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PV01300 - SEMI PV13 - 渦電流センサを用いたシリコンウェーハ，インゴット，およびブリックの過剰電荷キャリア再結合ライフタイムの非接触測定に関する試験方法

PV01300 - SEMI PV13 - 渦電流センサを用いたシリコンウェーハ，インゴット，およびブリックの過剰電荷キャリア再結合ライフタイムの非接触測定に関する試験方法

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SEMI PV13-0813 - SupersededSEMI PV13-1111 - SupersededSEMI PV13-0211 - Superseded

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Description

本スタンダードは，the Photovoltaic Materials Global Technical Committeeで技術的に承認されている。現版は2013年6月4日，global Audits and Reviews Subcommitteeにて発行が承認された。2013年8月にwww.semiviews.orgおよび www.semi.orgで入手可能となる。初版は2011年2月発行。前版は，2011年11月発行。

　

過剰電荷キャリア（以下「過剰キャリア」）再結合ライフタイムは，シリコン太陽電池デバイスの設計，製造，およびプロセスコントロールにおける中心的なパラメータである。このライフタイムの測定は，過剰キャリア密度に基づいた物理的に意味のある結果が得られ，それによって太陽電池の設計の最適化や効率の予測が可能になる。本試験方法では，バルクライフタイム，表面再結合速度，ドーパント拡散のエミッタ飽和電流密度など，太陽電池において重要である，より基本的なパラメータの観点から，この再結合ライフタイムをさらに詳しく分析するための方法についても記述する。この試験方法は，渦電流センサを用いた準定常状態光導電率（QSSPC）法および過渡法による測定を含む。

　

このスタンダードでは，キャリア再結合ライフタイムが0.1～15,000 µsの範囲内であるシリコンウェーハ，インゴット，およびブリックの過剰キャリアライフタイムを測定するための方法を記述する。

　

本測定は，過剰キャリア密度がウェーハ試料の場合は1 × 1013 cm-3～2 × 1016 cm-3，バルク試料（厚さ1 cm以上）の場合は1 × 1013 cm-3～5 × 1015 cm-3の範囲内で適用できる。

　

本文書で記述する方法は，抵抗率が0.1 Ω∙cm～10000 Ω∙cmの範囲内である試料に用いる。

　

このスタンダードでは，ウェーハまたはバルクシリコン試料の評価用としてそれぞれ2種類ずつ，合計4種類の測定方法論を記述する。いずれの測定法も，無線周波数と照射光源で励起した誘導コイル（渦電流）センサを用いて実行する。2種類の方法ではQSSPC法を用いる。この技法では光生成を測定するため，光度検出器が必要である。また，用いるべき校正方法についても本文書の範囲内で取り上げる。

　

ウェーハ用過渡モード（Transient Mode for Wafers） — この試験方法は，厚さが1 mm以下のウェーハ形状のシリコン試料に適している。このスタンダードで記述するように，過渡モードは，過剰キャリアライフタイムが光照射の遮断時間と比較して長い場合に用いる。

　

ウェーハ用QSSPCモード（QSSPC Mode for Wafers） — この試験方法は，厚さが1 mm以下のウェーハ試料に適している。このスタンダードで記述するように，QSSPCモードは，光励起中に取得したデータの分析によってライフタイムを求める場合に用いる。

　

バルク物質用過渡モード（Transient Mode for Bulk Material） — この試験方法は，厚さが1 cmを超える試料の測定に用いるものとし，光照射の遮断時間よりはるかに長いキャリアライフタイムの測定に用いる。

　

バルク物質用QSSPCモード（QSSPC Mode for Bulk Material） — この試験方法は，厚さが1 cmを超える試料に用いるものとし，光励起中に取得したデータの分析によってキャリア再結合ライフタイムを求める。

　

Referenced SEMI Standards

SEMI M59 — Terminology for Silicon Technology

SEMI MF28 — Test Methods for Minority Carrier Lifetime in Bulk Germanium and Silicon by Measurement of Photoconductivity Decay

SEMI MF43 — Test Methods for Resistivity of Semiconductor Materials

SEMI MF84 — Test Method for Measuring Resistivity of Silicon Wafers With an In-Line Four-Point Probe

SEMI MF533 — Test Methods for Thickness and Thickness Variation of Silicon Wafers

SEMI MF723 — Practice for Conversion Between Resistivity and Dopant Density for Boron-Doped, Phosphorus-Doped and Arsenic-Doped Silicon



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