多晶检验流程精选PPT.ppt

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1、多晶检验流程多晶检验流程第1页，此课件共45页哦目录目录 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，此课件共45页哦一、硅一、硅理化性质 灰色金属光泽，密度灰色金属光泽，密度2.322.34g/cm2.322.34g/cm3 3，熔点，熔点14101410；沸点；沸点23552355。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。加热至和石英之间，室温下质脆，切割时易碎裂。加热至800800以上有延以上有延展性，展性，13001

2、300时显出明显变形。常温下不活泼，高温下与氧、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。其导电性。第3页，此课件共45页哦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、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。精馏、还原

3、而得。HH2 2+Cl+Cl2 2=2HCl=2HCl3HCl+Si=SiHCl3HCl+Si=SiHCl3 3 +H+H2 2SiClSiCl4 4+H2 =SiHCl+H2 =SiHCl3 3+HCl+HCl SiHClSiHCl3 3 +H +H2 2 =Si+3HCl=Si+3HCl第4页，此课件共45页哦二、单晶硅二、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，形成单晶硅来，形成单晶硅第5页，此课件共45页哦单晶硅生产流程：多晶硅料 选料 酸洗 水洗 烘干 封装封装 投料投料 单晶拉制单晶拉制 硅棒硅棒 截断截断 剖方剖方 磨面

4、磨面 滚磨滚磨 腐蚀腐蚀 粘棒粘棒 切片切片 脱胶脱胶 清洗清洗 包装包装检验检验检验检验检验第6页，此课件共45页哦单晶片常见缺陷单晶片常见缺陷 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，此课件共45页哦三、多晶硅三、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，形成多晶硅晶硅第8页，此课件共45页哦多晶硅生产流程：多晶硅料多晶硅料 选料选料 酸洗酸洗 水洗水洗 烘干烘干 封装封装 投料投料 铸锭铸锭 开方开方 切断切断 磨面磨面 倒角倒角 毛刷毛刷 粘棒粘

5、棒 切片切片 脱胶脱胶 清洗清洗 包装包装检验检验检验检验检验第9页，此课件共45页哦硅锭编号规则：硅锭编号规则：A1A1B2B2B3B3B4B4A5A5B6B6C7C7C8C8C9C9B10B10B11B11C12C12C13C13C14C14B15B15B16B16C17C17C18C18C19C19B20B20A21A21B22B22B23B23B24B24A25A25A1A1A2A2A3A3A4A4A5A5B1B1B2B2B3B3B4B4B5B5C1C1C2C2C3C3C4C4C5C5D1D1D2D2D3D3D4D4D5D5E1E1E2E2E3E3E4E4E5E5第10页，此课件共45

6、页哦A1A1A2A2A3A3A4A4A5A5B6B6B7B7B8B8B9B9B10B10C11C11C12C12C13C13C14C14C15C15D16D16D17D17D18D18D19D19D20D20E21E21E22E22E23E23E24E24E25E25第11页，此课件共45页哦开方 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，此课件共45页哦红外探伤红外探伤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，但是如果硅块有内透硅块，纯硅料几乎不吸收这个波段

7、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，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。而且这些图像将通过显示器显示出来。2.2.仪器仪器 Semilab Semilab IRB 50 Infrared Block Analyser IRB 50 Infrared Block Analyser（红外探伤检测仪）（红外探伤检测仪）第13页，此课件共45页哦3.步骤上料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。朝上置于工作台面上。扫描扫

8、描点击点击“measuremeasure”按钮，输入编号和序列号，点击按钮，输入编号和序列号，点击“OKOK”，系，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，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，系统自动保存系统自动保存 第14页，此课件共45页哦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，单击备注：如果需要扫描某一指定面时，单击“

