硅片检测:如何确保其质量与性能?

第三方科研检测机构

综合性检验测试研究所

去咨询

硅片检测:如何确保其质量与性能?

概括

硅片,作为现代半导体行业的核心材料,其质量直接影响到集成电路的性能与稳定性。随着电子设备技术的不断发展,对硅片的要求也越来越高。因此,硅片的检测成为了保证电子产品性能的关键一环。通过科学、精准的检测方法,能够有效评估硅片的质量、尺寸、缺陷等关键参数。本文将深入探讨硅片的检测过程,涵盖检测样品、检测项目、检测仪器和检测方法等方面,帮助大家全面了解硅片的质量控制和检测技术。

检测样品

硅片的检测样品通常来自硅片的批次生产过程中。样品可以是硅片的单片,也可以是多个硅片的混合样本,用以检测批次生产的整体质量。检测样品的选择通常需要具备代表性,确保其能够反映整个生产批次的质量情况。在选择样品时,需考虑到硅片的尺寸、厚度、形状以及表面状态等多重因素。

检测项目

硅片的检测项目十分丰富,主要包括以下几个方面:

  • 尺寸检测:硅片的直径、厚度、平整度等必须严格符合标准,以保证其在后续加工中的稳定性。
  • 表面缺陷检测:通过显微镜或高分辨率检测设备,检查硅片表面是否存在划痕、裂纹、气泡等缺陷。
  • 电学性能测试:包括硅片的电导率、电流-电压特性等,这些特性决定了硅片在半导体器件中的功能表现。
  • 厚度均匀性检测:硅片的厚度均匀性直接影响到后续制造过程中的电气性能。
  • 应力测试:在生产过程中,硅片可能会产生应力,影响其结构和性能,检测应力有助于优化工艺。

检测仪器

为了确保硅片检测的高精度和可靠性,常用的检测仪器包括:

  • 光学显微镜:用于观察硅片表面的微小缺陷,如裂纹、刮痕、杂质等。
  • 电子探针显微镜(EPMA):可对硅片进行元素分析,检测其化学成分和分布。
  • X射线衍射仪:主要用于检测硅片的晶体结构和应力分布。
  • 激光干涉仪:广泛用于硅片厚度测量和表面平整度测试。
  • 四探针测试仪:用于测量硅片的电导率,评估其电学性能。

检测方法

硅片的检测方法根据检测项目的不同而有所不同,常见的方法包括:

  • 光学检测法:利用高分辨率的光学显微镜对硅片进行表面缺陷检测,适用于对表面细节的观察。
  • 电气测试法:通过对硅片电性能的测量,如电阻、电流-电压特性曲线,评估其电学性能。
  • 机械测试法:利用激光干涉仪或力学试验设备检测硅片的厚度和应力。
  • X射线衍射法:通过X射线衍射仪检测硅片的晶体缺陷和应力分布,能够提供精确的微观结构分析。

检测标准(部分)

《 T/CPIA 0057-2024 光伏硅片多线切割机技术要求 》标准简介

  • 标准名称:光伏硅片多线切割机技术要求
  • 标准号:T/CPIA 0057-2024
    中国标准分类号:C382
  • 发布日期:2024-03-10
    国际标准分类号:27.160
  • 实施日期:2024-03-15
    团体名称:中国光伏行业协会
  • 标准分类:能源和热传导工程C 制造业
  • 内容简介:

    本文件规定光伏硅片多线切割机的技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存。本文件适用于光伏硅片多线切割机的设计、生产和检验。

《 T/CPIA 0061-2024 质量分级及“领跑者”评价要求 光伏硅片 》标准简介

  • 标准名称:质量分级及“领跑者”评价要求 光伏硅片
  • 标准号:T/CPIA 0061-2024
    中国标准分类号:C382
  • 发布日期:2024-03-10
    国际标准分类号:29.045
  • 实施日期:2024-03-15
    团体名称:中国光伏行业协会
  • 标准分类:电气工程C 制造业
  • 内容简介:

    本文件规定了光伏硅片产品质量及企业标准水平评价的基本要求、评价指标及要求、评价方法及等级划分。本文件适用于单晶硅光伏硅片,多晶硅光伏硅片可参考使用。本文件用于光伏硅片产品质量和企业标准水平评价,相关机构开展质量分级和企业标准水平评估、“领跑者”产品评价以及相关认证或评价时可参照使用,相关企业在制定企业标准时也可参照使用。

《 GB/T 43315-2023 硅片流动图形缺陷的检测 腐蚀法 》标准简介

  • 标准名称:硅片流动图形缺陷的检测 腐蚀法
  • 标准号:GB/T 43315-2023
    中国标准分类号:H21
  • 发布日期:2023-11-27
    国际标准分类号:77.040
  • 实施日期:2024-06-01
    技术归口:全国半导体设备和材料标准化技术委员会
  • 代替标准:
    主管部门:国家标准化管理委员会
  • 标准分类:冶金金属材料试验
  • 内容简介:

    国家标准《硅片流动图形缺陷的检测 腐蚀法》由TC203(全国半导体设备和材料标准化技术委员会)归口,TC203SC2(全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分会)执行,主管部门为国家标准化管理委员会。

    本文件规定了化学腐蚀后用金相显微镜检测硅片流动图形缺陷的方法。本文件适用于电阻率大于1Ω·cm的硅片流动图形缺陷的检测。

《 T/QGCML 2024-2023 掺镓硅片技术生产管理办法 》标准简介

  • 标准名称:掺镓硅片技术生产管理办法
  • 标准号:T/QGCML 2024-2023
    中国标准分类号:C389
  • 发布日期:2023-11-03
    国际标准分类号:29.045
  • 实施日期:2023-11-24
    团体名称:全国城市工业品贸易中心联合会
  • 标准分类:C 制造业电气工程
  • 内容简介:

    本文件规定了掺镓硅片技术生产管理办法的一般要求、生产要求、人员要求、现场管理

    本文件适用于掺镓硅片技术生产管理

《 T/CPIA 0038-2022 光伏硅片切割用电镀金刚石线 》标准简介

  • 标准名称:光伏硅片切割用电镀金刚石线
  • 标准号:T/CPIA 0038-2022
    中国标准分类号:C382
  • 发布日期:2022-03-30
    国际标准分类号:31-030
  • 实施日期:2022-04-15
    团体名称:中国光伏行业协会
  • 标准分类:C 制造业电子学
  • 内容简介:

    本文件规定了光伏硅片切割用电镀金刚石线(以下简称金刚石线)的术语和定义、产品规格、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输、贮存以及废旧金刚石线的处理

    本文件适用于光伏单晶硅、多晶硅硅片切割用金刚石线

《 T/CPIA 0037-2022 光伏晶体硅片规范 》标准简介

  • 标准名称:光伏晶体硅片规范
  • 标准号:T/CPIA 0037-2022
    中国标准分类号:C398
  • 发布日期:2022-03-30
    国际标准分类号:29.045
  • 实施日期:2022-04-15
    团体名称:中国光伏行业协会
  • 标准分类:C 制造业电气工程
  • 内容简介:

    本文件规定了光伏电池片用光伏晶体硅片(以下简称硅片)的要求、检验方法、检验规则、包装、运输、贮存、质量证明书

    本文件适用于光伏直拉单晶硅片及铸造多晶硅片,类单晶硅片参照单晶硅片

《 T/ZZB 0594-2018 硅片用电镀金刚石切割线 》标准简介

  • 标准名称:硅片用电镀金刚石切割线
  • 标准号:T/ZZB 0594-2018
    中国标准分类号:J41/C342
  • 发布日期:2018-10-12
    国际标准分类号:25.100.99
  • 实施日期:2018-10-31
    团体名称:浙江省品牌建设联合会
  • 标准分类:J 金融业机械制造
  • 内容简介:

    本标准规定了硅片用金刚石切割线的术语和定义、产品规格、基本要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存及质量承诺

    本标准适用于标称直径为0.065mm、0.060mm、0.055mm的硅片用电镀金刚石切割线(以下简称金刚石切割线)

《 T/CPIA 0021-2020 绿色设计产品评价技术规范 光伏硅片 》标准简介

  • 标准名称:绿色设计产品评价技术规范 光伏硅片
  • 标准号:T/CPIA 0021-2020
    中国标准分类号:C398
  • 发布日期:2020-03-10
    国际标准分类号:27.160
  • 实施日期:2020-03-20
    团体名称:中国光伏行业协会
  • 标准分类:C 制造业能源和热传导工程
  • 内容简介:

    本标准规定了光伏用晶体硅片绿色设计产品的评价要求、评价方法,以及产品生命周期评价报告的编制方法

    本标准适用于地面光伏用晶体硅硅片

《 T/CPIA 0022-2020 光伏硅片制造业绿色工厂评价要求 》标准简介

  • 标准名称:光伏硅片制造业绿色工厂评价要求
  • 标准号:T/CPIA 0022-2020
    中国标准分类号:C398
  • 发布日期:2020-03-10
    国际标准分类号:27.160
  • 实施日期:2020-03-20
    团体名称:中国光伏行业协会
  • 标准分类:C 制造业能源和热传导工程
  • 内容简介:

    本标准规定了光伏用晶体硅片制造业绿色工厂评价(以下简称“评价”)的评价原则、评价方法、评价要求、评价程序及评价报告的编写等

    本标准适用于制备地面光伏用晶体硅硅片的工厂

《 DB31/ 792-2020 硅单晶及其硅片单位产品能源消耗限额 》标准简介

  • 标准名称:硅单晶及其硅片单位产品能源消耗限额
  • 标准号:DB31/ 792-2020
    中国标准分类号:F01
  • 发布日期:2020-03-25
    国际标准分类号:27.010
  • 实施日期:2020-06-01
    技术归口:
  • 代替标准:
    主管部门:上海市市场监督管理局
  • 标准分类:能源和热传导工程制造业能源和热传导工程综合上海市
  • 内容简介:

    地方标准《硅单晶及其硅片单位产品能源消耗限额》,主管部门为上海市市场监督管理局。

《 DB61/T 512-2011 太阳电池用单晶硅片检验规则 》标准简介

  • 标准名称:太阳电池用单晶硅片检验规则
  • 标准号:DB61/T 512-2011
    中国标准分类号:F11
  • 发布日期:2011-04-20
    国际标准分类号:27.160
  • 实施日期:2011-05-01
    技术归口:陕西省工业和信息化厅
  • 代替标准:
    主管部门:陕西省市场监督管理局
  • 标准分类:能源和热传导工程陕西省科学研究和技术服务业太阳能工程
  • 内容简介:

    地方标准《太阳电池用单晶硅片检验规则》由陕西省工业和信息化厅归口上报,主管部门为陕西省市场监督管理局。本标准适用于太阳电池用电池用单晶硅片(以下简称鬼片)的检验

《 DB13/T 1314-2010 太阳能级单晶硅方棒、单晶硅片 》标准简介

  • 标准名称:太阳能级单晶硅方棒、单晶硅片
  • 标准号:DB13/T 1314-2010
    中国标准分类号:F12
  • 发布日期:2010-11-15
    国际标准分类号:01.040.27
  • 实施日期:2010-11-25
    技术归口:
  • 代替标准:
    主管部门:河北省质量技术监督局
  • 标准分类:综合、术语学、标准化、文献电力、热力、燃气及水生产和供应业河北省能源和热传导工程(词汇)
  • 内容简介:

    地方标准《太阳能级单晶硅方棒、单晶硅片》,主管部门为河北省质量技术监督局。

《 HG/T 5962-2021 硅片切割废液处理处置方法 》标准简介

  • 标准名称:硅片切割废液处理处置方法
  • 标准号:HG/T 5962-2021
    中国标准分类号:Z05
  • 发布日期:2021-08-21
    国际标准分类号:13.030
  • 实施日期:2022-02-01
    技术归口:全国废弃化学品处置标准化技术委员会(SAC/TC294)
  • 代替标准:
    主管部门:工业和信息化部
  • 标准分类:环保、保健和安全废物液态废物、淤泥制造业HG 化工
  • 内容简介:

    行业标准《硅片切割废液处理处置方法》由全国废弃化学品处置标准化技术委员会归口上报,主管部门为工业和信息化部。本文件规定了硅片切割废液(浆)的组成、处理处置方法、环保排放要求。本文件适用于硅片切割生产线产生的切割废液(浆)的处理处置。

《 YS/T 26-2016 硅片边缘轮廓检验方法 》标准简介

  • 标准名称:硅片边缘轮廓检验方法
  • 标准号:YS/T 26-2016
    中国标准分类号:H21
  • 发布日期:2016-07-11
    国际标准分类号:77.040
  • 实施日期:2017-01-01
    技术归口:全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)
  • 代替标准:代替YS/T 26-1992
    主管部门:工业和信息化部
  • 标准分类:冶金金属材料试验YS 有色金属
  • 内容简介:

    行业标准《硅片边缘轮廓检验方法》,主管部门为工业和信息化部。本标准规定了硅片边缘轮廓(包含切口)的检验方法。本标准适用于检验倒角硅片的边缘轮廓(包含切口),砷化镓等其他材料晶片边缘轮廓的检验可参照本标准执行。

《 SJ/T 11629-2016 太阳能电池用硅片和电池片的在线光致发光分析方法 》标准简介

  • 标准名称:太阳能电池用硅片和电池片的在线光致发光分析方法
  • 标准号:SJ/T 11629-2016
    中国标准分类号:H21
  • 发布日期:2016-04-05
    国际标准分类号:77.040
  • 实施日期:2016-09-01
    技术归口:全国半导体设备和材料标准化技术委员会(SAC/TC203)
  • 代替标准:
    主管部门:工业和信息化部
  • 标准分类:冶金金属材料试验SJ 电子
  • 内容简介:

    行业标准《太阳能电池用硅片和电池片的在线光致发光分析方法》由全国半导体设备和材料标准化技术委员会归口上报,主管部门为工业和信息化部。本标准规定了太阳能电池用硅片(以下简称硅片)和电池片的在线光致发光分析方法。本标准适用于太阳能电池用硅片和电池片,在采用本标准提供的测试方法测试其他类型的样品之前,需由供需双方协商确定。

暂无更多检测标准,请联系在线工程师。

结语

硅片的质量与性能对半导体行业的产品至关重要,而通过精确的检测方法,我们能够从多个维度对硅片进行全面评估。无论是尺寸、表面缺陷,还是电学性能、晶体结构,精密的检测仪器和科学的检测方法为确保硅片的质量提供了强有力的支持。随着科技的不断发展,硅片检测技术也在不断进步,未来我们将看到更多高效、精准的检测方法,以更好地满足行业需求。

结语

以上是关于硅片检测:如何确保其质量与性能?的介绍,如有其它问题请 联系在线工程师

 
咨询工程师