硅片加工工藝項目八硅片檢測分選及包裝項目八硅片檢測分選及包裝項目目標：熟悉硅片檢測分級的標準。掌握硅片檢測工藝。掌握硅塊包裝工藝。項目描述：多晶硅錠與單晶硅棒經(jīng)一系列的工藝流程加工成硅片，需要對硅片進行檢測、分類、包裝；通過檢測分類，將同類型的硅片分組，最后對正品與等外品進行包裝。本項目主要介紹硅片的檢測分選及包裝。項目八硅片檢測分選及包裝任務一認識硅片檢測分級標準項目目標：1.熟悉常見硅片的尺寸規(guī)格。2.掌握不同等級硅片分類的標準。項目描述：硅片質(zhì)量不同，最后得到的太陽電池效率相差很大，目前市場中較多的硅片分類有A級、B級，不同級別的硅片售價不一樣；但不同廠家硅片檢測分級標準類似，本項目主要講解各類硅片的標準。項目八硅片檢測分選及包裝單晶硅片與多晶硅片根據(jù)性能不同，分類標準不同，具體的分類標準如下。1.多晶硅片按質(zhì)量要求將硅片分為A級硅片、B級硅片、C級硅片、D級硅片四級，如表8-1。其中將A級硅片按電阻率分為A1（0.5～3Ω·cm）、A2（3～6Ω·cm）2個類別；B級硅片按部分性能不滿足A級硅片要求分為B1、B2、B3、B4、B5……B9共9種類別；C級硅片指由清洗、檢測和包裝過程中產(chǎn)生的碎片，經(jīng)判定能將其劃成一定尺寸的小規(guī)格硅片（如125mm×125mm），其他檢驗參數(shù)符合A級硅片標準。具體要求見表8-1。項目八硅片檢測分選及包裝備注：（1）A級硅片為優(yōu)等品，A、B級硅片均為合格硅片，C、D級硅片為不合格硅片。（2）B級硅片按企業(yè)制定的相關讓步使用規(guī)定進行使用，C級、D級硅片按企業(yè)《不合格品控制程序》進行處理。（3）凡涉及到“不明顯”、“目測”字樣的條款，其檢驗的光照條件依據(jù)GB50034-92工業(yè)企業(yè)照明設計標準一般精細作業(yè)中的要求，即識別對象最小尺寸0.6＜d＜1.0，視覺作業(yè)分類等級為IV乙，亮度對比為大，照度大小為200LUX。即需40W的日光燈源，工作面距離燈源50～70cm。（4）凡涉及到“不明顯”、“目測”字樣的條款，檢驗時可以標片的方式輔助加以判定是否合乎要求。項目八硅片檢測分選及包裝2．單晶硅片單晶硅片成品檢驗與多晶有所區(qū)別，具體做法是：（1）以每根晶棒所切片數(shù)為一單位，按表8-1中抽檢方案對其進行外觀檢測，根據(jù)檢測結果對合格品進行分類包裝。（2）針對尺寸﹑電阻率﹑導電型號檢測時，如發(fā)現(xiàn)一片不合格，則針對不合格項目進行全檢，除去不合格品后，按其等級進行包裝。（3）出廠檢驗結果的判定：抽檢判別不合格的批不合格產(chǎn)品，并針對不合格項目進行全檢，除去不合格品后，合格品可以重新組批。重新送檢的產(chǎn)品，復檢時可以只對上次檢驗不合格項目進行檢驗判別。（4）如客戶有特殊質(zhì)量要求時按客戶的質(zhì)量標準為依據(jù)。單晶125×125mm、156×156mm的硅片檢測參數(shù)標準如表8-2，通用性技術指標如表8-3。項目八硅片檢測分選及包裝任務二硅片檢驗流程項目目標：1.掌握硅片檢測的項目。2.掌握硅片檢測操作流程。項目描述：根據(jù)硅片的外觀及電學性能差異可將硅片分為A、B等不同的等級，本項目主要從外觀、電學性能等方面進行講解。項目八硅片檢測分選及包裝1．設備及材料準備硅片分選設備、PVC手套、工作臺、硅片等。2．外觀檢測（1）對外觀檢測實施全檢，即對全部生產(chǎn)的硅片外觀逐件用肉眼進行檢測，從而判斷每一件產(chǎn)品是否合格，如圖8-1。