多晶硅標準初稿.doc

GB/T 中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局 發(fā)布中 國 國 家 標 準 化 管 理 委 員 會-實施-發(fā)布太陽能級多晶硅Solar-Grade Polycrystalline silicon（初稿）GB/T 中華人民共和國國家標準ICS 29.045H 827前 言本標準是為適應我國光伏產業(yè)日益發(fā)展的需要，在修改采用SEMI 16-1296硅多晶規(guī)范標準的基礎上，結合我國硅多晶硅生產、試驗、使用的實際情況而制定的。本標準的制定能滿足市場及用戶對太陽能級多晶硅的質量要求。本標準考慮了目前市場上的大部分多晶硅料，包括：硅粉、碳頭料、棒狀料、塊狀料、顆粒料等，根據不同種類的硅多晶加工、生產太陽能電池其轉換率情況，將太陽能級硅多晶純度指標分為三級。與SEMI 16-1296相比增加了基體金屬雜質內容。本標準的術語與相關標準協(xié)調一致。本標準由中國有色金屬工業(yè)協(xié)會提出。本標準由全國半導體設備和材料標準化技術委員會材料分技術委員會歸口。本標準起草單位：洛陽中硅高科技有限公司、無錫尚德太陽能電力有限公司。本標準主要起草人：楊玉安、袁金滿、孫世龍、汪義川。太陽能級多晶硅1 范圍本標準規(guī)定了太陽能級硅多晶的產品分類、技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則以及包裝、標志、運輸及貯存。本標準適用于以三氯氫硅或四氯化硅為原料，生產的棒狀多晶硅、粒狀狀多晶硅、包括塊狀多晶硅、碳頭料和生產過程中的硅粉，以及采用物理提純法提純生產的多晶硅。產品主要用于太陽能級單晶硅棒和多晶硅錠的生產。2 規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。GB/T 1550 非本征半導體材料導電類型測試方法GB/T 1552 硅、鍺單晶電阻率測試 直排四探針法GB/T 1553 硅和鍺體內少數(shù)載流子壽命測定光電導衰減法GB/T 4059 硅多晶氣氛區(qū)熔磷檢驗法GB/T 4060 硅多晶真空區(qū)熔基硼檢驗法GB/T 1558 硅晶體中間隙氧含量的紅外吸收測量方法GB/T 1558 測定硅晶體中代位碳含量紅外吸收方法GB/T -200 硅多晶中基體金屬雜質化學分析 電感耦合等離子體質譜法GB/T 14264 半導體材料術語ASTM F1389-00 光致熒光光譜測單晶硅中-族雜質ASTM F1724-01 利用原子吸收光譜測量多晶硅表面金屬雜質 3 要求3.1 分類產品按外型分為塊狀、粒狀、粉狀和棒狀多晶硅，根據純度的差別分為3級。3.2 牌號硅多晶牌號表示為：SOGPSi阿拉伯數(shù)字表示硅多晶等級字母I表示棒狀，N表示塊狀、G表示粒狀、P表示粉狀表示太陽能級硅多晶3.3 技術要求3.3.1 棒狀、塊狀硅太陽能級棒狀、塊狀多晶硅的純度及相關技術要求應符合表1的規(guī)定。表1 項目太陽能級硅多晶等級1級品2級品3級品N型電阻率，cm501510P型電阻率，cm5001010氧濃度，at/cm31.01017 1.010171.01017 碳濃度，at/cm32.51016 5.01016 5.01016 N型少數(shù)載流子壽命，s1005010基體金屬雜質，ppmwFe、Cr、Ni、Cu、Zn、Ca、Mg、Al，TMI0.05Fe、Cr、Ni、Cu、Zn、Ca、Mg、Al，TMI0.5Fe、Cr、Ni、Cu、Zn、Ca、Mg、Al，TMI0.53.3.2 粉狀多晶硅粉狀多晶硅的純度及相關技術要求應符合表2的規(guī)定。表2 項目太陽能級硅多晶等級1級品2級品P含量，ppma0.00170.006B含量，ppma0.00050.027氧濃度，at/cm31.01017 1.01017碳濃度，at/cm32.51016 5.01016 基體金屬雜質，ppmwFe、Cr、Ni、Cu、Zn、Ca、Mg、Al，TMI0.05Fe、Cr、Ni、Cu、Zn、Ca、Mg、Al，TMI0.53.3.3 碳頭料碳頭料中的碳去除干凈，可以用作太陽能鑄錠和拉棒。