9、Block Motor Off”Block Motor Off”按钮，手动旋转工作台面至按钮，手动旋转工作台面至相机处，单击相机处，单击“Free Measure”Free Measure”，则仪器扫描这一指定面，则仪器扫描这一指定面第15页，此课件共45页哦硅块探伤常见缺陷硅块探伤常见缺陷裂纹、阴影、杂质、微晶、黑点裂纹、阴影、杂质、微晶、黑点第16页，此课件共45页哦裂纹阴影第17页，此课件共45页哦阴影第18页，此课件共45页哦杂质阴影第19页，此课件共45页哦微晶第20页，此课件共45页哦少子寿命少子寿命1.1.原理原理 微波光电导衰减法主要包括两个过程：即激光注入产生电微波光电导衰减

10、法主要包括两个过程：即激光注入产生电子子-空穴对、微波探测信号空穴对、微波探测信号904nm904nm的激光注入（深度的激光注入（深度30um30um）产生电子）产生电子-空穴对，导致样品空穴对，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化的趋势得到少数载流子的寿命2.2.仪器仪器SemilabSemilabWT-2000D(u-PCD WT-2000D(u-PCD 无接

11、触微波光电导衰减法少子寿命扫描仪）无接触微波光电导衰减法少子寿命扫描仪）第21页，此课件共45页哦3.步骤步骤上料上料将晶体头部朝左，尾部朝右置于工作台面上，点击将晶体头部朝左，尾部朝右置于工作台面上，点击“Load Load waferwafer”上料，上料后系统自动寻边上料，上料后系统自动寻边设置信号参数设置信号参数点击点击“Recorder/AutosettingRecorder/Autosetting”系统自动设置信号参数系统自动设置信号参数扫描扫描点击工具栏中的点击工具栏中的“map/resumemap/resume”按钮，系统对晶体进行逐行扫描按钮，系统对晶体进行逐行扫描第22页，

12、此课件共45页哦保存将所扫描的数据、图像保存到指定的文件夹中（在将所扫描的数据、图像保存到指定的文件夹中（在“FileFile”菜单菜单中选择中选择“save allsave all”）取值取值在在“INFO/Histogram/lists/minINFO/Histogram/lists/min”中将数据修改为中将数据修改为“1.51.5”（外来加工晶体此值修改为（外来加工晶体此值修改为“2 2”），单击左下角方框），单击左下角方框画线画线取值完毕后，扫描图像会作相应的变化，在同一截面取值完毕后，扫描图像会作相应的变化，在同一截面2/32/3以上宽度右击，右击后探头会作相应的变化，在探头相应变

13、化的位以上宽度右击，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置做上记号第23页，此课件共45页哦卸料卸料单击工具栏中单击工具栏中“Unload waferUnload wafer”按钮，将晶体从工作台面上卸下按钮，将晶体从工作台面上卸下来，用直角尺把所做记号画长来，用直角尺把所做记号画长 第24页，此课件共45页哦少子寿命抽检示意图A1A1B2B2B3B3B4B4A5A5B6B6C7C7C8C8C9C9B10B10B11B11C12C12C13C13C14C14B15B15B16B16C17C17C18C18C19C19B20B20A21A21B22B22B23B23B24B24

14、A25A25A1A1A2A2A3A3A4A4A5A5B1B1B2B2B3B3B4B4B5B5C1C1C2C2C3C3C4C4C5C5D1D1D2D2D3D3D4D4D5D5E1E1E2E2E3E3E4E4E5E5第25页，此课件共45页哦A5A5：A1A1、B2B2、B3B3、B4B4 A5:A5:A1A1、A2A2、A3A3、A4A4C9C9：C8C8、C C、1313、C14 C14 B4 B4：B3B3、C3C3、C4C4B10:B10:B15B15、B20 B20 B5:B5:C5C5、D5D5B11B11：B6B6、B16 B16 C1:C1:B1B1、D1D1C17:C17:C7C

15、7、C12C12、C18C18、C19C19 D2 D2：B2B2、C2C2、D3D3、D4D4A21 E1A21 E1B22:B22:B23B23、B24 B24 E2:E2:E3E3、E4E4A25 E5A25 E5第26页，此课件共45页哦少子寿命检测面示意图少子寿命检测面示意图A5B10A25243212431134第27页，此课件共45页哦A5：少子寿命检测第三个面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少子寿命检测第一和第三个面，少子寿命数值为这两个面个面少子寿命数值的平均值，去头尾长度以少子寿命少子寿命数值的平均值，去头尾长度以少子寿命 数值大的

