多晶硅的检测和生长(大全)

1、多晶硅块检测简介多晶硅块检测简介 周建武周建武 2010.12.1目录目录一一. .硅的性质硅的性质二二. .多晶硅块的检测项目多晶硅块的检测项目三三. .影响少子寿命的主要因素影响少子寿命的主要因素一、硅的性质一、硅的性质 1 1、硅的物理性质、硅的物理性质 2 2、硅的化学性质、硅的化学性质 3 3、硅原料处理流程、硅原料处理流程1 1、硅的物理性质、硅的物理性质a a. .固体密度：固体密度：2330 kg/m32330 kg/m3b b. .溶体密度：溶体密度：2500 kg/m3 2500 kg/m3 c.c.硬度值：硬度值：6.56.5d.d.晶体结构：面心立方晶体结构：面心立方e

2、.e.熔点熔点: 1414 : 1414 硅的晶体结构硅的晶体结构2 2、硅的化学性质、硅的化学性质 硅在地壳中的含量居第二位约为硅在地壳中的含量居第二位约为2626，仅次，仅次于氧，所以说是遍地皆硅，原子量为于氧，所以说是遍地皆硅，原子量为28.0855 28.0855 价电子排布价电子排布3s2 3p2, 3s2 3p2, 氧化价氧化价4 4。硅是硬脆。硅是硬脆性的，比玻璃要硬。在自然界中硅是以化合性的，比玻璃要硬。在自然界中硅是以化合物形式存在，例如石英石，白岗岩中都含有物形式存在，例如石英石，白岗岩中都含有硅。常温下，只与碱、氟化氢、氟气反应，硅。常温下，只与碱、氟化氢、氟气反应，不与

3、硫酸、盐酸、硝酸等反应。不与硫酸、盐酸、硝酸等反应。反应方程式反应方程式 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 Si+2F2=SiF4 3Si+4HNO3+18HF=3H2SiF6+4NO+8H2O3 3、硅原料处理流程、硅原料处理流程硅料打磨硅料打磨分选分选酸洗酸洗碱洗碱洗超声波清洗超声波清洗烘干烘干冷却冷却包装硅料包装硅料二二. .多晶硅块的检测项目多晶硅块的检测项目 1. 1.导电类型导电类型 2.2.电阻率电阻率 3.3.少子寿命少子寿命 4. 4.红外探伤红外探伤 1 1、导电类型测试、导电类型测试导电类型是一个重要的基本电学参数导电类型是一个重要的基本电学参数, ,根据

4、多根据多晶铸锭时所掺杂的元素晶铸锭时所掺杂的元素, ,可以将多晶划分为可以将多晶划分为P P型和型和N N型两大类型两大类.P.P型多晶中多数载流子是空穴型多晶中多数载流子是空穴, ,它主要是依靠空穴来导电它主要是依靠空穴来导电; ;因此因此P P型半导体又型半导体又可称为空穴半导体可称为空穴半导体;N;N型半导体则相反。型半导体则相反。P P型：掺入硼，镓元素或合金。型：掺入硼，镓元素或合金。N N型：掺入磷，砷元素或合金。型：掺入磷，砷元素或合金。 在样品上压上三个探针在样品上压上三个探针, ,针距在针距在0.151.5mm0.151.5mm的范围内在探针的范围内在探针1 1和探针和探针2

5、 2之之间通过限流电阻接上间通过限流电阻接上624V(624V(一般为一般为12V)12V)的交流电源的交流电源, ,在探针在探针2 2和探针和探针3 3之间接检流之间接检流计计. .根据检流计指示偏转的方向就可以判根据检流计指示偏转的方向就可以判定半导体的样品是定半导体的样品是P P型还是型还是N N型型. .三探针测导电类型的原理三探针测导电类型的原理: : PN结结:P型半导体与型半导体与N N型半导体相互接触时，型半导体相互接触时，其交界区域称为其交界区域称为PNPN结。结。 P P区中的自由空穴和区中的自由空穴和N N区中的自由电子要向区中的自由电子要向对方区域扩散，造成正负电荷在对

6、方区域扩散，造成正负电荷在PNPN结两侧结两侧的积累，形成电偶极层。电偶极层中的电的积累，形成电偶极层。电偶极层中的电场方向正好阻止扩散的进行。当由于载流场方向正好阻止扩散的进行。当由于载流子数密度不等引起的扩散作用与电偶层中子数密度不等引起的扩散作用与电偶层中电场的作用达到平衡时，电场的作用达到平衡时，P P区和区和N N区之间形区之间形成一定的电势差，称为接触电势差。成一定的电势差，称为接触电势差。 由于由于P P区中的空穴向区中的空穴向N N区扩散后与区扩散后与N N区中的区中的电子复合，而电子复合，而N N区中的电子向区中的电子向P P区扩散后区扩散后与与P P区中的空穴复合，这使电偶

7、极层中自区中的空穴复合，这使电偶极层中自由载流子数减少而形成高阻层，故电偶由载流子数减少而形成高阻层，故电偶极层也叫阻挡层，阻挡层的电阻值往往极层也叫阻挡层，阻挡层的电阻值往往是组成是组成PNPN结的半导体的原有阻值的几十结的半导体的原有阻值的几十倍乃至几百倍。倍乃至几百倍。 2、电阻率测试、电阻率测试掺硼电阻率为掺硼电阻率为1 133cmcm掺镓的电阻率掺镓的电阻率0.50.566cmcm。( (单晶单晶) )掺入硼多，电阻率就低。反之则高。可根据掺入硼多，电阻率就低。反之则高。可根据掺杂计算掺杂计算, , 知道加入的硼量知道加入的硼量电阻率测试原理(涡流法): 样品放置在对中的传感元件或换

