晶層に阻まれて抜けなくなる。圧力が異常に増加すると、表面の結晶層をぶち破る異常に結晶化してルツボが破壊されることもピンホール不良を減らすにはピンホールの原因：ルツボの中にあるガス（気泡など）

SiO2+2Si→2SiO→2Si+O2の反応ガス