多晶硅的檢測和生長大全

1、多晶硅塊檢測簡介,周建武 2010.12.1,目錄,一.硅的性質(zhì)二.多晶硅塊的檢測項(xiàng)目三.影響少子壽命的主要因素,一、硅的性質(zhì),1、硅的物理性質(zhì)2、硅的化學(xué)性質(zhì)3、硅原料處理流程,1、硅的物理性質(zhì),a.固體密度：2330 kg/m3b.溶體密度：2500 kg/m3 c.硬度值：6.5d.晶體

2、結(jié)構(gòu)：面心立方e.熔點(diǎn): 1414 ℃,硅的晶體結(jié)構(gòu),2、硅的化學(xué)性質(zhì),硅在地殼中的含量居第二位約為26％，僅次于氧，所以說是遍地皆硅，原子量為28.0855 價電子排布[3s2 3p2], 氧化價4。硅是硬脆性的，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，白崗巖中都含有硅。常溫下，只與堿、氟化氫、氟氣反應(yīng)，不與硫酸、鹽酸、硝酸等反應(yīng)。反應(yīng)方程式 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑ Si+

3、2F2=SiF4 3Si+4HNO3+18HF=3H2SiF6+4NO↑+8H2O,,3、硅原料處理流程,硅料打磨,分選,酸洗,堿洗,超聲波清洗,烘干,冷卻,包裝硅料,,,,,,,,二.多晶硅塊的檢測項(xiàng)目,1.導(dǎo)電類型 2.電阻率 3.少子壽命 4.紅外探傷,1、導(dǎo)電類型測試導(dǎo)電類型是一個重要的基本電學(xué)參數(shù),根據(jù)多晶鑄錠時所摻雜的元素,可以將多晶劃分為P型和N型兩大類.P型多晶中多數(shù)載流子是空穴,它主要是依靠空穴來

4、導(dǎo)電;因此P型半導(dǎo)體又可稱為空穴半導(dǎo)體;N型半導(dǎo)體則相反。P型：摻入硼，鎵元素或合金。N型：摻入磷，砷元素或合金。,在樣品上壓上三個探針,針距在0.15~1.5mm的范圍內(nèi)在探針1和探針2之間通過限流電阻接上6~24V(一般為12V)的交流電源,在探針2和探針3之間接檢流計(jì).根據(jù)檢流計(jì)指示偏轉(zhuǎn)的方向就可以判定半導(dǎo)體的樣品是P型還是N型.,三探針測導(dǎo)電類型的原理:,PN結(jié):P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體相互接觸時，其交界區(qū)域稱為PN結(jié)。

5、P區(qū)中的自由空穴和N區(qū)中的自由電子要向?qū)Ψ絽^(qū)域擴(kuò)散，造成正負(fù)電荷在PN結(jié)兩側(cè)的積累，形成電偶極層。電偶極層中的電場方向正好阻止擴(kuò)散的進(jìn)行。當(dāng)由于載流子數(shù)密度不等引起的擴(kuò)散作用與電偶層中電場的作用達(dá)到平衡時，P區(qū)和N區(qū)之間形成一定的電勢差，稱為接觸電勢差。,由于P區(qū)中的空穴向N區(qū)擴(kuò)散后與N區(qū)中的電子復(fù)合，而N區(qū)中的電子向P區(qū)擴(kuò)散后與P區(qū)中的空穴復(fù)合，這使電偶極層中自由載流子數(shù)減少而形成高阻層，故電偶極層也叫阻擋層，阻擋層的電阻值往往是組成

6、PN結(jié)的半導(dǎo)體的原有阻值的幾十倍乃至幾百倍。,2、電阻率測試,摻硼電阻率為1－3Ω·cm摻鎵的電阻率0.5－6Ω·cm。(單晶)摻入硼多，電阻率就低。反之則高?？筛鶕?jù)摻雜計(jì)算, 知道加入的硼量,電阻率測試原理(渦流法):,樣品放置在對中的傳感元件或換能器之中，換能器為施加高頻磁場的高磁導(dǎo)率的磁體。硅在高頻磁場中產(chǎn)生感生電流，此電流的流通方向呈閉合漩渦狀，稱渦電流或渦流。樣品中的渦流消耗能量，為保持高頻振蕩器的電壓

7、不變，高頻電流將增加。樣品電阻越低，高頻電流的增量越大，呈反比。測量電流值，可以獲得樣品的方塊電阻或電阻率。,電阻率測試原理示意圖,控制器,渦流傳感器,高頻線圈,3、少子壽命,對于P型半導(dǎo)體硅材料而言,產(chǎn)生非平衡載流子的外界作用撤除以后,它們要逐漸衰減致消失,最后載流子濃度恢復(fù)到平衡時的值,非平衡少數(shù)載流子的平均生存時間稱為非平衡少數(shù)載流子的壽命,簡稱少子壽命. 單位 (微秒)。我們公司硅片的少子壽命值為1.2微秒以上，硅塊取值

8、是在2微秒以上。,S,少子壽命的測試原理,微波光電導(dǎo)衰退法(Microwave photoconductivity decay)測試少子壽命，主要包括激光注入產(chǎn)生電子-空穴對和微波探測信號這兩個過程。904nm 的激光注入（對于硅，注入深度大約為30μm）產(chǎn)生電子-空穴對，導(dǎo)致樣品電導(dǎo)率的增加，當(dāng)撤去外界光注入時，電導(dǎo)率隨時間指數(shù)衰減，這一趨勢間接反映少數(shù)載流子的衰減趨勢，從而通過微波探測電導(dǎo)率隨時間變化的趨勢就可以得到少數(shù)載流子的壽命