其技術要求同表1太陽能級塊狀和棒狀多晶硅純度要求中的2級品。3.3.4 粉狀料粉狀料可以太陽能鑄錠，其技術要求應符合表2中2級品的規(guī)定。3.4 尺寸范圍3.4.1 破碎的塊狀硅多晶具有無規(guī)則的形狀和隨機尺寸分布，其線性尺寸最小為6mm，最大為100mm。3.4.2 塊狀多晶硅的尺寸分布范圍為：a) 625mm的最多占重量的15%；b) 2550mm的占重量的15%35%；c) 50100mm的最少占重量的65%。3.4.3 棒狀多晶硅的直徑、長度尺寸由供需雙方商定。其直徑允許偏差為10%。3.5 結構及表面質量3.5.1 塊狀、棒狀硅多晶結構應致密。3.5.2 多晶硅免洗或經過表面清洗，都應使其達到直接使用要求。所有多晶硅的外觀應無色班、變色，無可見的污染物和氧化的外表面。3.5.3 粒狀硅的直徑為1-3mm，無肉眼可見異物。3.5.4 碳頭料的碳要去除干凈，不能有殘留。3.5.5 粉狀多晶硅要求無肉眼可見異物。4 測試方法4.1 純度及相關技術要求檢驗方法：4.1.1 多晶硅導電類型檢驗按GB/T 1550測試。4.1.2 多晶硅N型電阻率檢驗按GB/T 1550測試。4.1.3 多晶硅P型電阻率檢驗按GB/T 1550測試。4.1.4 N型少數(shù)載流子壽命測量按GB/T 1550測試。4.1.5 多晶硅中氧濃度測量按GB/T 1558測試。4.1.6 多晶硅中碳濃度測量按GB/T 1558測試。4.1.7 多晶硅斷面夾層檢驗按GB/T 4061測試。4.1.8 多晶硅中基體金屬雜質按GB/T-200測試。4.1.9 多晶硅中的B、P 含量按照ASTM F1389-00測試。4.1.10 多晶硅表面金屬雜質按照 ASTM F1724-01測試。4.2 尺寸檢驗方法：棒狀硅多晶的尺寸用游標卡尺測量，塊狀硅多晶的尺寸分布范圍用過篩檢驗，或由供需雙方商定的方法檢驗（如單塊重量法）； 粒狀多晶硅尺寸分布可用過篩檢驗。4.3 粉狀多晶硅、碳頭料由供需雙方商定檢驗。4.4 多晶硅的表面質量用肉眼檢查。5 檢驗規(guī)則5.1 檢查和驗收5.1.1 產品應有供方質量監(jiān)督部門進行檢驗，保證產品質量符合本標準規(guī)定，并填寫產品質量證明書。5.1.2 需方可對收到的產品進行檢驗。若檢驗結果與本標準規(guī)定不符時，應在收到產品之日起一個月內向供方提出，由供需雙方協(xié)商解決。5.2 組批產品應成批提交驗收，每批應有同一牌號、具有相同標稱純度和特性，以類似工藝條件生產并可追溯生產條件的硅多晶或同一反應爐次的硅多晶組成。5.3 檢驗項目每批產品應進行N型電阻率、P型電阻率、少數(shù)載流子壽命、氧碳濃度、結構、表面質量和尺寸的檢驗，基體金屬雜質進行抽檢或由供需雙方協(xié)商。5.4 取樣與制樣 5.4.1 供方取樣、制樣時，對棒狀硅多晶N型電阻率、P型電阻率、制樣應按GB4059、GB4060 、GB4061進行，鑄造塊狀硅多晶應在具有代表性的部位參照GB4059、GB4060取樣、制樣。5.4.2 仲裁抽樣方案由供需雙方商定，取樣部位和制樣按6.4.1進行。5.5 檢驗結果判定5.5.1 多晶硅的純度由N型電阻率、P型電阻率、氧碳濃度判定，少數(shù)載流子壽命和基體金屬雜質屬參考項目。5.5.2 在判定項目中若檢驗結果有一項不合格，則加倍取樣對該不合格的項目進行重復試驗。若重復試驗仍不合格，則該批產品為不合格或降級使用。6 包裝、標志、運輸及貯存6.1 包裝硅多晶免洗或經過一定方式洗凈、干燥后，裝入潔凈的聚乙烯包裝袋內，密封，然后再將包裝袋裝入包裝箱或包裝桶內。塊狀硅多晶包裝規(guī)格為每袋凈重為5000g25g或10000g50g。棒狀硅多晶每根單獨包裝，并用箱子固定、封狀。包裝時應防止聚乙烯包裝袋破損，以避免產品外來沾污，并按最佳方法提供良好保護。6.2 標志包裝箱（桶）外應標有“小心輕放”及“防腐、防潮”字樣或標志，并標明：a）