单晶八寸硅棒指标

单晶八寸硅棒指标
单晶八寸硅棒指标

硅单晶8寸方棒指标

The Quality Control For Monocrystalline 8 inches silicon

朱仁迪2013-3-13

单晶硅制备方法

金属1001 覃文远3080702014 单晶硅制备方法 我们的生活中处处可见“硅”的身影和作用,晶体硅太阳能电池是近15年来形成产业化最快的。 单晶硅,英文,Monocrystallinesilicon。是硅的单晶体。具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质,是一种良好的半导材料。纯度要求达到99.9999%,甚至达到99.9999999%以上。用于制造半导体器件、太阳能电池等。用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。 用途:单晶硅具有金刚石晶格,晶体硬而脆,具有金属光泽,能导电,但导电率不及金属,且随着温度升高而增加,具有半导体性质。单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入微量的第ЩA族元素,形成P型半导体,掺入微量的第VA族元素,形成N型,N型和P型半导体结合在一起,就可做成太阳能电池,将辐射能转变为电能。 单晶硅是制造半导体硅器件的原料,用于制大功率整流器、大功率晶体管、二极管、开关器件等。在开发能源方面是一种很有前途的材料。 单晶硅按晶体生长方法的不同,分为直拉法(CZ)、区熔法(FZ)和外延法。直拉法、区熔法生长单晶硅棒材,外延法生长单晶硅薄膜。直拉法生长的单晶硅主要用于半导体集成电路、二极管、外延片衬底、太阳能电池。 直拉法 直拉法又称乔赫拉尔基斯法(Caochralski)法,简称CZ法。它是生长半导体单晶硅的主要方法。该法是在直拉单晶氯内,向盛有熔硅坩锅中,引入籽晶作为非均匀晶核,然后控制热场,将籽晶旋转并缓慢向上提拉,单晶便在籽晶下按照籽晶的方向长大。拉出的液体固化为单晶,调节加热功率就可以得到所需的单晶棒的直径。其优点是晶体被拉出液面不与器壁接触,不受容器限制,因此晶体中应力小,同时又能防止器壁沾污或接触所可能引起的杂乱晶核而形成多晶。直拉法是以定向的籽晶为生长晶核,因而可以得到有一定晶向生长的单晶。 直拉法制成的单晶完整性好,直径和长度都可以很大,生长速率也高。所用坩埚必须由不污染熔体的材料制成。因此,一些化学性活泼或熔点极高的材料,由于没有合适的坩埚,而不能用此法制备单晶体,而要改用区熔法晶体生长或其

表面电阻率

测量表面电阻率 1.范围 本方法用以测定导电热塑性材料的表面电阻率。依照惯例,表面电阻率是正方形测量面积内的绝缘电阻(单位:欧姆/平方米)。因此,表面电阻率的值不受电极配置的影响。 因为没有相关的国际标准对测量导电材料的表面电阻率进行过描述,所以在本方法中测试条件将参照IEC 167(国际电工标准:固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法)和AFNOR C26-215(法国标准:绝缘材料的试验方法.固体电绝缘材料的体积电阻率和表面电阻率的试验方法)。 样品: ★ 4mm厚的压缩成型板(CTM E042A) ★ 100um厚的吹塑薄膜(CTM E042B) ★ 400mm厚的挤压成型带材(CTM E042D) ★ 4×50×80mm3的注射成型板(CTM E042E) 2.原理 导电材料的绝缘电阻通过测量其电阻获得。该电阻通过计算电流方向上的电位梯度(伏特)与电流强度(安培)之比获得(欧姆定律)。依照惯例,表面电阻率是正方形测量面积内的绝缘电阻。 按照IEC 167(1964-01)标准的描述,在测试中用两条导电涂料线做电极从而测量电阻值。

图表 1 注射成型板样品 3.仪器 ★银粉漆 ★小漆刷 ★欧姆表(电阻范围:0~106欧姆) ★皮可安培计(电阻范围:106~1014欧姆) ★有两条平行缝隙(长100mm、宽1mm、间距10mm)的adhesive mask ★电极连接系统(恒压) 4.样品制备 ★不同的样品分别按如下方法制备: ★压缩成型板:CTM E050B ★吹塑薄膜:CTM E046 ★挤出成型带材:CTM E045 ★注射成型板:CTM E050A 5.样品预加工

影响电阻或电阻率测试的主要因素

影响电阻或电阻率测试的 主要因素 一、环境温湿度 一般材料的电阻值随环境温湿度的升高而减小。相对而言,表面电阻(率)对环境湿度比较敏感,而体电阻(率)则对温度较为敏感。湿度增加,表面泄漏增大,体电导电流也会增加。温度升高,载流子的运动速率加快,介质材料的吸收电流和电导电流会相应增加,据有关资料报道,一般介质在70C时的电阻值仅有20C时的10%。因此,测量材料的电阻时,必须指明试样与环境达到平衡的温湿度。 二、测试电压(电场强度) 介质材料的电阻(率)值一般不能在很宽的电压范围内保持不变,即欧姆定律对此并不适用。常温条件下,在较低的电压范围内,电导电流随外加电压的增加而线性增加,材料的电阻值保持不变。超过一定电压后,由于离子化运动加剧,电导电流的增加远比测试电压增加的快,材料呈现的电阻值迅速降低。由此可见,外加测试电压越高,材料的电阻值越低,以致在不同电压下测试得到的材料电阻值可能有较大的差别。 值得注意的是,导致材料电阻值变化的决定因素是测试时的电场强度,而不是测试电压。对相同的测试电压,若测试电极之间的距离不同,对材料电阻率的测试结果也将不同,正负电极之间的距离越小,测试值也越小。 三、测试时间 用一定的直流电压对被测材料加压时,被测材料上的电流不是瞬时达到稳定值的,而是有一衰减过程。在加压的同时,流过较大的充电电流,接着是比较长时间缓慢减小的吸收电流,最后达到比较平稳的电导电流。被测电阻值越高,达