8、能器之中，样品放置在对中的传感元件或换能器之中，换能器为施加高频磁场的高磁导率的磁体。换能器为施加高频磁场的高磁导率的磁体。硅在高频磁场中产生感生电流，此电流的硅在高频磁场中产生感生电流，此电流的流通方向呈闭合漩涡状，称涡电流或涡流。流通方向呈闭合漩涡状，称涡电流或涡流。样品中的涡流消耗能量，为保持高频振荡样品中的涡流消耗能量，为保持高频振荡器的电压不变，高频电流将增加。样品电器的电压不变，高频电流将增加。样品电阻越低，高频电流的增量越大，呈反比。阻越低，高频电流的增量越大，呈反比。测量电流值，可以获得样品的方块电阻或测量电流值，可以获得样品的方块电阻或电阻率。电阻率。电阻率测试原理示意图电阻

9、率测试原理示意图控制器控制器涡流传感器涡流传感器高频线圈高频线圈3、少子寿命、少子寿命 对于对于P P型半导体硅材料而言型半导体硅材料而言, ,产生非平衡载流产生非平衡载流子的外界作用撤除以后子的外界作用撤除以后, ,它们要逐渐衰减致消它们要逐渐衰减致消失失, ,最后载流子浓度恢复到平衡时的值最后载流子浓度恢复到平衡时的值, ,非平非平衡少数载流子的平均生存时间称为非平衡少衡少数载流子的平均生存时间称为非平衡少数载流子的寿命数载流子的寿命, ,简称少子寿命简称少子寿命. . 单位单位 ( (微秒微秒) )。我们公司硅片的少子寿命值。我们公司硅片的少子寿命值为为1.21.2微秒以上，硅块取值是在

10、微秒以上，硅块取值是在2 2微秒以上。微秒以上。S少子寿命的测试原理少子寿命的测试原理 微波光电导衰退法微波光电导衰退法(Microwave (Microwave photoconductivity decay)photoconductivity decay)测试少子寿命，测试少子寿命，主要包括激光注入产生电子主要包括激光注入产生电子- -空穴对和微波空穴对和微波探测信号这两个过程。探测信号这两个过程。904nm 904nm 的激光注入的激光注入（对于硅，注入深度大约为（对于硅，注入深度大约为30m30m）产生电）产生电子子- -空穴对，导致样品电导率的增加，当撤空穴对，导致样品电导率的增加，

11、当撤去外界光注入时，电导率随时间指数衰减，去外界光注入时，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，这一趋势间接反映少数载流子的衰减趋势，从而通过微波探测电导率随时间变化的趋势从而通过微波探测电导率随时间变化的趋势就可以得到少数载流子的寿命。就可以得到少数载流子的寿命。少子寿命测试图像少子寿命测试图像4 4、红外探伤仪、红外探伤仪 红外探伤仪的测试原理红外探伤仪的测试原理: : 衍射（衍射（DiffractionDiffraction）又称为绕射，波遇到障碍物）又称为绕射，波遇到障碍物或小孔后通过散射继续传播的现象。衍射现象是或小孔后通过散射继续传播的现象。衍射现象是波的特有

12、现象，一切波都会发生衍射现象。波的特有现象，一切波都会发生衍射现象。 红外线由红处光源发出，透射过硅块后，由红外红外线由红处光源发出，透射过硅块后，由红外相机探测透射过来的红外光线强度。缺陷核心对相机探测透射过来的红外光线强度。缺陷核心对红外射线有吸收、反射、散射作用，导致红外射红外射线有吸收、反射、散射作用，导致红外射线的损失通过图像上的明暗差异，可以借此确定线的损失通过图像上的明暗差异，可以借此确定杂质的位置。杂质的位置。 红外探伤仪测试的原理平面图红外相机红外相机晶晶棒棒红外红外光源光源工控机工控机光源驱动光源驱动三、影响少子寿命的主要因素三、影响少子寿命的主要因素 1、位错、位错 2、

13、碳含量过多、碳含量过多 3、氧含量过多、氧含量过多 4、微晶、微晶 5、杂质过多、杂质过多1、位错、位错 在多晶铸锭过程中在多晶铸锭过程中, ,由于热应力的作用会导由于热应力的作用会导致位错的产生致位错的产生. .另外另外, ,各种沉淀的生成及由各种沉淀的生成及由于晶格尺寸的不匹配也会导致位错的产生于晶格尺寸的不匹配也会导致位错的产生. .这些位错本身就具有悬挂键这些位错本身就具有悬挂键, ,存在电学活性存在电学活性, ,降低少数载流子的寿命降低少数载流子的寿命. .而且金属在此极易而且金属在此极易偏聚偏聚, ,对少子寿命的降低就更加严重。对少子寿命的降低就更加严重。2、碳含量、碳含量 太阳电

14、池的碳含量要求是小于太阳电池的碳含量要求是小于1ppm1ppm（5 x 105 x 101616 即即1ug/mL1ug/mL）碳会影响太阳电池的质量，碳的分凝系）碳会影响太阳电池的质量，碳的分凝系数为数为0.070.07，所以硅熔体中绝大部分的碳集中在埚，所以硅熔体中绝大部分的碳集中在埚底。埚底料过多是不好的。多晶硅中的碳作为铸底。埚底料过多是不好的。多晶硅中的碳作为铸造多晶硅中的另外一种杂质，其热化学反应：造多晶硅中的另外一种杂质，其热化学反应： SiO2 +2 C =SiO2 +2 C = 2CO + Si 2CO + Si 主要来源于石墨热场的沾污，处于替代位置上的主要来源于石墨热场的

15、沾污，处于替代位置上的碳对材料的电学性能并无影响，但是当碳的浓度碳对材料的电学性能并无影响，但是当碳的浓度超过其溶解度很多时，就会有沉淀生成，诱生缺超过其溶解度很多时，就会有沉淀生成，诱生缺陷，导致材料的电学性能差，在快速热处理时，陷，导致材料的电学性能差，在快速热处理时，就会有沉淀生成，诱生缺陷，导致材料的电学性就会有沉淀生成，诱生缺陷，导致材料的电学性能变差。能变差。3、氧含量、氧含量 氧含量应氧含量应1 x 101 x 101818。氧是多晶硅中的一种非常重氧是多晶硅中的一种非常重要的杂质，它主要来源于石英坩埚的沾污。在硅的要的杂质，它主要来源于石英坩埚的沾污。在硅的熔点温度下，硅和二氧

