• Applied Chemistry for Engineering
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• v.24 no.1
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• pp.31-37
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• 2013

Lowering surface reflectance of Si wafers by texturization is one of the most important processes for improving the efficiency of Si solar cells. This paper presents the results on the effect of texturing using acidic solution mixtures containing the catalytic agents to moderate etching rates on the surface morphology of mc-Si wafer as well as on the performance parameters of solar cell. It was found that the treatment of contaminated crystalline silicon wafer with $HNO_3-H_2O_2-H_2O$ solution before the texturing helps the removal of organic contaminants due to its oxidizing properties and thereby allows the formation of nucleation centers for texturing. This treatment combined with the use of a catalytic agent such as phosphoric acid improved the effects of the texturing effects. This reduced the reflectance of the surface, thereby increased the short circuit current and the conversion efficiency of the solar cell. Employing this technique, we were able to fabricate mc-Si solar cell of 16.4% conversion efficiency with anti-reflective (AR) coating of silicon nitride film using plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) and Si wafers can be texturized in a short time.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.20 no.3
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• pp.225-232
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• 2011

Reactive ion etching (RIE) technique for maskless surface texturing of mc-silicon solar wafers has been applied and succeed in fabricating a grass-like black-silicon with an average reflectance of $4{\pm}1%$ in a wavelength range of 300~1,200 nm. In order to investigate the optimized texturing conditions for mass production of high quantum efficiency solar cell Surface characteristics such as the spatial distribution of average reflectance, micrscopic surface morphology and minority carrier lifetime were monitored for samples from saw-damaged $15.6{\times}15.6\;cm^2$ bare wafer to key-processed wafers as well as the mc-Si solar cells. We observed that RIE textured wafers reveal lower average reflectance along from center to edges by 1% and referred the origin to the non-uniform surface structures with a depth of 2 times deeper and half-maximum width of 3 times. Samples with anti-reflection coating after forming emitter layer also revealed longer minority carrier lifetime by 40% for the edge compared to wafer center due to size effects. As results, mc-Si solar cells with RIE-textured surface also revealed higher efficiency by 2% and better external quantum efficiency by 15% for edge positions with higher height.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.482.1-482.1
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• 2014

고효율 셀 및 생산 단가 절감은 결정질 실리콘 태양전지에서 가장 중요시되고 있는 이슈이다. 그 중 박형 실리콘 웨이퍼를 사용하는 공정은 고효율 및 생산단가의 절감을 만족시킬수 있는 방안으로 개발되고 있으며, 전면 전극 재료인 Ag를 다른 금속 재료로 대체하는 방법 또한 단가 절감을 위한 방안으로 연구가 진행 중이다. 하지만 박형 웨이퍼를 기존 공정에 적용할 시 전후면 전극 형성을 위한 고온의 소성 공정 때문에 웨이퍼의 휨 현상이 문제가 되고 있다. Cu 금속 분말의 저온 분사법을 결정질 실리콘 태양전지 전면전극 형성에 적용할 경우, 박형 실리콘 웨이퍼에 적용하는 문제와 Ag 전극의 대체 전극 사용 문제를 동시에 해결할 수 있는 대안이 될 것으로 사료된다. 본 연구에서는 Cold spray법을 사용하여 결정질 실리콘 태양전지 에미터 위에 Cu 전면 전극을 형성하였으며 반복되는 증착 횟수에 따른 전기적 특성 및 형상학적 특성 등을 평가하였다. 전극 형성 전의 Cu 분말 크기는 1~10 마이크론 이었으며, 주사전자현미경을 이용하여 전극의 형상 및 종횡비를 측정하였다. 또한 transfer length method (TLM) 패턴을 실리콘 웨이퍼 표면에 형성하여 접촉 저항 특성 및 전극의 비저항을 평가하였다.