到平衡的时间则越长。因此,测量时为了正确读取被测电阻值,应在稳定后读取数值或取加压1分钟后的读数值。 另外,高绝缘材料的电阻值还与其带电的历史有关。为准确评价材料的静电性能,在对材料进行电阻(率)测试时,应首先对其进行消电处理,并静置一定的时间,静置时间可取5分钟,然后,再按测量程序测试。一般而言,对一种材料的测试,至少应随机抽取3~5个试样进行测试,以其平均值作为测试结果。 四、测试设备的泄漏 在测试中,线路中绝缘电阻不高的连线,往往会不适当地与被测试样、取样电阻等并联,对测量结果可能带来较大的影响。为此: 为减小测量误差,应采用保护技术,在漏电流大的线路上安装保护导体,以基本消除杂散电流对测试结果的影响; 高电压线由于表面电离,对地有一定泄漏,所以尽量采用高绝缘、大线径的高压导线作为高压输出线并尽量缩短连线,减少尖端,杜绝电晕放电; 采用聚乙烯、聚四氟乙烯等绝缘材料制作测试台和支撑体,以避免由于该类原因导致测试值偏低。 五、外界干扰 高绝缘材料加上直流电压后,通过试样的电流是很微小的,极易受到外界干扰的影响,造成较大的测试误差。热电势、接触电势一般很小,可以忽略;电解电势主要是潮湿试样与不同金属接触产生的,大约只有20mV,况且在静电测试中均要求相对湿度较低,在干燥环境中测试时,可以消除电解电势。因此,外界干扰主要是杂散电流的耦合或静电感应产生的电势。在测试电流小于10-10A或测量电阻超过1011欧姆时;被测试样、测试电极和测试系统均应采取严格的屏蔽措施,消除外界干扰带来的影响。

绝缘电阻的正确测量方法及标准

绝缘电阻的正确测量方法 一、测试内容施工现场主要测试电气设备、设施和动力、照明线路的绝缘电阻。 二、测试仪器 测试设备或线路的绝缘电阻必须使用兆欧表(摇表),不能用万用表来测试。兆欧表是一种具有高电压而且使用方便的测试大电阻的指示仪表。它的刻度尺的单位是兆欧,用ΜΩ表示。在实际工作中,需根据被测对象来选择不同电压等级和阻值测量范围的仪表。而兆欧表测量范围的选用原则是:测量范围不能过多超出被测绝缘电阻值,避免产生较大误差。施工现场上一般是测量500V以下的电气设备或线路的绝缘电阻。因此大多选用500V,阻值测量范围0----250ΜΩ的兆欧表。兆欧表有三个接线柱:即L(线路)、E(接地)、G(屏蔽),这三个接线柱按测量对象不同来选用。 三、测试方法 1、照明、动力线路绝缘电阻测试方法线路绝缘电阻在测试中可以得到相对相、相对地六组数据。首先切断电源,分次接好线路,按顺时针方向转动兆欧表的发电机摇把,使发电机转子发出的电压供测量使用。摇把的转速应由慢至快,待调速器发生滑动时,要保证转速均匀稳定,不要时快时慢,以免测量不准确。一般兆欧表转速达每分钟120转左右时,发电机就达到额定输出电压。当发电机转速稳定后,表盘上的指针也稳定下来,这时指针读数即为所测得的绝缘电阻值。测量电缆的绝缘电阻时,为了消除线芯绝缘层表面漏电所引起的测量误差,其接线方法除了使用“L”和“E”接线柱外,还需用屏蔽接线柱“G”。将“G”接线柱接至电缆绝

缘纸上。 2、电气设备、设施绝缘电阻测试方法首先断开电源,对三相异步电动机定子绕组测三相绕组对外壳(即相对地)及三相绕组之间的绝缘电阻。摇测三相异步电动机转子绕组测相对相。测相对地时“E”测试线接电动机外壳,“L”测试线接三相绕组。即三相绕组对外壳一次摇成;若不合格时则拆开单相分别摇测;测相对相时,应将相间联片取下。 四、绝缘电阻值测试标准 绝缘阻值判断 (1)、所测绝缘电阻应等于或大于一般容许的数值,各种电器的具体规定不一样,最低限值: 低压设备0.5MΩ, 3-10KV 300MΩ、 20-35KV为400MΩ、 63-220KV为800MΩ、 500KV为3000MΩ。 1、现场新装的低压线路和大修后的用电设备绝缘电阻应不小于0.5ΜΩ。 2、运行中的线路,要求可降至不小于每伏1000Ω=0.001MΩ,每千伏1 MΩ。 3、三相鼠笼异步电动机绝缘电阻不得小于0.5ΜΩ。 4、三相绕线式异步电动机的定子绝缘电阻值热态应大于0.5ΜΩ、冷态应大于2ΜΩ,转子绝缘电阻值热态应大于0.15ΜΩ、冷态应大于0.8ΜΩ。

石材加工工艺

加工工艺 (一)石材加工工艺流程 根据图纸或施工部分选择荒料→锯割毛板→冲洗检验→粗磨→细磨→精磨→抛光→切断→重新分色→石材养护→修补检验→包装入库或外运出厂 (二)荒料选择 1、选择生产工程料用的荒料时,应根据图纸的要求,考虑石料破损率,选择品种、规格、数量与之相应的荒料,并尽可能选质量好的荒料用作工程料,以保证工程任务的圆满完成。 2、对花色的选择应尽量考虑到一块荒料所生产的毛板能足够用到工程的一个部位,使得该部位石材的花色均匀一致,提高装饰效果。 3、对用量较大,规格复杂的任务,应扩大选料范围,选择若干块荒料备用,使有选择的余地,以免造成花色差别过大影响产品质量。 4、选料需细致全面,对颜色复杂的荒料更应慎重,并采取适当措施,如水冲对比、加打出新截面对比等方法,使所选荒料更能符合要求。 (三)毛板锯切 1、锯切后的毛板用游标卡尺进行厚度测量,并保留适当加工余量,对超标部分板材不允许进入下道工序。 2、用平尺逐页测量平整度,凡量超标板材进行定厚、找平处理,经处理后仍超标,板材不允许进入下道工序。 3、对锯切下来的毛板用清水冲洗,依据质量标准对板面检验,对超标的色线,裂隙,花色分布不匀,色斑等瑕疪,对于超标板材不再使用。

