多晶檢驗(yàn)流程

多晶檢驗(yàn)流程第一頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日目錄

1.硅

2.單晶硅簡(jiǎn)述

3.單晶硅生產(chǎn)流程

4.多晶硅簡(jiǎn)述

5.多晶硅生產(chǎn)流程

6.多晶硅檢測(cè)第二頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日一、硅理化性質(zhì)

灰色金屬光澤，密度2.32~2.34g/cm3，熔點(diǎn)1410℃；沸點(diǎn)2355℃。溶于氫氟酸和硝酸的混酸中，不溶于水、硝酸和鹽酸。硬度介于鍺和石英之間，室溫下質(zhì)脆，切割時(shí)易碎裂。加熱至800℃以上有延展性，1300℃時(shí)顯出明顯變形。常溫下不活潑，高溫下與氧、氮、硫等反應(yīng)。高溫熔融狀態(tài)下，具有較大的化學(xué)活潑性，幾乎能與任何材料作用。具有半導(dǎo)體性質(zhì)，是極為重要的優(yōu)良半導(dǎo)體材料，是制造半導(dǎo)體的基礎(chǔ)材料，但微量的雜質(zhì)即可影響其導(dǎo)電性。第三頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日工業(yè)制法

由干燥硅粉與干燥氯化氫氣體在一定條件下氯化，再經(jīng)冷凝、精餾、還原而得。

H2+Cl2=2HCl 3HCl+Si=SiHCl3+H2 SiCl4+H2=SiHCl3+HCl

SiHCl3+H2=Si+3HCl第四頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日二、單晶硅定義

晶核長(zhǎng)成晶面取向相同的晶粒，這些晶粒結(jié)合起來(lái)，形成單晶硅第五頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日單晶硅生產(chǎn)流程： 多晶硅料選料酸洗水洗烘干

封裝投料單晶拉制硅棒截?cái)?/p>

剖方磨面滾磨腐蝕粘棒切片 脫膠清洗包裝檢驗(yàn)檢驗(yàn)檢驗(yàn)檢驗(yàn)檢驗(yàn)第六頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日單晶片常見(jiàn)缺陷雜質(zhì)、隱裂、微晶、超薄、超厚、臺(tái)階、崩邊、線痕、孔洞、黑斑、TTV、尺寸偏差、裂片、缺角、硅晶脫落、翹曲度第七頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日三、多晶硅定義

晶核長(zhǎng)成晶面取向不同的晶粒，這些晶粒結(jié)合起來(lái)，形成多晶硅第八頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日多晶硅生產(chǎn)流程： 多晶硅料選料酸洗水洗烘干

封裝投料鑄錠開(kāi)方切斷

磨面倒角毛刷粘棒切片脫膠 清洗包裝檢驗(yàn)檢驗(yàn)檢驗(yàn)檢驗(yàn)檢驗(yàn)第九頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日硅錠編號(hào)規(guī)則：A1B2B3B4A5B6C7C8C9B10B11C12C13C14B15B16C17C18C19B20A21B22B23B24A25A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4C5D1D2D3D4D5E1E2E3E4E5第十頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日A1A2A3A4A5B6B7B8B9B10C11C12C13C14C15D16D17D18D19D20E21E22E23E24E25第十一頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日開(kāi)方切斷檢驗(yàn)步驟檢驗(yàn)紅外探傷少子壽命PN結(jié)電阻尺寸、角度、外觀第十二頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日紅外探傷1.原理

在特定光源和紅外探測(cè)器的協(xié)助下，紅外探傷測(cè)試儀能夠穿透硅塊，純硅料幾乎不吸收這個(gè)波段的波長(zhǎng)，但是如果硅塊有內(nèi)部缺陷，則這些缺陷將吸收紅外光，在成像系統(tǒng)中將呈現(xiàn)出來(lái)，而且這些圖像將通過(guò)顯示器顯示出來(lái)。2.儀器

SemilabIRB50InfraredBlockAnalyser（紅外探傷檢測(cè)儀）

第十三頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日3.步驟

上料

用酒精將待測(cè)晶體側(cè)面擦拭干凈，將晶體尾部朝下，頭部朝上置于工作臺(tái)面上。 掃描

點(diǎn)擊“measure”按鈕，輸入編號(hào)和序列號(hào)，點(diǎn)擊“OK”，系統(tǒng)開(kāi)始自動(dòng)掃描，掃描圖像通過(guò)顯示器顯示出來(lái)，掃描完成后，系統(tǒng)自動(dòng)保存

第十四頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日 查看

觀察圖像是否有內(nèi)部缺陷，如果有內(nèi)部缺陷，用記號(hào)筆在相應(yīng)的部位做好標(biāo)記，并在隨工單上寫(xiě)明缺陷類型

卸料

將晶體從工作臺(tái)面上卸出來(lái)

