硅片技術標準

單晶硅片技術標準

1范圍
1.1 本要求規定了單晶硅片的分類、技術要求、包裝以及檢驗規范等
1.2 本要求適用于單晶硅片的采購及其檢驗。
2 規范性引用文件
2.1 ASTM F42-02    半導體材料導電率類型的測試方法
2.2 ASTM F26       半導體材料晶向測試方法
2.3 ASTM F84       直線四探針法測量硅片電阻率的試驗方法
2.4 ASTM F1391-93 太陽能硅晶體碳含量的標準測試方法
2.5 ASTM F121-83   太陽能硅晶體氧含量的標準測試方法
2.6 ASTM F 1535    用非接觸測量微波反射所致光電導性衰減測定載流子復合壽命的實驗方法  
3 術語和定義
3.1 TV:硅片中心點的厚度,是指一批硅片的厚度分布情況;
3.2 TTV:總厚度誤差,是指一片硅片的最厚和最薄的誤差(標準測量是取硅片5點厚度:邊緣上下左右6mm處4點和中心點);
3.3位錯:晶體中由于原子錯配引起的具有伯格斯矢量的一種線缺陷;
3.4位錯密度:單位體積內位錯線的總長度(cm/cm3),通常以晶體某晶面單位面積上位錯蝕坑的數目來表示;
3.5 崩邊:晶片邊緣或表面未貫穿晶片的局部缺損區域,當崩邊在晶片邊緣產生時,其尺寸由徑向深度和周邊弦長給出;
3.6 裂紋、裂痕:延伸到晶片表面,可能貫穿,也可能不貫穿整個晶片厚度的解理或裂痕;
3.7 四角同心度:單晶硅片四個角與標準規格尺寸相比較的差值。
3.8 密集型線痕:每1cm上可視線痕的條數超過5條
4 分類
單晶硅片的等級有A級品和B級品,規格為:125´125Ⅰ(mm)、125´125Ⅱ(mm)、156 ´156(mm)
5 技術要求
5.1 外觀
   見附錄表格中檢驗要求。
5.2外形尺寸

5.2.1 方片TV為200±20 um,測試點為中心點;

5.2.2 方片TTV小于30um,測試點為邊緣6mm處4點、中心1點;
5.2.3 硅片TTV以五點測量法為準,同一片硅片厚度變化應小于其標稱厚度的15%;
5.2.4 相鄰C段的垂直度:90 o±0.3o
5.2.5 其他尺寸要求見表1。
表1    單晶硅片尺寸要求
規格
 (mm)
尺寸(mm)
A(邊長)
B(直徑)
C(直線段長)
D(弧長投影)
Max.
Min.
Max.
Min.
Max.
Min.
Max.
Min.
 125´125Ⅰ
125.5
124.5
150.5
149.5
83.9
81.9
21.9
20.2
 125´125Ⅱ
125.5
124.5
165.5
164.5
108.8
106.6
9.4
 7.9
 156´156
156.5
155.5
200.5
199.5
 126.2
124.1
15.9
14.9
注1:A、B、C、D分別參見圖1。
 
 
 
 
                  圖1    硅單晶片尺寸示意圖
5.3 材料性質
5.3.1 導電類型:            

序號
硅片類型
摻雜劑
1
N型
磷(Phosphorous)
2
P型
硼(Boron)

5.3.2 硅片電阻率:見下表;
5.3.3 硅片少子壽命:見下表(此壽命為2mm樣片鈍化后的少子壽命);

5.3.4 晶向:表面晶向<100>+/-3.0°;
5.3.5 位錯密度≤3000pcs/cm2
5.3.6 氧碳含量:氧含量≤20ppma,碳含量≤1.0ppma。 
6 檢測環境、檢測設備和檢測方法
6.1檢測環境:室溫,有良好照明(光照度≥1000Lux)。
6.2檢測設備:游標卡尺(0.01mm)、厚度測試儀/千分表(0.001mm)、水平測試臺面、四探針測試儀、少子壽命儀、氧碳含量測試儀、光學顯微鏡、角度尺等。
6.3檢測項目:導電類型、氧碳含量、單晶晶向、單晶位錯密度、電阻率、少子壽命、外形尺寸。6.4檢測方案:外觀和尺寸進行全檢,材料的性能和性質以單晶鑄錠頭尾部參數為參考,并提供每個批次硅片的檢測報告。
6.5檢驗結果的判定
檢驗項目的合格質量水平詳見附錄表A《檢驗項目、檢驗方法及檢驗規則對照表》。
 

7 包裝、儲存和運輸要求
7.1每包400枚,每箱6包共2400枚。需提供明細裝箱單,包裝上要有晶體編號,清單和實物一一對應,每個小包裝要有晶體編號,不同晶體編號放在同一包裝要能明確區分開。
7.2 產品應儲存在清潔、干燥的環境中:溫度:10℃~40℃;濕度:≤60%;避免酸堿腐蝕性氣氛;避免油污、灰塵顆粒氣氛。
7.3產品運輸過程中輕拿輕放、嚴禁拋擲,且采取防震、防潮措施。

