硅片等级分类及标准
硅片的类型,尺寸,大小,发展史的介绍
硅片的类型、尺寸和大小硅片的类型硅片是一种用于制造电子器件的重要材料，有多种类型。
以下是几种常见的硅片类型：1.单晶硅片：单晶硅片是指由纯度极高的硅材料制成的，具有高度晶体结构的完整硅片。
单晶硅片因其优异的电学性能而被广泛应用于半导体器件的制造。
2.多晶硅片：多晶硅片是由由多个小晶体组成的硅材料制成的硅片。
与单晶硅片相比，多晶硅片的晶体结构较为杂乱，导致电学性能略有下降。
不过，多晶硅片更便宜且生产工艺更简单，因此在一些低要求的电子器件中得到了广泛应用。
3.薄硅片：薄硅片是一种相对较薄的硅片，通常在几百微米到几毫米之间。
薄硅片因其较轻、较薄的特点，被广泛应用于可弯曲和可折叠的电子设备中。
硅片的尺寸和大小硅片的尺寸和大小取决于其用途和制造工艺。
以下是一些常见的硅片尺寸和大小选项：1.直径：硅片的直径是指硅片的外圆直径。
常见的硅片直径有2英寸（50.8毫米）、4英寸（101.6毫米）、6英寸（152.4毫米）和8英寸（203.2毫米）等。
2.厚度：硅片的厚度通常在几百微米到几毫米之间。
不同的应用需要不同的厚度，例如，用于制造集成电路的硅片通常比较薄。
硅片的发展史硅片作为半导体材料，经历了长期的发展和演变。
以下是硅片的发展历程：早期发展（20世纪中叶以前）20世纪早期，人们开始认识到硅具有良好的半导体性能，因此开始尝试使用硅制造电子器件。
然而，当时的硅片制造技术非常原始和粗糙，无法实现高质量的硅片生产。
单晶硅片的出现（20世纪中叶）20世纪50年代，随着单晶硅片生产技术的发展，人们成功地制造出了第一块完整的单晶硅片。
这标志着硅片制造技术迈入了一个新的阶段。
大规模生产（20世纪后半叶）20世纪70年代，随着半导体产业的迅猛发展，对硅片的需求急剧增长。
为了满足市场需求，人们开始进行大规模的硅片生产，采用了更高效的生产工艺和设备。
超大直径硅片（21世纪）随着电子器件尺寸的不断缩小和集成度的提高，对硅片尺寸的要求也越来越高。
硅的纯度分类
硅的纯度分类
一、硅的纯度分类
1、晶体硅：晶体硅由金刚石和硅砂合成，产品纯度达到99.999%。
2、半导体硅：半导体硅是将晶体硅进行进一步加工而得到的，半导体硅的纯度高达99.9999%，是晶体硅的升级版。
3、电子硅：电子硅是用来制造电子器件的，它的纯度达到99.999999%，电子硅比晶体硅多了6个9，也叫六九级硅。
4、工业级硅：工业级硅是用来制造工业部件的，它的纯度一般达到99.99%-99.999%，比晶体硅稍差一些。
5、生产级硅：生产级硅是用来制造生产部件的，它的纯度一般在99.95%-99.99%之间，比晶体硅稍差一些。
6、一般硅：一般硅是比较普通的硅，它的纯度一般在99%-99.8%，是最常见的硅物质。
二、硅的用途
1、电子器件：电子硅的纯度最高，它可以用来制作电子器件，使得电子部件的功能更好。
2、金属表面处理：硅可以用来改善金属表面的光泽度，提高它的耐腐蚀性和耐磨性。
3、制造工业部件：工业级硅可以用来制造工业部件，可以提高部件的稳定性和强度。
4、生产配件：生产级硅可以用来制造生产配件，可以提高部件的精度和性能。
5、普通用途：一般硅可以用来制造普通部件，可以提高部件的质量和使用寿命。
prime级硅片 参数
prime级硅片参数一、什么是prime级硅片prime级硅片是指在硅晶体生产过程中具有最高纯度和最少缺陷的硅片。
硅片是制造集成电路的基础材料，其质量对于电子产品的性能和可靠性至关重要。