項目八硅片檢測分選及包裝（2）外觀檢測抽檢部分包括應力、線痕、色差、穿孔、孿晶、污片、缺角等，具體全檢與抽檢過程如下：①上下使用墊片，倒出硅片，實施抽檢；②當每盒抽檢完畢后，用太陽能墊片上下隔開，累計100片對每個端面進行檢驗，如圖8-2；項目八硅片檢測分選及包裝③以100片為整體，對端面檢驗（邊緣、缺角），將其100片有序打開，檢驗邊緣、污片，如圖8-3。項目八硅片檢測分選及包裝2.電學及其他性能檢測的內(nèi)容主要包括厚度、電阻率、尺寸及送檢數(shù)據(jù)。一般采取抽檢，加嚴時須全檢。每個硅塊抽取200片，用硅片分選設備對其導電類型、電阻率、厚度、TTV、少子壽命等進行檢驗。具體檢驗操作如下：（1）每個硅塊抽取200片用硅片分選設備對其導電類型、電阻率、少子壽命等進行檢驗。（2）在抽檢的200片當中如果有30及30片以上硅片的導電類型、電阻率、厚度、TTV、少子壽命等不符合要求硅片數(shù)的總計，則對該硅塊所有的硅片用硅片分選設備進行檢驗，之后再對所有硅片進行外觀上的檢驗。項目八硅片檢測分選及包裝（3）在抽檢的200片當中如果只有30片以下硅片的導電類型、電阻率、厚度、TTV、少子壽命等不符合要求，則將已抽檢的硅片判定為導電類型不符、電阻率不符等，該硅塊其他硅片不再進行導電類型、電阻率、厚度、TTV、少子壽命等的檢驗，而是進行外觀上的全檢；例如：如某一硅塊理論切片數(shù)為535片，抽檢了200片，當中有29片不滿足相關要求。則將29片判定為導電類型不符、電阻率不符等，剩下的171（200-29）片連同前面的335片（535-200）進行外觀上的全檢。項目八硅片檢測分選及包裝（4）少子壽命測試①開啟設備電源，這時設備進入自控狀態(tài)，如不能通過自檢程序，需同有關人員取得聯(lián)絡，如正常則按下CLEAN鈕，清除自檢信息，進入測量狀態(tài)；②設備需預熱30min；③將待測硅片放入壽命儀的探頭下，試片中央部位應正對探頭。此時，在示波器顯示屏上出現(xiàn)波形；④調(diào)整水平，垂直拖進使波形處于屏幕中的部位，兩條輔助線復合，且通過波形最高垂點；⑤調(diào)整通用旋鈕，使一條輔助線沿X軸向在運動到波形出現(xiàn)前的水平線上記下該值，并用該值除以2即為半峰高的值；項目八硅片檢測分選及包裝⑥調(diào)節(jié)通用旋鈕，使輔助線向右到衰減波形，緩慢調(diào)節(jié)到出現(xiàn)水平線的值時，記下該值。該值乘以1.4即為少子壽命。（5）硅片氧碳含量的測定①開啟測量設備（光學臺、計算機）；②開啟測量程序OMNIC；打開采集菜單中的試驗設置，查看設備狀態(tài)是否正常。按照計算機提示選擇樣品采集按鈕。先采集本底，目的是扣除其他元素的干擾，然后根據(jù)計算機提示將硅片樣本放入光學臺中，采集試片光譜。選擇分析菜單，選取分析方法，單擊分析輸入待測硅片實際厚度，按回車即可，得出氧、碳含量值。打開文件菜單建立文件，然后將打印結果COPY到新建文件中，將結果打印出來；③每次采集樣品之前，都應采集本底；④用千分尺精確測量試片的實際厚度。項目八硅片檢測分選及包裝⑤每次測試前先充氮氣3min，流量為SCMH；⑥樣品表面情況的影響要求樣品表面為光學平面，一般說來，表面質(zhì)量越好，透射率越高，光譜質(zhì)量越好，靈敏度和準確性也越高；⑦校準片的管理校準片片由專人保管、保存，須放在安全的地方，以免磕碰；要利于使用者使用；由于校準片表面質(zhì)量對測試結果有很大影響，因此應保持清潔；⑧曲線的校正A在測量一批試片的O、C含量時，需4-5片具有相同物理參數(shù)且已準確測定O、C含量的測試片作為標準；項目八硅片檢測分選及包裝B開啟ECO程序，選擇ADDAPPLECATION，輸入新方法的名稱、應用、目錄名；C選擇已知含量的測試片中結果不高也不低的一片做為基準，在方法參數(shù)設至O、C校正曲線的斜率為1，截距為0，存盤確立方法；D以3中確定的方法，測定4-5片測試片，結果可能與已知的結果不吻合，則調(diào)整O、C曲線的斜率和截距；E重復前4步，直至用此方法測定結果與已知結果非常接近，則此方法可以應用，曲線校正結束。