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Engineering

लाइट बढ़ी Hydrofluoric एसिड Passivation: थोक सिलिकॉन दोष का पता लगाने के लिए एक संवेदनशील तकनीक

Published: January 4, 2016 doi: 10.3791/53614
Automatic Translation
1
1Research School of Engineering, Australian National University

Summary

थोक सिलिकॉन दोषों के पुनर्संयोजन गतिविधि की जांच करने के लिए एक आर टी तरल सतह passivation तकनीक में वर्णित है। 1 मिनट के लिए 15% Hydrofluoric एसिड और (iii) रोशनी में (मैं) रासायनिक सफाई और सिलिकॉन की नक़्क़ाशी, सिलिकॉन (ii) विसर्जन: तकनीक सफल होने के लिए, तीन महत्वपूर्ण कदम के लिए आवश्यक हैं।

Abstract

एक प्रक्रिया प्रस्तुत किया है Hydrofluoric एसिड (एचएफ) में वेफर्स डुबो जब अस्थायी रूप से सतह passivation की एक बहुत ही उच्च स्तर को प्राप्त करने से सिलिकॉन वेफर्स के थोक जीवनकाल (> 100 μsec) को मापने के लिए। इस प्रक्रिया के द्वारा तीन महत्वपूर्ण कदम थोक जीवन भर प्राप्त करने के लिए आवश्यक हैं। सबसे पहले, एचएफ में सिलिकॉन वेफर्स डुबो करने से पहले, वे रासायनिक साफ कर रहे हैं और बाद में 25% tetramethylammonium हाइड्रॉक्साइड में etched। दूसरे, रासायनिक उपचार वेफर्स तो एचएफ और हाइड्रोक्लोरिक एसिड का एक मिश्रण से भरा एक बड़े प्लास्टिक कंटेनर में रखा जाता है, और फिर photoconductance (पीसी) के मापन के लिए एक प्रेरक का तार पर केन्द्रित। तीसरा, सतह पुनर्संयोजन रोकना और थोक जीवनकाल को मापने के लिए, वेफर्स 1 मिनट के एक हैलोजन लैंप प्रयोग करने के लिए 0.2 सूर्य पर प्रकाशित कर रहे हैं, रोशनी बंद है, और एक पीसी माप तुरंत लिया जाता है। इस प्रक्रिया के द्वारा, थोक सिलिकॉन दोषों की विशेषताओं सही ढंग से निर्धारित किया जा सकता है। फरthermore, यह उनकी एकाग्रता (<10 12 सेमी -3) कम है जब एक संवेदनशील आरटी सतह passivation तकनीक थोक सिलिकॉन दोषों की जांच के लिए जरूरी होगा कि अनुमान है।

Introduction

उच्च जीवन भर (> 1 मिसे) monocrystalline सिलिकॉन उच्च दक्षता सौर कोशिकाओं के लिए कभी अधिक महत्वपूर्ण होता जा रहा है। एम्बेडेड दोष के पुनर्संयोजन विशेषताओं को समझना गया है, और एक महत्वपूर्ण विषय बनी हुई है। सयाना में दोष के पुनर्संयोजन गतिविधि की जांच करने के लिए सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया तकनीकों में से एक एक photoconductance विधि 1 के द्वारा होता है। इस तकनीक से यह इस प्रकार यह मुश्किल देसी में दोष के पुनर्संयोजन विशेषताओं की जांच करने के लिए कर रही है, थोक पुनर्संयोजन से पूरी तरह से अलग सतह के लिए अक्सर मुश्किल होता है। सौभाग्य <5 सेमी / सेकंड की बहुत कम प्रभावी सतह पुनर्संयोजन वेग (एस EFF) को प्राप्त करने के लिए, और इस प्रकार प्रभावी ढंग से सतह पुनर्संयोजन बाधित कर सकते हैं जो कई अचालक फिल्मों वहाँ मौजूद हैं। 2, एल्यूमीनियम ऑक्साइड (अल 2 ओ 3) 3 और आकारहीन सिलिकॉन (एक -si: एच) 4: ये सिलिकॉन नाइट्राइड (एच पाप एक्स), कर रहे हैं। बयान और एकइन अचालक फिल्मों के तापमान (~ 400 डिग्री सेल्सियस) nealing पर्याप्त स्थायी रूप से दोष सयाना में के पुनर्संयोजन गतिविधि निष्क्रिय करने के लिए नहीं कम माना जाता है। इस के उदाहरण 6 दोष लोहे बोरान 5 और बोरान ऑक्सीजन है। हालांकि, हाल ही में यह n प्रकार Czochralski (CZ) सिलिकॉन में रिक्ति ऑक्सीजन और रिक्ति फास्फोरस दोष पूरी तरह से 250-350 डिग्री सेल्सियस 7.8 के तापमान पर निष्क्रिय किया जा सकता है कि पाया गया था। इसी नाव-क्षेत्र (FZ) पी प्रकार सिलिकॉन में एक दोष ~ 250 डिग्री सेल्सियस 9 में निष्क्रिय करने के लिए पाया गया था। इसलिए, इस तरह प्लाज्मा बढ़ाया रासायनिक वाष्प जमाव (PECVD) और परमाणु परत बयान (ALD) के रूप में पारंपरिक passivation तकनीक देसी में थोक दोष जांच करने के लिए सतह पुनर्संयोजन बाधा के लिए उपयुक्त नहीं हो सकता। इसके अलावा, पाप x: एच और एक सी: एच फिल्मों हाइड्रोजनीकरण 10,11 के माध्यम से थोक सिलिकॉन दोषों को निष्क्रिय करने के लिए दिखाया गया है। इसलिए पुनर्संयोजन गतिविधि ओ जांच करने के लिए च सयाना में दोष, एक आर टी सतह passivation तकनीक आदर्श होगा। गीले रासायनिक सतह passivation इस आवश्यकता को पूरा करता है।

1990 के दशक में Horanyi एट अल। एस eff <10 सेमी / सेकंड 12 को प्राप्त करने, आयोडीन इथेनॉल में सिलिकॉन वेफर्स के विसर्जन (आईई) समाधान सिलिकॉन वेफर्स passivate करने के लिए एक साधन प्रदान करता है कि प्रदर्शन किया। 2007 में मायर एट अल। 2009 में छाबड़ा एट अल। 5 सेमी की एस eff / सेकंड सिलिकॉन वेफर्स डुबो कर प्राप्त किया जा सकता है कि प्रदर्शन करते हुए आयोडीन मेथनॉल (आईएम) के समाधान, 7 सेमी / सेकंड 13 के लिए सतह पुनर्संयोजन कम कर सकते हैं कि पता चला quinhydrone-मेथनॉल (QM) समाधान 14,15 में। आईई, आईएम और QM समाधान द्वारा हासिल उत्कृष्ट सतह passivation के बावजूद, वे उच्च शुद्धता सिलिकॉन वेफर्स के थोक जीवनकाल को मापने के लिए पर्याप्त सतह passivation (एस eff <5 सेमी / सेक) प्रदान नहीं करते हैं।

