• 한국재료학회지
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• 제16권2호
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• pp.75-79
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• 2006

The effect of ozone and/or ultrasound treatments on the efficiency of slurry removal in post sliced cleaning (PSC) of silicon ingot was studied. Efficiency of slurry removal was evaluated as functions of time, temperature and surfactant with DOE (Design of Experiment) method. Residual slurries were observed on the wafer surface in case of cleaning by ozone or ultrasound separately. However, a clean wafer surface was appeared when cleaned with ozone and ultrasound simultaneously. It has found that cleaning time was the main effect among temperature, time and surfactant. Elevated temperature, addition of surfactant and high ozone concentration helped to accelerate efficient removal of slurry. The improvement of removal efficiency seems to be related to the formation of more active OH radicals. The highly cleaned surface was achieved at 10 wt% ozone, 1 min and 10 vol% surfactant with ultrasound. Application of ozone and ultrasound might be a useful method for PSC process in wafer cleaning.

• 한국결정성장학회지
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• 제25권1호
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• pp.13-19
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• 2015

Among the various possible factors affecting the Minority Carrier Life Time (MCLT) of the mc-Si crystal, dislocations formed during the cooling period after solidification were found to be a major element. It was confirmed that other defects such as grain boundary or twin boundary were not determinative defects affecting the MCLT because most of these defects seemed to be formed during the solidification period. With a measurement of total thickness variation (TTV) and bow of the silicon wafers, it was found that residual stress remaining in the mc-Si crystal might be another major factor affecting the MCLT. Thus, it is expected that better quality of mc-Si can be grown when the cooling process right after solidification is carried out as slow as possible.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.808-816
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• 2012

본 논문은 열 해석 시뮬레이션과 주조로의 구조 변경을 통한 실리콘 잉곳의 방향성 응고에 대한 연구이다. 열 해석 시뮬레이션에 의한 결과, 용융은 유지 시간이 80분일 때 실리콘이 전체적으로 고르게 용융 온도에 도달하였고 냉각은 상부 냉각 온도가 $1,400^{\circ}C$와 60분 냉각 시 가장 좋은 결과 값을 나타내었다. 제작된 웨이퍼가 기존의 상용웨이퍼보다 결정립계에서의 에칭이 훨씬 적게 이루어졌다. FTIR 측정결과 산소와 탄소 모두 모두 임계값 이하의 불순물로 존재함을 확인하였다. NAA 분석 결과 총 18가지 금속 불순물이 검출 되었지만, 농도 분포는 같은 위치에서 위와 아래의 차이는 크게 나지 않고, 어떤 특정한 위치에서 한쪽으로 집중되거나 어떤 경향성 없이 전체의 샘플의 모든 부분에서 농도가 거의 일정하게 분포를 나타냈다.

• Current Photovoltaic Research
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• 제4권3호
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• pp.124-129
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• 2016

Recently industry has voiced a need for optimally designing the production process of low-cost, high-quality ingots by improving productivity and reducing production costs with the Czochralski process. Crystalline defect control is important for the production of high-quality ingots. Also oxygen is one of the most important impurities that influence crystalline defects in single crystals. Oxygen is dissolved into the silicon melt from the silica crucible and incorporated into the crystalline a far larger amount than other additives or impurities. Then it is eluted during the cooling process, there by causing various defect. Excessive quantities of oxygen degrade the quality of silicone. However an appropriate amount of oxygen can be beneficial. because it eliminates metallic impurities within the silicone. Therefore, when growing crystals, an attempt should be made not to eliminate oxygen, but to uniformly maintain its concentration. Thus, the control of oxygen concentration is essential for crystalline growth. At present, the control of oxygen concentration is actively being studied based on the interdependence of various factors such as crystal rotation, crucible rotation, argon flow, pressure, magnet position and magnetic strength. However for methods using a magnetic field, the initial investment and operating costs of the equipment affect the wafer pricing. Hence in this study simulations were performed with the purpose of producing low-cost, high-quality ingots through the development of a process to optimize oxygen concentration without the use of magnets and through the following. a process appropriate to the defect-free range was determined by regulating the pulling rate of the crystals.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.1915-1920
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• 2013

본 논문은 열 해석 시뮬레이션과 주조로의 구조 변경을 통한 실리콘 잉곳의 방향성 응고에 대한 연구이다. 열 해석 시뮬레이션에 의한 결과, 용융은 유지 시간이 80분일 때 실리콘이 전체적으로 고르게 용융 온도에 도달하였고 냉각은 상부 냉각 온도가 $1,400^{\circ}C$와 60분 냉각 시 가장 좋은 결과 값을 나타내었다. 제작된 웨이퍼가 기존의 상용 웨이퍼보다 결정립계에서의 에칭이 훨씬 적게 이루어졌다. FTIR 측정결과 산소와 탄소 모두 모두 임계값 이하의 불순물로 존재함을 확인하였다. NAA 분석 결과 총 18가지 금속 불순물이 검출 되었지만, 농도 분포는 같은 위치에서 위와 아래의 차이는 크게 나지 않고, 어떤 특정한 위치에서 한쪽으로 집중되거나 어떤 경향성 없이 전체의 샘플의 모든 부분에서 농도가 거의 일정하게 분포를 나타냈다.