16、化硅发生如下热化学反应熔点温度下，硅和二氧化硅发生如下热化学反应 SiO2+Si = 2SiO SiO2+Si = 2SiO SiO SiO 被硅熔体中的热对流带至坩埚中心的被硅熔体中的热对流带至坩埚中心的过程中，过程中，99%99%的的SiOSiO蒸发了，仅蒸发了，仅1 1的的SiOSiO进入晶体中，进入晶体中，形成了硅中的氧含量。这样在铸锭多晶硅过程中，形成了硅中的氧含量。这样在铸锭多晶硅过程中，从底部到头部，从边缘到中心，氧浓度逐渐降低，从底部到头部，从边缘到中心，氧浓度逐渐降低，虽然低于溶解度的间隙氧化并不显电学活性，但是虽然低于溶解度的间隙氧化并不显电学活性，但是当间隙氧的浓度高于其

17、溶解度时，就会有氧施主、当间隙氧的浓度高于其溶解度时，就会有氧施主、热施主和氧沉淀生成，进一步产生位错、层错。从热施主和氧沉淀生成，进一步产生位错、层错。从而成为少数载流子的复合中心。温度越高产生的而成为少数载流子的复合中心。温度越高产生的SiOSiO越多，坩埚的熔蚀量就越大。越多，坩埚的熔蚀量就越大。4 4、微晶、微晶 微晶的产生：微晶的产生： 1、由于杂质过多引起的、由于杂质过多引起的组份过冷。组份过冷。 2、长晶速度过快、长晶速度过快5 5、杂质、杂质 杂质分为贵金属、重金属。贵金杂质分为贵金属、重金属。贵金属包括金、银。重金属如铜、铁属包括金、银。重金属如铜、铁等。等。 由于铁的分凝系

18、数较小，在结晶由于铁的分凝系数较小，在结晶的过程中，铁原子不断向硅锭顶的过程中，铁原子不断向硅锭顶部聚集，从而也导致顶部铁浓度部聚集，从而也导致顶部铁浓度较高。也由于铁具有较大的固相较高。也由于铁具有较大的固相扩散和扩散速度，所以坩埚以及扩散和扩散速度，所以坩埚以及氮化硅保护层中和原材料中所包氮化硅保护层中和原材料中所包含的金属杂质则成为硅锭底部处含的金属杂质则成为硅锭底部处铁的主要来源。铁的主要来源。顶部杂质顶部杂质附：开方后硅块检测项目及标准附：开方后硅块检测项目及标准类别类别检测项目检测项目检测标准检测标准检测工具检测工具尺寸尺寸边长边长156.3156.30.3mm0.3mm游标卡尺游

19、标卡尺垂直度垂直度90900.30.3万能角度尺万能角度尺外观外观崩边、崩块、崩边、崩块、裂纹（隐裂）、裂纹（隐裂）、线痕线痕硅块头部和尾部硅块头部和尾部低少子寿命以内低少子寿命以内的直接划线去除的直接划线去除目测目测电学性质电学性质电阻率范围电阻率范围1313cmcm电阻率测试仪电阻率测试仪型号型号P P型型P/NP/N型测试仪型测试仪少子寿命少子寿命2US2US少子寿命测试仪少子寿命测试仪谢谢！太阳电池用硅片太阳电池用硅片外观检测装置外观检测装置2010年11月株式会社 安永CE事業部 営業部門特征 太阳能电池用硅片外观检测综合提案 硅片表面缺陷检查（硅片上面/下面） 硅片尺寸形状测定 不

20、可视内部裂痕检查（0 / 902阶段检查） 硅片4边edge详细缺陷检查 硅片edge侧面厚度测定 检测（厚度,TTV,线痕 ,段差,棱线,翘曲） 高速检查 1.0sec/wafer 对应单晶以及多晶硅片 对应金刚线加工硅片检查系统构成图Edge检查检查 左左Edge检查检查- 右右不可视裂痕检查不可视裂痕检查（NVCD） 0上上表面检查表面检查Edge检查检查 后后Edge检查检查 前前不可视裂痕检查不可视裂痕检查（NVCD） 90下表面检查下表面检查硅片90转向3D 激光检查激光检查To 传送分选部动作录像基本配置硅片类型硅片类型单晶单晶多晶多晶硅片硅片（ （对应金刚线加工硅片对应金刚线加

21、工硅片） ）硅片尺寸硅片尺寸125mm156mm硅片角部形状硅片角部形状无去角无去角R面面C面（面（Max22.8mm） ）硅片厚度硅片厚度*140um处理能力处理能力3,600片片/hour (1.0sec/片片)上料部上料部标准式样标准式样： ：对应硅片清洗箩筐对应硅片清洗箩筐 （ （上料部数上料部数： ：2处处） ） *可对应摞片式可对应摞片式、 、以及客户专用式样以及客户专用式样。 。下料下料/分选部分选部标准式样标准式样： ：摞片分装摞片分装（t200um硅片时，硅片时，130片片/段）段）良品良品可分装段数可分装段数： ：8（4段段2处处） ）不良品不良品分装分装数数： ：7（1段

22、段7处处） ）*良品良品最多可分最多可分16段段,不良品不良品最多可分最多可分10段段装置大小装置大小4,290(W)1,060（ （D） ）1,800（ （H） ）mm装置重量装置重量约约1,500kg电源电源AC3相相 200V 50/60Hz 20A（ （4KVA） ） 空气空气0.39MPa 50L/min以上以上 检查项目一览检查项目检查项目检查精度检查精度可测大小可测大小检查位置检查位置检测装置式样检测装置式样 外形大小外形大小（全（全长长全全宽宽） ）100um以内（以内（3） ）上下表面检查部上下表面检查部2000pix线扫描摄像头线扫描摄像头视野视野:约约170mm检查分辨率