9、。,少子壽命測試圖像,4、紅外探傷儀,紅外探傷儀的測試原理: 衍射（Diffraction）又稱為繞射，波遇到障礙物或小孔后通過散射繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。衍射現(xiàn)象是波的特有現(xiàn)象，一切波都會發(fā)生衍射現(xiàn)象。 紅外線由紅處光源發(fā)出，透射過硅塊后，由紅外相機(jī)探測透射過來的紅外光線強(qiáng)度。缺陷核心對紅外射線有吸收、反射、散射作用，導(dǎo)致紅外射線的損失通過圖像上的明暗差異，可以借此確定雜質(zhì)的位置。,紅外探傷儀測試的原理平面圖,,三、影響少子壽命的主

10、要因素,1、位錯2、碳含量過多3、氧含量過多4、微晶5、雜質(zhì)過多,1、位錯,在多晶鑄錠過程中,由于熱應(yīng)力的作用會導(dǎo)致位錯的產(chǎn)生.另外,各種沉淀的生成及由于晶格尺寸的不匹配也會導(dǎo)致位錯的產(chǎn)生.這些位錯本身就具有懸掛鍵,存在電學(xué)活性,降低少數(shù)載流子的壽命.而且金屬在此極易偏聚,對少子壽命的降低就更加嚴(yán)重。,2、碳含量,太陽電池的碳含量要求是小于1ppm（5 x 1016 即1ug/mL）碳會影響太陽電池的質(zhì)量，碳的分凝系數(shù)為0.07

11、，所以硅熔體中絕大部分的碳集中在堝底。堝底料過多是不好的。多晶硅中的碳作為鑄造多晶硅中的另外一種雜質(zhì)，其熱化學(xué)反應(yīng)： SiO2 +2 C ==? 2CO + Si 主要來源于石墨熱場的沾污，處于替代位置上的碳對材料的電學(xué)性能并無影響，但是當(dāng)碳的濃度超過其溶解度很多時，就會有沉淀生成，誘生缺陷，導(dǎo)致材料的電學(xué)性能差，在快速熱處理時，就會有沉淀生成，誘生缺陷，導(dǎo)致材料的電學(xué)性能變差。,3、氧含量,氧含量應(yīng)≤1

12、x 1018。氧是多晶硅中的一種非常重要的雜質(zhì)，它主要來源于石英坩堝的沾污。在硅的熔點(diǎn)溫度下，硅和二氧化硅發(fā)生如下熱化學(xué)反應(yīng) SiO2+Si = 2SiO SiO 被硅熔體中的熱對流帶至坩堝中心的過程中，99%的SiO蒸發(fā)了，僅1％的SiO進(jìn)入晶體中，形成了硅中的氧含量。這樣在鑄錠多晶硅過程中，從底部到頭部，從邊緣到中心，氧濃度逐漸降低，雖然低于溶解度的間隙氧化并不顯電學(xué)活性，但

13、是當(dāng)間隙氧的濃度高于其溶解度時，就會有氧施主、熱施主和氧沉淀生成，進(jìn)一步產(chǎn)生位錯、層錯。從而成為少數(shù)載流子的復(fù)合中心。溫度越高產(chǎn)生的SiO越多，坩堝的熔蝕量就越大。,4、微晶,微晶的產(chǎn)生：1、由于雜質(zhì)過多引起的組份過冷。2、長晶速度過快,,5、雜質(zhì),雜質(zhì)分為貴金屬、重金屬。貴金屬包括金、銀。重金屬如銅、鐵等。由于鐵的分凝系數(shù)較小，在結(jié)晶的過程中，鐵原子不斷向硅錠頂部聚集，從而也導(dǎo)致頂部鐵濃度較高。也由于鐵具有較大的固相擴(kuò)散和擴(kuò)散速

14、度，所以坩堝以及氮化硅保護(hù)層中和原材料中所包含的金屬雜質(zhì)則成為硅錠底部處鐵的主要來源。,頂部雜質(zhì),,附：開方后硅塊檢測項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn),謝謝！,太陽電池用硅片外觀檢測裝置ＴＤ２００,2010年11月株式會社 安永CE事業(yè)部 営業(yè)部門,特征,太陽能電池用硅片外觀檢測綜合提案硅片表面缺陷檢查（硅片上面/下面）硅片尺寸?形狀測定不可視內(nèi)部裂痕檢查（0° / 90°2階段檢查）硅片4邊edge詳細(xì)缺陷檢查硅片ed

15、ge側(cè)面厚度測定３Ｄ檢測（厚度,TTV,線痕 ,段差,棱線,翹曲）高速檢查 1.0sec/wafer對應(yīng)單晶以及多晶硅片　對應(yīng)金剛線加工硅片,檢查系統(tǒng)構(gòu)成圖,Edge檢查 – 左,Edge檢查- 右,不可視裂痕檢查（NVCD） 0°,上表面檢查,Edge檢查 – 后,Edge檢查– 前,不可視裂痕檢查（NVCD） 90°,下表面檢查,硅片90°轉(zhuǎn)向,3D 激光檢查,,,To 傳送分選部,動作

16、錄像,基本配置,檢查項(xiàng)目一覽,上面檢查部,下面檢查部,上面/下面　表面檢查部,表面缺陷檢查污濁,傷痕,指紋等,硅片尺寸測定全長/全寬,直徑,去角,角度,上面/下面　表面檢查部,檢測例１）污濁不良（單晶）,檢測在約W0.4mm范圍內(nèi)存在的微小污濁,,上面/下面　表面檢查部,檢測例２）污濁不良（多晶）,,,,檢測出約１.2×0.6mm的污濁，五其他部位的過度檢測,上面/下面　表面檢查部,不可視裂痕 NVCD檢查部（0&

