硅片制程培训资料

→ 多晶铸锭 粘附铸锭倒角切除两端面硅锭检测切割铸锭脱胶线切割制程硅锭粘胶光锭检测研磨硅片外观检查硅片清洗硅片插入成品出货硅片包装硅片性能测试原料清洗硅 gui （台湾、香港矽 xi ）是一种化学元素，它的化学符号是 Si ，旧犯法矽。原子序数 14，相对原子质量 28.09 ，有无定形和晶体两种同素异形体，同素异形体有无定形硅和结晶硅。属于元素周期表上 1VA族类的金属元素。硅在地壳中的含量是除氧外最多的元素。如果说碳是组成一切有机生物的基础，那么硅对于地壳来说，占有同样的位置，因为地壳的主要部分都是由含硅的岩石层构成的，这些岩石几乎全都是由硅石和各种硅酸盐组成。多晶硅的定义多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。多晶硅可作拉制单晶硅的原料，多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面；例如：在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面，远不如单晶硅明显；在电学性质方面，多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显著，甚至于几乎没有导电性。在化学活性方面，两者的差异极小。多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别，但真正的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等。清洗工艺包括太阳能电池生产过程中，铸锭前硅料的清洗，其目的是使硅料表面清洁无杂质污染，从而提高硅片生产的质量。根据污染物产生的原因，大致可将它们分为颗粒、有机物杂质、金属污染物三类。（ 1）颗粒：硅粉、氮化硅粉、灰尘、细砂。（ 2）有机物杂质：它在硅料上以多种方式存在，如人的皮肤油脂、防锈油、润滑油、松香、蜡等。这些物质通常都会对加工进程带来不良影响。（ 3）金属污染物：它在硅料上以范德华引力、共价键以及电子转移等三种表面形式存在。对铸锭的少子寿命产生很大的影响。1. 喷涂目的坩埚喷涂用纯水把粉末喷涂氮化硅（氮化硅分子式为Si3N4, 是一种重要的结构陶瓷材料。它是一种超硬物质，本身具有润滑性，并且耐磨损；除氢氟酸外，它不与其它无机酸反应，抗腐蚀能力强，高温时抗氧化。而且它还能抵抗冷冲击，有空气中加热到 1000 ℃以上，急剧冷却再急剧加热，也不会碎裂。）涂喷在坩埚表面，在加热作用下，使液态氮化硅均匀的吸附坩埚表面，形成粉状涂层，涂层目的是保护石英坩埚在高温下石英坩埚与硅隔离，使液态硅不与石英坩埚反应，而使石英坩埚破裂，及冷却后最终保证硅锭脱模完整性。2. 坩埚装料检验坩埚按光源标准要求区分喷涂等级面，所有等级面涂层应没有材露底剥离等缺陷，所有表面应无起泡、龟裂、桔皮、针孔等不良现象，在眼睛距等级面的标准处以3m/min速度扫视检查 , ,多晶硅锭的制备工艺主要包括定向凝固法及浇铸法。定向凝固法是将硅料放在坩埚中熔融 , 然后将坩埚从热场逐渐下降或从坩埚底部通冷源 , 以造成一定的温度梯度 , 固液界面则从坩埚底部向上移动而形成晶锭。浇铸法是将熔化后的硅液从坩埚中导入另一模具中形成晶锭。后者受热场影响，且难以控制，目前广泛采用的是定向凝固法。一、外观不良外形、线痕、硅落、崩边、边缘、微晶、孪晶、应力、脏污、隐裂、穿孔等二、性能不良电阻率、少子寿命、 TTV（厚薄不均）、 WARP（翘曲度）、碳氧含量等分类：线痕按表现形式分为杂质线痕、划伤线痕、密布线痕、错位线痕、边缘线痕等。各种线痕产生的原因如下：1 、杂质线痕：由多晶硅锭内杂质引起，在切片过程中无法完全去除，导致硅片上产生相关线痕。表现形式：（ 1）线痕上有可见黑点，即杂质点。（ 2）无可见杂质黑点，但相邻两硅片线痕成对，即一片中凹入，一片凸起，并处同一位置。（ 3）以上两种特征都有。（ 4）一般情况下，杂质线痕比其它线痕有较高的线弓。2、划伤线痕：由砂浆中的 SIC大颗粒或砂浆结块引起。切割过程中， SIC颗粒“卡”在钢线与硅片之间，无法溢出，造成线痕。表现形式：包括整条线痕和半截线痕，内凹，线痕发亮，较其它线痕更加窄细。3、密布线痕（密集型线痕）：由于砂浆的磨削能力不够或者切片机砂浆回路系统问题，造成硅片上出现密集线痕区域。表现形式：（ 1）硅片整面密集线痕。（ 2）硅片出线口端半片面积密集线痕。（ 3）硅片部分区域贯穿硅片密集线痕。（ 4）部分不规则区域密集线痕。（ 5）硅块头部区域密布线痕。4、错位线痕：由于切片机液压夹紧装置表面有砂浆等异物或者托板上有残余胶水，造成液压装置与托板不能完全夹紧，以及托板螺丝松动，而产生的线痕。5、边缘线痕：由于硅块倒角处余胶未清理干净而导致的线痕。表现形式：一般出现在靠近粘胶面一侧的倒角处，贯穿整片硅片。错位线痕和边缘线痕的表现和上诉的 1-3 线痕大体相似不过大多出现在硅片的边缘。6、台阶性线痕：台阶的出现，是由切片过程中的钢线跳线引起，而导致钢线跳线的原因，包括设备、工艺、物料等各方面的问题表现形式：在硅片的表面出现严重的厚度差异直接的线痕，和其他线痕相比更有明显的手感和视觉感。边缘、硅落、崩边、缺角等都是硅片外观缺损的表现，只是出现的地方和大小深度有所区别。边缘：边缘片容易出现在沾胶面，表现为轻微的发亮点。硅落：硅落也容易出现在边缘，但不单单独出边缘，硅落形成的原因主要有 2方面一是切片和砂浆的工艺问题二是操控作业中的人为因素。表现：硅片表面有硅脱落但没有现在缺角。视觉效果有光亮点。崩边、缺角：这种现象属于严重的外观问题。硅片的缺损的大小可以简单理解小的叫崩边，大的叫缺角。表现：硅片表面（大多出现在边缘）出现缺损现象。有明显视觉感。穿孔：出现在中间的缺损称为穿孔。微晶：在 1cm的晶粒超过 5个即被定义为微晶，其最大面积小于 1cm。孪晶：在晶体中晶体是两部分，彼此呈镜象对称的晶体结构。连接两部分的界面称为孪晶或孪晶界面。