備注：如果需要掃描某一指定面時(shí)，單擊“BlockMotorOff”按鈕，手動(dòng)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)面至相機(jī)處，單擊“FreeMeasure”，則儀器掃描這一指定面第十五頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日硅塊探傷常見(jiàn)缺陷裂紋、陰影、雜質(zhì)、微晶、黑點(diǎn)第十六頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日裂紋陰影第十七頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日陰影第十八頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日雜質(zhì)陰影第十九頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日微晶第二十頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日少子壽命1.原理

微波光電導(dǎo)衰減法主要包括兩個(gè)過(guò)程：即激光注入產(chǎn)生電子-空穴對(duì)、微波探測(cè)信號(hào)

904nm的激光注入（深度30um）產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，導(dǎo)致樣品電導(dǎo)率增加，撤去外在光注入時(shí)，電導(dǎo)率隨時(shí)間指數(shù)衰減，這一趨勢(shì)間接反映少數(shù)載流子的衰減趨勢(shì)，通過(guò)微波探測(cè)電導(dǎo)率隨時(shí)間變化的趨勢(shì)得到少數(shù)載流子的壽命2.儀器

Semilab WT-2000D(u-PCD無(wú)接觸微波光電導(dǎo)衰減法少子壽命掃描儀）第二十一頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日3.步驟 上料

將晶體頭部朝左，尾部朝右置于工作臺(tái)面上，點(diǎn)擊“Loadwafer”上料，上料后系統(tǒng)自動(dòng)尋邊 設(shè)置信號(hào)參數(shù)

點(diǎn)擊“Recorder/Autosetting”系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)置信號(hào)參數(shù) 掃描

點(diǎn)擊工具欄中的“map/resume”按鈕，系統(tǒng)對(duì)晶體進(jìn)行逐行掃描

第二十二頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日 保存

將所掃描的數(shù)據(jù)、圖像保存到指定的文件夾中（在“File”菜單中選擇“saveall”） 取值

在“INFO/Histogram/lists/min”中將數(shù)據(jù)修改為“1.5”（外來(lái)加工晶體此值修改為“2”），單擊左下角方框

畫(huà)線

取值完畢后，掃描圖像會(huì)作相應(yīng)的變化，在同一截面2/3以上寬度右擊，右擊后探頭會(huì)作相應(yīng)的變化，在探頭相應(yīng)變化的位置做上記號(hào)第二十三頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日

卸料

單擊工具欄中“Unloadwafer”按鈕，將晶體從工作臺(tái)面上卸下來(lái)，用直角尺把所做記號(hào)畫(huà)長(zhǎng)第二十四頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日少子壽命抽檢示意圖A1B2B3B4A5B6C7C8C9B10B11C12C13C14B15B16C17C18C19B20A21B22B23B24A25A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4C5D1D2D3D4D5E1E2E3E4E5第二十五頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日A5：A1、B2、B3、B4A5:A1、A2、A3、A4C9：C8、C、13、C14B4：B3、C3、C4B10:B15、B20

B5:C5、D5B11：B6、B16C1:B1、D1C17:C7、C12、C18、C19

D2：B2、C2、D3、D4A21E1B22:B23、B24E2:E3、E4A25E5第二十六頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日少子壽命檢測(cè)面示意圖A5B10A25243212431134第二十七頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日A5：少子壽命檢測(cè)第三個(gè)面B10:

少子壽命檢測(cè)第一和第三個(gè)面，少子壽命數(shù)值為這兩 個(gè)面少子壽命數(shù)值的平均值，去頭尾長(zhǎng)度以少子壽命 數(shù)值大的一面為準(zhǔn)

C9、B11、C17測(cè)試面同B10A25:少子壽命檢測(cè)第一個(gè)面

A21、B22測(cè)試面同A25第二十八頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日PN結(jié)1.原理2.儀器3.步驟第二十九頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日尺寸、角度、外觀Ⅰ.尺寸

1.工具

卷尺、游標(biāo)卡尺

2.步驟

①使用游標(biāo)卡尺測(cè)量硅塊的邊寬尺寸，每個(gè)硅塊測(cè)相鄰兩邊寬，用游標(biāo)卡尺的量爪在硅塊的兩側(cè)面進(jìn)行測(cè)量使硅塊的各部位邊寬尺寸都測(cè)量到。②如發(fā)現(xiàn)有某一硅塊邊寬尺寸超出標(biāo)準(zhǔn)，則須加抽該硅塊所在多晶硅錠位置的垂直兩條線的其他硅塊的邊寬尺寸。

第三十頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日 ③用卷尺測(cè)量晶體四個(gè)側(cè)面的長(zhǎng)度，其測(cè)量結(jié)果以四個(gè) 面的最小長(zhǎng)度作為其硅塊的長(zhǎng)度第三十一頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日Ⅱ、角度

1.儀器

角度尺

2.步驟

①使用萬(wàn)能角度尺測(cè)量硅塊四個(gè)側(cè)面的垂直度，即相 鄰兩側(cè)面間的垂直度，每個(gè)硅塊測(cè)量任意三個(gè)角的 垂直度，每個(gè)角從硅塊頭部到尾部至少均勻測(cè)量三 次，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)記錄于《硅塊檢測(cè)記錄表》中。