17、#176;,90°）,與其他公司比較，可以將更小的裂痕用更清晰的方式檢測出來 Crack-Amplifier Technology*,*Patent Pending,他社方式,安永TD200,不可視裂痕 NVCD檢查部（0°,90°）,檢測例）細(xì)微的內(nèi)部裂痕TD200可以在硅片 0°以及 90°放置時檢測可對由于方向不同而造成的檢測困難的裂痕做出精確的檢測,硅片0°檢查

18、時的畫像,硅片90°檢查時的畫像,不可視裂痕 NVCD檢查部（0°,90°）,Edge檢查部,＜edge檢查部概圖＞,Edge檢查部,硅片側(cè)面edge部位容易發(fā)生歸類于重度不良的。TD200擁有對硅片4邊edge部位進(jìn)行集中檢查的機(jī)能。,Edge檢查部,＜edge檢查范圍＞　　edge部表/里面　　?崩邊、缺口檢查　　edge部側(cè)面　　　?崩邊、缺口檢查　　?edge側(cè)面厚度測定檢查分

19、辨率15um/pix,,,11.5mm,檢查例１）檢查edge部缺口,缺口大?。膃dge開始0.6mm長度2.9mm側(cè)面畫像中也可確認(rèn)到缺口。,,,Edge檢查部,edge表面,Edge里面,側(cè)面,側(cè)面畫像也可確認(rèn)到不良,Edge檢查部,檢查例２）檢查edge部缺口,可以從edge側(cè)面畫像中檢查出硅片厚度1/2左右的缺陷,Edge檢查部,檢查例３）檢查edge側(cè)面細(xì)微缺口,可在edge檢查中獲取的側(cè)面畫像中測定edge部的

20、厚度（去角部除外）,,,,,,,,,,Edge側(cè)面畫像,Edge檢查部,檢查例４）測定edge側(cè)面厚度,激光變位器6set（上3/下3）,3D激光檢查部,厚度（Max,Min,Ave）TTV線痕段差棱線翹曲,3D激光檢查部,檢查例１）厚度小不良,上面測定結(jié)果下面測定結(jié)果,,,厚度演算結(jié)果下限規(guī)格在150μm以下的作不良判定,,3D激光檢查部,段層不良,線痕不良,,,,,檢查例２）段層、線痕不良,3D激光檢查部,＜標(biāo)準(zhǔn)

21、式樣＞對應(yīng)硅片清洗籮筐 （2套/自動交換）*可對應(yīng)摞片式、以及客戶專用式樣,上料部（硅片供給部）,卸料分選部,,＜標(biāo)準(zhǔn)式樣＞良品分裝段數(shù):8（4段×2處）不良品分裝段數(shù):7（1段×7處）130片/段（t200um厚硅片）*良品最多可分16段,不良品最多可分10段,全9ポート／4or2or1段機(jī)構(gòu),,,,,,,,,,Wafer,Thank you for your participationsBest

22、 wishes to all of you,,歡迎進(jìn)入硅片檢驗(yàn)培訓(xùn)課堂,公司簡介公司質(zhì)量方針及質(zhì)量目標(biāo)5S簡介及效益硅片（單晶/多晶）檢驗(yàn)知識基本簡介各類檢測工具的簡介手檢培訓(xùn)流程及內(nèi)容機(jī)檢培訓(xùn)流程及內(nèi)容,員工培訓(xùn)課程,一、公 司 簡 介,江蘇格林保爾光伏有限公司是專業(yè)從事太陽能電池、太陽能電池組件和光伏發(fā)電系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)的高科技企業(yè)。 為公用電力、住宅、商業(yè)、交通及公共事業(yè)等諸領(lǐng)域提供綠色、清潔

23、、永續(xù)的太陽能光伏電力解決方案。 全部產(chǎn)品通過CE、TUV、IEC、VDE等國際權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證。,二、公司質(zhì)量方針及目標(biāo),1、質(zhì)量方針：通過持續(xù)創(chuàng)新努力降低太陽能電力制造成本，始終如一地履行為客戶提供卓越產(chǎn)品的承諾，優(yōu)質(zhì)服務(wù)，爭創(chuàng)世界品牌，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，以先進(jìn)的太陽能技術(shù)為人類發(fā)展提供綠色電力。2、質(zhì)量目標(biāo)：太陽能電池組件合格率≥99.8%太陽能電池片合格率≥94%顧客滿意率≥80%,三、5S簡介及效益,1、5S概念是

24、指：整理(SEIRI)、整頓(SEITON)、清掃(SEISO)、清潔(SEIKETSU)、素養(yǎng)(SHITSUKE)五個項(xiàng)目，因日語的拼音均以“S”開頭,簡稱5S. 備注：加上安全（SAFETY) 、節(jié)約(Save) 為7S，即7S=5S+2S。2、5S起源于日本,通過規(guī)范現(xiàn)場,營造一目了然的工作環(huán)境,強(qiáng)調(diào)的是行動，持續(xù)的、有恒的去做，培養(yǎng)員工良好的工作習(xí)慣,其最終目的是提升人的品質(zhì).,革除馬虎之心,養(yǎng)成凡事認(rèn)真的習(xí)慣 (認(rèn)認(rèn)

25、真真地 對待工作中的每一件"小事")遵守規(guī)定的習(xí)慣自覺維護(hù)工作環(huán)境整潔明了的良好習(xí)慣文明禮貌的習(xí)慣,3、具體表現(xiàn)：,降低物料報廢及倉庫呆、廢料；減少不必要的體力工作。(零浪費(fèi))減少公傷及災(zāi)害。(零傷害)增加機(jī)器使用率。(零故障)提高生產(chǎn)品質(zhì)。(零不良)減少品質(zhì)不良。(零抱怨),4、推行5S運(yùn)動的效益（1）,減少產(chǎn)品延遲交貨。(零延遲)擴(kuò)大廠房的效用。增加認(rèn)同感（較有制度）。外賓參觀時，覺得有面子。