NT "> एक और साधन एचएफ एसिड में सिलिकॉन वेफर्स डुबो कर सतह passivation के एक उच्च स्तर प्राप्त करने के लिए। सिलिकॉन वेफर्स passivate करने एचएफ उपयोग करने का विचार पहली Yablonavitch एट अल द्वारा पेश किया गया था। के रिकार्ड निचले एस eff का प्रदर्शन किया है जो 1986 में 0.25 ± 0.5 सेमी / सेकंड 16। उत्कृष्ट सतह passivation उच्च प्रतिरोधकता वेफर्स पर प्राप्त किया गया था, इसलिए हम लगातार हासिल करने से अनिश्चितता को सीमित रखें। इस प्रकार जीवन भर के माप के लिए एक बड़ी अनिश्चितता जोड़ने, गैर repeatable होने की तकनीक पाया है एक बहुत कम एस EFF (~ 1 सेमी / सेक), हम तीन महत्वपूर्ण कदम को शामिल किया गया है कि एक नई एचएफ passivation तकनीक (i) रासायनिक सफाई और सिलिकॉन वेफर्स नक़्क़ाशी, एक 15% एचएफ समाधान (ii) विसर्जन और (iii) विकसित किया है रोशनी 1 मिनट 17,18 के लिए। यह प्रक्रिया ऊपर सूचीबद्ध पारंपरिक PECVD और ALD बयान तकनीक की तुलना में सरल और समय कुशल दोनों है।

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Protocol

1. प्रायोगिक सेटअप

  1. माप तकनीक के लिए एक उपयुक्त धूआं हुड जानें, और बेहतर वायु प्रवाह की अनुमति और cluttering कम करने के लिए किसी भी अप्रासंगिक उपकरण हटा दें। धूआं हुड में Hydrofluoric एसिड (एचएफ) के अलावा अन्य किसी भी रसायनों का प्रयोग न करें।
  2. एक चालकता मीटर का उपयोग धूआं हुड के भीतर नल से विआयनीकृत (डीआई) पानी की गुणवत्ता का परीक्षण करें। डि पानी 20 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर ज्यादा से ज्यादा 0.055 μS / सेमी की चालकता है कि सुनिश्चित करें।
  3. धूआं हुड में एक अल्पसंख्यक वाहक जीवन भर परीक्षक रखें। धूआं हुड के बाहर एक मेज पर स्थित है, जो एक कंप्यूटर, करने के लिए केबल कनेक्ट करें।
  4. कंप्यूटर और जीवन भर परीक्षक पर स्विच। कंप्यूटर पर आजीवन परीक्षक फ़ाइल को खोलने और कंप्यूटर और जीवन भर परीक्षक के बीच सही संचार सुनिश्चित करने के लिए 'उपाय' बटन पर क्लिक करें। कंप्यूटर और परीक्षक सही ढंग से कनेक्ट किया गया है, तो जीवन भर परीक्षक पर प्रकाश स्रोत फ्लैश चाहिए। धूआं हुड के अंदर एक हैलोजन लैंप रखें। यह नमूना स्थित हो जाएगा जहां जीवन भर परीक्षक चरण रोशन कर सकते हैं कि इस तरह के दीपक स्थिति।
  5. धूआं हुड के बाहर स्थित होना चाहिए जो एक शक्ति के स्रोत के लिए हैलोजन लैंप कनेक्ट करें। हैलोजन लैंप पर बंद है, इसकी तीव्रता कम से कम 0.02 डब्ल्यू / जीवन भर परीक्षक मंच पर 2 सेमी होना चाहिए।

2. 15% एचएफ समाधान की तैयारी

नोट: एचएफ एक खतरनाक रसायन है और देखभाल के साथ इलाज किया जाना चाहिए। यह निरंतर, धीमी गति का कारण बनता है, और प्रदर्शन के बाद शरीर के लिए गहरी क्षति है। एचएफ आसानी से अन्य एसिड की तरह त्वचा को जला नहीं है - बल्कि यह त्वचा में जल्दी अवशोषित और हड्डियों के लिए गहरी blistering और क्षति का कारण बनता है। इस फ्लोरीन कैल्शियम के साथ प्रतिक्रिया के रूप में हड्डियों के भंगुर और blistered हो जाते हैं कि इसका मतलब है। एचएफ भी तंत्रिका विनियमन और आसमाटिक सेल संतुलन में प्रयोग किया जाता है, जो मुक्त कैल्शियम के साथ बांधता है, इसलिए शरीर में मुक्त कैल्शियम के बंधन घातक हो सकती है। ऐसा लगता है कि सर्वोपरि हैउपयोगकर्ता एचएफ का उपयोग करते समय प्रयोगशाला सुरक्षा प्रोटोकॉल का अनुसरण करता है, और वे एचएफ प्राथमिक चिकित्सा किट और hexafluorine (या कैल्शियम gluconate जेल) का स्थान पता सुनिश्चित करता है।

  1. धूआं हुड में (1 खंड के रूप में ही) एक रासायनिक साफ दौर प्लास्टिक कंटेनर (: 55 मिमी, डी 170 मिमी एच) रखें। कंटेनर एक स्पष्ट प्लास्टिक के ढक्कन होनी चाहिए। रासायनिक उपयोग करने से पहले कंटेनर को साफ करने के तरीके पर धारा 6 देखें।
  2. एचएफ समाधान पास के किसी भी अवरोधों के बिना तैयार किया जा सकता है ताकि धूआं हुड में प्लास्टिक के कंटेनर के आसपास के क्षेत्र को रिक्त करें।
  3. सभी निजी सुरक्षा के उपकरण (पीपीई) को लागू करें।
  4. चेतावनी: 100 मिलीलीटर डि पानी (एच 2 ओ) में कंटेनर के लिए एचएफ के 50 मिलीलीटर जोड़ें।
  5. चेतावनी: कंटेनर के लिए हाइड्रोक्लोरिक एसिड (एचसीएल) के 20 मिलीलीटर जोड़ें और एच 2 ओ मिश्रण: एचएफ: प्लास्टिक चिमटी का उपयोग कर एचसीएल समाधान। अच्छी तरह से बाद चिमटी कुल्ला।
  6. चेतावनी: प्लास्टिक कंटेनर पर ढक्कन प्लेस और soluti की अनुमति देते हैंपर 1 घंटे के लिए व्यवस्थित करने के लिए। इस समय के दौरान, एचएफ धुएं ढक्कन पर गाढ़ा होगा।
  7. पर्याप्त रूप से कंटेनर लेबल, और यह स्पष्ट है कि यह एचएफ होता है कि कर सकते हैं।
    नोट: एचएफ समाधान भारी उपयोग के साथ 1-2 महीने तक चलेगा। इसलिए समाधान के लिए एक माप प्रदर्शन किया जा रहा है हर बार की जगह की कोई जरूरत नहीं है।

