多晶检验流程

多晶检验流程第一页，共四十五页，2022年，8月28日目录

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.多晶硅检测第二页，共四十五页，2022年，8月28日一、硅理化性质

灰色金属光泽，密度2.32~2.34g/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。第三页，共四十五页，2022年，8月28日工业制法

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

SiHCl3+H2=Si+3HCl第四页，共四十五页，2022年，8月28日二、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，形成单晶硅第五页，共四十五页，2022年，8月28日单晶硅生产流程： 多晶硅料选料酸洗水洗烘干

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六页，共四十五页，2022年，8月28日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、翘曲度第七页，共四十五页，2022年，8月28日三、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，形成多晶硅第八页，共四十五页，2022年，8月28日多晶硅生产流程： 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脱胶 清洗包装检验检验检验检验检验第九页，共四十五页，2022年，8月28日硅锭编号规则：A1B2B3B4A5B6C7C8C9B10B11C12C13C14B15B16C17C18C19B20A21B22B23B24A25A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4C5D1D2D3D4D5E1E2E3E4E5第十页，共四十五页，2022年，8月28日A1A2A3A4A5B6B7B8B9B10C11C12C13C14C15D16D17D18D19D20E21E22E23E24E25第十一页，共四十五页，2022年，8月28日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、外观第十二页，共四十五页，2022年，8月28日红外探伤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

SemilabIRB50InfraredBlockAnalyser（红外探伤检测仪）

第十三页，共四十五页，2022年，8月28日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“measure”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

第十四页，共四十五页，2022年，8月28日 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“BlockMotorOff”按钮，手动旋转工作台面至相机处，单击“FreeMeasure”，则仪器扫描这一指定面第十五页，共四十五页，2022年，8月28日硅块探伤常见缺陷裂纹、阴影、杂质、微晶、黑点第十六页，共四十五页，2022年，8月28日裂纹阴影第十七页，共四十五页，2022年，8月28日阴影第十八页，共四十五页，2022年，8月28日杂质阴影第十九页，共四十五页，2022年，8月28日微晶第二十页，共四十五页，2022年，8月28日少子寿命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命2.仪器

Semilab WT-2000D(u-PCD无接触微波光电导衰减法少子寿命扫描仪）第二十一页，共四十五页，2022年，8月28日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“Loadwafer”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

第二十二页，共四十五页，2022年，8月28日 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“saveall”） 取值

在“INFO/Histogram/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二十三页，共四十五页，2022年，8月28日

卸料

单击工具栏中“Unloadwafer”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二十四页，共四十五页，2022年，8月28日少子寿命抽检示意图A1B2B3B4A5B6C7C8C9B10B11C12C13C14B15B16C17C18C19B20A21B22B23B24A25A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4C5D1D2D3D4D5E1E2E3E4E5第二十五页，共四十五页，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第二十六页，共四十五页，2022年，8月28日少子寿命检测面示意图A5B10A25243212431134第二十七页，共四十五页，2022年，8月28日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第二十八页，共四十五页，2022年，8月28日PN结1.原理2.仪器3.步骤第二十九页，共四十五页，2022年，8月28日尺寸、角度、外观Ⅰ.尺寸

1.工具

卷尺、游标卡尺

2.步骤

①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侧面进行测量使硅块的各部位边宽尺寸都测量到。②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。

第三十页，共四十五页，2022年，8月28日 ③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三十一页，共四十五页，2022年，8月28日Ⅱ、角度

1.仪器

角度尺

2.步骤

①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。

②将万能角度尺两臂紧贴硅块相邻两侧面，若臂于硅 块表面接触存在明显空隙，判定硅块为“S”型硅块。第三十二页，共四十五页，2022年，8月28日Ⅲ、外观

崩边、隐裂、裂纹、S型第三十三页，共四十五页，2022年，8月28日电阻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》中第三十四页，共四十五页，2022年，8月28日多晶硅块判定标准

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/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三十五页，共四十五页，2022年，8月28日续表类别

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：90°±0.25°

万能角度尺抽检合格

硅块的棱角度数>90.25°

打磨89°≤硅块的棱角度数<89.75°

打磨硅块的棱角度数<89°

回炉边宽156±0.5mm

游标卡尺全检合格硅块边宽尺寸>156.50mm

打磨硅块边宽尺寸<155.50mm

去除缺陷部分，流入下工序

第三十六页，共四十五页，2022年，8月28日续表类别

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25mm<硅块头尾的裂纹、杂质、阴影长度≤125mm去除缺陷部分，流入下工序

硅块头尾部25mm以外的硅块中部区域有黑点硅块头尾部的裂纹、杂质、阴影长度>125mm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

第三十七页，共四十五页，2022年，8月28日续表类别

检验项目

检验标准

检验工具抽样方法判定/处置电性能电阻率0.8~3Ω.cm电阻率测试仪抽检合格硅块电阻率<0.8Ω.cm标示分类硅块电阻率>3Ω.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第三十八页，共四十五页，2022年，8月28日毛刷粘棒检验步骤检验尺寸电阻率角度外观第三十九页，共四十五页，2022年，8月28日尺寸1.仪器卷尺、角度尺、游标卡尺2.步骤

①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

②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

第四十页，共四十五页，2022年，8月28日

③对角线：用