Instrumental analytical methods for polysilicon feedstock

Dimensional, morphological, electrical, and chemical data characterize SG-Si feedstock. Direct measurements and analyses can be applied to as – grown polysilicon, indirect measurements, and analysis require monocrys­talline or dissolved specimens (Table 7.8)

Evaluation technique

Characteristics

Measurement or analytical Method

Analytes,

features

Reference

Direct measurement on as-grown polysilicon

Morphology

Multifunctional image processing

Chunks,

granulates

Surface properties SEM

Void

Direct instrumental analysis on as-grown polysilicon

Si nanostructure

ESR

FTIR

XRD

Strain gauge

Dangling bond Si—H bond Crystallinity Residual stress

Outgassing

GC-MS, GFA

Gas inclusions Adsorbed gas

SEMI E46 (n. d.); SEMI E108 (n. d.)

Bulk

contamination

INAA

Transition and heavy metals

SEMI PV10 (n. d.)

Bulk

contamination

GDMS

Dopants, metals SEMI PV1 (n. d.); SEMI MF84 (n. d.); SEMI MF723 (n. d.); SEMI MF397 (n. d.); SEMI

MF1389 (n. d.); SEMI MF1528 (n. d.); SEMI MF1630 (n. d.)

Bulk

CPAA

C, N, O

contamination

Bulk and surface

LA-ICP-MS

Metals

contamination

Continued

Evaluation technique

Characteristics

Measurement or analytical Method

Analytes,

features

Reference

Indirect methods via monocrystallization SEMI MF1723 SEMI C10- 0305 (n. d.)

SEMI MF1708 Shabani et al. (2003)

Resistivity

2-PP or 4-PP

Dopant density SEMI MF84 (n. d.); SEMI MF397 (n. d.); SEMI MF723 (n. d.)

Dopants

FTPL, FTIR

P, B, Al, As…

SEMI MF1630 (n. d.) (Donor); SEMI MF1528 (n. d.); SEMI MF1389 (n. d.) (Donor); SEMI MF84 (n. d.) + SEMI MF723 (n. d.); SEMI MF397 (n. d.) + SEMI MF723 (n. d.); SEMI PV 1 (n. d.)

Light elements

FTIR

C, O

SEMI MF1391 (n. d.); SEMI MF1188 (n. d.); SEMI M44 (n. d.)

Charge carrier lifetime

ц-PCD, QSS

Point defects, metals

SEMI MF28 (n. d.); SEMI PV9 (n. d.); SEMI MF391 (n. d.); SEMI MF1535 (n. d.)

Indirect methods via dissolution

Bulk or surface metals

ICP-MS, GFAA

Metals

SEMI4675 (n. d.)

Republished with permission from the Department of Materials Science and Engineering, Trondheim, Norway 2012 from Inoue et al., (2000). Republished with permission from Semiconductor Equipment and Materials International, Inc. (SEMI) © 2012.

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>