(四)粗磨 1、粗磨前检查毛板花纹色泽,确定花色好的一面作为细加工面。 2、双面磨厚度一致的产品应磨表面,表面磨平后再磨底面,并以表面为基准去控制厚度。 3、随时测量平整度,避免板材超标。 (五)细磨、精磨、抛光 1、用目测或用平尺测定粗磨板面的不平度,用2号磨石把板面磨平,其操作要点是:若粗磨板的纵向不平,则应横向走车,反之,若横向不平,则应纵向走车,待基本磨平后再走大面,每次平移磨盘的距离不得大于盘径的1/2,以使研磨轨迹能很好的衔接,走车速度要均匀,这样就能很快将板面研磨均匀和磨平,对局部的凹凸不平,则应在走车时找平。 2、逐号更换磨石,进行半细磨、细磨和精磨,半细磨用2号和3号磨石,细磨用4号和5号磨石,精磨用6号磨石,后一号磨石研磨是用来磨去前一号磨石削时留下的痕迹,以提高表面的光滑和细腻程度,操作人员应熟悉掌握各号磨石应达到的质量要求,在每号磨石磨完后,用橡胶括板把板面刮净并扇干,认真检查质量,如未达到要求,不得转入下一号磨石的研磨。 3、细磨、精磨、抛光时,磨盘(抛光盘)应纵向、横向顺序交替匀速移 动,同时注意使边角处与其他部位的磨削量保持一致,以保持板面研磨抛光均匀,为避免打盘而磨石脱落、磨盘伸出板边的距离不得超过盘径的1/2。 4、研磨时各磨石必须加适量的水,其水量应视半细磨、细磨、精磨进行的具体情况来调节。一般情况和水量在4-8L/min之间调节。

硅片生产工艺技术流程

顺大半导体发展有限公司太阳能用 硅单晶片生产技术 目录 一、硅片生产工艺中使用的主要原辅材料 1、拉制单晶用的原辅材料,设备和部件: 2、供硅片生产用的原辅材料,设备和部件: 二、硅片生产工艺技术 1、硅单晶生产部 (1)、腐蚀清洗工序生产工艺技术 对处理后原材料质量要求 (2)、腐蚀清洗生产工艺流程 ①多晶硅块料,复拉料和头,尾料处理工艺流程 ②边皮料酸碱清洗处理工艺流程 ③埚底料酸清洗处理工艺流程 ④废片的清洗处理工艺流程 (3)、硅单晶生长工艺技术 (4)、单晶生长中的必备条件和要求 ①单晶炉 ②配料与掺杂 (5),单晶生长工艺参数选择 (6)、质量目标: (7)、硅单晶生长工艺流程

2、硅片生产部 (1)、硅片加工生产工艺技术 (2)、硅片加工工艺中的必备条件和要求 ①切割机 ②切割浆液 (3)、质量目标 (4)、硅片加工工艺技术流程 ①开方锭生产工艺流程 ②切片生产工艺流程 (5)、硅片尺寸和性能参数检测

前言 江苏顺大半导体发展有限公司座落于美丽的高邮湖畔。公司始创生产太阳能电池用各种尺寸的单晶和多晶硅片。拥有国内先进的拉制单晶设备104台,全自动单晶炉112台。年产量可达到××××吨。拥有大型先进的线切割设备×××台。并且和无锡尚德形成了合作联盟(伙伴),每×可以向尚德提供×××硅单晶片。同时河北晶于2004年,占地面积××××。公司现在有×××名员工,从事澳、南京等光伏组件公司都和顺大形成了长年的合作关系。为了公司的进一步发展,扩大产业链,解决硅单晶的上下游产品的供需关系,2006年在扬州投资多晶硅项目,投资规模达到××亿。工程分两期建设,总规模年产多晶硅6000吨。2008年底首期工程已经正式投入批量生产,年产多晶硅×××吨。 太阳能用硅片生产工艺十分复杂,要通过几十道工序才能完成,只有发挥团队精神才能保证硅片的最终质量。编写该篇壮大资料的目的:首先让大家了解整个硅片生产过程,更重要的是让各生产工序中的每一位操作人员明确自己的职责,更自觉地按操作规程和规范做好本职工作,为顺大半导体发展有限公司的发展,尽自己的一份力量。

国家标准《硅、锗单晶电阻率测定方法》编制说明

硅、锗单晶电阻率测定方法修订 讨论稿编制说明 一、任务来源及计划要求 根据中色标所字[2006]26号文,关于下达2006-2008年第二批半导体材料国家标准修订计划的通知精神,对中华人民共和国国家标准GB/T 1551-1995《硅、锗单晶电阻率测定直流两探针法》和GB/T 1552-1995《硅、锗单晶电阻率测定直排四探针法》进行修订,将这两个标准合并编制为《硅、锗单晶电阻率测定方法》。 二、编制过程(包括编制原则、工作分工、征求意见单位、各阶段工作过程等) 本标准以国家标准GB/T 1551-1995和GB/T 1552-1995为基础,参照国外先进标准SEMI MF 84-1105 和SEMI MF 397-1106 ,对原标准进行了补充和修订。 该标准的修订工作组主要由信息产业部专用材料质量监督检验中心、中国电子科技集团公司第四十六研究所承担。 2006年12月成立了标准修订工作组,在国内广泛调研的基础上,于2007年8月完成了标准征求意见稿,并对中国有色金属工业标准计量质量研究所、宁波立立电子股份有限公司、杭州海纳半导体有限公司、有研半导体材料股份有限公司、万向硅峰电子股份有限公司、南京国盛电子有限公司等26家单位函审征求意见。 三、调研和分析工作情况 查阅了国外SEMI MF 84-1105 和SEMI MF 397-1106等相关标准。本标准以国家标准GB/T 1551-1995和GB/T 1552-1995为基础,参照国外先进标准SEMI MF 84-1105 和SEMI MF 397-1106 ,对原标准进行了补充和修订。 为指导硅、锗材料生产应用单位使用好该标准,对该方法的干扰因素进行了分析,在编制标准中增加了干扰因素。 对原测试标准中所列举的欧姆接触材料进行实验发现使用不便,经多家单位使用验证导电橡胶做两探针法端面接触材料方便有效。 四、主要修订点 4.1 本标准将GB/T 1551-1995《硅、锗单晶电阻率测定直流两探针法》和GB/T 1552-1995《硅、锗单晶电阻率测定直排四探针法》两个标准,合并编制为《硅、锗单晶电阻率测定方法》。 4.2 本标准去掉了原标准GB/T 1551-1995和GB/T 1552-1995中的若干记录测试数据的表格,简化了标准。