• 한국결정성장학회지
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• 제28권5호
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• pp.179-184
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• 2018

고효율 태양전지용 단결정 실리콘 웨이퍼는 쵸크랄스키 성장법으로 석영도가니 속의 실리콘 액체에서 단결정 잉곳을 성장시켜 제조된다. 석영도가니 성분 중의 하나는 산소는 실리콘 잉곳으로 유입되고, 태양전지의 전력변환 효율 저하 문제를 발생시킨다. 이러한 산소 유입을 줄이는 다양한 방법 중 하나는 히터의 모양과 구조를 변경하는 방법이 있다. 그러나 히터 구조 변경 시 단결정 실리콘 잉곳 바디 성장에 필요한 온도 분포경향에 큰 변화를 일으킨다. 따라서 본 연구에서는 쵸크랄스키 실리콘 성장에서 다양한 히터의 구조와, 히터와 석영도가니의 상대적 위치가 단결정 실리콘 잉곳 Body 성장 시의 ATC 온도와 Power 분포경향에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 삼중점과 히터 중심과의 위치가 가장 먼 SSH-Low가 가장 높은 ATC 온도 분포경향을 보여주었다. 또한 길이가 짧은 Short Side Heater(SSH-Up, SSH-Low)보다는 실리콘 액체를 담고 있는 석영도가니 측면의 많은 영역을 커버할 수 있는 일반 Side Heater(SH)가 가장 Power 소모 측면에서 유리하였다. 특히 본 연구 결과를 통해 고효율 태양전지용 단결정 실리콘 잉곳 성장 시 필요한 효율적인 ATC 온도를 예측할 수 있음을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제28권4호
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• pp.141-147
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• 2018

태양광 에너지는 깨끗하며 무한한 재생에너지의 한가지로 많은 관심을 받아왔다. 태양광 에너지는 다결정 실리콘 웨이퍼 혹은 단결정 실리콘 웨이퍼로 구성된 솔라셀에 의해서 전기에너지로 전환된다. 제조원가를 낮추기 위하여 한 개의 석영 도가니에 폴리실리콘의 충진 크기를 증가시키는 연구가 많이 개발되어 왔다. 충진 크기를 증가시키면, 쵸크랄스키 공정장비의 온도제어가 강한 멜트 대류 때문에 힘들어진다. 본 연구에서는 20 inch와 24 inch 석영도가니와 90 Kg, 120 Kg, 150 Kg, 200 Kg, 250 Kg의 다양한 폴리실리콘 충진 크기에서 시뮬레이션을 통해 장비 온도 프로파일을 얻었으며, 실제값과 비교하고 분석하였다. 시뮬레이션 온도 프로파일과 실제 온도프로파일이 잘 일치하였으며, 이로써 충진 사이즈가 증가할 경우, 실제온도 프로파일 최적화를 위해 시뮬레이션을 사용할 수 있게 되었다.

• Tribology and Lubricants
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• 제23권4호
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• pp.143-148
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• 2007

The surface defects of an aluminum tube for an OPC drum have been analyzed using a scanning microscopy(SEM) and an energy dispersive X-ray analyze.(EDX). The SEM/EDX system, which may provide good information on the surface defects and their distributions, provides an optical diameter of an impurity and a chemical composition. These are strongly related on the coated film thickness and quality of an OPC drum, which is a key element of a toner cartridge for a laser printer. The experimental results show that the local deformations, scratch wear, and flaws are produce the non-uniform coating layers, which may be removed by a manufacturing process of an aluminum tube. The major parameters on the coating quality of an OPC drum are the impurities of an aluminum tube such as silicon, oxygen, calcium, carbon, sulphur, chlorine, and others. These impurities may be removed by an ingot molding, extrusion and drawing, quality control, and packing processes with a strict manufacturing technology.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.237-238
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• 2012

본 연구는 태양전지용 실리콘 결정 성장용으로 개발된 150[KW] 3,000[A]의 PWM 컨버터 시스템을 개발한 결과이다. 시스템의 구성은 3상 AC-DC 정류변환기, DC-AC 고주파 변환 단상 전파 브리지 PWM 인버터, AC-DC 변압기 중성점을 이용한 단상 전파정류기로 구성되어 있다. 입력 전압은 3상 460[V]이며, 출력은 직류 60[V], 3000[A]로 카본 저항 $2[m{\Omega}]$의 부하에 인버터의 고주파 변압기를 사용하여 스위칭 주파수가 15[KHz]로 PWM제어 방식에 의하여 전력을 제어한다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.223-223
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• 2010

태양 전지에 사용되는 실리콘의 전자기 유도 용융 기술은 잉곳(ingot)의 성장 및 금속 정련 등의 핵심 공정인 실리콘 용융에서 사용되는 중요한 기술이다. 하지만, 유도 용융에 사용되는 흑연 도가니에 의한 실리콘의 오염은 실리콘의 순도저하에 요인으로 작용한다. 흑연 도가니와 용융된 실리콘이 접하는 계면에서 탄소의 오염이 발생하게 되며, 실리콘 내부에 흡수한 탄소는 대표적인 비금속 불순물로 태양전지 효율을 감소시킨다. 본 연구에서 사용되는 흑연 도가니는 유도 코일의 전자기력에 의해 실리콘과 무접촉 또는 연접촉이 가능한 구조이다. 또한, 유도 자기장을 이용하여 실리콘과 같은 반도체를 용융할 경우, 고상에서의 낮은 전기전도도로 인해 효과적인 줄-발열(Joule Heating)이 불가능하므로 플라즈마와 같은 보조 열원을 필요로 한다. 본 연구에서는, 보조 열원 없이 세그먼트(segment)된 흑연 도가니를 이용한 실리콘 용융 연구를 진행하였다.