लाइफटाइम परीक्षक 3. कैलिब्रेशन

  1. नाम से जाना जाता प्रतिरोधकता और प्रवाहकत्त्व के कम से कम 6 सिलिकॉन वेफर्स का पता लगा। आदर्श रूप में प्रतिरोधकता सीमा .1-100 Ω सेमी अवधि चाहिए।
  2. कंप्यूटर पर, जीवन भर परीक्षक अंशांकन फ़ाइल खोलें। तालिका में प्रत्येक मे की प्रतिरोधकता दर्ज करें और फिर 'वेफर्स की अद्यतन #' पर क्लिक करें।
  3. अंशांकन फ़ाइल में 'डाटा प्राप्त करें' बटन पर क्लिक करें और जीवन भर परीक्षक का विवरण दर्ज करें।
  4. सभी आवश्यक पीपीई लागू करें।
  5. चेतावनी: प्रेरक तार पर एचएफ जीवन भर परीक्षक मंच पर समाधान और यह स्थिति (ब्लू के साथ भरे प्लास्टिक कंटेनर रखेंई वृत्त क्षेत्र)।
  6. कंप्यूटर पर 'हवा वोल्टेज' को मापने के लिए जब पूछा, 'ओके' बटन पर क्लिक करके एचएफ समाधान की वोल्टेज को मापने। इस मामले में, हवा एचएफ समाधान के प्रवाहकत्त्व द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है।
  7. सावधानी: ध्यान से मंच से एचएफ के साथ भरा कंटेनर को हटाने और धूआं हुड बेंच पर जगह है। ध्यान से ढक्कन हटा दें।
  8. चेतावनी: ढक्कन कंटेनर से निकाल दिया गया है, प्लास्टिक चिमटी का उपयोग कर एचएफ समाधान में पहली सिलिकॉन वेफर विसर्जित कर दिया। कंटेनर पर ढक्कन वापस जगह है।
  9. चेतावनी: वापस जीवन भर परीक्षक मंच और प्रेरक तार पर स्थिति यह पर प्लास्टिक कंटेनर में रखें। सिलिकॉन वेफर का तार (नीला वृत्त क्षेत्र) पर केंद्रित है सुनिश्चित करें।
  10. कंप्यूटर पर 'नमूना वोल्टेज' को मापने के लिए कहा जाए, तो एक बार फिर से 'ओके' बटन पर क्लिक करें। मंच से कंटेनर निकालें और धूआं हुड बेंच पर जगह है।
  11. सावधानी: ध्यान से r प्लास्टिक चिमटी का उपयोग कर एचएफ समाधान से सिलिकॉन वेफर emove और समर्पित कुल्ला बीकर में वेफर कुल्ला। धूआं हुड में नल के नीचे एक अंतिम कुल्ला करते हैं।
  12. चेतावनी: वापस कंटेनर पर ढक्कन की जगह है, और वापस जीवन भर परीक्षक मंच पर कंटेनर की स्थिति।
  13. सभी नमूनों को मापा गया है जब तक दोहराएँ 3.6-3.12 कदम।
  14. नमूने के सभी मापा गया है, एक बार अंशांकन फ़ाइल में 'फ़िट डेटा' बटन पर क्लिक करें। इस मापा डेटा के लिए एक परवलयिक वक्र फिट हैं और इस सेटअप के लिए विशिष्ट हैं जो अंशांकन गुणांक के ए, बी और सी प्रदान करेगा।
  15. कंप्यूटर पर, जीवन भर परीक्षक फ़ाइल को खोलने और 'सेटिंग' टैब पर क्लिक करें। एचएफ स्थापना के लिए नए अंशांकन गुणांक के ए, बी और सी में दर्ज करें। एक नए नाम के तहत फ़ाइल सहेजें।
    नोट: एचएफ सेटअप केवल हर 6 महीने में एक अंशांकन की आवश्यकता है। इसलिए सेटअप एक माप प्रदर्शन किया जा रहा है हर बार जांच करने के लिए कोई जरूरत नहीं है।
jove_title "> 4। सिलिकॉन वेफर्स के गीला रासायनिक उपचार प्रायर को मापने के लिए