电阻率和表面电阻率

高阻计法测定高分子材料体积电阻率和表面电阻率 2010年03月07日10:37 admins 学习时间:20分钟评论 0条高分子材料的电学性能是指在外加电场作用下材料所表现出来的介电性能、导电性能、电击穿性质以 及与其他材料接触、摩擦时所引起的表面静电性质等。最基本的是电导性能和介电性能,前者包括电导(电导率γ,电阻率ρ=1/γ)和电气强度(击穿强度Eb);后者包括极化(介电常数εr)和介质损耗(损耗因数tg δ)。共四个基本参数。 种类繁多的高分子材料的电学性能是丰富多彩的。就导电性而言,高分子材料可以是绝缘体、半导体和导体,如表1所示。多数聚合物材料具有卓越的电绝缘性能,其电阻率高、介电损耗小,电击穿强度高,加之又具有良好的力学性能、耐化学腐蚀性及易成型加工性能,使它比其他绝缘材料具有更大实用价值,已成为电气工业不可或缺的材料。高分子绝缘材料必须具有足够的绝缘电阻。绝缘电阻决定于体积电阻与表面电阻。由于温度、湿度对体积电阻率和表面电阻率有很大影响,为满足工作条件下对绝缘电阻的要求, 必须知道体积电阻率与表面电阻率随温度、湿度的变化。 表1 各种材料的电阻率范围 材料电阻率(Ω·m) 材料电阻率(Ω·m) 超导体导体≤10-810-8~10-5半导体绝缘体10-5~107 107~1018 除了控制材料的质量外,测量材料的体积电阻率还可用来考核材料的均匀性、检测影响材料电性能的 微量杂质的存在。当有可以利用的相关数据时,绝缘电阻或电阻率的测量可以用来指示绝缘材料在其他方面的性能,例如介质击穿、损耗因数、含湿量、固化程度、老化等。表2为高分子材料的电学性能及其研 究的意义。 表2 高分子材料的电学性能及测量的意义 电学性能电导性能 ①电导(电导率γ,电阻率ρ=1/γ) ②电气强度(击穿强度Eb) 介电性能 ③极化(介电常数εr) ④介电损耗(损耗因数tanδ) 测量的意义实际意义 ①电容器要求材料介电损耗小,介电常数大,电气强度高。 ②仪表的绝缘要求材料电阻率和电气强度高,介电损耗低。 ③高频电子材料要求高频、超高频绝缘。 ④塑料高频干燥、薄膜高频焊接、大型制件的高频热处理要求材料 介电损耗大。 ⑤纺织和化工为消除静电带来的灾害要求材料具适当导电性。理论意义研究聚合物结构和分子运动。 1 目的要求 了解超高阻微电流计的使用方法和实验原理。 测出高聚物样品的体积电阻率及表面电阻率,分析这些数据与聚合物分子结构的内在联系。 2 原理 名词术语 1) 绝缘电阻:施加在与试样相接触的二电极之间的直流电压除以通过两电极的总电流所得的商。它取决于体积电阻和表面电阻。

单晶硅生产工艺

什么是单晶硅 单晶硅可以用于二极管级、整流器件级、电路级以及太阳能电池级单晶产品的生产和深加工制造,其后续产品集成电路和半导体分离器件已广泛应用于各个领域,在军事电子设备中也占有重要地位。 在光伏技术和微小型半导体逆变器技术飞速发展的今天,利用硅单晶所生产的太阳能电池可以直接把太阳能转化为光能,实现了迈向绿色能源革命的开始。北京2008年奥运会将把“绿色奥运”做为重要展示面向全世界展现,单晶硅的利用在其中将是非常重要的一环。现在,国外的太阳能光伏电站已经到了理论成熟阶段,正在向实际应用阶段过渡,太阳能硅单晶的利用将是普及到全世界范围,市场需求量不言而喻。 单晶硅产品包括φ3”----φ6”单晶硅圆形棒、片及方形棒、片,适合各种半导体、电子类产品的生产需要,其产品质量经过当前世界上最先进的检测仪器进行检验,达到世界先进水平。 相对多晶硅是在单籽晶为生长核,生长的而得的。单晶硅原子以三维空间模式周期形成的长程有序的晶体。多晶硅是很多具有不同晶向的小单晶体单独形成的,不能用来做半导体电路。多晶硅必须融化成单晶体,才能加工成半导体应用中使用的晶圆片 加工工艺: 加料—→熔化—→缩颈生长—→放肩生长—→等径生长—→尾部生长 (1)加料:将多晶硅原料及杂质放入石英坩埚内,杂质的种类依电阻的N或P型而定。杂质种类有硼,磷,锑,砷。 (2)熔化:加完多晶硅原料于石英埚内后,长晶炉必须关闭并抽成真空后充入高纯氩气使之维持一定压力范围内,然后打开石墨加热器电源,加热至熔化温度(1420℃)以上,将多晶硅原料熔化。 (3)缩颈生长:当硅熔体的温度稳定之后,将籽晶慢慢浸入硅熔体中。由于籽晶与硅熔体场接触时的热应力,会使籽晶产生位错,这些位错必须利用缩颈生长使之消失掉。缩颈生长是将籽晶快速向上提升,使长出的籽晶的直径缩小到一定大小(4-6mm)由于位错线与生长轴成一个交角,只要缩颈够长,位错便能长出晶体表面,产生零位错的晶体。 (4)放肩生长:长完细颈之后,须降低温度与拉速,使得晶体的直径渐渐增大到所需的大小。 (5)等径生长:长完细颈和肩部之后,借着拉速与温度的不断调整,可使晶棒直径维持在正负2mm之间,这段直径固定的部分即称为等径部分。单晶硅片取自于等径部分。 (6)尾部生长:在长完等径部分之后,如果立刻将晶棒与液面分开,那么热应力