26、走道暢通，地板不再亂放物品，感覺工作場所氣氛比較好。,推行5S運(yùn)動的效益（2）,,四、硅片檢驗(yàn)知識基本簡介,,,1、單晶硅片檢驗(yàn)基礎(chǔ)知識及不良影響,外觀類定義：在光照度≥700Lux下，外觀全檢，外觀類均目測。不得有碎片、缺角、裂紋、臟污、孔洞、未加工好、色差、孿晶等。如下圖示:,,外觀類,,圖片寫真,不良名稱：未加工好(Defect of slicing),,不良描述：線切割時造成的表面小崩邊和小缺口,,可能造成以下不良影響：絲

27、網(wǎng)印刷銀漿外流造短路小崩邊和缺角是造成后續(xù)硅片破碎的潛在因素影響電池片外觀和后續(xù)組件制造的外觀，也是組件制造過程中破碎的潛在因素 未加工好—不合格,不良名稱：針孔（Hole),,不良描述：針頭大小的出現(xiàn)在硅片表面穿透或未穿透的小孔 。,可能造成以下不良影響：拉晶材料中混有微小雜質(zhì)，這些雜質(zhì)在拉晶過程中進(jìn)入晶體切片后，在制絨階段雜質(zhì)被腐蝕掉，出現(xiàn)針孔。清洗后發(fā)現(xiàn)針孔，存在絲網(wǎng)印刷時銀漿可能流出，一方面可能造成正負(fù)

28、極短路；另一方面可能造成銀漿流到電池存放臺，造成后續(xù)電池片污染 針孔——不合格,圖片寫真,,不良名稱：孿晶（crystal twin ）,,不良描述：指兩個晶體（或一個晶體的兩部分）沿一個公共晶面（即特定取向關(guān)系）構(gòu)成鏡面對稱的位向關(guān)系,圖片寫真,可能造成以下不良影響：孿晶交界的部位使得內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)上存在差異，后續(xù)制造過程中在電池片轉(zhuǎn)換效率上存在影響由于孿晶不可能做出與正常硅片一樣的轉(zhuǎn)換效率，所以孿晶的存在變相減少

29、了硅片的實(shí)際有效面積 孿晶——不合格,,不良名稱：臟污（Dirty),,不良描述：硅片表面上肉眼可見的各種外來異物的統(tǒng)稱。通常由操作或指紋引起的一種密集的局部污跡（脫膠不干凈或水紋印，手指?。?。,可能造成以下不良影響：表面臟污如果在清洗中難以去除將導(dǎo)致鍍膜后，外觀缺陷，根據(jù)臟污存在的大小，產(chǎn)生色斑片等外觀缺陷影響后續(xù)生產(chǎn)組件的外觀 臟污——不合格,圖片寫真,,不良名稱：色差（Co

30、lour aberration),,不良描述：同一硅片上，表面顏色存在明顯差異,圖片寫真,可能造成以下不良影響：表面顏色不一，影響電池片的外觀；影響后續(xù)生產(chǎn)組件的外觀 色差——不合格,,不良名稱：裂紋（Crack),,不良描述：延伸到晶片表面，可能貫穿整個晶片厚度的解理或裂痕；,圖片寫真,可能造成以下不良影響：影響后續(xù)各崗位正常生產(chǎn)；對后續(xù)生產(chǎn)造成潛在破碎； 裂紋——不合

31、格,不良名稱：缺口/缺角（Chipped Corner),,不良描述：硅片邊沿上缺掉一小塊所形成的空隙,也泛指不完整之處 。,可能造成以下不良影響：后續(xù)無法生產(chǎn) 缺角——不合格,圖片寫真,不良名稱：碎片(Broken wafer ),,不良描述：硅片形成殘缺，破碎較嚴(yán)重,可能造成以下不良影響：后續(xù)無法生產(chǎn) 碎片——不合格,圖片寫真,不良名稱：翹曲（Warp),,不良描述：

32、硅片邊緣部分翹起(可能由于硅棒本身內(nèi)應(yīng)力或位錯引起),可能造成以下不良影響：硅片清洗甩干會因?yàn)閮?nèi)部應(yīng)力而造成碎片擴(kuò)散過程中由于高溫作用對硅片應(yīng)力產(chǎn)生影響，由于其原材料本身的原因，造成碎片PECVD鍍膜設(shè)備要求較高的彎曲度要求對于彎曲大于0.05MM的硅片會造成鍍膜不良，后續(xù)生產(chǎn)的鋁膜片，嚴(yán)重影響電池片的電性能絲網(wǎng)印刷時，柵成印刷不良出現(xiàn)，斷柵或者柵線不全絲網(wǎng)印刷刮板通過時可能造成因擠壓造成的碎片,圖片寫真,測量時，放在水平測試

33、臺（花崗巖平臺）上，使用工具塞尺測量。如：圖3,標(biāo)準(zhǔn)范圍：合格:≤0.05mm， 無讓步， 不合格：≥0.05mm。,圖片寫真,不良名稱：彎曲(Bend ),,不良描述：硅片拿在手中輕晃有波動的感覺，放在水平測試臺上不會動,可能造成以下不良影響： ——與翹曲的影響類似標(biāo)準(zhǔn)范圍：合格：≤0.05mm； 讓步：≤0