②將萬(wàn)能角度尺兩臂緊貼硅塊相鄰兩側(cè)面，若臂于硅 塊表面接觸存在明顯空隙，判定硅塊為“S”型硅塊。第三十二頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日Ⅲ、外觀

崩邊、隱裂、裂紋、S型第三十三頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日電阻1.儀器

Semilab

接觸型電阻測(cè)試儀2.步驟 使用電阻率測(cè)試儀在硅塊表面進(jìn)行電阻率測(cè)試，讀取測(cè)試儀上顯示的電阻率大小，并將檢驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄于《硅塊檢測(cè)記錄表》中第三十四頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日多晶硅塊判定標(biāo)準(zhǔn)

類別

檢驗(yàn)項(xiàng)目

檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

檢驗(yàn)工具抽樣方法判定/處置外觀

崩邊、崩塊、裂紋、裂痕、線痕

硅塊頭部和尾部25mm以內(nèi)的崩邊、崩塊、裂紋、裂痕、鋸縫、線痕目視/游標(biāo)卡尺/直尺全檢合格硅塊頭尾部25mm以外硅塊中部的崩邊、崩塊長(zhǎng)度≤150mm，深度≤1.5mm打磨硅塊頭尾部25mm以外硅塊中部的崩邊、崩塊長(zhǎng)度>150mm，深度>1.5mm不合格/回爐硅塊頭尾部25mm以外硅塊中部的裂紋、裂痕≤150mm去除缺陷部分硅塊頭尾部25mm以外硅塊中部的裂紋、裂痕>150mm不合格/回爐硅塊頭尾部25mm以外硅塊中部的線痕打磨第三十五頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日續(xù)表類別

檢驗(yàn)項(xiàng)目

檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

檢驗(yàn)工具抽樣方法判定/處置尺寸垂直度硅塊的棱角度數(shù)：90°±0.25°

萬(wàn)能角度尺抽檢合格

硅塊的棱角度數(shù)>90.25°

打磨89°≤硅塊的棱角度數(shù)<89.75°

打磨硅塊的棱角度數(shù)<89°

回爐邊寬156±0.5mm

游標(biāo)卡尺全檢合格硅塊邊寬尺寸>156.50mm

打磨硅塊邊寬尺寸<155.50mm

去除缺陷部分，流入下工序

第三十六頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日續(xù)表類別

檢驗(yàn)項(xiàng)目

檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

檢驗(yàn)工具抽樣方法判定/處置電性能紅外探傷無(wú)裂紋、雜質(zhì)、黑點(diǎn)、陰影、微晶紅外探傷測(cè)試儀全檢合格

硅塊頭尾部裂紋、雜質(zhì)、陰影≤25mm硅塊頭尾部25mm以內(nèi)區(qū)域有黑點(diǎn)25mm<硅塊頭尾的裂紋、雜質(zhì)、陰影長(zhǎng)度≤125mm去除缺陷部分，流入下工序

硅塊頭尾部25mm以外的硅塊中部區(qū)域有黑點(diǎn)硅塊頭尾部的裂紋、雜質(zhì)、陰影長(zhǎng)度>125mm回爐硅塊的微晶長(zhǎng)度≤150mm標(biāo)示清楚后流入下工序硅塊的微晶長(zhǎng)度>150mm回爐

第三十七頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日續(xù)表類別

檢驗(yàn)項(xiàng)目

檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

檢驗(yàn)工具抽樣方法判定/處置電性能電阻率0.8~3Ω.cm電阻率測(cè)試儀抽檢合格硅塊電阻率<0.8Ω.cm標(biāo)示分類硅塊電阻率>3Ω.cm

標(biāo)示隔離備注:角度、電阻率抽檢對(duì)角線五根錠，即：A1、C7、C13、C19、A25第三十八頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日毛刷粘棒檢驗(yàn)步驟檢驗(yàn)尺寸電阻率角度外觀第三十九頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日尺寸1.儀器卷尺、角度尺、游標(biāo)卡尺2.步驟

①長(zhǎng)度:用卷尺測(cè)量晶體四個(gè)側(cè)面的長(zhǎng)度，其測(cè)量結(jié)果 在《多晶方錠質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告單》中以四面的最 小長(zhǎng)度作為其硅塊的長(zhǎng)度

②邊寬：用游標(biāo)卡尺量取晶體相鄰的兩個(gè)側(cè)面，硅塊頭 部到尾部至少均勻測(cè)量三次，測(cè)量結(jié)果以其中 的最大值和最小值作為其硅塊的邊寬長(zhǎng)度并在 《多晶方錠質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告單》中以“最小值～最 大值”的形式表示

第四十頁(yè)，共四十五頁(yè)，2022年，8月28日

③對(duì)角線：用