国家标准-硅单晶电阻率的测定 直排四探针法和直流两探针法-编制说明-送审稿

国家标准《硅单晶电阻率的测定直排四探针法和直流两探针法》 编制说明(送审稿) 一、工作简况 1、立项的目的和意义 硅单晶是典型的元素半导体材料,具有优良的热性能与机械性能,易于长成大尺寸高纯度晶体,是目前最重要、用途最广的半导体材料。在当今全球半导体市场中,超过95%以上的半导体器件和99%以上的集成电路都是在硅单晶片上制作的,在未来30年内,它仍是半导体工业最基本和最重要的功能材料。 一般而言,硅单晶的电学性能对器件性能有决定性的作用,其中电阻率是最直接、最重要的参数,直接反映出了晶体的纯度和导电能力。例如,晶体管的击穿电压就直接与硅单晶的电阻率有关。在器件设计时,根据器件的种类、特性以及制作工艺等条件,对硅单晶的电阻率的均匀和可靠都有一定的要求,因此,硅单晶电阻率的测试就显得至关重要。目前测试硅单晶电阻率时,一般利用探针法,尤其是直流四探针法。该方法原理简单,数据处理简便,是目前应用最广泛的一种测试电阻率的技术。 由于硅单晶电阻率与温度有关,通常四探针电阻率测量的参考温度为23℃±1℃,如检测温度有异于该温度,往往需要进行温度系数的修正。原来GB/T 1551-2009标准中直接规定测试温度为23℃±1℃,对环境的要求过于严格,造成很多企业和实验室无法满足,因此需要对标准测试温度进行修订,超出参考范围可以用温度系数修正公式修正。另外,原标准四探针和两探针法的干扰因素没有考虑全面,修订后的新标准对干扰因素进行了补充和修正。原标准的电阻率范围没有对n型硅单晶和p型硅单晶做出区分,由于n型硅单晶电阻率比p型硅单晶电阻率范围大,所以应该对n型和p型硅单晶的电阻率测试范围区分界定。综上,需要对GB/T 1551-2009标准进行修订,以便更好满足硅单晶电阻率的测试要求。该标准的修订将有利于得到硅单晶电阻率准确的测量结果,满足产品销售的要求,为硅产业的发展提供技术保障。 2.任务来源 根据《国家标准化管理委员会关于下达2018年第三批国家标准制修订计划的通知》(国标委综合[2018] 60号)的要求,由中国电子科技集团公司第四十六研究所(中国电子科技集团公司第四十六研究所是信息产业专用材料质量监督检验中心法人单位)负责修订《硅单晶电阻率的测定直排四探针法和直流两探针法》,计划编号为20181809-T-469,要求完成时间2020年。 计划项目由全国有色金属标准化技术委员会提出,后经标委会协调后于国家标准化

单晶制备方法

直拉法制单晶硅和区熔法晶体生长 第一节概述 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。 多晶硅由很多单晶组成的,杂乱无章的。单晶硅原子的排列都是有规律的,周期性的,有方向性。 当前生长单晶主要有两种技术:其中采用直拉法生长硅单晶的约占80%,其他由区溶法生长硅单晶。 采用直拉法生长的硅单晶主要用于生产低功率的集成电路元件。例如:DRAM,SRAM,ASIC电路。 采用区熔法生长的硅单晶,因具有电阻率均匀、氧含量低、金属污染低的特性,故主要用于生产高反压、大功率电子元件。例如:电力整流器,晶闸管、可关断门极晶闸管(GTO)、功率场效应管、绝缘门极型晶体管(IGBT)、功率集成电路(PIC)等电子元件。在超高压

大功率送变电设备、交通运输用的大功率电力牵引、UPS电源、高频开关电源、高频感应加热及节能灯用高频逆变式电子镇流器等方面具有广泛的应用。 直拉法比用区溶法更容易生长获得较高氧含量(12`14mg/kg)和大直径的硅单晶棒。根据现有工艺水平,采用直拉法已可生产6`18in (150`450mm)的大直径硅单晶棒。而采用区溶法虽说已能生长出最大直径是200mm的硅单晶棒,但其主流产品却仍然还是直径 100`200mm的硅单晶。 区熔法生长硅单晶能够得到最佳质量的硅单晶,但成本较高。若要得到最高效率的太阳能电池就要用此类硅片,制作高效率的聚光太阳能电池业常用此种硅片。 第二节直拉法晶体生长 直拉法: 直拉法又称乔赫拉尔基斯法(Caochralski)法,简称CZ法。它是生长半导体单晶硅的主要方法。该法是在直拉单晶氯内,向盛有熔硅坩锅中,引入籽晶作为非均匀晶核,然后控制热场,将籽晶旋转并缓慢向上提拉,单晶便在籽晶下按照籽晶的方向长大。拉出的液体固化为单晶,调节加热功率就可以得到所需的单晶棒的直径。其优点是晶体被拉出液面不与器壁接触,不受容器限制,因此晶体中应力小,同时又能防止器壁沾污或接触所可能引起的杂乱晶核而形成多晶。直拉法是以定向的籽晶为生长晶核,因而可以得到有一定晶向生长的单

