多晶检验流程

1、多晶检验流程第1页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二目录 1.硅 2.单晶硅简述 3.单晶硅生产流程 4.多晶硅简述 5.多晶硅生产流程 6.多晶硅检测第2页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二一、硅理化性质 灰色金属光泽，密度2.322.34g/cm3，熔点1410；沸点2355。溶于氢氟酸和硝酸的混酸中，不溶于水、硝酸和盐酸。硬度介于锗和石英之间，室温下质脆，切割时易碎裂。加热至800以上有延展性，1300时显出明显变形。常温下不活泼，高温下与氧、氮、硫等反应。高温熔融状态下，具有较大的化学活泼性，几乎能与任何材料作用。具有半导体性质，是极为重要的优良

2、半导体材料，是制造半导体的基础材料，但微量的杂质即可影响其导电性。第3页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二工业制法由干燥硅粉与干燥氯化氢气体在一定条件下氯化，再经冷凝、精馏、还原而得。H2 + Cl2 = 2HCl3HCl + Si = SiHCl3 + H2SiCl4+ H2 = SiHCl3+ HCl SiHCl3 + H2 = Si + 3HCl第4页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二二、单晶硅 定义晶核长成晶面取向相同的晶粒，这些晶粒结合起来，形成单晶硅第5页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二单晶硅生产流程：多晶硅料 选料 酸

3、洗 水洗 烘干 封装 投料 单晶拉制 硅棒 截断剖方 磨面 滚磨 腐蚀 粘棒 切片 脱胶 清洗 包装检验检验检验检验检验第6页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二单晶片常见缺陷 杂质、隐裂、微晶、超薄、超厚、台阶、崩边、线痕、孔洞、黑斑、TTV、尺寸偏差、裂片、缺角、硅晶脱落、翘曲度第7页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二三、多晶硅 定义晶核长成晶面取向不同的晶粒，这些晶粒结合起来，形成多晶硅第8页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二多晶硅生产流程：多晶硅料 选料 酸洗 水洗 烘干 封装 投料 铸锭 开方 切断磨面 倒角 毛刷 粘棒 切片

4、 脱胶 清洗 包装检验检验检验检验检验第9页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二硅锭编号规则：A1B2B3B4A5B6C7C8C9B10B11C12C13C14B15B16C17C18C19B20A21B22B23B24A25A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4C5D1D2D3D4D5E1E2E3E4E5第10页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二A1A2A3A4A5B6B7B8B9B10C11C12C13C14C15D16D17D18D19D20E21E22E23E24E25第11页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二

5、开方 切断检验步骤检验红外探伤少子寿命PN结电阻尺寸、角度、外观第12页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二红外探伤1.原理在特定光源和红外探测器的协助下，红外探伤测试仪能够穿透硅块，纯硅料几乎不吸收这个波段的波长，但是如果硅块有内部缺陷，则这些缺陷将吸收红外光，在成像系统中将呈现出来，而且这些图像将通过显示器显示出来。2.仪器 Semilab IRB 50 Infrared Block Analyser（红外探伤检测仪）第13页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二3.步骤上料用酒精将待测晶体侧面擦拭干净，将晶体尾部朝下，头部朝上置于工作台面上。扫描点击“m

6、easure”按钮，输入编号和序列号，点击“OK”，系统开始自动扫描，扫描图像通过显示器显示出来，扫描完成后，系统自动保存第14页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二查看观察图像是否有内部缺陷，如果有内部缺陷，用记号笔在相应的部位做好标记，并在随工单上写明缺陷类型卸料将晶体从工作台面上卸出来备注：如果需要扫描某一指定面时，单击“Block Motor Off”按钮，手动旋转工作台面至相机处，单击“Free Measure”，则仪器扫描这一指定面第15页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二硅块探伤常见缺陷裂纹、阴影、杂质、微晶、黑点第16页，共45页，2022

7、年，5月20日，14点5分，星期二裂纹阴影第17页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二阴影第18页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二杂质阴影第19页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二微晶第20页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二少子寿命1.原理微波光电导衰减法主要包括两个过程：即激光注入产生电子-空穴对、微波探测信号904nm的激光注入（深度30um）产生电子-空穴对，导致样品电导率增加，撤去外在光注入时，电导率随时间指数衰减，这一趋势间接反映少数载流子的衰减趋势，通过微波探测电导率随时间变化的趋势得到少数载流子的寿

8、命2.仪器SemilabWT-2000D(u-PCD 无接触微波光电导衰减法少子寿命扫描仪）第21页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二3.步骤上料将晶体头部朝左，尾部朝右置于工作台面上，点击“Load wafer”上料，上料后系统自动寻边设置信号参数点击“Recorder/Autosetting”系统自动设置信号参数扫描点击工具栏中的“map/resume”按钮，系统对晶体进行逐行扫描第22页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二保存将所扫描的数据、图像保存到指定的文件夹中（在“File”菜单中选择“save all”）取值在“INFO/Histogram/

9、lists/min”中将数据修改为“1.5”（外来加工晶体此值修改为“2”），单击左下角方框画线取值完毕后，扫描图像会作相应的变化，在同一截面2/3以上宽度右击，右击后探头会作相应的变化，在探头相应变化的位置做上记号第23页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二卸料单击工具栏中“Unload wafer”按钮，将晶体从工作台面上卸下来，用直角尺把所做记号画长 第24页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二少子寿命抽检示意图A1B2B3B4A5B6C7C8C9B10B11C12C13C14B15B16C17C18C19B20A21B22B23B24A25A1A2A

