실리콘 폐기물을 최소화하면서 초박형 웨이퍼를 생산하는 새로운 기술 – pv International .매거진

2021년 11월 16일에밀리아노 벨리니

한국에너지연구원(KIER)과 충북대학교(CBNU) 과학자들이 초박형 실리콘 웨이퍼를 위한 새로운 제조 공정을 개발했습니다. 그들은 그들의 새로운 접근 방식이 결정질 태양 전지의 비용을 절반으로 줄일 수 있다고 주장합니다.

일반적으로 많은 양의 폐실리콘을 생성하는 기존의 메타 프로세스와 비교할 때 이 신기술은 기판을 희생하지 않고 초박형 웨이퍼를 효과적으로 제공합니다. 이는 플라즈마 보조 축상 성장 및 후속 수소 어닐링을 기반으로 합니다.

에피 플라즈마 성장은 이전에 태양 전지를 만드는 데 사용되었지만 고밀도 결함 및 다공성 구조. 재료 성장을 방지하고 내부 및 다공성 결함을 줄이기 위한 노력에도 불구하고 이 방법은 상업적 생산에 필요한 수준의 효율성에 도달하지 못했습니다.

한국 그룹은 완전히 반대되는 접근 방식을 취하여 다음을 목표로 plasma-epi를 사용하기로 결정했습니다. 결함 밀도 증가 및 다공성 극대화 재료의. 이 “역” 방법을 사용하여 그들은 실리콘의 다공성 구조를 제어할 수 있었고 그 위에 주입된 단결정 실리콘 웨이퍼가 벗겨집니다.

연구진은 “웨이퍼의 두께는 플라즈몬 에피씨드층 형성 후 덩어리가 성장하는 동안 독립적으로 제어할 수 있다”고 설명했다.

이 제어 전략은 실리콘 나노구조가 고온에 노출될 때 서로 융합하여 기판 표면으로 이동하여 사라지도록 합니다. 원래 기판의 중간에 생성된 이 자기조직화 나노맵은 제거가 용이한 것으로 보고되고 있다. 매우 얇은 웨이퍼가 벗겨지면 모 기판을 손상 없이 무기한으로 재사용할 수 있습니다. 기존 작업에서는 모기판은 여러 번의 박리 과정을 거쳐 점차 소실되어 높은 제조 비용을 초래합니다.

김가현 CBNU 연구원은 “개발된 기술은 화학기상증착법을 기반으로 반도체, 태양전지, 디스플레이, 센서 등 다양한 제조공정에 적용되고 있다”고 말했다. “플라즈마 에피의 높은 확장성과 전통적인 반도체 공정과의 호환성으로 인해 상향식 웨이퍼 제조 공정은 고급 실리콘 전자 장치 개발을 위한 새로운 길을 열 것입니다.”