23、检查分辨率： ：约约85um/pix 直径大小直径大小200um以内（以内（3） ） 去边长度去边长度300um以内（以内（3） ） 角度角度0.1以内（以内（3） ） 表面裂痕表面裂痕缺口缺口200um以上以上 表面污垢表面污垢1mm以上以上 针孔针孔(气孔气孔)100um以上以上不可视裂痕不可视裂痕NVCD检查部检查部（ （0,90） ）4000pix线扫描摄像头线扫描摄像头视野视野:约约184mm检查分辨率检查分辨率 :约约46um/pix 内部裂痕内部裂痕100um1mm以上以上 异物异物100um以上以上 崩边崩边30um1mm以上以上Edge检查检查部部2000pix线扫描摄像头线

24、扫描摄像头视野视野:30mm检查分辨率检查分辨率(画素画素) :约约15um/pix edge侧面缺口侧面缺口100um以上以上 edge侧面厚度侧面厚度10um以内（以内（3） ） 硅片厚度硅片厚度（ （Max,Min,Ave） ）2um以内（以内（3） ）3D激光检查部激光检查部激光变位器激光变位器6set（上（上3/下下3） ）测定位置测定位置:0.25mm光径光径:约约50um分解能分解能:0.2um走查线位走查线位:上下上下3线线 TTV（ （9点点5点）点）3um以内（以内（3） ） 线痕线痕/段差段差棱线棱线5um以内（以内（3） ） 翘曲翘曲 上面检查部下面检查部上面/下面表面

25、检查部 表面缺陷检查 污浊,伤痕,指纹等 n硅片尺寸测定全长/全宽,直径,去角,角度上面/下面表面检查部检测例）污浊不良（单晶）检测在约W0.4mm范围内存在的微小污浊上面/下面表面检查部检测例）污浊不良（多晶）检测出约.20.6mm的污浊，五其他部位的过度检测上面/下面表面检查部不可视裂痕 NVCD检查部（0,90）与其他公司比较，可以将更小的裂痕用更清晰的方式检测出来 Crack-Amplifier Technology* *Patent Pending他社方式安永安永TD200不可视裂痕 NVCD检查部（0,90）检测例）细微的内部裂痕TD200可以在硅片 0以及 90放置时检测可对由于

26、方向不同而造成的检测困难的裂痕做出精确的检测硅片硅片0检查时的画像检查时的画像硅片硅片90检查时的画像检查时的画像不可视裂痕 NVCD检查部（0,90）Edge检查部edge检查部概图Edge检查部硅片侧面edge部位容易发生归类于重度不良的。TD200拥有对硅片4边edge部位进行集中检查的机能。Edge检查部 edge检查范围edge部表/里面崩边、缺口检查edge部侧面崩边、缺口检查edge侧面厚度测定检查分辨率15um/pix Edge侧面11.5mm检查例）检查edge部缺口缺口大小）从edge开始0.6mm长度2.9mm侧面画像中也可确认到缺口。Edge检查部edge表面Edge里

27、面側面侧面画像也可确认到不良Edge检查部检查例）检查edge部缺口可以从edge侧面画像中检查出硅片厚度1/2左右的缺陷Edge检查部检查例）检查edge侧面细微缺口可在edge检查中获取的侧面画像中测定edge部的厚度（去角部除外）Edge侧面画像侧面画像Edge检查部检查例）测定edge侧面厚度激光变位器6set（上3/下3） 3D激光检查部 厚度（Max,Min,Ave） TTV 线痕 段差 棱线 翘曲3D激光检查部检查例）厚度小不良上面测定结果下面测定结果厚度演算结果下限规格在150m以下的作不良判定3D激光检查部段层不良线痕不良检查例）段层、线痕不良3D激光检查部标准式样对应硅片清

28、洗箩筐对应硅片清洗箩筐 （2套/自动交换）*可对应摞片式可对应摞片式、以及客户专用式样以及客户专用式样上料部（硅片供给部）卸料分选部标准式样良品分装段数:8（4段2处）不良品分装段数:7（1段7处）130片/段（t200um厚硅片）*良品良品最多可分最多可分16段段,不良品最多可分不良品最多可分10段段 全全94or2or1段機構段機構WaferThank you for your participationsBest wishes to all of you欢迎进入欢迎进入硅片检验培训课堂硅片检验培训课堂一一公司简介公司简介二二公司质量方针及质量目标公司质量方针及质量目标三三5S5S简介及效

29、益简介及效益四四硅片（单晶硅片（单晶/ /多晶）检验知识基本多晶）检验知识基本简介简介五五各类检测工具的简介各类检测工具的简介六六手检培训流程及内容手检培训流程及内容七七机检培训流程及内容机检培训流程及内容员工培训课程员工培训课程一、公一、公 司司 简简 介介 江苏格林保尔光伏有限公司是专业从事太阳江苏格林保尔光伏有限公司是专业从事太阳能电池、太阳能电池组件和光伏发电系统的研能电池、太阳能电池组件和光伏发电系统的研发、生产、销售和服务的高科技企业。发、生产、销售和服务的高科技企业。 为公用电力、住宅、商业、交通及公共事业为公用电力、住宅、商业、交通及公共事业等诸领域提供绿色、清洁、永续的太阳能

30、光伏等诸领域提供绿色、清洁、永续的太阳能光伏电力解决方案。电力解决方案。 全部产品通过全部产品通过CECE、TUVTUV、IECIEC、VDEVDE等国际等国际权威机构认证。权威机构认证。二、公司质量方针及目标二、公司质量方针及目标1 1、质量方针：通过持续创新努力降低太阳能电力制、质量方针：通过持续创新努力降低太阳能电力制造成本，始终如一地履行为客户提供卓越产品造成本，始终如一地履行为客户提供卓越产品的承诺，优质服务，争创世界品牌，发展低碳的承诺，优质服务，争创世界品牌，发展低碳经济，以先进的太阳能技术为人类发展提供绿经济，以先进的太阳能技术为人类发展提供绿色电力。色电力。2 2、质量目标：