16、一数值大的一面为准面为准C9C9、B11B11、C17C17测试面同测试面同B10B10A25:少子寿命检测第一个面少子寿命检测第一个面A21A21、B22B22测试面同测试面同A25A25第28页，此课件共45页哦PN结结1.原理2.仪器3.步骤第29页，此课件共45页哦尺寸、角度、外观尺寸、角度、外观.尺寸 1.1.工具工具 卷尺、游标卡尺卷尺、游标卡尺 2.2.步骤步骤 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，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

17、都测量到。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。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，此课件共45页哦 用卷尺测量晶体四个侧面的长度，其测量结果以四个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面的最小长度作为其硅块的长度第31页，此课件共45页哦、角度1.仪器角度尺角度尺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邻两侧

18、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次，并将检测数据记录于硅块检测记录表硅块检测记录表中。中。将万能角度尺两臂紧贴硅块相邻两侧面，若臂于硅将万能角度尺两臂紧贴硅块相邻两侧面，若臂于硅 块块表面接触存在明显空隙，判定硅块为表面接触存在明显空隙，判定硅块为“S S”型硅块。型硅块。第32页，此课件共45页哦、外观 崩边、隐裂、裂纹、S型第33页，此课件共45页哦电阻电阻1.仪器SemilabSemilab接触型电阻测试仪接触型电阻测试仪2.步骤使用电阻率测试仪在硅块表面进行电阻率测试

19、，读取测试仪上显示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的电阻率大小，并将检验数据记录于硅块检测记录表硅块检测记录表中中 第34页，此课件共45页哦多晶硅块判定标准多晶硅块判定标准多晶硅块判定标准多晶硅块判定标准 类别类别 检验项目检验项目 检验标准检验标准 检验工具检验工具 抽样抽样方法方法 判定判定/处置处置 外外观观 崩边、崩崩边、崩块、裂纹、块、裂纹、裂痕、线裂痕、线痕痕 硅块头部和尾部硅块头部和尾部25mm25mm以内以内的崩边、崩块、裂纹、裂痕、的崩边、崩块、裂纹、裂痕、锯缝、线痕锯缝、线痕 目视目视/游游标卡尺标卡尺/直尺直尺

20、全检全检 合格合格 硅块头尾部硅块头尾部25mm25mm以外硅块以外硅块中部的崩边、崩块长度中部的崩边、崩块长度 150mm150mm，深度，深度 1.5mm 1.5mm 打磨打磨 硅块头尾部硅块头尾部25mm25mm以外硅块以外硅块中部的崩边、崩块长度中部的崩边、崩块长度150mm150mm，深度，深度1.5mm 1.5mm 不合格不合格/回炉回炉 硅块头尾部硅块头尾部25mm25mm以外硅块以外硅块中部的裂纹、裂痕中部的裂纹、裂痕 150mm 150mm 去除缺去除缺陷部分陷部分硅块头尾部硅块头尾部25mm25mm以外硅块以外硅块中部的裂纹、裂痕中部的裂纹、裂痕150mm 150mm 不合

21、格不合格/回炉回炉 硅块头尾部硅块头尾部25mm25mm以外硅块以外硅块中部的线痕中部的线痕 打磨打磨 第35页，此课件共45页哦续表续表续表续表类别类别 检验项目检验项目 检验标准检验标准 检验工具检验工具 抽样抽样方法方法 判定判定/处置处置 尺寸垂直度硅硅块块的棱角度数：的棱角度数：900.25900.25 万能角度万能角度尺尺抽抽检检合格合格 硅硅块块的棱角度数的棱角度数90.2590.25 打磨打磨 8989硅硅块块的棱角度数的棱角度数89.7589.75 打磨打磨 硅硅块块的棱角度数的棱角度数89156.50mm156.50mm 打磨打磨 硅硅块边宽块边宽尺寸尺寸155.50mm1