表面电阻测试标准

Model 803B Model 850 Measures surface and volume resistance/resistivity of planar surfaces in accordance with ESDA, ASTM, NFPA, military and other standards. Features: 1 Probes meet: ESDA STM 11.11, 11.12, 4.1 ASTM D257, F150 NFPA 99 Military & IEC requirements 1 Concentric ring design (803B) 1 Direct x10 conversion to surface resistivity (Model 803B) 1 Specified 5 lb (2.2kg) weight 1 Conductive rubber electrodes 1 Ground & insulated test beds (Model 803B) 1 Optional calibration fixtures (Model 803B) 1 Optional Press (Model 847) Applications: Test standards used to characterize the surface and/or volume resistance/resistivity of material typically define specific electrode configurations. ASTM D257 specifies either parallel bar or concentric ring electrodes while the ESD Association (ESDA) standards define a specific concentric ring electrode configuration. To measure point-to-point and resistance-to-ground (RTG) of ESD protective work surfaces, floors and seating ESDA, NFPA, and ASTM test methods specify a 5 lb (2.2kg) probe with a 2.5” (64mm) diameter conductive rubber electrode. ETS resistance/resistivity probes are designed to meet these requirements. Where applicable, surface resistance measurements are easily converted to surface resistivity by multiplying the measured resistance by 10. Custom probes are available for virtually any application.

关于单晶电阻率判定标准的建议

关于直拉硅单晶电阻率判定标准的建议 一、氧施主的理论分析 氧是硅中的最主要杂质之一,在硅熔点处,最大溶解度为2.75×1018cm-3。氧直拉硅单晶的氧主要来源于石英埚,氧杂质在低温热处理时,会产生施主效应,使得P型硅晶体的电阻率变大,N型硅晶体的电阻率变小。施主效应严重时,能使P型硅晶体转化为N型,这就是氧的施主效应。氧的施主效应可以分为两种情况,有不同的性质,一种是在350~500℃左右温度范围生成的,称为热施主。 一般认为,450℃是硅中热施主形成的最有效温度,在此温度下退火,100小时左右可达到施主浓度最大值(1×1016cm-3左右),随后热施主浓度随时间的延长而下降。可以通过红外光谱直接测量到热施主的存在,还可以利用电子核磁共振谱的信号研究热施主。除了退火温度,硅中的初始氧浓度对热施主的形成速率和浓度有最大影响,初始氧浓度越高,热施主浓度越高,其形成速率也越快。 一般地,直拉硅单晶样片经过650℃温度退火30分钟急冷降温后,在低温热处理生成的热施主会完全消失,可是当它在这个温度段较长时间热退火时,会有新的和氧有关的施主现象出现,这就是新施主,因此掌握退火时间是比较关键的。 单晶的表皮氧含量往往由于扩散和冷却作用氧施主的形成极少,因此P型太阳能级单晶可以根据表皮电阻率来定义真实电阻率,而要得到真实的中心电阻率必须进行退火来实现。 二、单晶电阻率反翘的分析 1、在硅单晶中一般主要存在硼和磷两种杂质,当硼杂质浓度大于磷杂质浓度时导电类型表现为P型,反之为N型,在有杂质补偿的情况下,电阻率主要由有效杂质浓度(N硼-N磷)或(N磷-N硼)决定。我们生产的单晶产品为P型掺硼单晶1-3Ω-cm,在电阻率一定范围内有效杂质浓度(N硼-N磷)也一定,由于现在太阳能电池片已研究出硅片中硼杂质过高会导致光致衰减过大,影响转换效率,因此要尽量减小磷杂质浓度,由于硅单晶中磷杂质难以检验,现

硅单晶制备

硅单晶制备 1.硅单晶制备方法及其特点:直拉法区熔法 A.直拉法工艺成熟,可拉出大直径硅棒是目前采用最多的硅棒生产方法,但有氧。 B.磁控直拉法能生长无氧、均匀好的大直径单晶硅棒。设备较直拉法设备复杂得多,造价也高得多,强磁场的存在使得生产成本也大幅提高。 C.悬浮区熔法与直拉法相比,去掉了坩埚,能拉制出无氧高阻单晶,当前FZ硅的电阻率可达5000Ω·cm以上 二.氧化 1.二氧化硅用途(为什么要制备二氧化硅) 首先,硅表面生成的SiO2膜相当致密,与硅紧密附着,具有良好的化学稳定性及电绝缘性,因此可制作MOS器件的栅氧化层,MOS电容的介质层。 其次,SiO2对某些杂质能起到掩蔽作用,即对某些杂质来说,在SiO2扩散系数与Si中扩散系数之比非常小,从而可以实现选择扩散。 二氧化硅的结构: 结构分析: SiO2是由Si-O四面体组成,中心是硅原子,四个顶角是氧原子。 从顶角上的氧到中心的硅,再到另一个顶角的氧,称为O-Si-O键桥。 连接两个Si-O四面体的氧,称为桥键氧。 只与一个Si-O四面体连接的氧,称为非桥键氧。 如果SiO2晶体中所有的氧都是桥键氧,那么这就是结晶形SiO2。 如果SiO2晶体中大部分氧是桥键氧,一部分是非桥键氧,那么这就是无定形SiO2。 无定形与结晶形比较: (1)桥键氧与非桥键氧的连接。 (2)有无规则的排列连接。无定形晶体的网络是疏松的.不均匀的,存在孔洞. (3)硅要运动必须打破四个Si-O键,而氧只需打破两个Si-O键。因此氧的运动比硅容易,所以硅在SiO2中的扩散系数比氧的扩散系数小几个数量级。因此,在热氧化法制备SiO2的过程中,是氧化剂穿过SiO2层,到达硅表面与硅反应生成SiO2,而不是硅向SiO2表面运动. 3.二氧化硅掩蔽作用的原理: 杂质在SiO2中的存在形式 SiO2的性质与所含杂质的种类,数量,缺陷等多种因素有关. 概念: 本征二氧化硅:不含杂质的二氧化硅。 非本征二氧化硅:含杂质的二氧化硅。 根据杂质在网络中(晶体中)所处的位置, 可以分为:网络形成者和网络改变者 SiO2在集成电路制造中的重要用途之一就是为选择扩散的掩蔽膜。说SiO2能掩蔽杂质扩散只是把某些杂质在SiO2中的扩散远小于在Si中扩散而忽略而已。实际上,杂质在Si中扩散的同时,在SiO2中也有扩散。 杂质在SiO2中的扩散与在硅中一样,服从扩散规律,即DSiO2=D0exp(-△E/KT) 杂质在SiO2中的扩散系数 B、P、As等常用杂质的扩散系数小,SiO2对这类杂质可以起掩蔽作用 Ga、某些碱金属(Na)的扩散系数大,SiO2对这类杂质就起不到掩蔽作用作为扩散杂质掩