31、、质量目标： 太阳能电池组件合格率太阳能电池组件合格率99.8%99.8% 太阳能电池片合格率太阳能电池片合格率94%94% 顾客满意率顾客满意率80%80%三、三、5S5S简介及效益简介及效益1 1、5S5S概念是指：整理概念是指：整理(SEIRI)(SEIRI)、整顿、整顿(SEITON)(SEITON)、清扫清扫(SEISO)(SEISO)、清洁、清洁(SEIKETSU)(SEIKETSU)、素养、素养(SHITSUKE)(SHITSUKE)五个项目，因日语的拼音均以五个项目，因日语的拼音均以“S”S”开头开头, ,简称简称5S.5S. 备注：加上安全（备注：加上安全（SAFETY) S

32、AFETY) 、节约、节约(Save) (Save) 为为7S7S，即即7S=5S+2S7S=5S+2S。2 2、5S5S起源于日本起源于日本, ,通过规范现场通过规范现场, ,营造一目了然的营造一目了然的工作环境工作环境, ,强调的是行动，持续的、有恒的去强调的是行动，持续的、有恒的去做，培养员工良好的工作习惯做，培养员工良好的工作习惯, ,其最终目的是其最终目的是提升人的品质提升人的品质. . 革除马虎之心革除马虎之心, ,养成凡事认真的习惯养成凡事认真的习惯 ( (认认真真地认认真真地 对待工作中的每一件对待工作中的每一件 小小事事) ) 遵守规定的习惯遵守规定的习惯 自觉维护工作环境整

33、洁明了的良好习自觉维护工作环境整洁明了的良好习惯惯 文明礼貌的习惯文明礼貌的习惯3 3、具体表现：、具体表现： 降低物料降低物料报废报废及及仓库仓库呆、呆、废废料；料；减减少少不必要的不必要的体体力工作。力工作。( (零浪零浪费费) ) 减减少公少公伤伤及及灾灾害。害。( (零零伤伤害害) ) 增加增加机机器使用率。器使用率。( (零故障零故障) ) 提高生提高生产产品品质质。( (零不良零不良) ) 减减少品少品质质不良。不良。( (零抱怨零抱怨) )4 4、推行、推行5S5S运动的效益（运动的效益（1 1） 减减少少产产品延品延迟迟交交货货。( (零延零延迟迟) ) 扩大厂扩大厂房的效用。

34、房的效用。 增加增加认认同感（同感（较较有制度）。有制度）。 外外宾参观时宾参观时，觉觉得有面子。得有面子。 走道走道畅畅通，地板不再通，地板不再乱乱放物品，感放物品，感觉觉工作工作场场所所气氛气氛比比较较好。好。推行推行5S5S运动的效益（运动的效益（2 2） 四、硅片检验知识基本简介四、硅片检验知识基本简介1. 1.（单晶）硅片检验基础知识及不良影响（单晶）硅片检验基础知识及不良影响2. 2.（多晶）硅片检验基础知识及不良影响（多晶）硅片检验基础知识及不良影响3. 3.硅片检验标准及注意事项硅片检验标准及注意事项4. 4.检验标准一览表检验标准一览表5. 5.各类检测工具各类检测工具 1

35、1、单晶硅片检验基础知识、单晶硅片检验基础知识及不良影响及不良影响 外观类定义：在光照度外观类定义：在光照度700Lux700Lux下，下，外观全检，外观类均目测。外观全检，外观类均目测。 不得有碎片、缺角、裂纹、脏污、孔不得有碎片、缺角、裂纹、脏污、孔洞、未加工好、色差、孪晶等。如下洞、未加工好、色差、孪晶等。如下图示图示: :I. I.外观类外观类未加未加工好工好图片写真图片写真不良名称：未加工好(Defect of slicing)不良描述：不良描述：线切割时造成的表面小崩边和小缺口可能造成以下不良影响：可能造成以下不良影响：丝网印刷银浆外流造短路小崩边和缺角是造成后续硅片破碎的潜在因素

36、影响电池片外观和后续组件制造的外观，也是组件制造过程中破碎的潜在因素 未加工好未加工好不合格不合格不良名称：针孔（Hole)不良描述不良描述：针头大小的出现在硅片表面穿透或未穿透的小孔 。针孔针孔可能造成以下不良影响：可能造成以下不良影响：拉晶材料中混有微小杂质，这些杂质在拉晶过程中进入晶体切片后，在制绒阶段杂质被腐蚀掉，出现针孔。清洗后发现针孔，存在丝网印刷时银浆可能流出，一方面可能造成正负极短路；另一方面可能造成银浆流到电池存放台，造成后续电池片污染 针孔针孔不合格不合格图片写真图片写真不良名称：孪晶（不良名称：孪晶（crystal twin ）不良描述不良描述：指两个晶体（或一个晶体的两

37、部分）沿一个公共晶面（即特定取向关系）构成镜面对称的位向关系 孪晶孪晶图片写真图片写真可能造成以下不良影响：可能造成以下不良影响：孪晶交界的部位使得内部晶体结构上存在差异，后续制造过程中在电池片转换效率上存在影响由于孪晶不可能做出与正常硅片一样的转换效率，所以孪晶的存在变相减少了硅片的实际有效面积 孪晶孪晶不合格不合格不良名称：脏污（不良名称：脏污（Dirty)不良描述：不良描述：硅片表面上肉眼可见的各种外来异物的统称。通常由操作或指纹引起的一种密集的局部污迹（脱胶不干净或水纹印，手指印） 。可能造成以下不良影响：可能造成以下不良影响：表面脏污如果在清洗中难以去除将导致镀膜后，外观缺陷，根据脏