34、.5mm； 不合格：≥0.5mm。 —— 測量方法與工具同翹曲,圖片寫真,不良名稱：線痕(Saw Mark ),,不良描述：線切割后，在硅片表面平行于邊且貫穿整個硅片表面，嚴(yán)重的形成臺階的或有顏色漸變的痕跡。,可能造成以下不良影響：清洗制絨時生產(chǎn)亮線，鍍膜無法掩蓋，影響電池片外觀制造過程中硅片的疊加，擠壓，會造成碎片絲網(wǎng)印刷過程中，由于厚薄差異，易造成碎片,,標(biāo)準(zhǔn)范圍：合格：

35、≤15um； 讓步：≤30 （180um厚度 及以下無讓步） 不合格：≥30um。備注：檢驗(yàn)中，若同一位置都有線痕必須相加其測試值。,測量時，在水平測試臺上，使用面粗糙度計(jì)測量。,不良名稱：臺階(Step patch ),,不良描述：某片硅片從側(cè)面看成階梯段，測量時發(fā)現(xiàn)厚度差異較大,可能造成以下不良影響：

36、 ——與線痕的不良影響類似標(biāo)準(zhǔn)范圍：合格： ≤15um； 無讓步 不合格：＞15um,不良名稱：崩邊(Edge defect ),,不良描述：晶體邊緣或表面未貫穿晶片的局部缺損區(qū)域，當(dāng)崩邊在晶片邊緣產(chǎn)生時，其尺寸由向濃度或周邊弦長給出。,可能造成以下不良影響：由于已經(jīng)存在缺口，在裂碎部位存在的延伸和應(yīng)力點(diǎn)，在后續(xù)生產(chǎn)會產(chǎn)生較多碎片由于崩邊位置不一致

37、，大小上存在差異，后繼定位各工序均無法正常展開由于崩邊可造成電池片實(shí)際可利用面積減小，從而影響電池轉(zhuǎn)換效率,圖片寫真,標(biāo)準(zhǔn)范圍：合格：長≤0.5；深≤0.3; 每片片子崩邊數(shù)≤２個讓步：長不限；深≤0.5；每片片子崩邊數(shù)≤２個不合格：深＞0.5;每片片子崩邊數(shù)＞2個備注：檢驗(yàn)時，發(fā)現(xiàn)崩邊要注意，是否存在因小崩邊引起的隱裂存在。,不良名稱：硅晶脫落(Silicon crystal fall off ),,不良描述：未發(fā)生在

38、硅片邊緣處棱邊上的崩邊，即崩點(diǎn)，稱為硅晶脫落,可能造成以下不良影響：生產(chǎn)碎片的潛在因素影響電池片和組件的生產(chǎn)外觀標(biāo)準(zhǔn)范圍：合格：無硅晶脫落讓步：面積≤1×1，每片片子個數(shù)≤2個且未穿透；不合格：面積＞1×1，每片片子個數(shù)＞2個；穿透,圖片寫真,,邊長、對角線：使用游標(biāo)卡尺測量。標(biāo)準(zhǔn)范圍：合格:標(biāo)稱尺寸±0.5mm,讓步：標(biāo)稱尺寸±0.6mm不合格：＞標(biāo)稱尺寸＋0.6

39、mm，＜標(biāo)稱尺寸－0.6mm,圖片寫真,尺寸類,不良名稱：邊長偏大/偏小,,不良描述：硅片邊長尺寸出現(xiàn)偏差，經(jīng)測量后數(shù)值超出檢驗(yàn)要求的范圍,可能造成以下不良影響：由于尺寸偏差超出標(biāo)準(zhǔn)范圍，將后續(xù)生產(chǎn)無法正常進(jìn)行絲網(wǎng)印刷時銀漿可能流出，一方面可能造成正負(fù)極短路，另一方面可能造成后續(xù)電池片污染如果混入正常尺寸硅片中生產(chǎn)，會導(dǎo)致刻蝕異常，印刷不良,圖片寫真,厚度（TV/TTV）：（Thinkness) a、TV定義：指一片硅片中

40、心點(diǎn)的值。標(biāo)準(zhǔn)范圍： 合格： TV（來料厚度≥200um）標(biāo)稱厚度±20 TV（來料厚度≤200um）標(biāo)稱厚度±15 讓步： TV（來料厚度≥200um）標(biāo)稱厚度±30 TV（來料厚度≤200um）標(biāo)稱厚度±20不合格： TV（來料厚度≥200um）　　　　　　　　　　　＞標(biāo)稱厚度＋30，＜標(biāo)稱厚度

41、－30 TV（來料厚度≤200um）　　　　　　　　　　?。緲?biāo)稱厚度＋20，＜標(biāo)稱厚度－20,,圖片寫真,標(biāo)準(zhǔn)范圍： 合格：TTV（來料厚度≥200um） ≤15%X硅片標(biāo)稱厚度 TTV（來料厚度≤200um） ≤20%X硅片標(biāo)稱厚度 讓步：TTV（來料厚度≥200um） ≤25um

42、 TTV（來料厚度≤200um） ≤30um 不合格： TTV（來料厚度≥200um） ＞20%X硅片標(biāo)稱厚度 TTV（來料厚度≤200um） ＞ 30um,ｂ、,可能造成以下不良影響：由于各種問題導(dǎo)致，硅棒在線切時因線網(wǎng)抖動而產(chǎn)生的硅片不良后續(xù)生產(chǎn)造成破碎的潛在因素備注：硅片的TTV/TV可使用ATM機(jī)器進(jìn)行測量。外徑千分尺

43、只能對某片硅片的四個角的TTV 進(jìn)行測量。,不良名稱：TTV不良,不良描述：指一片硅片上最大值與最小值的差值。,圖片寫真,不良名稱：倒角偏差（Corner chamfer),,不良描述：硅片倒角有規(guī)則的同時凹進(jìn)或凸出，以凹進(jìn)最大值計(jì)算,可能造成以下不良影響：往往因?yàn)闈L圓時或切片時，硅棒定位不準(zhǔn)確造成絲網(wǎng)印刷時銀漿可能流出，一方面可能造成正負(fù)極短路，另一方面可能造成后續(xù)電池片污染硅片無法放入PECVD石墨舟影響電池片外觀和后續(xù)