防静电检测规范

防静电检测规范

目录 5、程序 测试方法: 5.1.1测试环境: 环境温度23±5℃,相对湿度40%~70%。 5.1.2测试仪器使用方法 5.1.2.1静电场测试仪(TREK520) 静电场测试仪是感应式的,该仪器表面有2个按键:“POWER”、“RANGE/ZERO”、“HOLD”,按“POWER” 键开机/关机。该仪器有两个量程:0~2KV、0~20KV,可通过按“RANGE/ZERO”键进行切换。当显示3位小数时,量程范围为0~2KV;当显示2位小数时,量程范围为0~20KV。 每次测试时都应进行读数清零工作,方法为:将sensor对准一个已知的电压为0V的导体上,按“RANGE/ZERO”键至少3秒钟。

为保证测试值的准确性,测试时人体必须戴静电环或穿防静电鞋。测试前,先将待测物放置在绝缘的物体上(如干燥的硬纸板),手持干燥并干净的棉布以每 分钟120次的速度,施加适当的压力(2~4千克力),单向摩擦待测物表面20 次,然后用仪器测量电压(senor距离被测物表面的距离为2.54CM及两个红灯 重合在一起),将显示的读数乘以1000即得实际的电压值,例如读数为“.018”, 则实际电压为18V。 5.1.2.2 表面电阻测试仪(ACL-385) ACL-385为简易表面电阻测试仪,该仪器两个测试电极间距根据标准不变,测试时将被测物放于绝缘的平面上,表面电阻测试仪平置在材料表面上,手指施加适当压力(2~ 4KG)于测试按钮上,使测试电极与材料表面接触良好,指示灯发亮档即为读 数。如果被测材料为软性材料,可施加4~6kg的压力进行测试。 5.1.2.3 接地电阻测试仪(EMI-20780) EMI-20780 可以测试点对点电阻(RTT), 接地电阻(RTG)、体积电阻,和表面电阻率, 配套两点测试电极可测量微小物体表面电阻.测试范围为: 1x 103? - 1012?;测试电压为: 10V或100V+/-5%;测试精度为: +/-10%;测试时间为15秒;

石材技术标准要求

石材技术标准要求 采用30mm 厚国产优质樱花红花岗岩。 1、质量要求:石材来自单一的采石厂,同一颜色石材应采用同一矿脉的石板,质量应保证坚固耐用,无损害强度和明显外观缺陷。板材的色调、花纹应保证和谐统一,正面外观不允许出现坑窝、划痕、缺棱缺角、裂纹等缺陷。规格、允许误差、外观质量、物理性能及检测规则均按行业标准JC205-92 中有关规定执行。 2、物理性能: 体积密度不小于2.5g/cm3 二氧化硅含量不小于75% 吸水率不大于0.6% 弯曲强度不小于8.0Mpa 抗冻系数不小于0.8 石材的技术要求应符合《天然花岗石建筑板材》(GB/T18601-2001)规定中优等品标准。石材中所含的放射性核素限量必须符合现行国家标准《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2001)中的B 类装修材料的规定。 3、石材加工符合下列要求: 对石材几何尺寸的加工误差规定为: 1)长度和高度加工偏差±0.8mm。 2)石材板平面度不得超过0.8mm。 4)对角线误差±1.5mm。 5)石板厚度误差±1mm。 6)规范规定偏差表

4、投标人应提供国家法定检测部门出具的有效期内的材料性能检测报告复印件加盖投标人单位公章。投标人中标后在供货期按国家标准进行产品抽样复试,检测费自行综合考虑。 5、加工要求:石材加工必须采用进口设备和锯片,表面磨光次数必须达到优等石材设计要求。 6、石材封样技术要求: 1)石材矿料必须满足指定的石材封样要求。 2)要求(投标人中标后)供货前进行排版选样以控制石材色差,具体控制石材色差方法由投标人自行选择并在技术标书中详述,作为技术标的重要评标内容。3)要求投标人(投标人中标后)在供货前备选石材与参照石材对比,对比后备选石材与参照石材同底色、同花纹、同规格尺寸才可以送到工地。 4)投标人在投标过程中须按以下尺寸、数量提供三种不同颜色的石材作为备选,样品费用自行综合考虑或自行承担。

单晶生产详细流程

单晶生长→切断→外径滚磨→平边或V型槽处理→切片 倒角→研磨腐蚀--抛光→清洗→包装 切断:目的是切除单晶硅棒的头部、尾部及超出客户规格的部分,将单晶硅棒分段成切片设备可以处理的长度,切取试片测量单晶硅棒的电阻率含氧量。 切断的设备:内园切割机或外园切割机 切断用主要进口材料:刀片 外径磨削:由于单晶硅棒的外径表面并不平整且直径也比最终抛光晶片所规定的直径规格大,通过外径滚磨可以获得较为精确的直径。 外径滚磨的设备:磨床 平边或V型槽处理:指方位及指定加工,用以单晶硅捧上的特定结晶方向平边或V型。 处理的设备:磨床及X-RAY绕射仪。 切片:指将单晶硅棒切成具有精确几何尺寸的薄晶片。 切片的设备:内园切割机或线切割机 倒角:指将切割成的晶片税利边修整成圆弧形,防止晶片边缘破裂及晶格缺陷产生,增加磊晶层及光阻层的平坦度。 倒角的主要设备:倒角机 研磨:指通过研磨能除去切片和轮磨所造的锯痕及表面损伤层,有效改善单晶硅片的曲度、平坦度与平行度,达到一个抛光过程可以处理的规格。 研磨的设备:研磨机(双面研磨) 主要原料:研磨浆料(主要成份为氧化铝,铬砂,水),滑浮液。 腐蚀:指经切片及研磨等机械加工后,晶片表面受加工应力而形成的损伤层,通常采用化学腐蚀去除。 腐蚀的方式:(A)酸性腐蚀,是最普遍被采用的。酸性腐蚀液由硝酸(HNO3),氢氟酸(HF),及一些缓冲酸(CH3COCH,H3PO4)组成。 (B)碱性腐蚀,碱性腐蚀液由KOH或NaOH加纯水组成。 抛光:指单晶硅片表面需要改善微缺陷,从而获得高平坦度晶片的抛光。