38、污存在的大小，产生色斑片等外观缺陷影响后续生产组件的外观 脏污脏污不合格不合格脏污脏污图片写真图片写真不良名称：色差（不良名称：色差（Colour aberration)Colour aberration)不良描述：不良描述：同一硅片上，表面颜色存在明显差异色差色差图片写真图片写真可能造成以下不良影响：可能造成以下不良影响：表面颜色不一，影响电池片的外观；影响后续生产组件的外观 色差色差不合格不合格不良名称：裂纹（不良名称：裂纹（Crack)Crack)不良描述：不良描述：延伸到晶片表面，可能贯穿整个晶片厚度的解理或裂痕；裂纹裂纹图片写真图片写真可能造成以下不良影响：可能造成以下不良影响：影响

39、后续各岗位正常生产；对后续生产造成潜在破碎； 裂纹裂纹不合格不合格不良名称：缺口不良名称：缺口/ /缺角（缺角（Chipped Corner)Chipped Corner)不良描述：不良描述：硅片边沿上缺掉一小块所形成的空隙,也泛指不完整之处 。缺角缺角可能造成以下不良影响：可能造成以下不良影响：后续无法生产 缺角缺角不合格不合格图片写真图片写真不良名称：碎片不良名称：碎片(Broken wafer )(Broken wafer )不良描述：不良描述：硅片形成残缺，破碎较严重可能造成以下不良影响：可能造成以下不良影响：后续无法生产 碎片碎片不合格不合格碎片碎片图片写真图片写真不良名称：翘曲（不

40、良名称：翘曲（Warp)Warp)不良描述：不良描述：硅片边缘部分翘起(可能由于硅棒本身内应力或位错引起)可能造成以下不良影响：可能造成以下不良影响：硅片清洗甩干会因为内部应力而造成碎片扩散过程中由于高温作用对硅片应力产生影响，由于其原材料本身的原因，造成碎片PECVD镀膜设备要求较高的弯曲度要求对于弯曲大于0.05MM的硅片会造成镀膜不良，后续生产的铝膜片，严重影响电池片的电性能丝网印刷时，栅成印刷不良出现，断栅或者栅线不全丝网印刷刮板通过时可能造成因挤压造成的碎片硅片边缘部分翘起硅片边缘部分翘起图片写真图片写真测量时，放在测量时，放在水平测试台水平测试台（花岗岩平台花岗岩平台）上，使用）上

41、，使用工具工具塞尺塞尺测量。测量。如：图如：图3 3花岗岩花岗岩平台平台塞尺塞尺翘曲翘曲标准范围：标准范围：合格:0.05mm， 无让步， 不合格：0.05mm。图片写真图片写真不良名称：弯曲不良名称：弯曲(Bend )(Bend )不良描述：不良描述：硅片拿在手中轻晃有波动的感觉，放在水平测试台上不会动可能造成以下不良影响：可能造成以下不良影响： 与翘曲的影响类似标准范围：标准范围：合格：0.05mm； 让步：0.5mm； 不合格：0.5mm。 测量方法与工具同翘曲测量方法与工具同翘曲弯曲弯曲不会不会动动图片写真图片写真不良名称：线痕不良名称：线痕(Saw Mark )(Saw Mark )

42、不良描述：不良描述：线切割后，在硅片表面平行于边且贯穿整个硅片表面，严重的形成台阶的或有颜色渐变的痕迹。 可能造成以下不良影响：可能造成以下不良影响：清洗制绒时生产亮线，镀膜无法掩盖，影响电池片外观制造过程中硅片的叠加，挤压，会造成碎片丝网印刷过程中，由于厚薄差异，易造成碎片单面线痕图片写真图片写真标准范围：标准范围：合格：15um； 让步：30 （180um厚度 及以下无让步） 不合格：30um。备注备注：检验中，若同一位置都有线痕必须相加其测试值。测量时，在水平测试台上，使用面粗糙度计测量。线痕面粗糙度计数值显示不良名称：台阶不良名称：台阶(Step patch )(Step patch

43、)不良描述：不良描述：某片硅片从侧面看成阶梯段，测量时发现厚度差异较大可能造成以下不良影响：可能造成以下不良影响： 与线痕的不良影响类似标准范围：标准范围：合格： 15um； 无让步 不合格：15um台阶图片写真图片写真不良名称：崩边不良名称：崩边(Edge defect )(Edge defect )不良描述：不良描述：晶体边缘或表面未贯穿晶片的局部缺损区域，当崩边在晶片边缘产生时，其尺寸由向浓度或周边弦长给出。 可能造成以下不良影响：可能造成以下不良影响：由于已经存在缺口，在裂碎部位存在的延伸和应力点，在后续生产会产生较多碎片由于崩边位置不一致，大小上存在差异，后继定位各工序均无法正常展开

44、由于崩边可造成电池片实际可利用面积减小，从而影响电池转换效率崩边图片写真图片写真标准范围：标准范围：合格：长0.5；深0.3; 每片片子崩边数个让步：长不限；深0.5；每片片子崩边数个不合格：深0.5;每片片子崩边数2个备注：备注：检验时，发现崩边要注意，是否存在因小崩边引起的隐裂存在。不良名称：硅晶脱落不良名称：硅晶脱落(Silicon crystal fall off )(Silicon crystal fall off )不良描述：不良描述：未发生在硅片边缘处棱边上的崩边，即崩点，称为硅晶脱落 可能造成以下不良影响：可能造成以下不良影响：生产碎片的潜在因素影响电池片和组件的生产外观标准范

45、围：标准范围：合格：无硅晶脱落让步：面积11，每片片子个数2个且未穿透；不合格：面积11，每片片子个数2个；穿透硅晶脱落图片写真图片写真 边长、对角线：使用游标卡尺测量。边长、对角线：使用游标卡尺测量。标准范围：标准范围：合格:标称尺寸0.5mm,让步：标称尺寸0.6mm不合格：标称尺寸0.6mm，标称尺寸0.6mm边长尺寸边长尺寸对角线尺寸对角线尺寸游标卡尺游标卡尺数值显示数值显示图片写真图片写真II.II.尺寸类尺寸类不良名称：边长偏大不良名称：边长偏大/ /偏小偏小不良描述：不良描述：硅片边长尺寸出现偏差，经测量后数值超出检验要求的范围可能造成以下不良影响：可能造成以下不良影响：由于尺寸