44、組件制造的外觀如果混入正常尺寸硅片中生產(chǎn)，會導(dǎo)致刻蝕異常，印刷不良,圖片寫真,標(biāo)準(zhǔn)范圍： 合格：≤0.5mm， 讓步： ≤0.75mm， 不合格：≥0.75mm,測量時，使用工具同心度模板測量。,不良名稱：外形片,,不良描述：硅片倒角不規(guī)則的凹進(jìn)或凸出,可能造成以下不良影響：往往因?yàn)闈L圓時或切片時，硅棒定位不準(zhǔn)確造成絲網(wǎng)

45、印刷時銀漿可能流出，一方面可能造成正負(fù)極短路，另一方面可能造成后續(xù)電池片污染硅片無法放入PECVD石墨舟影響電池片外觀和后續(xù)組件制造的外觀如果混入正常尺寸硅片中生產(chǎn)，會導(dǎo)致刻蝕異常，印刷不良（任一條邊以測量最大值計(jì)算）內(nèi)縮和外突,圖片寫真,,圖片寫真,,標(biāo)準(zhǔn)范圍： 合格：≤0.5mm， 讓步：≤0.75mm， 不合格：≥0.

46、75mm,測量時，使用工具同心度模板測量。,不良名稱：梯形片,不良描述：指硅片一組對邊平行而另一組對邊不平行,可能造成以下不良影響： ——與倒角偏差的不良影響類似標(biāo)準(zhǔn)范圍： 合格：≤0.5mm， 讓步： ≤0.6mm, 不合格：＞0.6mm。,圖片寫真,,,不良名稱：菱形片,不良描述：指硅片一個平面內(nèi)，一組鄰邊相等的

47、平行四邊形,可能造成以下不良影響： ——與倒角偏差的不良影響類似標(biāo)準(zhǔn)范圍： 合格：≤0.5mm， 讓步： ≤0.6mm, 不合格：＞0.6mm。,圖片寫真,,圖片寫真,倒片時，發(fā)現(xiàn)側(cè)邊傾斜,,,電阻率：用來表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量。電阻率 ρ 單位為歐姆·厘米 （ohm*cm ）,圖片寫真,電性能類,不

48、良名稱：電阻率不良（Resisivity Defect),不良描述：指硅片一個平面內(nèi)，一組鄰邊相等的平行四邊形,可能造成以下不良影響： ——對后續(xù)電池片生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換效率存在嚴(yán)重影響標(biāo)準(zhǔn)范圍：合格：0.5-3，3-6 讓步：0.2-0.5，6-8 不合格：＞8，＜0.2,圖片寫真,P/N型：目前我們執(zhí)行的是P型，N型為不合格；測量儀器ATM機(jī)

49、。少子壽命：對p型半導(dǎo)體材料則相反，產(chǎn)生非平衡載流子的外界作用撤除以后，它們逐漸衰減以致消失，最后載流子濃度恢復(fù)到平衡少數(shù)載流子的壽命。（Minority carrier lifetime low)。標(biāo)準(zhǔn)范圍：裸片合格≥1us（微 秒），鈍化后合格≥10us；測量儀器ATM機(jī)器,,2、多晶硅片檢驗(yàn)基礎(chǔ)知識及不良影響,不良名稱：微晶（Micro crystall),不良描述：指每顆晶粒只由幾千個或幾萬個晶胞并置而成的晶體，從一個晶軸的

50、方向來說這種晶體只重復(fù)了約幾十個周期,可能造成以下不良影響：由于微晶不可能做出與正常硅片一樣的轉(zhuǎn)換效率，所以微晶存在是變相的減少硅片實(shí)際有效面積由于微晶的存在，使硅片內(nèi)部生產(chǎn)缺陷，對于后續(xù)電池片保證其長時間使用存在影響 標(biāo)準(zhǔn)范圍：合格：無微晶 讓步：1cm長度上晶?！?個 不合格：1㎝長度晶粒＞5個,圖片寫真,不良名稱：分布晶（Distrbuting-cr

51、ystall),不良描述：大晶粒分布的具有特定“圈點(diǎn)”特征的小晶粒，亦稱”分散型微晶”。,可能造成以下不良影響： ——與微晶的不良影響類似 分布晶——不合格,分布晶,圖片寫真,不良名稱：雪花晶（Snow-crystall),不良描述：大晶粒分布的具有特定“圈點(diǎn)”特征的小晶粒，亦稱”分散型微晶”。,可能造成以下不良影響： ——與微晶的不良影響

52、類似 標(biāo)準(zhǔn)范圍：合格：無雪花晶 讓步：2cm2晶?！?0個 不合格：面積2cm2＞50個,分布晶,圖片寫真,,3、硅片檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)一覽表,,備注:合格要求對應(yīng)正品片,讓步要求對應(yīng)等外品片(包括外加工片)*僅使用于多晶片,**僅使用于單晶片,***硅片TTV的最大和最小要在TV的允許范圍之內(nèi).外加工正品片合格率＜80%,作為批退處理.

53、等外品片,一盒有多種缺陷類型混裝,作為不良品處理。,附表1：硅片試檢抽樣,附表2：硅片試投標(biāo)準(zhǔn),一、試投數(shù)量每批不管來料數(shù)量多少，均試投3000片，分別在每箱內(nèi)取一盒達(dá)到試投數(shù)量二、IQC合格率 正品片：≥94% 等外品：≥80%三、直通率 單晶：≥88% 多晶：≥90%四、碎片率 125S Ø150 ：1.5% 1

54、56S： 3% 125S Ø165： 1.5% 156M：3% 五、平均效率 125S Ø150 ：17.30% 156S：17.20% 125S Ø165：17.50% 156M：15.90% 六、光衰減比率 單晶：-3.00% 多晶：-2.