  1. मानक स्वच्छ 1 (एससी 1) तैयार करें।
    1. चेतावनी: एक क्षारीय आवंटित धूआं हुड में, एक 2 एल कांच बीकर में डि पानी के 1295 मिलीलीटर अमोनियम हाइड्रॉक्साइड (एनएच 4 OH) की 185 मिलीलीटर जोड़ें।
    2. सावधानी: 50 डिग्री सेल्सियस ~ के तापमान को एनएच 4 OH समाधान: जगह एक गर्म थाली पर बीकर और एच 2 ओ गर्मी। बीकर कवर करने के लिए एक घड़ी कांच का प्रयोग करें।
    3. चेतावनी: एच 2 ओ एक बार: एनएच 4 OH समाधान ~ 50 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक पहुँच गया है, हाइड्रोजन पेरोक्साइड (एच 2 ओ 2) के 185 मिलीलीटर जोड़ने और तापमान पहुंचता है जब तक ~ 75 डिग्री सेल्सियस गर्मी जारी है। यह एच 2 ओ: एनएच 4 OH: एच 2 ओ 2 समाधान एससी 1 के रूप में जाना जाता है।
      नोट: एससी 1 दैनिक करने के लिए प्रभावी ढंग से साफ सिलिकॉन वेफर्स बदला जाना चाहिए।
  2. मानक स्वच्छ 2 (अनुसूचित जाति 2) तैयार करें।
    1. चेतावनी: एक एसिड में, धूआं हुड आवंटितएक एल 2 गिलास बीकर में डि पानी के 1295 मिलीलीटर एचसीएल के 185 मिलीलीटर जोड़ें।
    2. चेतावनी: ~ 50 डिग्री सेल्सियस के तापमान को एचसीएल समाधान: जगह एक गर्म थाली पर बीकर और ओ एच 2 गर्मी। बीकर कवर करने के लिए एक घड़ी कांच का प्रयोग करें।
    3. चेतावनी: एच 2 ओ एक बार: एचसीएल समाधान एच 2 ओ 2 की 185 मिलीलीटर जोड़ने और तापमान पहुंचता है जब तक ~ 75 डिग्री सेल्सियस गर्मी जारी है, ~ 50 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक पहुँच गया है। यह एच 2 ओ: एचसीएल: एच 2 ओ 2 समाधान अनुसूचित जाति 2 के रूप में जाना जाता है।
      नोट: बदलें अनुसूचित जाति 2 दैनिक प्रभावी ढंग से साफ सिलिकॉन वेफर्स के लिए।
  3. सिलिकॉन नक़्क़ाशी समाधान तैयार है।
    1. एक क्षारीय आवंटित धूआं हुड में, एक रासायनिक स्वच्छ एल 2 गिलास बीकर tetramethylammonium हाइड्रोक्साइड (TMAH) का 1600 मिलीलीटर जोड़ें। रासायनिक उपयोग करने से पहले बीकर साफ करने के लिए कैसे पर धारा 6 देखें।
    2. ~ 85 एक गर्म थाली पर बीकर रखें और के तापमान को TMAH समाधान गर्मी6, सी। बीकर कवर करने के लिए एक घड़ी कांच का प्रयोग करें।
      नोट: यह मणिभ शुरू होता है जब तक TMAH समाधान एक महीने के बाद, यानी, बदलने की जरूरत नहीं होगी।
  4. गीला रासायनिक उपचार प्रदर्शन।
    1. एक क्वार्ट्ज पालने में लोड नमूने और प्रयोगशाला में एक सांप्रदायिक एचएफ समाधान में उन्हें जगह है। एकाग्रता महत्वपूर्ण नहीं है।
    2. नमूने (सूखा खींच) हाइड्रोफोबिक बन एक बार 10 सेकंड ~ के बाद, एचएफ समाधान से पालना हटाने और डि पानी से भरे 3 बीकर का उपयोग कर कुल्ला या।
    3. एससी 1 तैयार की गई है, जहां धूआं हुड के लिए वेफर्स के पालने परिवहन। अनुसूचित जाति 1 ~ 75 डिग्री सेल्सियस पर स्थिर हो गया है, तो धीरे-धीरे एससी 1 में वेफर्स के पालने विसर्जित कर दिया।
    4. 10 मिनट के लिए अनुसूचित जाति 1 में वेफर्स साफ करें।
    5. 10 मिनट बीत जाने के बाद, एससी 1 से वेफर्स का उद्गम स्थल को हटाने और डि पानी से भरे तीन एल 2 गिलास बीकर का उपयोग कर उन्हें कुल्ला। इन कांच बीकर से पहले डि पानी के साथ उन्हें भरने के लिए रासायनिक साफ। पर धारा 6 कृपया देखेंकैसे रासायनिक बीकर साफ करने के लिए।
    6. Rinsing के बाद, केवल पद अनुसूचित जाति 1 प्रसंस्करण के लिए समर्पित है जो एक एचएफ समाधान में नमूने रखें। एकाग्रता महत्वपूर्ण नहीं है।
    7. नमूने (सूखा खींच) हाइड्रोफोबिक बन एक बार 10 सेकंड ~ के बाद, एचएफ समाधान से पालना हटाने और डि पानी से भरे 3 बीकर का उपयोग कर कुल्ला या। कदम 4.4.5 के रूप में ही बीकर का प्रयोग करें।
    8. अनुसूचित जाति 2 तैयार की गई है, जहां धूआं हुड के लिए वेफर्स के पालने परिवहन। अनुसूचित जाति 2 ~ 75 डिग्री सेल्सियस पर स्थिर हो गया है, तो धीरे-धीरे अनुसूचित जाति 2 में वेफर्स के पालने विसर्जित कर दिया।
    9. 10 मिनट के लिए अनुसूचित जाति 2 में वेफर्स साफ करें।
    10. 10 मिनट बीत जाने के बाद, अनुसूचित जाति 2 से वेफर्स का उद्गम स्थल को हटाने और डि पानी से भरे 3 बीकर का उपयोग कर उन्हें कुल्ला। कदम 4.4.5 के रूप में ही बीकर का प्रयोग करें।
      नोट: वेफर्स के पालने अगले दिन जब तक डि पानी से भर कुल्ला बीकर में से एक में संग्रहित किया जा सकता है।
    11. Rinsing के बाद, केवल पद के लिए समर्पित है जो एक एचएफ समाधान में नमूने रखेंअनुसूचित जाति 2 प्रसंस्करण। एकाग्रता महत्वपूर्ण नहीं है।
    12. नमूने (सूखा खींच) हाइड्रोफोबिक बन एक बार 10 सेकंड ~ के बाद, एचएफ समाधान से पालना हटाने और डि पानी से भरे 3 बीकर का उपयोग कर कुल्ला या। कदम 4.4.5 के रूप में ही बीकर का प्रयोग करें।
    13. TMAH समाधान के लिए तैयार किया गया है जहां धूआं हुड के लिए वेफर्स के पालने परिवहन। TMAH समाधान ~ 85 डिग्री सेल्सियस पर स्थिर हो गया है, तो धीरे-धीरे TMAH समाधान में वेफर्स के पालने विसर्जित कर दिया।
    14. 5 मिनट के लिए TMAH में वेफर्स खोदना। यह सिलिकॉन की ~ 5 माइक्रोन निकाल देंगे।
    15. 5 मिनट बीत जाने के बाद, TMAH समाधान से वेफर्स का उद्गम स्थल को हटाने और डि पानी से भरे 3 बीकर का उपयोग कर उन्हें कुल्ला। कदम 4.4.5 के रूप में ही बीकर का प्रयोग करें। TMAH रूप में आवश्यक हो सकता है और अधिक से अधिक 3 rinses काफी 'चिपचिपा है।
    16. प्रयोग की स्थापना की गई है, जहां धूआं हुड के लिए डि पानी में वेफर्स के पालने परिवहन। खंड 1.1 देखें।
    17. काएं के बाद 2 घंटा के भीतर तैयार सिलिकॉन वेफर्स उपायपी 4.4.16।