檢驗項目
檢驗要求
檢測工具
抽樣計劃驗收標準
A級品
B級品
 
 
崩邊/硅落
崩邊硅落長寬≦0.3mm*0.2mm不穿透。
崩邊長寬≦1mm*1mm不穿透。硅落長寬厚≦1.5mm*1.5mm*100um。
目 測
粗糙度測試儀
日光燈
(≥1000Lux)
 
 
 
 
數量≤2
數量≤4
切割線痕
線痕深度≦15um,但無密集線痕。
線痕深度≦30um。
缺角/缺口
缺口長寬≦0.2mm*0.1mm。無V型缺口、缺角
長寬≦1mm*0.5mm,無可見有棱角的缺角,數量≤2。
毛邊/亮點
長度≦10mm,深度不能延伸到硅片表面0.1mm。
長不限,深度不能延伸到硅片表面0.3mm。
表面清潔度
無油污,無殘膠,無明顯水跡。輕微可清洗的污跡可放行。如硅片之間的摩擦產生的印跡以及≦2個針尖狀的無凹凸的印跡。
無成片的油污,殘膠,水跡。
劃傷
無肉眼可見有深度感的劃傷。
日光燈下無明顯深度感的劃傷。
其他
無孿晶、slip、應力、裂紋、凹坑、氣孔及明顯劃傷。
無孿晶、slip、應力、裂紋、氣孔及明顯凹坑、劃傷。
 
 
規格(㎜)
寸尺
電子卡尺
萬能角規
切片前全檢晶錠尺寸
邊長(㎜)
直徑(㎜)
其它尺寸(㎜)
垂直度(O
Max
Min
Max
Min
具體見
上表1和圖1
90±0.3
125´125Ⅰ
125.5
124.5
150.5
149.5
125´125Ⅱ
125.5
124.5
165.5
164.5
156´156
156.5
155.5
200.5
199.5
TV
200±20μm(中心點)
200±30μm
測厚儀/   千 分 表
 
TTV
≤30μm                       (中心1點和邊緣6mm位置4點)
≤ 50μm
翹曲度
≤70μm
≤ 100μm
 
 
位錯密度
≤3000/cm2
≤3000/cm2
顯微鏡
截取晶錠頭尾部2mm樣片進行測試.。退火后測電阻率。鈍化后測試少子壽命。
導電型號
N型/P型
N型/P型
型號儀
電阻率
0.5Ω.cm—3.5Ω.cm / 1.0Ω.cm—3.0Ω.cm
電阻率測試儀
氧含量
≤20ppma
FTIR氧碳含量測試儀
碳含量
≤1.0ppma
少子壽命
≥100 μs   /   ≥ 15 μs
壽命測試儀


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

多晶硅片技術標準

1范圍
1.1 本要求規定了多晶硅片的分類、技術要求、包裝以及檢驗規范等
1.2 本要求適用于多晶硅片的采購及其檢驗。
2 規范性引用文件
2.1 ASTM F42-02    半導體材料導電率類型的測試方法
2.2 ASTM F84       直線四探針法測量硅片電阻率的試驗方法
2.3 ASTM F1391-93 太陽能硅晶體碳含量的標準測試方法
2.4 ASTM F121-83   太陽能硅晶體氧含量的標準測試方法
2.5 ASTM F 1535    用非接觸測量微波反射所致光電導性衰減測定載流子復合壽命的實驗方法  
3 術語和定義
3.1 TV:硅片中心點的厚度,是指一批硅片的厚度分布情況;
3.2 TTV:總厚度誤差,是指一片硅片的最厚和最薄的誤差(標準測量是取硅片5點厚度:邊緣上下左右4點和中心點);
3.3 崩邊:晶片邊緣或表面未貫穿晶片的局部缺損區域,當崩邊在晶片邊緣產生時,其尺寸由徑向深度和周邊弦長給出;
3.4 裂紋、裂痕:延伸到晶片表面,可能貫穿,也可能不貫穿整個晶片厚度的解理或裂痕;
3.5 四角同心度:多晶硅片四個角與標準規格尺寸相比較的差值。
3.6 密集型線痕:每1cm上可視線痕的條數超過5條
4 分類
多晶硅片的等級有A級品和B級品,規格為: 156mm ´156mm
5 技術要求
5.1 外觀
    見附錄表格中檢驗要求。
5.2外形尺寸
5.2.1 方片TV為200±20 um,測試點為中心點;
5.2.2 方片TTV小于30um,測試點為邊緣6mm處4點、中心1點;
5.2.3 硅片TTV以五點測量法為準,同一片硅片厚度變化應小于其標稱厚度的15%;
5.2.4  相鄰C段的垂直度:90 o±0.3o
5.2.5  其他尺寸要求見表1。
表1    多晶硅片尺寸要求
規格
 (mm)
尺寸(mm)
A(邊長)
B(對角線)
C(直線段長)
D(弧長投影)
Max.
Min.
Max.
Min.
Max.
Min.
Max.
Min.
 156´156
156.5
155.5
219.7
218.7
 155.6
152.9
1.4
0.35
注1:A、B、C、D分別參見圖1。
 