抛光的设备:多片式抛光机,单片式抛光机。 抛光的方式:粗抛:主要作用去除损伤层,一般去除量约在10-20um; 精抛:主要作用改善晶片表面的微粗糙程度,一般去除量1um以下 主要原料:抛光液由具有SiO2的微细悬硅酸胶及NaOH(或KOH或NH4OH)组成,分为粗抛浆和精抛浆。 清洗:在单晶硅片加工过程中很多步骤需要用到清洗,这里的清洗主要是抛光后的最终清洗。清洗的目的在于清除晶片表面所有的污染源。 清洗的方式:主要是传统的RCA湿式化学洗净技术。 主要原料:H2SO4,H2O2,HF,NH4HOH,HCL (3)损耗产生的原因 A.多晶硅--单晶硅棒 多晶硅加工成单晶硅棒过程中:如产生损耗是重掺埚底料、头尾料则无法再利用,只能当成冶金行业如炼铁、炼铝等用作添加剂;如产生损耗是非重掺埚底料、头尾料可利用制成低档次的硅产品,此部分应按边角料征税。 重掺料是指将多晶硅原料及接近饱和量的杂质(种类有硼,磷,锑,砷。杂质的种类依电阻的N或P型)放入石英坩埚内溶化而成的料。 重掺料主要用于生产低电阻率(电阻率<0.011欧姆/厘米)的硅片。 损耗:单晶拉制完毕后的埚底料约15%。 单晶硅棒整形过程中的头尾料约20%。 单晶整形过程中(外径磨削工序)由于单晶硅棒的外径表面并不平整且直径也比最终抛光晶片所规定的直径规格大,通过外径磨削可以获得较为精确的直径。损耗约10%-13%。 例: 4英寸5英寸 标称直径100mm 125mm 拉晶直径106mm 131mm 磨削损耗12.36% 9.83% 拉制参考损耗0.70% 0.80%

体积表面电阻率测定仪

一、橡胶体积表面电阻率测定仪主要标准: GB/T 1410-2006 《固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》 ASTM D257-99 《绝缘材料的直流电阻或电导试验方法》 GB/T 2439-2001《硫化橡胶或热塑性橡胶导电性能和耗散性能电阻率的测定》 GB/T 10581-2006 《绝缘材料在高温下电阻和电阻率的试验方法》 GB/T 1692-2008 《硫化橡胶绝缘电阻率的测定》 GB/T 12703.4-2010 《纺织品静电性能的评定第4部分:电阻率》 GB/T 10064-2006《测定固体绝缘材料绝缘电阻的试验方法》 二、橡胶体积表面电阻率测定仪概述: 本仪器既可测量高电阻,又可测微电流。采用了美国Intel公司的大规模集成电路,使仪器体积小、重量轻准确度高。数字液晶直接显示电阻值和电流。量限从1×104Ω ~1×1018 Ω,是目前国内测量范围最宽,准确度最高的数字超高阻测量仪。电流测量范围为2×10-4 ~1×10-16A。机内测试电压10V/50V/100V/250V/500V/1000V任意可调。本仪器具有精度高、显示迅速、性好稳定、读数方便. 适用于橡胶、塑料、薄膜、地毯、织物及粉体、液体、及固体和膏体形状的各种绝缘材料体积和表面电阻值的测定。 三、橡胶体积表面电阻率测定仪技术指标: 1.电阻测量范围:0.01×10 4Ω ~1×10 18Ω。 2.电流测量范围为: 2×10-4A~1×10-16A 3. 双表头显示: 3.1/2位LED显示 4. 内置测试电压:10V、50V、100V、250、500、1000V 5. 基本准确度:1% 6 使用环境: 温度:0℃~40℃,相对湿度<80% 7 机内测试电压: 10/50/100/250/500/1000V 任意切换 8.供电形式: AC 220V,50HZ,功耗约5W 9. 仪器尺寸: 285mm× 245mm× 120 mm 10.质量: 约2.5KG 四、橡胶体积表面电阻率测定仪工作原理: 根据欧姆定律,被测电阻Rx等于施加电压V除以通过的电流I。传统的高阻计的工作原理是测量电压V固定,通过测量流过取样电阻的电流I来得到电阻值。从欧姆定律可以看出,由于电流I是与电阻成反比,而不是成正比,所以电阻的显示值是非线性的,即电阻无穷大时,电流为零,即表头的零位处是∞,其附近的刻度非常密,分辨率很低整个刻度是非线性的。又由于测量不同的电阻时,其电压V也会有些变化,所以普通的高阻计是精度差、分辨率低。 BEST121型数字高阻计是同时测出电阻两端的电压V和流过电阻的电流I,通过内部的大规模集成电路完成电压除以电流的计算,然后把所得到的结果经过A/D转换后以数字显示出电阻值,即便是电阻两端的电压V和流过电阻的电流I是同时变化,其显示的电阻值不象普通高阻计那样因被测电压V的变化或电流I的变化而变,所以,即使测量电压、被测量电阻、电源电压等发生变化对其结果影响不大,其测量精度很高(专利),从理论上讲其误差可以做到零,而实际误差可以做到千分之几或万分之几。 五、橡胶体积表面电阻率测定仪典型应用: 1.测量防静电鞋、导电鞋的电阻值 2、测量防静电材料的电阻及电阻率 3、测量计算机房用活动地板的系统电阻值 4、测量绝缘材料电阻(率)

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