5. माप प्रक्रिया

  1. सभी आवश्यक पीपीई लागू करें।
  2. डि पानी के साथ दो 2 एल प्लास्टिक बीकर भरें और धूआं हुड में उन्हें जगह है। इन सिलिकॉन नमूने पद माप धोने के लिए इस्तेमाल किया जाएगा।
  3. कुल्ला बीकर पास धूआं हुड के अंदर एक खाली 500 मिलीलीटर की प्लास्टिक बीकर और जगह में प्लास्टिक चिमटी रखें। ये चिमटी सिलिकॉन नमूने को संभालने के लिए इस्तेमाल किया जाएगा।
  4. कंप्यूटर पर, जीवन भर परीक्षक फ़ाइल खोलें। फ़ाइल एचएफ माप स्थापना के लिए सही अंशांकन गुणांकों में शामिल है सुनिश्चित करें। धारा 3 देखें।
  5. जीवन भर परीक्षक फ़ाइल में, 'क्षणिक' मोड का चयन करें। सिलिकॉन वेफर के विवरण के उदाहरण, मोटाई, प्रतिरोधकता और dopant प्रकार के लिए, मापा जा दर्ज करें।
  6. चेतावनी: जगह कंटेनर (पर ढक्कन) लाइफटाइम परीक्षक के मंच पर एचएफ से भरा है और प्रेरक का तार (नीला वृत्त क्षेत्र) पर यह केंद्र। के लिए समाधान समझौता1 मिनट।
  7. कंप्यूटर पर, जीवन भर परीक्षक फ़ाइल में 'जीरो साधन' बटन पर क्लिक करें। इस समाधान का वोल्टेज उपाय करेंगे।
    नोट: समाधान की रचना के समय के साथ बदलता है, क्योंकि समय के साथ, समाधान वोल्टेज कम हो जाएगा। चाहे इस की, एचएफ समाधान समाधान परिवर्तित किया जा रहा बिना 1-2 महीने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, जो क्यों अपनी passivating गुणवत्ता में कोई गिरावट, नहीं दिखा है।
  8. सावधानी: ध्यान से जीवन भर परीक्षक मंच से कंटेनर को हटाने और धूआं हुड बेंच पर जगह है।
  9. सावधानी: ध्यान से एचएफ समाधान के साथ भरा कंटेनर से ढक्कन हटा दें। ढक्कन पर कुछ संक्षेपण है, तो ध्यान से धूआं हुड में नल का उपयोग कर डि पानी में ढक्कन कुल्ला।
  10. सावधानी: ध्यान से एचएफ समाधान में पहली सिलिकॉन वेफर विसर्जित कर दिया। प्लास्टिक चिमटी का प्रयोग, इसे हल्के ढंग से कंटेनर के तल पर बैठा है सुनिश्चित करने के लिए सिलिकॉन वेफर पर नीचे प्रेस।
  11. चिमटी से नोचना कुल्लाs और खाली 500 मिलीलीटर की प्लास्टिक बीकर में उन्हें वापस जगह है।
  12. सावधानी: ध्यान से कंटेनर पर ढक्कन वापस जगह और फिर जीवन भर परीक्षक मंच पर कंटेनर जगह है। सिलिकॉन वेफर प्रेरक का तार (नीला वृत्त क्षेत्र) पर तैनात है सुनिश्चित करें।
  13. कुल्ला और अपने दस्ताने सूखी। कंप्यूटर संचालन से पहले उन्हें हटा दें।
  14. धूआं हुड में फ्लोरोसेंट प्रकाश पर है, तो एक माप का आयोजन किया जा रहा है, इससे पहले कि यह बंद होना चाहिए। न्यूनतम प्रकाश माप के दौरान आवश्यक है।
  15. पर हैलोजन लैंप स्विच, और यह प्लास्टिक के कंटेनर के ढक्कन के माध्यम से सिलिकॉन वेफर रोशन है सुनिश्चित करते हैं। 1 मिनट के लिए समय (सही समय महत्वपूर्ण नहीं है)।
  16. रोशनी अवधि के दौरान, कंप्यूटर पर आजीवन फ़ाइल में 'उपाय' बटन पर क्लिक करें। एक छोटी सी खिड़की लेबल 'लेते हुए डेटा' में दिखाई देगा।
  17. फ़ाइल के लिए एक नाम पर खिड़की 'डेटा ले रहा है', टाइप करें। 'नमूना औसत के तहतचुनाव 10।
  18. सिलिकॉन वेफर 1 मिनट के लिए प्रबुद्ध किया गया है, बंद हैलोजन लैंप स्विच और तुरंत 'लेते हुए डेटा' विंडो में 'औसत' बटन पर क्लिक करें। जीवन भर परीक्षक 10 बार फ्लैश और जीवन भर के माप औसत होगा।
    नोट: हैलोजन लैंप बंद है एक बार, सिलिकॉन वेफर की passivation नीचा करने के लिए शुरू कर देंगे, और इस प्रकार यह सबसे अच्छा परिणाम प्राप्त करने के लिए रोशनी के तुरंत बाद मापने के लिए महत्वपूर्ण है।
  19. औसतन पूरा हो गया है, 'लेने के डेटा' विंडो में 'ओके' बटन पर क्लिक करें।
  20. एक और माप की आवश्यकता है, दोहराने 5.15-5.18 कदम।
  21. चेतावनी: माप पूरा हो जाने पर, जीवन भर परीक्षक मंच से कंटेनर को हटाने और धूआं हुड बेंच पर जगह है।
  22. सावधानी: ध्यान से एचएफ समाधान के साथ भरा कंटेनर से ढक्कन हटा दें। ढक्कन पर कुछ संक्षेपण है, तो ध्यान से नल का उपयोग कर डि पानी में ढक्कन कुल्लाधूआं हुड में।
  23. सावधानी: ध्यान से प्लास्टिक चिमटी का उपयोग कर एचएफ समाधान से सिलिकॉन वेफर हटाने और समर्पित कुल्ला बीकर में वेफर कुल्ला। धूआं हुड में नल के नीचे एक अंतिम कुल्ला करते हैं।
  24. अधिक नमूनों मापा जा रहे हैं, दोहराने 5.10-5.23 कदम।
  25. सभी नमूनों को मापा गया है एक बार, ढक्कन कंटेनर पर रखा गया है सुनिश्चित करने और धूआं हुड में एचएफ समाधान की दुकान। कंटेनर पर्याप्त रूप से लेबल है सुनिश्चित करें।
  26. सभी बीकर और चिमटी कुल्ला और प्रयोगशाला में उनके आवंटित स्थानों में उन्हें दुकान।
  27. जीवन भर परीक्षक उपयोग के बाद 1 घंटे के लिए धूआं हुड में रहने और फिर धूआं हुड से इसे दूर करने के लिए अनुमति दें।

बीकर और कंटेनरों की 6. रासायनिक सफाई

  1. वर्गों 4.1.1-4.1.4 में उल्लिखित के रूप में एक क्षारीय आवंटित धूआं हुड में, एक एससी 1 समाधान तैयार है।
  2. रासायनिक साफ बीकर और कंटेनर के लिए, बीकर / कंटेनरों में एससी 1 समाधान डालना। बीकर सीएN केवल एक बार में एक ही साफ किया।
  3. समाधान 10 मिनट के लिए बीकर / कंटेनर साफ करते हैं। बीकर / कंटेनर प्लास्टिक की है, तो यह एक गर्म थाली पर नहीं रखा जा सकता है, और इसलिए अनुसूचित जाति 1 समाधान स्वच्छ दौरान ठंडा हो जाएगा। इस सफाई की प्रक्रिया को प्रभावित नहीं करेगा।
  4. उन्होंने यह भी सफाई की आवश्यकता है, तो 10 मिनट के बाद, एक और बीकर / कंटेनर में एससी 1 समाधान डालना। अन्यथा एक बड़ी बीकर में एससी 1 समाधान शांत करते हैं। ठंडा होने के बाद, एससी 1 पानी चलाने के साथ सिंक के नीचे डाला जा सकता है।
  5. डि पानी में एससी 1 साफ बीकर / कंटेनर कुल्ला।
  6. वर्गों 4.2.1-4.2.4 में उल्लिखित के रूप में एक एसिड आवंटित धूआं हुड में, एक अनुसूचित जाति 2 समाधान तैयार है।
  7. कदम 6.5 से बीकर / कंटेनर में अनुसूचित जाति 2 समाधान डालो। समाधान 10 मिनट के लिए बीकर / कंटेनर साफ करने के लिए अनुमति दें।
  8. उन्होंने यह भी सफाई की आवश्यकता है, तो 10 मिनट के बाद, एक और बीकर / कंटेनर में अनुसूचित जाति 2 समाधान डालना। अन्यथा एक बड़ी बीकर में अनुसूचित जाति 2 समाधान शांत करते हैं। एक बार जब टी नीचे डाला जा सकता है अनुसूचित जाति 2, ठंडावह पानी चलाने के साथ सिंक।
  9. डि पानी में अनुसूचित जाति 2 साफ बीकर / कंटेनर कुल्ला। बीकर / कंटेनर अब रासायनिक साफ किया जाता है।

