形成黑斑片、黑心片主要成因課件

形成黑心片、黑斑片主要成因汪義川、蔣仙2008年7月16日1序：蔣仙2008年7月份技術報告我看后深受啟發(fā)。我采用蔣仙報告的數(shù)據(jù)為基礎，參加當前EL照片中黑心片和黑斑片的來源確認實驗的討論。2EL成像下黑心片、黑斑片的照片：3黑斑與雜質原子分布無關：BPCOAlCrMnFeNi黑圈2-11.30E+16<2E14<1e161.06E+18<7E13<5E12<1E13<1E13<1E142-21.31E+16<2e14<1e161.02E+18<7E13<5E12<1E13<1E13<1E14黑斑4-11.07E+161.10E+153.10E+161.31E+18<7E13<1E13<1E13<3E13<1E144-21.10E+161.00E+153.30E+168.7E+17<7E13<3E13<1E13<3E13<1E14

一般少數(shù)載流子的壽命和含污染雜質含量及位錯密度有關。蔣仙作出了黑斑處邊界兩邊（即有黑斑處和無黑斑處）雜質原子SIMS試驗發(fā)現(xiàn)兩邊雜質原子含量一樣，沒有變化。SIMS測試結果：5黑斑處位錯密度：

這樣少數(shù)載流子的壽命和位錯密度有關，蔣仙測了單晶黑斑中心區(qū)域位錯密度>107個/cm2，如下面兩張圖所示：6中心黑斑區(qū)域，位錯密度>107個/cm2

7黑斑邊緣區(qū)域，位錯密度>106個/cm2

8少子擴散長度與位錯密度的關系：

晶體硅片的擴散長度和位錯密度是有聯(lián)系的，用SPV（SurfacePhoto-Voltage）法測得多晶硅片的擴散長度和用tash腐蝕法測得位錯密度EPD：EtchPitDensity進行比較，擴散長度DL短的區(qū)域恰恰是EDP位錯密度高的區(qū)域。（見下圖）少子擴散長度與少子壽命公式：Lp=（Dpζ）0.510各個廠家硅片位錯密度：蔣仙測了各廠家硅片的位錯密度，如下：1.鎮(zhèn)江環(huán)太W02HT70185位錯密度：5*104～2*105個/cm2

12各個廠家硅片位錯密度：3.鎮(zhèn)江環(huán)太W02HT70106位錯密度：5*104～7*105個/cm2

14各個廠家硅片位錯密度：4.浙江昱輝w02zy7002位錯密度：104～105個/cm2

15各個廠家硅片位錯密度：5.寧海日升W02RS7002位錯密度：6*104～105個/cm2

16各個廠家硅片位錯密度：6.江蘇順大W02SD70042位錯密度：2*104～105個/cm2

17各個廠家硅片位錯密度：7.江西LDK（多晶）W21JX70100位錯密度很高，106～107個/cm2，尤其是晶界附近存在大量的微缺陷、位錯排、位錯群和小角晶界，從位錯形狀上看，應該是<111>面上的缺陷。18各個廠家硅片位錯密度：20各個廠家硅片位錯密度：21分析：1.近年來，單晶硅片供應商為了利益最大化，奉行只要單晶不掉苞就是好工藝。例無位錯拉晶工藝要求籽晶用無位錯拉晶切割，在拉晶過程中下種引頸長度要大于一個晶錠直徑才能把位錯排凈，方可放肩。而現(xiàn)在引頸長度120-140mm完全低于6吋直徑150mm單晶。23分析：2.單晶收尾時鍋底料要保證是投料量的10%左右，現(xiàn)在單晶供應商恨不得把坩堝內料全部拉完提盡。殊不知想多提走一點鍋內料時，已造成坩堝內熔體過冷，一旦材料過冷必然掉苞?？雌饋硗暾瘴?，實際早已掉苞，這樣上返一個直徑的單晶已是為錯片。供應商把這些位錯片完全輕而易舉轉嫁給用戶。（見下圖）24鍋底料(拉制單晶硅棒結束時剩在石英坩堝內的硅料)26分析：3.多晶供應商近年來也一再縮短晶體定向凝固時間，一旦熔體潛熱釋放與熱場溫度梯度失配會造成位錯。27分析：4.當前我們應該加強實驗降低位錯密度，控制在10個/cm