46、偏差超出标准范围，将后续生产无法正常进行丝网印刷时银浆可能流出，一方面可能造成正负极短路，另一方面可能造成后续电池片污染如果混入正常尺寸硅片中生产，会导致刻蚀异常，印刷不良边长偏小图片写真图片写真 厚度（厚度（TV/TTVTV/TTV）：（）：（Thinkness)Thinkness) a a、TVTV定义：指一片硅片中心点的值。定义：指一片硅片中心点的值。标准范围：标准范围： 合格： TV（来料厚度200um）标称厚度20 TV（来料厚度200um）标称厚度15 让步： TV（来料厚度200um）标称厚度30 TV（来料厚度200um）标称厚度20不合格： TV（来料厚度200um）标称厚度

47、30，标称厚度30 TV（来料厚度200um）标称厚度20，标称厚度20 同一片硅片上最大值同一片硅片上最大值与最小值的差值，差与最小值的差值，差异较大异较大图片写真图片写真标准范围：标准范围： 合格：TTV（来料厚度200um） 15%X硅片标称厚度 TTV（来料厚度200um） 20%X硅片标称厚度 让步：TTV（来料厚度200um） 25um TTV（来料厚度200um） 30um 不合格： TTV（来料厚度200um） 20%X硅片标称厚度 TTV（来料厚度200um） 30um、可能造成以下不良影响：可能造成以下不良影响：由于各种问题导致，硅棒在线切时因线网抖动而产生的硅片不良后续生

48、产造成破碎的潜在因素备注：备注：硅片的TTV/TV可使用ATM机器进行测量。外径千分尺只能对某片硅片的四个角的TTV 进行测量。不良名称：不良名称：TTVTTV不良不良不良描述：不良描述：指一片硅片上最大值与最小值的差值。TTV不良图片写真图片写真不良名称：倒角偏差（不良名称：倒角偏差（Corner chamfer)Corner chamfer)不良描述：不良描述：硅片倒角有规则的同时凹进或凸出，以凹进最大值计算可能造成以下不良影响：可能造成以下不良影响：往往因为滚圆时或切片时，硅棒定位不准确造成丝网印刷时银浆可能流出，一方面可能造成正负极短路，另一方面可能造成后续电池片污染硅片无法放入PEC

49、VD石墨舟影响电池片外观和后续组件制造的外观如果混入正常尺寸硅片中生产，会导致刻蚀异常，印刷不良内凹内凹外凸外凸图片写真图片写真标准范围：标准范围： 合格：0.5mm， 让步： 0.75mm， 不合格：0.75mm同心度模板测量时，使用工具同心度模板测量。不良名称：外形片不良名称：外形片不良描述：不良描述：硅片倒角不规则的凹进或凸出可能造成以下不良影响：可能造成以下不良影响：往往因为滚圆时或切片时，硅棒定位不准确造成丝网印刷时银浆可能流出，一方面可能造成正负极短路，另一方面可能造成后续电池片污染硅片无法放入PECVD石墨舟影响电池片外观和后续组件制造的外观如果混入正常尺寸硅片中生产，会导致刻蚀

50、异常，印刷不良（任一条边以测量最大值计算）内缩和外突倒角不规则凹倒角不规则凹进或凸出进或凸出图片写真图片写真外形片外形片图片写真图片写真标准范围：标准范围： 合格：0.5mm， 让步：0.75mm， 不合格：0.75mm测量时，使用工具同心度模板测量。不良名称：梯形片不良名称：梯形片不良描述：不良描述：指硅片一组对边平行而另一组对边不平行可能造成以下不良影响：可能造成以下不良影响： 与倒角偏差的不良影响类似标准范围：标准范围： 合格：0.5mm， 让步： 0.6mm, 不合格：0.6mm。梯形片图片写真图片写真测试值：测试值：124.52mm124.52mm测试值：测试值：125.12mm12

51、5.12mm尺寸上存尺寸上存在偏差在偏差不在合格要求不在合格要求的模板范围内的模板范围内不良名称：菱形片不良名称：菱形片不良描述：不良描述：指硅片一个平面内，一组邻边相等的平行四边形可能造成以下不良影响：可能造成以下不良影响： 与倒角偏差的不良影响类似标准范围：标准范围： 合格：0.5mm， 让步： 0.6mm, 不合格：0.6mm。菱形片图片写真图片写真硅片四边不在模板范围内两边平行倾斜，边长尺寸偏差不大倒片时可发现四边不齐同心度模板边缘硅片边缘图片写真图片写真倒片时，发现侧边倾斜 电阻率：电阻率：用来表示各种物质电阻特性的物理量。电阻率 单位为欧姆厘米 （ohm*cm ）图片写真图片写真I

52、II.III. 电性能类电性能类不良名称：电阻率不良（不良名称：电阻率不良（Resisivity Defect)Resisivity Defect)不良描述：不良描述：指硅片一个平面内，一组邻边相等的平行四边形可能造成以下不良影响：可能造成以下不良影响： 对后续电池片生产的转换效率存在严重影响标准范围：标准范围：合格：0.5-3，3-6 让步：0.2-0.5，6-8 不合格：8，0.2电阻率不良图片写真图片写真 P/NP/N型：型：目前我们执行的是P型，N型为不合格；测量仪器ATM机。 少子寿命：少子寿命：对p型半导体材料则相反，产生非平衡载流子的外界作用撤除以后，它们逐渐衰减以致消失，最后载