prime级硅片通常用于制造高性能和高可靠性的半导体器件。
二、prime级硅片的参数1. 纯度要求prime级硅片的纯度要求非常高，通常要求杂质浓度低于1ppb（亿分之一）。
其中，控制金属杂质的浓度尤为重要，因为金属杂质会导致电子迁移率降低和晶体缺陷增加。
常见的金属杂质有铁、铜、钠等。
2. 晶体结构prime级硅片的晶体结构应具有良好的晶格结构和无缺陷的晶体结构。
晶体结构的质量对于硅片的电学性能和机械性能有重要影响。
常见的晶体结构缺陷有晶界、位错和点缺陷等。
3. 表面平整度prime级硅片的表面平整度要求非常高，通常在纳米级别。
表面平整度对于光刻和薄膜沉积等工艺步骤的成功与否具有重要影响。
表面平整度的测量通常使用原子力显微镜（AFM）等工具进行。
4. 厚度均匀性prime级硅片的厚度均匀性要求非常高，通常在亚微米级别。
厚度均匀性对于制造微电子器件的性能和可靠性具有重要影响。
厚度均匀性的测量通常使用激光干涉仪等工具进行。
5. 衬底类型prime级硅片的衬底类型可以根据具体应用需求选择。
常见的衬底类型有P型硅片和N型硅片。
衬底类型的选择与硅片的电学性能和工艺步骤密切相关。
三、prime级硅片的制造过程prime级硅片的制造过程包括原料准备、晶体生长、切割和抛光等步骤。
1. 原料准备原料准备是制造prime级硅片的第一步。
通常使用高纯度的硅源材料，如多晶硅或单晶硅。
硅源材料经过化学处理和精炼过程，以去除杂质和提高纯度。
2. 晶体生长晶体生长是制造prime级硅片的关键步骤。
晶体生长通常使用Czochralski法或区熔法。
在晶体生长过程中，控制温度和拉扯速度等参数，以使得硅晶体具有良好的晶格结构和纯度。
3. 切割切割是将生长好的硅晶体切割成薄片的过程。
硅片等级分类及标准
硅片等级分类及标准（150³150）一、优等品(Ⅰ类片)1、物理、化学特性错误！未找到引用源。
型号:P 晶向〈100〉±1°；错误！未找到引用源。
氧含量: ≤1.0³1018at/cm3；错误！未找到引用源。
碳含量: ≤5³1016at/cm3；错误！未找到引用源。
少子寿命:τ=1.3-3.0μs(在测试电压≥20mv下裸片的数据)；错误！未找到引用源。
电阻率: 0.9-1.2、1.2-3.0、3.0-6.0Ω²cm；错误！未找到引用源。
位错密度：≤3000个/cm2；2、几何尺寸错误！未找到引用源。
边长：125³125±0.5mm；错误！未找到引用源。
对角：150³150±0.5mm；错误！未找到引用源。
同心度：任意两弧的弦长之差≤1mm;错误！未找到引用源。
垂直度：任意两边的夹角90°±0.3°；错误！未找到引用源。
厚度：200±20μm; (中心点厚度≥195μm,边缘四点厚度≥180 μm)180±20μm; (中心点厚度≥175μm,边缘四点厚度≥160 μm)错误！未找到引用源。
TTV：≤30μm;错误！未找到引用源。
弯曲度：≤40μm；3、表面指标错误！未找到引用源。
线痕：无可视线痕；错误！未找到引用源。
目视表面：无沾污、无水渍、染色、白斑、指印等；错误！未找到引用源。
无崩边、无可视裂纹、边缘光滑、目视无翘曲；二、合格品（Ⅱ类片）1、物理化学特性错误！未找到引用源。
型号:P 晶向〈100〉±1°；错误！未找到引用源。
氧含量: ≤1.0³1018at/cm3；错误！未找到引用源。
碳含量: ≤5³1016at/cm3；错误！未找到引用源。
少子寿命:τ=1.0-1.2μs(在测试电压≥20mv下裸片的数据)；错误！未找到引用源。
硅片标准