• Clean Technology
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• v.4 no.1
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• pp.68-75
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• 1998

An innovative wafer drying system was developed using Isopropyl alcohol (IPA) and nitrogen carrier gas in order to replace the commercial conventional drying system which was a non-environmentally friendly system. This system was designed as following ; the IPA evaporation chamber and the process chamber were separated to increase drying efficiency, and the carrier gas with the IPA vapor was delivered into the process chamber. It was investigated that the IPA concentration was the most important factor to operate the system. The optimum concentration was found to be 2.4 ml IPA/N2 1. In addition, the optimum flow rate of the nitrogen gas were maintained more than 60 l/min.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.45 no.2
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• pp.203-207
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• 2007

In this paper efficient method for particle removal from silicon wafers by usage of HF and ozone was studied. It was found that at least 0.3 vol% concentration of HF was required for particle removal and removal efficiency increased with the application of megasonic in ozonated water. Additional cleaning with minute amount of ammonia (0.01 vol%) after HF/Ozone step showed over 99% in removal efficiency. It is proposed that the superior cleaning efficiency of HF-Ozone-ammonia is due to micro-etching of silicon surface and impediment of particle re-adsorption in alkali environment. Compared to SC-1 cleaning method micro roughness has also been slightly improved. Therefore it is expected that HF-ozone-ammonia cleaning method is a viable alternative to the conventional wet cleaning methods.

• The Optical Journal
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• s.98
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• pp.68-74
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• 2005

최근 실리콘 웨이퍼 등 취성 재료에 있어 표면 거칠기나 마이크로 크랙 등 표면 품질과 함께 형상 정밀도에 대한 요구가 높아지고 있다. 본 고에서는 경취 재료의 초정밀 가공으로서 광학 유리재를 대상으로 하여 다이아몬드 절삭에 의한 임계 절입 깊이를 실험적으로 조사한 결과와 메탈 본드 다이아몬드 지석을 이용한 초정밀 경면 절삭 기술에 대해 소개한다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.149-149
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• 2004

반도체 산업이 급속하게 발전함에 따라 고집적, 대용량이 요구되고 있으며, 이에 따라 선폭의 미세화, 웨이퍼 크기의 증가, 패턴의 다층화가 필수적인 조건으로 대두되고 있다. 이러한 요구를 만족시키기 위해서는 고정도의 표면상태와 칩과 웨이퍼 전면에서의 균일한 가공이 필요하다. 따라서 화학 기계적 연마를 통한 안정하고 고성능의 평탄화는 고집적 소자형성에 있어서 핵심 기술이 되고 있다.(중략)

• The Optical Journal
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• s.117
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• pp.61-65
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• 2008

초정밀 CMP가 없었다면 오늘날의 컴퓨터는 있을 수 없다. 초정밀 CMP 기술은 현재 옵토메카트로닉스 분야의 핵심 기술이고, 정보화 사회에서는 없어서는 안 될 IT 산업의 견인차가 되고 있다. 초정밀 가공 기술 중 CMP는 기능성 재료가 갖는 특이한 특성을 끌어낼 수 있는 무변형 평활 표면 가공법으로 3차원 초미세 가공을 하는 데 있어 기본이 될 것으로 기대되는 기술이다. 본 고에서는 현재 기술적으로 다른 예를 볼 수 없는 양산 베이스로 초정밀 가공이 실행되고 있는 초 LSI용 베어 실리콘 웨이퍼의 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 기술에 대해 해설하고, 디바이스화 웨이퍼의 Planarization(평탄화) CMP로의 응용에 대해 설명한다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2003.07a
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• pp.146-147
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• 2003

산업계에서의 다양한 제품 개발로 인해 새로운 형상 측정기술이 요구된다. 칩패키지와 실리콘 웨이퍼로 대표되는 광산란 표면 특성을 가진 제품들의 형상 측정은 거친 표면을 가진 반면 수마이크로의 형상 측정 정밀도를 요구하기 때문에 기존의 측정법으로는 기대하는 성과를 이루지 못해왔다. 현재까지 기존의 정통적인 측정법을 통해 측정 시도되어 온 방법들은 다음과 같이 두 방법으로 요약된다. 첫째, Kwon과 Han등은 경면(specular surface)을 측정하던 정통적인 간섭계에 10.6$\mu$m파장의 $CO_2$레이저를 광원으로 사용함으로써 가시광선 영역에서의 광산란 표면을 적외부 영역에서 경면화 하여 측정하였다. (중략)

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.9 no.2
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• pp.157-161
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• 1999

We investigated the effect of mechanical back side damage in Czochralski silicon wafer. The intensity of mechanical damage was evaluated by minority carrier recombination lifetime by laser excitation/microwave reflection photoconductance decay ($\mu$-PCD) technique, wet oxidation/preferential etching methods, near surface micro defect (NSMD) analysis, and X-ray section topography. The data indicate that the higher the mechanical damage intensity, the lower the minority carrier lifetime, and NSMD density increased proportionally, also correlated to the oxidation induced stacking fault (OISF) density. Thus, NSMD technique can be used separately from conventional etching method in OISF measurement.