55、00%,游標(biāo)卡尺外徑千分尺塞尺同心度模板四探針花崗巖平臺面粗糙度計(jì),五、各類檢測工具的簡介,游標(biāo)卡尺,圖片,使用方法及用途 游標(biāo)卡尺，使用前應(yīng)校準(zhǔn)歸零。用軟布將量爪擦干凈，使前并攏，查看游標(biāo)和主尺身的零刻度線是否對齊。如果對齊就可以進(jìn)行測量：如沒有對齊則要記取零誤差；游標(biāo)的零刻度線在尺身零刻度線右側(cè)的叫正零誤差，在尺身零刻度線左側(cè)的叫負(fù)零誤差（這種規(guī)定方法與數(shù)軸的規(guī)定一致，原點(diǎn)以右為正，原點(diǎn)以左為負(fù)）。

56、 讀數(shù)結(jié)果為： L＝整數(shù)部分＋小數(shù)部分－零誤差 （零誤差為負(fù)，相當(dāng)于加上相同大小的零誤差 ） 用途：測量硅片的邊長、對角線的測試值。,注意事項(xiàng)1．游標(biāo)卡尺是比較精密的測量工具，要輕拿輕放，不得碰撞或跌落地下。使用時不要用來測量粗糙的物體，以免損壞量爪，不用時應(yīng)置于干燥地方防止銹蝕。 2．測量時，應(yīng)先擰松緊固螺釘，移動游標(biāo)不能用力過猛。兩量爪與待測物的接觸不宜過緊。不能使被夾緊的物體在量爪內(nèi)挪動。 3．讀

57、數(shù)時，視線應(yīng)與尺面垂直。如需固定讀數(shù)，可用緊固螺釘將游標(biāo)固定在尺身上，防止滑動。 4．實(shí)際測量時，對同一長度應(yīng)多測幾次，取其平均值來消除偶然。,外徑千分尺,圖片,使用方法及用途 使用千分尺時先要檢查其零位是否校準(zhǔn)。功能鍵 *.mm ABS/INC鍵、ON/OFF SET鍵的使用： mm ABS/INC鍵：測量制式鍵和絕對測量與相對測量轉(zhuǎn)換鍵。1）每次按住此鍵2秒以上，使出現(xiàn)“mm”字樣時，方可進(jìn)行正確的測量；2）

58、點(diǎn)按此鍵，實(shí)現(xiàn)絕對測量與相對測量轉(zhuǎn)換； ON/OFF SET鍵：開關(guān)鍵和設(shè)定初始值鍵。1）點(diǎn)按此鍵開關(guān)機(jī)；2）當(dāng)按住此鍵2秒以上 顯示初始值，此值對應(yīng)校對量桿的值，應(yīng)為0或25或50或75；3）如果初始值不正確，應(yīng)重新設(shè)置。按住此鍵不放，使“SET”提示符和數(shù)字閃爍，尋找要更改的數(shù)字位置，立即松開按鍵，點(diǎn)按此鍵，將數(shù)值預(yù)置到期望值，直至最后一位數(shù)字設(shè)置完成，此時再重新按住此鍵2秒，當(dāng)“SET”閃爍時，立即松開，然后再點(diǎn)按此鍵一次，使“S

59、ET”消失，即完成設(shè)置。(聽到三聲停止轉(zhuǎn)動螺桿)用途：硅片檢驗(yàn)時測量片子的厚度值（四個角）。,注意事項(xiàng) 1）使用前需校對起始值是否正確，如不正確則會影響測量結(jié)果。 2）微分筒不得旋出固定套管，以防內(nèi)部部件卡住。 3）在千分尺的任何部位不能施加電壓，也不要用電筆刻字，以免損壞電子元件。 4）長期不用時應(yīng)取出電池。,塞 尺,圖片,使用方法及用途 塞尺又稱測微片或厚薄規(guī)。 使用前必須先清除塞尺和工件

60、上的污垢與灰塵。使用時可用一片或數(shù)片重疊插入間隙，以稍感拖滯為宜。測量時動作要輕，不允許硬插。 用途：測量彎曲片、翹曲片的測試值是否在標(biāo)準(zhǔn)范圍。,同心度模板,圖片,使用方法根據(jù)硅片的規(guī)格，取用相應(yīng)的模板型號。模板的區(qū)域?qū)R硅片的任意兩邊的邊緣。對齊測量，刻度值每小格為0.5mm，兩小格為一大格，值1cm。讀出測量值，根據(jù)不良類型判定結(jié)果。規(guī)格：125S Ø150

61、125S Ø165 156S Ø200 156E Ø219,四探針,圖片,使用方法及用途將電源打開（ON/OFF）；將電流調(diào)到“1”檔；將按鈕按到“e”；,將一片硅片放到測試臺上，按下降鍵；根據(jù)硅片的厚度，將電流調(diào)成相應(yīng)的參數(shù)（見附表１），如厚度為200um,電流參數(shù)就為“0906”，調(diào)節(jié)參數(shù)（粗調(diào)

62、與微調(diào)）；,將按鈕按到R口/e;測試時只要將硅片放在測試臺上，注：硅片中心點(diǎn)對準(zhǔn)探針，按下降鍵，電阻率測試值就是顯示，測試完后按上升鍵，取出硅片。 用途：測量硅片的電阻率,,附表3,花崗巖平臺,圖片,面粗糙計(jì),圖片,b) SJ-210面粗糙度計(jì)作業(yè)指導(dǎo)書,c) 測試注意事項(xiàng)：1、測試前注間探頭的探針垂直與被測試片不能傾斜（放在水平測試臺上測試）2、盡量將探頭放在被測試硅片的中間位置，不要放在被