              
                                  1    硅多晶片尺寸示意圖
 
5.3 材料性質
5.3.1 導電類型:P型,摻雜劑:B,硼(Boron);
5.3.2 硅片電阻率:摻硼多晶片:電阻率為1Ω·cm~3Ω·cm;
5.3.3 多晶硅少子壽命≥2us;
5.3.4 氧碳含量:氧含量≤12ppma,碳含量≤12ppma。
 
6 檢測環境、檢測設備和檢測方法
6.1檢測環境:室溫,有良好照明(光照度≥1000Lux)。
6.2檢測設備:游標卡尺(0.01mm)、厚度測試儀/千分表(0.001mm)、水平測試臺面、四探針測試儀、少子壽命儀、氧碳含量測試儀、光學顯微鏡、角度尺等。
6.3檢測項目:導電類型、氧碳含量、電阻率、少子壽命、外形尺寸。

6.4檢測方案:
外觀和尺寸進行全檢,材料的性能和性質以多晶鑄錠頭尾部參數為參考,并提供每個批次硅片的檢測報告。
6.5檢驗結果的判定

7 包裝、儲存和運輸要求
7.1每包400枚,每箱6包共2400枚。需提供明細裝箱單,包裝上要有晶體編號,清單和實物一一對應,每個小包裝要有晶體編號,不同晶體編號放在同一包裝要能明確區分開。
7.2 產品應儲存在清潔、干燥的環境中:溫度:10℃~40℃;濕度:≤60%;避免酸堿腐蝕性氣氛;避免油污、灰塵顆粒氣氛。
7.3產品運輸過程中輕拿輕放、嚴禁拋擲,且采取防震、防潮措施。
 
8.附錄A   《多晶硅片檢驗項目、檢驗方法及檢驗規則對照表》。

      注:本《多晶硅片技術標準》中未明示事項或對產品檢驗標準存在異議,均以附件《太陽能級多晶硅片國家標準》為準。 外觀可以見FTS限度樣本。

檢驗項目
檢驗要求
檢測工具
抽樣計劃驗收標準
硅 片 等 級
A級品
B級品
 
 
崩邊/ 硅落
崩邊硅落長寬≦0.3mm*0.2mm不穿透。
崩邊長寬≦1mm*1mm不穿透。硅落長寬厚≦1.5mm*1.5mm*100um
目 測
粗糙度測試儀
日光燈
(≥1000Lux)
 
 
 
 
數量≤2
數量≤4
切割線痕
線痕深度≦15um,但無密集線痕。
線痕深度≦30um。
缺角/缺口
缺口長寬≦0.2mm*0.1mm。無V型缺口、缺角
長寬≦1mm*0.5mm,無可見有棱角的缺角,數量≤2
毛邊/亮點
長度≦10mm,深度不能延伸到硅片表面0.1mm。
長不限,深度不能延伸到硅片表面0.3mm。
表面清潔度
無油污,無殘膠,無明顯水跡。輕微可清洗的污跡可放行。如硅片之間的摩擦產生的印跡以及≦2個針尖狀的無凹凸的印跡
無成片的油污,殘膠,水跡。
劃傷
無肉眼可見有深度感的劃傷。
日光燈下無明顯深度感的劃傷。
其他
無應力、裂紋、凹坑、氣孔及明顯劃傷,微晶數目≦10pcs/cm
無應力、裂紋、氣孔及明顯凹坑、劃傷,微晶數目≦10pcs/cm
規格(㎜)
尺寸
電子卡尺
萬能角規
全檢晶錠尺寸
邊長(mm)
直徑(mm)
倒角差㎜
垂直度(O)
Max
Min
Max
Min
0.5-2
90±0.3
156´156
156.5
155.5
219.7
218.7
TV
200±20μm(中心點)
200±30μm
測厚儀/ 千分表
 
TTV
≤30μm(中心1點和邊緣6mm4點)
≤ 50μm
翹曲度
≤70μm
≤100μm
  
 
 
導電型號
P型
P型
型號測試儀
測試
晶錠頭尾樣片
氧含量
≤12ppma
FTIR氧碳含量測試儀
碳含量
≤12ppma
電阻率
1Ω.cm—3Ω.cm
1Ω.cm—3Ω.cm
無接觸電阻率測試儀
全檢晶錠性能
少子壽命
≥ 2 μs
掃描壽命測試儀

 

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