ライト強化フッ酸不動態化：バルクシリコン欠陥を検出するための高感度テクニック

高寿命（> 1ミリ秒）単結晶シリコンは、高効率の太陽電池のため、これまで以上に重要になってきています。埋め込まれた不純物の再結合特性を理解することであって、重要な話題のままです。グローンイン欠陥の再結合活性を調べるために最も広く用いられる技術の一つは、光伝導方法¹によるものです。この技術により、それは、このように、それが困難な成長の欠陥の再結合特性を検査すること、バルク再結合から完全に独立した表面にはしばしば困難です。幸い<5 cmで/秒の非常に低い効果的な表面再結合速度を達成することができるいくつかの誘電体膜（S _effは ）存在し、効果的に表面再結合を阻害します。 _^2、酸化アルミニウム（Al 2 O _^3）3、アモルファスシリコン^{（-Si：H）4：}これらは、窒化珪素（HしたSiN _を x）です。堆積とANこれらの誘電体膜のnealing温度（〜400℃）永久グローンイン欠陥の再結合活性を不活性化しないよう十分に低いと考えられています。これの例としては、鉄-ホウ素⁵ホウ素⁶酸素欠陥です。しかし、最近では 、n -型チョクラルスキー（CZ）シリコンにおける空孔および酸素空孔リン欠陥が完全に250-350°C ^7,8の温度で失活されることがわかりました。同様にフロートゾーン（FZ） のp型シリコンの欠陥は、〜250℃で⁹で無効化することがわかりました。したがって、このようなプラズマ強化化学蒸着（PECVD）、原子層堆積（ALD）などの従来の不動態化技術は、成長中のバルクの欠陥を検査するために、表面再結合を抑制するために適切ではないかもしれません。さらに、SiNを_X：Hとa-Si：H膜は、水素化^10,11を介してバルクシリコンの欠陥を不活性化することが示されています。したがって組換え活性のOを調べるために、 Fグローイン欠陥、RT表面パッシベーション技術は理想的であろう。湿式化学表面パッシベーションは、この要件を満たします。

1990年代にHoranyi らは、S _effは <10 cmで/秒^{12を達成し} 、ヨウ素エタノール中のシリコンウェーハの浸漬（IE）の溶液をシリコンウェーハを不動態化するための手段を提供することを実証しました。 2007年マイヤーらは2009年にChhabra ら 5cmのS _effの /秒のシリコンウェーハを浸漬することによって達成することができることを実証しながらヨウ素メタノール（IM）ソリューションは、7 cmで/秒¹³に表面再結合を低減することができることを示しましたキンヒドロン-メタノール（QM）ソリューション^14,15インチIE、IMと品質管理ソリューションによって達成優れた表面保護にもかかわらず、彼らは、高純度のシリコンウェーハのバルク寿命を測定するための適切な表面パッシベーション（S _effは <5センチメートル/秒）を提供していません。

">表面パッシベーションの高いレベルを達成するための別の手段は、HF酸中にシリコンウェーハを浸漬することによってである。シリコンウェハを不動態化するためにHFを使用するという概念は、最初Yablonavitch らによって導入されたヌクレオチド。の記録低いS _effの _を示した 1986年に0.25±0.5センチメートル/秒^16。優れた表面パッシベーションは、高抵抗率のウェーハ上に達成されたが、我々はこのように寿命測定に大きな不確実性を追加して、技術は非反復であることが判明している。したがって、一貫非常に達成することにより不確実性を制限します低いS _effは （約1 cmで/秒）は、3つの重要なステップを組み込んだ新しいHFの保護技術、（I）、化学的に洗浄し、シリコンウエハのエッチング、15％のHF溶液中に（ii）の浸漬及び（iii）を開発しました照明は、1分^17,18のために、この手順は、上記の従来のPECVD及びALD堆積法と比較して簡単かつ効率的な時間の両方です。