10、3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4C5D1D2D3D4D5E1E2E3E4E5第25页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二A5： A1、B2、B3、B4 A5: A1、A2、A3、A4C9： C8、C、13、C14 B4：B3、C3、C4B10: B15、B20 B5: C5、D5B11：B6、B16 C1: B1、D1C17: C7、C12、C18、C19 D2：B2、C2、D3、D4A21 E1B22: B23、B24 E2: E3、E4A25 E5第26页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二少子寿命检测面示意图A5B10A252432124

11、31134第27页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二A5：少子寿命检测第三个面B10: 少子寿命检测第一和第三个面，少子寿命数值为这两个面少子寿命数值的平均值，去头尾长度以少子寿命数值大的一面为准C9、B11、C17测试面同B10A25:少子寿命检测第一个面A21、B22测试面同A25第28页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二PN结1.原理2.仪器3.步骤第29页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二尺寸、角度、外观.尺寸 1.工具 卷尺、游标卡尺 2.步骤 使用游标卡尺测量硅块的边宽尺寸，每个硅块测相邻两边宽，用游标卡尺的量爪在硅块的两

12、侧面进行测量使硅块的各部位边宽尺寸都测量到。 如发现有某一硅块边宽尺寸超出标准，则须加抽该硅块所在多晶硅锭位置的垂直两条线的其他硅块的边宽尺寸。 第30页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二 用卷尺测量晶体四个侧面的长度，其测量结果以四个面的最小长度作为其硅块的长度第31页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二、角度1.仪器角度尺2.步骤使用万能角度尺测量硅块四个侧面的垂直度，即相 邻两侧面间的垂直度，每个硅块测量任意三个角的 垂直度，每个角从硅块头部到尾部至少均匀测量三 次，并将检测数据记录于硅块检测记录表中。 将万能角度尺两臂紧贴硅块相邻两侧面，若臂于硅

13、块表面接触存在明显空隙，判定硅块为“S”型硅块。第32页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二、外观崩边、隐裂、裂纹、S型第33页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二电阻1.仪器Semilab接触型电阻测试仪2.步骤使用电阻率测试仪在硅块表面进行电阻率测试，读取测试仪上显示的电阻率大小，并将检验数据记录于硅块检测记录表中 第34页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二多晶硅块判定标准 类别 检验项目 检验标准 检验工具 抽样方法 判定/处置 外观 崩边、崩块、裂纹、裂痕、线痕 硅块头部和尾部25mm以内的崩边、崩块、裂纹、裂痕、锯缝、线痕 目视

14、/游标卡尺/直尺 全检 合格 硅块头尾部25mm以外硅块中部的崩边、崩块长度150mm，深度1.5mm 打磨 硅块头尾部25mm以外硅块中部的崩边、崩块长度150mm，深度1.5mm 不合格/回炉 硅块头尾部25mm以外硅块中部的裂纹、裂痕150mm 去除缺陷部分硅块头尾部25mm以外硅块中部的裂纹、裂痕150mm 不合格/回炉 硅块头尾部25mm以外硅块中部的线痕 打磨 第35页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二续表类别 检验项目 检验标准 检验工具 抽样方法 判定/处置 尺寸垂直度硅块的棱角度数：900.25 万能角度尺抽检合格 硅块的棱角度数90.25 打磨 89硅块

15、的棱角度数89.75 打磨 硅块的棱角度数156.50mm 打磨 硅块边宽尺寸155.50mm 去除缺陷部分，流入下工序 第36页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二续表类别 检验项目 检验标准 检验工具 抽样方法 判定/处置 电性能红外探伤无裂纹、杂质、黑点、阴影、微晶 红外探伤测试仪全检合格 硅块头尾部裂纹、杂质、阴影25mm硅块头尾部25mm以内区域有黑点 25mm125mm 回炉 硅块的微晶长度150mm标示清楚后流入下工序 硅块的微晶长度150mm回炉 第37页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二续表类别 检验项目 检验标准 检验工具 抽样方法 判

16、定/处置 电性能电阻率0.83.cm 电阻率测试仪抽检合格 硅块电阻率3.cm 标示隔离 备注: 角度、电阻率抽检对角线五根锭，即：A1、C7、C13、C19、A25第38页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二毛刷 粘棒检验步骤检验尺寸电阻率角度外观第39页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二尺寸1.仪器 卷尺、角度尺、游标卡尺2.步骤 长度: 用卷尺测量晶体四个侧面的长度，其测量结果 在多晶方锭质量检验报告单中以四面的最 小长度作为其硅块的长度 边宽：用游标卡尺量取晶体相邻的两个侧面，硅块头 部到尾部至少均匀测量三次，测量结果以其中 的最大值和最小值作为其

17、硅块的边宽长度并在 多晶方锭质量检验报告单中以 “最小值最 大值” 的形式表示 第40页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二对角线：用游标卡尺测量晶体上下两端面，测量结果以 其中的最大值和最小值作为其硅块的对角线长 度并在多晶方锭质量检验报告单中以 “最 小值最大值” 的形式表示倒角：用游标卡尺分别测量硅块四条直角边的倒角尺 寸；每条从头到尾至少测量三处，测量结果以其 中的最大值和最小值作为其硅块的倒角长度并在 多晶方锭质量检验报告单中以 “最大值最 小值” 的形式表示 第41页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二电阻率使用电阻率测试仪在硅块的两端面进行电阻率测试，读取测试仪上显示的电阻率大小，并将检验数据记录于多晶方锭质量检验报告单中，检验数据以 “最大值最小值” 的形式表示第42页，共45页，2022年，5月20日，14点5分，星期二角度使用万能角度