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Representative Results

चित्रा 1 ए एक योजनाबद्ध दिखाता है और चित्रा 1 बी प्रयोगात्मक स्थापना की एक तस्वीर से पता चलता है। एक सिलिकॉन वेफर एचएफ समाधान में डूब जाता है, चित्रा 2 में नीला त्रिकोण के रूप में दिखाया, परिणाम होगा सतह पुनर्संयोजन द्वारा सीमित है, जो एक जीवन भर की अवस्था है, बाद में जीवन भर परीक्षक मंच पर रखा गया है और एक माप (रोशनी से पहले) किया जाता है। चित्रा 2 में लाल हलकों द्वारा दिखाया गया है लेकिन, जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है, (एचएफ में डूबे हुए), और एक माप रोशनी के तुरंत बाद किया जाता है नमूना 1 मिनट के लिए प्रकाशित किया जाता है, जब जीवन में वृद्धि हुई है, हो जाएगा। कारण सतह पुनर्संयोजन में कमी करने के लिए रोशनी परिणाम के बाद जीवन में यह वृद्धि हुई है, और इस तरह चित्रा 2 में लाल हलकों अब थोक पुनर्संयोजन द्वारा सीमित और सतह नहीं है, जो जीवन भर का प्रतिनिधित्व करते हैं। जीवन भर के पद रोशनी में वृद्धि होगीनमूना नमूना करने से, तकनीक सही ढंग से काम कर रहा है, लेकिन अगर जीवन में वृद्धि हमेशा थोक जीवनकाल कम नहीं है प्रदान हो जाना चाहिए पर बदलती (<100 μsec), रोशनी से सतह पुनर्संयोजन में कोई कमी थोक पुनर्संयोजन क्योंकि जीवन भर सुधार नहीं होगा जिससे प्रभावी हो जाता है।

थोक आजीवन 1 मिनट 19 के लिए सिलिकॉन वेफर रोशन के बाद उपलब्ध हो जाता है हालांकि, सतह passivation अस्थायी है और बंद किया जा रहा हैलोजन लैंप के सेकंड के भीतर नीचा करने के लिए शुरू कर देंगे। चित्रा 3 में प्रदर्शन के रूप में माप, सबसे कम सतह पुनर्संयोजन प्राप्त करने के लिए रोशनी की अवधि के बाद सीधे किया जा करने के लिए इस प्रकार यह महत्वपूर्ण है। नमूना सीधे मापा जाता है, जब जीवन भर के लिए चित्रा 3 अनुरूप में लाल हलकों दीपक बंद है के बाद नमूना illuminatio के बाद 1 मिनट मापा जाता है, और नीले हलकों जीवन भर के अनुरूपएन अवधि। चित्रा से, यह सतह passivation के उच्च स्तर पर अस्थायी है और रोशनी के स्रोत के सेकंड के भीतर degrades समाप्त किया जा रहा है कि स्पष्ट है। इसलिए यह एक माप सिलिकॉन वेफर के थोक जीवन भर पाने के लिए रोशनी के बाद सीधे किया जाता है कि जरूरी है। इसके विपरीत, चित्रा 3 भी दर्शाता है कि जीवन भर degrades (नीले हलकों), यह पूरी तरह से एक बार फिर सिलिकॉन वेफर रोशन द्वारा ठीक किया जा सकता, तब भी जब। 3 चित्र में दिखाया गया है इस प्रक्रिया को सतह पुनर्संयोजन में कोई स्थायी वृद्धि के बिना कई बार दोहराया जा सकता है।

सही ढंग से एक माप का आयोजन किया जाता है हर बार काम कर रहा है तकनीक सुनिश्चित करने के लिए नियंत्रण सिलिकॉन वेफर्स इस्तेमाल किया जाना चाहिए। नियंत्रण सिलिकॉन वेफर्स तकनीक कई बार द्वारा मापा गया है और एक ही जीवन भर के लिए हर बार का उत्पादन किया है कि नमूने का प्रतिनिधित्व करते हैं। नियंत्रण के नमूने ही गीला रासायनिक pretreatm हमेशा से गुजरना चाहिएनमूने के रूप में ईएनटी मापा जाएगा। सिलिकॉन वेफर्स के थोक जीवनकाल को मापने के लिए पहले, नियंत्रण के नमूने पहले मापा जाना चाहिए। इस प्रकार उनके जीवन भर उनके पिछले जीवन भर माप की ± 20% के भीतर नहीं है, तो एक समस्या उत्पन्न हुई है और इस मुद्दे का समाधान होने तक माप निरस्त किया जाना चाहिए। नियंत्रण के नमूने उनकी पहले से मापा जाता जीवन भर के ± 20% के भीतर जन्मों का उत्पादन करता है, तो इसके विपरीत, माप आगे बढ़ सकते हैं। कुछ मामलों में, नमूने के थोक जीवनकाल कम हो जाएगा, और इस तरह से पहले और रोशनी के बाद मापा जीवनकाल 2 चित्रा के लिए ही है, इसके विपरीत हो जाएगा। इस मामले में, रोशनी अभी भी सतह पुनर्संयोजन कम हो जाएगा, भले ही में कोई सुधार नहीं थोक पुनर्संयोजन सतह की तुलना में काफी अधिक है क्योंकि जीवन भर के पद रोशनी मनाया जाएगा। इस जैसे एक नमूना मापने, जब एक नियंत्रण वेफर की तुलना माप सेटअप या मापा वेफर सिम के साथ एक समस्या है कि क्या वहाँ स्पष्ट कर सकते हैंप्लाई एक बहुत ही उच्च थोक पुनर्संयोजन है।

। थोक जीवन भर की माप को प्राप्त करता है कि एचएफ passivation, FZ 1 Ω सेमी एन प्रदर्शित करने के लिए - 2 ओ 3 और PECVD पाप x 4 चित्र में दिखाया गया है और पी प्रकार सिलिकॉन वेफर्स, ALD अल साथ passivated थे 4 चित्रा से पता चलता है कि के लिए फिल्मों x अल 2 3 हे और पाप के साथ प्राप्त के रूप में दोनों प्रकार के डोपिंग, एचएफ passivation ही जीवन भर प्राप्त कर सकते हैं। पी प्रकार नमूना पाप एक्स फिल्म के द्वारा प्राप्त निचले जीवन भर पाप एक्स फिल्म के भीतर निहित सकारात्मक आरोप की वजह से रिक्तीकरण क्षेत्र पुनर्संयोजन के कारण है। इसके विपरीत, रिक्तीकरण क्षेत्र पुनर्संयोजन, अगर मौजूद है, काफी के जीवनकाल के माप को प्रभावित करने के लिए प्रकट नहीं होता है तो एन - या पी प्रकार सिलिकॉन एचएफ passivation तकनीक 9,17,18 का उपयोग करते समय। यह भी थोक डेफ विश्लेषण करने के लिए वांछनीय तकनीक बनाता हैजीवन भर के माप से मनाया किसी भी इंजेक्शन निर्भरता थोक पुनर्संयोजन के लिए जिम्मेदार ठहराया है और नहीं किया जा सकता क्योंकि ECTS, सतह।

आकृति 1
चित्रा 1. एचएफ passivation सेटअप। प्रकाश बढ़ाया एचएफ passivation और माप सेटअप 17 (ए) योजनाबद्ध। जे से अनुमति के साथ Reproduced ठोस राज्य विज्ञान। तकनीक।, 1 (2), P55 (2012)। कॉपीराइट 2012, विद्युत सोसायटी। सेटअप के (बी) के फोटोग्राफ। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र 2
इल द्वारा सतह passivation चित्रा 2. संवर्धन Lumination। प्रभावी (नीला त्रिकोण) से पहले, 15% एचएफ में डूबे एक उच्च प्रतिरोधकता सिलिकॉन वेफर के जीवनकाल और बाद सीधे (लाल हलकों) रोशनी। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र तीन
सतह passivation पद रोशनी की चित्रा 3. गिरावट। सीधे रोशनी के बाद एचएफ में डूबे एक 5 Ω सेमी एन प्रकार सिलिकॉन वेफर के प्रभावी जीवनकाल (लाल हलकों) और रोशनी (नीले हलकों) के बाद 1 मिनट। आंकड़ा passivation बाद में रोशनी कदम से बरामद किया जा सकता है दर्शाता है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