22、55.50mm 去除缺去除缺陷部分，陷部分，流入下流入下工序工序 第36页，此课件共45页哦续表续表续表续表类别类别 检验项目检验项目 检验标准检验标准 检验工具检验工具 抽样抽样方法方法 判定判定/处置处置 电性能红外探伤无裂纹、杂质、黑点、阴影、微无裂纹、杂质、黑点、阴影、微晶晶 红外探伤测试仪全检合格合格 硅块头尾部裂纹、杂质、阴影硅块头尾部裂纹、杂质、阴影 25mm25mm硅块头尾部硅块头尾部25mm25mm以内区域有黑以内区域有黑点点 25mm25mm125mm 125mm 回炉回炉 硅块的微晶长度硅块的微晶长度 150mm150mm标示清标示清楚后流楚后流入下工入下工序序 硅块的微

23、晶长度硅块的微晶长度150mm150mm回炉回炉 第37页，此课件共45页哦续表续表续表续表类别类别 检验项目检验项目 检验标准检验标准 检验工具检验工具 抽样方法抽样方法 判定判定/处处置置 电性能电阻率0.83.cm 0.83.cm 电阻率测试仪抽检抽检合格合格 硅块电阻率硅块电阻率0.8.cm 3.cm3.cm 标示隔离标示隔离 备注备注:角度、电阻率抽检对角线五根锭，即：角度、电阻率抽检对角线五根锭，即：A1A1、C7C7、C13C13、C19C19、A25A25第38页，此课件共45页哦毛刷 粘棒检验步骤检验尺寸电阻率角度外观第39页，此课件共45页哦尺寸1.仪器 卷尺、角度尺、游标

24、卡尺2.步骤 长度长度:用卷尺测量晶体四个侧面的长度，其测量结果用卷尺测量晶体四个侧面的长度，其测量结果 在在多晶方锭质量检验报告单多晶方锭质量检验报告单中以四面的最中以四面的最 小长度作为其硅块的长度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，测量结果以其中部到尾部至少均匀测量三次，测量结果以其中 的最大的最大值和最小值作为其硅块的边宽长度并在值和最小值作为其硅块的边宽长度并在 多晶方锭质多晶方锭质量检验报告单量检验报告单中以中以 “最小值最最小值最 大值大值”的形式表示的形式表示 第40页，

25、此课件共45页哦 对角线：用游标卡尺测量晶体上下两端面，测量结果以对角线：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其中的最大值和最小值作为其硅块的对角线长 度并在度并在多晶方锭质量检验报告单多晶方锭质量检验报告单中以中以 “最最 小值最大值小值最大值”的形式表示的形式表示倒角：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，测量结果以其寸；每条从头到尾至少测量三处，测量结果以其 中的最大中的最大值和最小值作为其硅块的倒角长度并在值和最小值作为其硅块的倒角长度并在 多晶方锭质量多晶方锭

26、质量检验报告单检验报告单中以中以 “最大值最最大值最 小值小值”的形式表示的形式表示 第41页，此课件共45页哦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多晶方锭质量检验报告单单中，检验数据以中，检验数据以 “最大值最小值最大值最小值”的形式表示的形式表示第42页，此课件共45页哦角度角度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

27、角的垂直度，每个角从硅块的垂直度，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头部到尾部至少均匀测量三次，并将检测数据记录于多晶方多晶方锭质量检验报告单锭质量检验报告单中。中。第43页，此课件共45页哦外观外观崩边、线痕、未倒角、未磨面、表面星点、弧面星点、崩边、线痕、未倒角、未磨面、表面星点、弧面星点、隐裂、裂纹隐裂、裂纹第44页，此课件共45页哦多晶片常见缺陷多晶片常见缺陷 杂质、隐裂、微晶、超薄、超厚、台阶、崩边、线痕、孔洞、杂质、隐裂、微晶、超薄、超厚、台阶、崩边、线痕、孔洞、黑斑、黑斑、TTVTTV、尺寸偏差、未倒角、裂片、缺角、硅晶脱落、翘曲、尺寸偏差、未倒角、裂片、缺角、硅晶脱落、翘曲度度第45页，此课件共45页哦