≤80 μm 氧含量≤ 1x1018atoms/cm 3 ；碳含量≤ 1.5x1017atoms/c m3
目检
抽检
Nicolet6700
硅棒保证
编制：
审核：
批准：
太阳能单,多晶硅片质量等级分类方法 A 序号 1 2 检验项目 导电类型 A P A2 P B B1、B2、B3…B7 C D 检测方法 硅片分选设 备 硅片分选设 备 目测 检验方式 硅棒保证 抽检
隐裂、针孔 无隐裂、无针孔 无隐裂、无针孔 长度≤1 mm，深 度≤0.5 mm，每 片崩边总数≤2 处； ≤30 μm 200±20 μm 125±0.5 mm/156±0.5 mm 150±0.5 mm/200±0.5 19.9722.13/14.4616.39mm 长度≤1 mm，深 度≤0.5 mm，每 片崩边总数≤3 处； B1— 1mm＜崩边 长度≤5mm，1mm ＜深度≤2mm，1 ＜崩边总数≤3 B2— 30μm＜ ≤30 μm TTV≤50μm； B3— 厚度偏差 200±20 μm 超过±20μm但小 于±40μm B4— 硅片尺寸 125±0.5 mm/156 偏差超过±0.5mm ±0.5 mm 但小于±1.0mm 150±0.5 mm/200 B5— 150± ±0.5 mm 1mm/200±1 mm 19.9722.13/14.4616.39mm
3
崩边
全检
4 5
TTV 厚度
MS-202 MS-203
抽检 抽检
6 7 8
边长 对角线 角长
游标卡尺 游标卡尺 / 目测、必要 时使用表面 粗糙度仪帮 助判定 四探针/RT110 少子寿命测 试仪
硅片检验标准
菱形片0.6-1.0㎜线痕片20-50um弯曲片0.5-0.8㎜（任意一条边以测量最大值计算）（凹进或凸出20-50um）（包括应力片）外形片0.6-1.0mm倒角偏差0.6-1.5mm超厚片220-250um (任意一角以测量最大值计算)（以任意两角最大值相加计算）超薄片150-160um硅晶脱落≤0.3mm 毛边≤0.3mm（双面缺损不在同一位置）尺寸不良124.50-126.00mm 尺寸不良148.00-149.50mm 尺寸不良150.50-151.50mm（两边相差不超过1.0mm ）B 等品电阻率6-10Ω.cm台阶片≤20um厚薄不均最薄不低于150um 最厚不超过280um TTV50-70um边道翘曲0-80um 边道翘曲边缘测量值280umC等品倒角偏差1.5-2.0mm外形片1.0-2.0mm菱形片1.0-1.5mm（以任意两角最大值相加计算）(任意一角以测量最大值计算)（任意一条边以测量最大值计算）线痕片50-80um超厚片250-280um硅晶脱落≤0.5mm（凹进或凸出）（双面缺损不在同一位置）C 等品毛边≤0.5mm尺寸不良124.00-124.50mm尺寸不良126.00-127.00mm尺寸不良151.50-153.00mm 尺寸不良146.50-148.00mm 电阻率退火后6-10Ω.cmC等品边道翘曲80-150um边道翘曲边缘测量值350um厚薄不均150-280um TTV70-100um不合格品倒角偏差＞2.0mm外形＞2.0mm硅晶脱落＞0.5mm毛边＞0.5mm超薄片＜150um弯曲＞0.8mm电阻率＞10Ω.cm电阻率＜0.5Ω.cm超厚片＞280um边道翘曲＞150um孪晶片台阶片＞20um线痕＞80um缺角孔洞外形〉2.0mm隐裂纹。
太阳能多晶硅片质量等级分类方法