टी "के लिए: रख-together.within-पेज =" 1 "> चित्रा 4
अन्य अचालक फिल्मों के साथ चित्रा 4. तुलना FZ 1 Ω सेमी एन के प्रभावी / थोक जीवनकाल -। एचएफ (नारंगी हलकों) के साथ passivated और पी प्रकार सिलिकॉन वेफर्स, PECVD पाप (हरी) वर्ग एक्स और ALD अल 2 ओ 3 (नीला हीरे)। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

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Discussion

ऊपर वर्णित थोक सिलिकॉन जीवन भर माप तकनीक के सफल कार्यान्वयन के तीन महत्वपूर्ण कदम (i) रासायनिक 1 मिनट 17 के लिए एक 15% एचएफ समाधान और (iii) रोशनी (ii) विसर्जन, सफाई और सिलिकॉन वेफर्स नक़्क़ाशी पर आधारित है, 18,19। इन चरणों के बिना, थोक जीवन भर किसी भी यकीन के साथ नहीं मापा जा सकता है।

माप तकनीक आरटी पर आयोजित किया जाता है के रूप में, सतह passivation गुणवत्ता की सतह संदूषण (धातु, कार्बनिक फिल्मों) के लिए अत्यधिक संभावना है। (: एनएच 4 OH: एच 2 ओ 2 एच 2 ओ) 20 इस प्रकार प्रभावी ढंग से सतह को दूर करने के लिए, एक एससी 1 समाधान किया जाता है। सिलिकॉन वेफर्स एससी 1 में डूब रहे हैं, समाधान इस तरह के सोने, चांदी, तांबा, निकल, कैडमियम, जस्ता, कोबाल्ट और क्रोमियम 20, के रूप में धातु contaminants के साथ-साथ, ऑक्सीडेटिव टूटने और विघटन से जैविक सतह फिल्मों को हटा। पोस्ट एससी 1 सफाई, यह है कि संभव हैome तत्वों का पता लगाने स्वच्छ से उत्पन्न सजल ऑक्साइड फिल्म में फंस कर रह है, और इसलिए एक एचएफ डुबकी फिल्म को दूर करने के लिए आवश्यक है। एक एचएफ डुबकी के बाद, सिलिकॉन सतहों तो अनुसूचित जाति 2 में साफ कर रहे हैं (: एचसीएल: एच 2 ओ एच 2 ओ 2) 20। एससी 1 प्रभावी रूप से सबसे अशुद्धियों को हटाता है, वहीं अनुसूचित जाति 2 एल्यूमीनियम, लोहा और मैग्नीशियम के रूप में क्षार आयनों और फैटायनों दूर करने के लिए बनाया गया है। इसके अलावा, अनुसूचित जाति 2 भी एक अनुसूचित जाति 2 स्वच्छ बाद अनुसूचित जाति 1 में हटाया नहीं गया है कि किसी भी अन्य धातु दूषित पदार्थों को दूर करेगा, वेफर्स एचएफ सजल ऑक्साइड फिल्म को हटाने के लिए डूबा जा सकता है। सिलिकॉन वेफर्स एससी 1 और अनुसूचित जाति 2 से सतह प्रदूषणों से साफ कर दिया गया है, एक बार वे TMAH में एक छोटी सतह खोदना की आवश्यकता होती है। TMAH यह केवल (111) क्रिस्टल मैदानों के साथ etches, जिसका अर्थ है एक अनिसोट्रोपिक खोदना समाधान है। इसलिए रासायनिक खोदना दौरान, छोटे सिलिकॉन पिरामिड सतहों roughens और जब मैं हाइड्रोजन कवरेज में सुधार में मदद करता है जो (111) मैदानों, उजागर, सतहों पर बनते हैंएचएफ 21,22 में mmersed। में इलाज सिलिकॉन वेफर्स एचएफ में डूब गया और बाद में प्रकाशित कर रहे हैं इसलिए, जब एक अनुकूलित सतह शर्त के साथ, सतह पुनर्संयोजन हिचकते जा सकता है।

एचएफ समाधान के अनुकूलन हमारे पिछले प्रकाशन 17 में जांच की गई थी। यह सिलिकॉन वेफर्स 15% -30% एचएफ में डूब रहे हैं, जब सबसे कम सतह पुनर्संयोजन उपलब्ध हो जाता है कि पाया गया था। इस एचएफ एकाग्रता हाइड्रोजन के साथ बांड झूलने सिलिकॉन का सबसे passivate करने के लिए काफी अधिक है क्योंकि तब होता है, और एचएफ समाधान 23 की सिलिकॉन फर्मी स्तर और कमी की क्षमता में एक अंतर के कारण एक उच्च सतह के प्रभारी बनाए रखने के द्वारा एक क्षेत्र प्रभाव passivation तंत्र प्रदान करता है । 15% एचएफ के चुनाव को सुरक्षा कारणों के लिए किया गया था। एचएफ समाधान के लिए एक और महत्वपूर्ण इसके अलावा एचसीएल का समावेश था। 15% एचएफ समाधान में एचसीएल की एक छोटी राशि जोड़कर, एचएफ समाधान में हाइड्रोजन एकाग्रता बदले में AM बढ़ जाती है जो वृद्धि हुई है,थोक सिलिकॉन जीवन भर की इजाजत दी सिलिकॉन वेफर्स की सतह passivation, के लिए उपलब्ध हाइड्रोजन के ount पद रोशनी 23 प्राप्त किया जाना है।

काफी सिलिकॉन / एचएफ इंटरफेस 23,24 के पार इलेक्ट्रॉन और छेद हस्तांतरण के माध्यम से समाधान में रासायनिक प्रजातियों के साथ अतिरिक्त बांड बनाने के द्वारा सतह passivation सुधार कर सकते हैं एचएफ में डूबे सिलिकॉन वेफर्स की रोशनी। 27 - इस तरह के सी-एच, सी-ओह, और सी एफ 23 के रूप में सिलिकॉन / एचएफ इंटरफेस में फार्म कर सकते हैं कि रासायनिक बांड की एक नंबर रहे हैं। एचएफ में डूबे सिलिकॉन की passivation मुख्य रूप से सिलिकॉन एचएफ 26,27 में डूब जाता है, जब सबसे अधिक स्थिर बांड में से एक माना जाता है, जो सी-एच बांड, के निर्माण से आने के लिए दिखाया गया है। 3 चित्र में दिखाया गया है सतह passivation, पोस्ट रोशनी बढ़ाया है, जबकि हालांकि, passivation रोशनी स्रोत समाप्त कर दिया गया है के बाद सेकंड के भीतर नीचा करने के लिए जाना जाता है।यह इस मामले में अगर passivation नीचा नहीं होना चाहिए के रूप में बढ़ाया passivation पद रोशनी की वजह से स्थिर सी एच बांड के निर्माण के लिए मुख्य रूप से है संभावना नहीं है refore। बल्कि यह बढ़ाया सतह passivation हाइड्रॉक्सिल समूह (सी-ओह) और फ्लोरीन (सी एफ) 26 के साथ अस्थिर बांड के निर्माण से आता है कि धारणा है।