63、測試硅片邊緣，以免在測試時，探頭收縮到被測試硅片外面而影響測試準(zhǔn)確度3、在測試過程中不要觸動測試主機(jī)和探頭，以免影響測試值4、當(dāng)測試值顯示的時侯，探頭還在移動過程中，反以不要觸碰主機(jī)，以免損傷探頭,,手檢流程與內(nèi)容：1、外觀類檢測（目測）：交叉倒片；每片拉一次；雙面檢驗(yàn)。備注：檢驗(yàn)時，應(yīng)帶上乳膠手套，嚴(yán)禁用手直接拿硅片，由于硅片容易碎，應(yīng)在皮墊上進(jìn)行檢驗(yàn)。,六、手檢硅片流程及內(nèi)容,2、尺寸類檢驗(yàn)邊長：測量硅片時應(yīng)

64、使用游標(biāo)卡尺，每片測量4次，并記錄最大值與最小值。對角線：使用游標(biāo)卡尺測量2次。厚度（TV/TTV）：（機(jī)檢）把需測的硅片放入ATM機(jī)中會自動挑出不良品；（手檢）外徑千分尺。備注：游標(biāo)卡尺每次使用前，需對齊卡爪清零檔歸零，防止誤差。,,3、電性能類測量電阻率：ATM機(jī)測量、四探針測量總結(jié)：1、手檢時，應(yīng)注意將檢驗(yàn)出的不良品 挑出，放入相應(yīng)的不良品盒中，寫上少 片的數(shù)量，每盒

65、檢驗(yàn)完后要核對自己的 檢驗(yàn)數(shù)量。 檢驗(yàn)合格數(shù)+不良品數(shù)量=原裝數(shù) 2、一批結(jié)束后應(yīng)收集不良品，清點(diǎn)數(shù)量。 檢驗(yàn)合格數(shù)+不良品數(shù)=檢驗(yàn)總數(shù),,,注意事項(xiàng)：送檢時，確認(rèn)送檢單上的信息與實(shí)物是否相符（規(guī)格、數(shù)量）；區(qū)分正品片與等外片：正品片根據(jù)合格標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)；等外片根據(jù)讓步標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)；來料若有短缺、碎片、缺角、裂紋等現(xiàn)象進(jìn)行拍照（箱號、晶體編號、實(shí)

66、物）；外加工正品片檢驗(yàn)要求合格率達(dá)到80%；,,,區(qū)分合格與不合格硅片并貼上標(biāo)簽，自購正品片貼合格標(biāo)簽，等外品片貼等外品標(biāo)簽，如是（線痕標(biāo)簽上的原因就寫線痕）不良品就貼不合格標(biāo)簽；一批檢驗(yàn)結(jié)束后，拍數(shù)并編寫硅片檢驗(yàn)匯總等相關(guān)表格；填寫送檢單；填寫不良品退換貨單；,,,,,七、機(jī)檢流程及內(nèi)容,,ATM機(jī)器基礎(chǔ)知識機(jī)檢流程與內(nèi)容機(jī)檢型號轉(zhuǎn)換與注意事項(xiàng)機(jī)檢緊急情況與處理方法ATM日常保養(yǎng),ATM機(jī)器基礎(chǔ)知識,ATM檢測機(jī)器簡介

67、ATM檢測機(jī)器校準(zhǔn)操作步驟及流程,ATM測試機(jī)器簡介,六大模塊介紹1號模塊：微裂、孔洞2號模塊：少子壽命3號與7號模塊：外觀（崩邊、硅晶脫落）4號模塊：電阻率（P/N型）5號模塊：TTV（線痕、彎曲）6號模塊：主界面正常測試時：下料1、2號盒是電阻率0.5-3（合格）， 下料3號盒是電阻率3-6（合格）， 下料5號盒是裂紋、針孔， 下料6號盒是TTV

68、不良， 下料7號盒是其他不良， 下料4、8號盒是測試錯誤（重測）。,ATM測試機(jī)器校準(zhǔn),少子壽命校準(zhǔn),步驟：進(jìn)入2號模塊：點(diǎn)擊Stop進(jìn)入Recorder → 放入正常硅片→點(diǎn)擊Autosetting測試測試完畢后取回硅片，點(diǎn)擊 Star正常測試注：少子壽命每班需校準(zhǔn)一次。,ATM測試機(jī)器校準(zhǔn),電阻率及厚度校準(zhǔn)1) 進(jìn)入4號模塊，點(diǎn)擊Stop,2)點(diǎn)擊Calibrate T

69、hickness（校準(zhǔn)厚度），在隨后彈出的界面中輸入標(biāo)片的厚度數(shù)值，點(diǎn)擊“OK”，并查看校準(zhǔn)厚度值是否在此范圍內(nèi)，若在此范圍內(nèi)需記錄其校準(zhǔn)值，若不在此范圍內(nèi)需重新校準(zhǔn),,3)電阻率校準(zhǔn)：取出標(biāo)片→ 再將標(biāo)片置于電阻率探頭下→ 點(diǎn)擊Compensate Resistivity(補(bǔ)償電阻）點(diǎn)擊NEW,4)點(diǎn)擊Calibrate Resistivity(校準(zhǔn)電阻）輸入電阻率標(biāo)準(zhǔn)值→點(diǎn)擊OK并查看電阻率值是否在此范圍內(nèi)，若在此范圍內(nèi)需記錄其