BA1A2B1、B2、B3…B91导电类型P P硅片分选设备抽检2隐裂、针孔无隐裂、无针孔无隐裂、无针孔硅片分选设备抽检3崩边长度≤1 mm，深度≤0.5 mm，每片崩边总数≤2 处；长度≤1 mm，深度≤0.5mm，每片崩边总数≤2 处；B1— 1mm＜崩边长度≤5mm，1mm＜深度≤2mm，1＜崩边总数≤3目测全检4TTV ≤30 μm ≤30 μm B2— 30μm＜TTV≤50μm；硅片分选设备抽检5厚度200±20 μm 200±20 μm B3— 厚度偏差超过±20μm但小于±40μm硅片分选设备抽检6尺寸156±0.5 mm 156±0.5 mm B4— 硅片尺寸偏差超过±0.5mm但小于±1.0mm 硅片分选设备抽检7倒角1±0.5 mm、45°±10º1±0.5 mm、45°±10ºB5— 倒角尺寸偏差超过±0.5mm但小于±0.8mm 硅片分选设备抽检8线痕深度≤8 μm 深度≤15 μmB6— 15μm＜深度≤30μm目测、必要时使用表面粗糙度仪帮助判定全检9电阻率0.5-3Ω•cm；3-6Ω•cm0.5-3Ω•cm；3-6Ω•cmB7— 电阻率＜0.5Ω.cm硅片分选设备抽检10少子寿命≥2μs≥2μsB8— 0.5μs≤少子寿命＜2μs少子寿命测试仪按硅块检验规程进行抽检11表面质量状况硅片表面及侧面无凹坑，无沾污，无氧化，无穿孔，无裂纹，无划伤；硅片表面及侧面无凹坑，无明显沾污（表面沾污总面积小于3mm 2，每一百片单边侧面沾污总面积小于20mm 2）（判断时参照沾污样本片进行判定），无氧化，无穿孔，无裂纹，无划伤；B9— 硅片表面有沾污但硅片颜色不发黑；油点或其他赃物不得有3处，每处沾污或其他赃物面积≤1mm2目测全检12弯曲度≤80 μm ≤80 μm ≤80 μm塞尺抽检13氧碳含量氧含量≤8x1017atoms/cm 3 ；碳含量≤6.0x1017atoms/cm3氧含量≤8x1017atoms/cm 3；碳含量≤6.0x1017atoms/cm 3氧含量≤8x1017atoms/cm 3 ；碳含量≤6.0x1017atoms/cm 3氧碳含量测试仪客户要求时才抽检检测方法检验方式可划片（不合格产品），但在划为小规格尺寸（125×125）硅片后，其他性能符合A 级硅片标准不合格产品，即不满足A、B、C级要求的硅片均归为D级可划片（不合格产品），但在划为小规格尺寸（125×125）硅片后，其他性能符合A 级硅片标准不合格产品，即不满足A、B、C级要求的硅片均归为D级表1 太阳能多晶硅片质量等级分类方法序号检验项目A CD。
硅片质量的七大标准
硅片质量的七大标准硅片是半导体行业中至关重要的材料之一，它被广泛用于制造集成电路和太阳能电池等应用。
为了确保硅片的质量和性能，有七个关键标准需要被考虑。
本文将详细介绍硅片质量的七大标准。
1. 净度和杂质控制硅片的净度和杂质控制是硅片质量的首要标准。
杂质的存在会对硅片的电学和光学性能产生负面影响。
硅片应该具有极高的净度，特别是对于一些高纯度硅片，杂质的控制尤为重要。
常见的杂质包括金属杂质和非金属杂质，如铁、铜、氧和碳等。
通过严格的杂质控制和净化工艺，可以确保硅片的高纯度和杂质含量的极低水平。
2. 厚度均匀性硅片的厚度均匀性是评估硅片质量的重要指标之一。
硅片的厚度在制造过程中需要被精确控制，以确保产品的一致性和可靠性。
任何过大或过小的厚度变化都可能导致硅片的性能降低。
通过使用先进的制造工艺和仪器设备，可以实现硅片的高度均匀性。
3. 表面平整度硅片的表面平整度是衡量硅片质量的重要指标之一。
表面平整度不仅影响硅片的外观，还直接影响到硅片在后续工艺中的加工性能。