53、流子浓度恢复到平衡少数载流子的寿命。（Minority carrier lifetime low)。标准范围：标准范围：裸片合格1us（微 秒），钝化后合格10us；测量仪器ATM机器2 2、多晶硅片检验基础知识、多晶硅片检验基础知识及不良影响及不良影响不良名称：微晶（不良名称：微晶（Micro crystall)Micro crystall)不良描述：不良描述：指每颗晶粒只由几千个或几万个晶胞并置而成的晶体，从一个晶轴的方向来说这种晶体只重复了约几十个周期可能造成以下不良影响：可能造成以下不良影响：由于微晶不可能做出与正常硅片一样的转换效率，所以微晶存在是变相的减少硅片实际有效面积由于微晶的

54、存在，使硅片内部生产缺陷，对于后续电池片保证其长时间使用存在影响 标准范围：标准范围：合格：无微晶 让步：1cm长度上晶粒5个 不合格：1长度晶粒5个微晶片图片写真图片写真不良名称：分布晶（不良名称：分布晶（Distrbuting-crystall)Distrbuting-crystall)不良描述：大晶粒分布的具有特定不良描述：大晶粒分布的具有特定“圈点圈点”特征的小晶粒，亦称特征的小晶粒，亦称”分散型微晶分散型微晶”。可能造成以下不良影响：可能造成以下不良影响： 与微晶的不良影响类似 分布晶分布晶不合格不合格分布晶图片写真图片写真不良名称：雪花晶（不良名称：雪花晶（Snow-crystal

55、l)Snow-crystall)不良描述：大晶粒分布的具有特定不良描述：大晶粒分布的具有特定“圈点圈点”特征的小晶粒，亦称特征的小晶粒，亦称”分散型微晶分散型微晶”。可能造成以下不良影响：可能造成以下不良影响： 与微晶的不良影响类似 标准范围：标准范围：合格：无雪花晶 让步：2cm2晶粒50个 不合格：面积2cm250个分布晶图片写真图片写真 检验项目检验项目合格要求合格要求让步接收让步接收不合格退库不合格退库尺寸偏差mm标称尺寸0.5标称尺寸0.6标称尺寸+0.6, 标称尺寸-0.6*倒角偏差mm0.50.750.75*外形片mm0.50.750.75梯形片mm0.50.60.6菱形片mm0

56、.50.60.6线痕片um1530 (180厚度及以下无让步）30台阶片um15无让步15翘曲片mm0.05无让步0.05弯曲片mm0.050.50.53 3、硅片检验标准一览表、硅片检验标准一览表检验项目检验项目合格要求合格要求让步接收让步接收不合格退库不合格退库*厚度不均mmTV (来料厚度200）标称厚度20标称厚度30标称厚度+30标称厚度-30TV（来料厚度200）标称厚度15标称厚度20标称厚度+20标称厚度-20TTV (来料厚度200）15%X硅片标称厚度20%X硅片标称厚度20%X硅片标称厚度TTV（来料厚度200）253030 检验项目检验项目合格要求合格要求让步接收让步接

57、收不合格退库不合格退库崩边mm长0.5；深0.3；每片片子崩边数2个 长不限；深0.5；每片片子崩边数2个深0.5；每片片子崩边数 2个缺口mm长0.5；深0.3；每片片子缺口数2个 长1；深0.5；每片片子缺口数2个长1；深0.5 ；每片片子缺口数 2个硅晶脱落mm无硅晶脱落面积1X1，每片片子个数2个且未穿透面积 1X1，每片片子个数 2个，穿透*微晶片无微晶1cm长度晶粒5个1cm长度晶粒 5个检验项目检验项目合格要求合格要求让步接收让步接收不合格退库不合格退库*雪花晶无雪花晶 面积2cm2 50个面积2cm2 50个*分布晶无分布晶无让步有分布晶碎片、V缺角、裂纹、孔洞、孪晶、脏污、未

58、加工好、色差无碎片、V缺角、裂纹、孔洞、孪晶、脏污、未加工好、色差无让步有少子寿命us钝化后10us，裸片1us无让步钝化后 10us，裸片 1us导电类型P型无让步N型光衰减比例光衰减比例3%无让步光衰减比例 3%检验项目检验项目合格要求合格要求让步接收让步接收不合格退库不合格退库电阻率ohm*cm单晶0.5-3; 3-6 0.2-0.5; 6-8 (对效率有严重影响)8,或0.2多晶0.5-30.2-0.5;3-6; 6-8 (对效率有严重影响)备注备注: :合格要求对应正品片,让步要求对应等外品片(包括外加工片)*仅使用于多晶片,*仅使用于单晶片,*硅片TTV的最大和最小要在TV的允许范

59、围之内.外加工正品片合格率80%,作为批退处理.等外品片,一盒有多种缺陷类型混装,作为不良品处理。附表附表1：硅片试检抽样：硅片试检抽样来料数量来料数量抽检数量抽检数量10000pcs800-100010001-50000pcs1200-300050001-100000pcs6000-7000100000pcs10000-12000附表附表2：硅片试投标准：硅片试投标准一、试投数量每批不管来料数量多少，均试投3000片，分别在每箱内取一盒达到试投数量二、IQC合格率 正品片：94% 等外品：80%三、直通率 单晶：88% 多晶：90%四、碎片率 125S 150 ：1.5% 156S： 3%

60、125S 165： 1.5% 156M：3% 五、平均效率 125S 150 ：17.30% 156S：17.20% 125S 165：17.50% 156M：15.90% 六、光衰减比率 单晶：-3.00% 多晶：-2.00%1. 1.游标卡尺游标卡尺2. 2.外径千分尺外径千分尺3. 3.塞尺塞尺4. 4.同心度模板同心度模板5. 5.四探针四探针6. 6.花岗岩平台花岗岩平台7. 7.面粗糙度计面粗糙度计五、各类检测工具的简介五、各类检测工具的简介 游标卡尺游标卡尺a) a) 图片图片开开/ /关键关键归零键归零键坚固螺母坚固螺母公制公制/ /英制英制切换键切换键数值显数值显示区示区b)