ऊपर सूचीबद्ध तीन महत्वपूर्ण कदम सबसे अच्छा परिणाम देने के लिए तैयार कर रहे हैं, वहीं माप गलत परिणाम का उत्पादन कर सकते हैं जहां वहाँ हालात हैं। ज्यादातर मामलों में, त्रुटि की संभावना स्रोत दूषित रासायनिक समाधान या एक खराब फ़िल्टर्ड डि सिस्टम से आ सकता है जो सतह संदूषण है। इन शर्तों के तहत, यह एक चालकता मीटर का उपयोग डि जल प्रणाली का परीक्षण करने के लिए सबसे अच्छा है। डि पानी सही ढंग से फिल्टर नहीं किया जाता है, सिस्टम किसी भी माप प्रदर्शन हो रहे हैं इससे पहले बदलने की आवश्यकता है। यह भी अन्य प्रयोगशाला प्रक्रियाओं को प्रभावित करेगा और इस तरह एक समझौता डि पानी की व्यवस्था हर किसी को प्रभावित करेगा।डि पानी चालकता मीटर पर एक समझदार पढ़ने दे रहा है इसके विपरीत, यदि, संदूषण के संभावित स्रोतों TMAH समाधान या (एससी 1 और अनुसूचित जाति 2 समझौता नहीं किया जाएगा) 15% एचएफ समाधान कर रहे हैं। इस मामले में, यह रासायनिक स्वच्छ समाधान, (एससी 1 और 2) कंटेनर छानना और नए समाधान तैयार करने के लिए सबसे अच्छा है। सिलिकॉन वेफर्स एक समाधान से दूषित कर दिया है इसके अलावा, अगर, वे सतहों साफ कर रहे हैं इससे पहले कि अनुसूचित जाति और अनुसूचित जाति 1 2 कई बार सफाई की आवश्यकता होगी। समाधान संदूषण और इस तरह गलत जीवन भर के माप से बचने के लिए, यह केवल (प्रयोगशाला में अन्य प्रक्रियाओं के द्वारा और नहीं) इस तकनीक के लिए इस्तेमाल कर रहे हैं जो TMAH और एचएफ समाधान तैयार करने के लिए सबसे अच्छा है। सतह संदूषण का एक अन्य स्रोत पहले सिलिकॉन वेफर पर जमा अचालक या धातु फिल्मों से आ सकता है। वेफर्स एक अचालक या धातु बयान आया है इस प्रकार हैं, तो सतहों थोक जीवन के तीन कदम प्रक्रिया करने से पहले रासायनिक सफाई और सिलिकॉन नक़्क़ाशी की आवश्यकता होती हैसमय माप तकनीक।

तकनीक सरल और समय कुशल दोनों है, एचएफ एसिड का उपयोग एक धूआं हुड के लिए तकनीक प्रतिबंधित करता है। चाहे इस की, तकनीक दुनिया में सबसे अच्छा passivating अचालक फिल्मों के बराबर सतह passivation प्रदान करता है (: एच, अल 2 3 हे और एक -si: पाप एक्स एच), इसके अलावा इस तकनीक किसी भी जटिल मशीनरी की आवश्यकता नहीं है, और न ही यह होता है ऊंचा तापमान की आवश्यकता होती है। सिलिकॉन वेफर्स की शुद्धता में सुधार, सौर सेल क्षमता में सुधार करने के लिए एक अभियान में, दोष सांद्रता में गिरावट आई है और इस तरह उनकी पुनर्संयोजन गतिविधि ऐसे गहरे स्तर क्षणिक स्पेक्ट्रोस्कोपी के रूप में तकनीक का उपयोग कर मापने के लिए मुश्किल हो जाएगा और फूरियर रूपांतरण इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी। इसलिए यह एक आर टी तरल सतह passivation तकनीक शामिल है जो अल्पसंख्यक वाहक जीवन भर माप उनकी एकाग्रता कम है जब थोक सिलिकॉन दोषों की जांच के लिए जरूरी होगा कि अनुमान है(<10 12 सेमी -3)।

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
Hydrofluoric acid (48%) Merck Millipore,   http://www.merckmillipore.com/AU/en/product/Hydrofluoric-acid-48%25,MDA_CHEM-100334 1003340500 Harmful and toxic. Any supplier could be used provided the chemical is Analytical Reagent (AR) grade.
Hydrochloric acid 32%, AR ACI Labscan, http://www.rcilabscan.com/modules/productview.php?product_id=1985 107209 Harmful and toxic. Any supplier could be used provided the chemical is Analytical Reagent (AR) grade.
Ammonia (30%) Solution AR Chem-supply, https://www.chemsupply.com.au/aa005-500m AA005 Harmful and toxic. Any supplier could be used provided the chemical is Analytical Reagent (AR) grade.
Hydrogen Peroxide (30%) Merck Millipore, http://www.merckmillipore.com/AU/en/product/Hydrogen-peroxide-30%25,MDA_CHEM-107209 1072092500 Harmful and toxic. Any supplier could be used provided the chemical is Analytical Reagent (AR) grade.
Tetramethylammonium hydroxide (25% in H2O) J.T Baker, https://us.vwr.com/store/catalog/product.jsp?product_id=4562992 5879-03 Harmful and toxic. Any supplier could be used provided the chemical is Analytical Reagent (AR) grade.
640 ml round plastic container Sistema, http://sistemaplastics.com/products/klip-it-round/640ml-round This is a good container for storing the 15% HF solution in.
WCT-120 lifetime tester Sinton Instruments, http://www.sintoninstruments.com/Sinton-Instruments-WCT-120.html
Dell workstation with Microsoft Office Pro, Data acquisition card and software including Sinton Software under existing license. Sinton Instruments, http://www.sintoninstruments.com
Halogen optical lamp, ELH 300 W, 120 V OSRAM Sylvania, http://www.sylvania.com/en-us/products/halogen/Pages/default.aspx 54776 Any equivalent lamp could be used.
Voltage power source Home made power supply Any power supply could be used provided it can produce up to 90 Volts and 1-5 Amps.
Conductivity meter WTW, http://www.wtw.de/uploads/media/US_L_07_Cond_038_049_I_02.pdf LF330

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इंजीनियरिंग अंक 107 थोक जीवनकाल दोष Hydrofluoric एसिड रोशनी passivation photoconductance पुनर्संयोजन।
लाइट बढ़ी Hydrofluoric एसिड Passivation: थोक सिलिकॉन दोष का पता लगाने के लिए एक संवेदनशील तकनीक
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Grant, N. E. Light Enhanced Hydrofluoric Acid Passivation: A Sensitive Technique for Detecting Bulk Silicon Defects. J. Vis. Exp. (107), e53614, doi:10.3791/53614 (2016).

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