高度平整的表面能够提供更好的光学特性和更高的精度加工。
通过表面处理和抛光工艺，可以实现硅片表面的高度平整度。
4. 晶体结构和晶格质量硅片的晶体结构和晶格质量是评估硅片质量的重要指标之一。
硅片应具有高度有序的晶体结构和完整的晶格。
任何晶体结构和晶格缺陷都可能对硅片的性能和可靠性产生负面影响。
通过严格的制造和质量控制工艺，可以实现硅片的高质量晶体结构和晶格。
5. 衬底的平整度和晶向硅片的衬底平整度和晶向也是评估硅片质量的重要指标之一。
衬底平整度是指硅片表面的平整度和平坦度，对于一些高精度的应用尤为重要。
晶向指的是硅片中晶体的方向，它会对硅片的电学性能和加工特性产生影响。
通过精密的加工和晶体生长工艺，可以实现硅片衬底的高平整度和理想的晶向。
6. 绝缘性能硅片的绝缘性能是评估硅片质量的重要指标之一，特别是对于一些应用需要电绝缘的场景。
绝缘性能可以通过测量硅片的绝缘电阻和击穿电压来评估。
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严重线痕、厚薄片：TV>220±60卩m。崩边片：有缺损但可以改 ①103的硅片。 气孔片：硅片中间有穿孔 。
外形片：切方滚圆未能磨出的硅片。
倒角片（同心度）：任意两个弧的弦长之差>1.5mm菱形片（垂直度）：任意两边的夹角>90°±0.8。
凹痕片：硅片两面凹痕之和〉30卩m。
脏 片：硅片表面有严重污渍且发黄发黑。 尺寸偏差片：几何尺寸超过二级品的范围。
垂直度:任意两边的夹角:90°±0.3。
二、合格品
一级品:
1:表面有少许污渍、轻微线痕。
2: 220± 20卩m wTV w220± 30卩m。
3:几何尺寸:
边长125±0.5mm；对角150±0.5mm、148±0.5mm、165±0.5mm；边长103±0.5mm、对角135±0.5mm；
边长150±0.5mm、156±0.5mm、对角203±0.5mm、200±0.5mm。同心度：任意两个弧的弦长之差w 1.2mm。
垂直度:任意ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ边的夹角:90°±0.5。
二级品:
1:表面有少许污渍、线痕、凹痕，轻微崩边。
2:220±30卩m wTV w 220±40卩m。
3:凹痕：硅片表面凹痕之和w30卩m。
4：崩边范围：崩边口不是三角形状，崩边口长度w1mm,深度w 0.5mm
5:几何尺寸:
边长125±0.52mm；对角150±0.52mm、148±0.52mm、165±0.52mm；边长103±0.52mm、对角135±0.52mm；
边长150±0.52mm、156±0.52mm、对角203±0.52mm、200±0.52mm。同心度：任意两个弧的弦长之差w 1.5mm。
垂直度：任意两边的夹角：90°±0.8。
三级
品：
1：表面有油污但硅片颜色不发黑,有线痕和硅落现象
2: 220± 40卩m wTV w220± 60卩m。
3：硅落：整张硅片边缘硅晶脱落或部分硅晶脱落。
注：以上标准针对的硅片厚度为220卩m。
硅片等级分类及标准
一、优等品1：硅片表面光滑洁净。
2:TV:220±20卩m。
3：几何尺寸：
边长125土0.5mm；对角150土0.5mm、148±0.5mm、165土0.5mm；边长103土0.5mm、对角135±0.5mm；
边长150±0.5mm、156±0.5mm、对角203±0.5mm、200±0.5mm。同心度：任意两个弧的弦长之差w 1mm。