項目八硅片檢測分選及包裝（6）硅片電阻率的測量①開啟主機電源開關，此時“5k”AUTO、DUAL、Ω、CM、MEAS指示燈亮，預熱5min；②根據(jù)所測校準片電阻率，選擇電流量程，按下500m，5，50，500，5k中相應的鍵；③顯示為校準片的實際電阻率，若顯示值與樣品標識值相同，方可進行測量；④測薄片電阻率時，先用千分尺測量厚度并輸入測試儀，測量時厚度務必準確測量，否則會影響測量準確度，要重復幾次，概率最大的數(shù)值作為電阻率數(shù)值。⑤校準片的管理：樣片應由專人保管、保存。樣片應存放到安全的地方，以免磕碰，還要便于使用人使用。由于樣片表面氧化會給測量值帶來誤差，因此應及時處理樣片表面的氧化層，一般一星期一次用砂輪打磨即可。項目八硅片檢測分選及包裝（7）硅片導電類型的測量①將電源與外部交流電源連接起來，務必使本機電源地線與外部交流電源線可靠連接，否則外部干擾因素會造成儀器不穩(wěn)定；②將三探針通過四芯電纜連接器與主機連接起來；③打開主機電源開關，預熱0.5h后，方可進行測量；④被測樣品的測量面須潔凈，若用整流法測試，應按下“整流法”選擇鍵R.M，這時對應的LED發(fā)亮。調(diào)節(jié)調(diào)零電器，使“P”、“N”顯示器熄滅，調(diào)零指示表指針指示在中間，然后進行測量。測試須將三探針輕壓在樣品被測表面上，然后從主機直接顯示測試結果；項目八硅片檢測分選及包裝⑤在測量過程中，應保證三根針都與被測面垂直接觸，否則可能產(chǎn)生誤判斷；若采用熱電動勢法測試，應按下"熱電動勢法"選擇鍵T.E.M，這時對應的LED發(fā)亮，這時，HEATING指示燈發(fā)亮，表示熱筆正被加熱。當HEATING熄滅而HEATCON.發(fā)亮時，表示熱筆正被恒溫。然后調(diào)節(jié)調(diào)零電位器，使“P”、“N”顯示器熄滅，調(diào)零指示表指示在中間，然后進行調(diào)試。測試時將冷熱筆緊緊壓在被測面上。然后從主機直接顯示測試結果。⑥測量過程中應注意零點的調(diào)整，否則會帶來誤斷。項目八硅片檢測分選及包裝3.分選機的使用規(guī)程市場中使用的分選機種類很多，有Manz、Fortix、Hennecke等，分選機外形如圖8-4，本項目以Fortix分選機進行實例講解。項目八硅片檢測分選及包裝4.Fortix分選機分選作業(yè)（1）設備及材料準備一次性無塵手套、帽子、口罩、泡沫盒（單晶、多晶，包裝規(guī)格100片/盒）、塑料墊片、標準樣片。（2）開機檢查用氣槍將設備內(nèi)殘留的硅片碎片清理干凈；保證氣閥呈開啟狀態(tài)，設備完好并已通電后，打開設備主電源開關。（3）開機①Fortix模組A打開Fortix模組的電腦組主機和顯示屏，雙擊FXA7078圖標，出現(xiàn)Fortix操作界面；B松開Fortix模組顯示屏下的急停按鈕，調(diào)用當天即將分選的硅片技術規(guī)格程序，再執(zhí)行99#指令，使設備的所有馬達復位。項目八硅片檢測分選及包裝②ICOS模組：打開ICOS模組電腦主機和顯示屏，運行A4軟件，以operator身份登錄系統(tǒng)調(diào)用當天即將分選硅片的技術規(guī)格程序，再選擇進入自動模式點擊開始按鈕。③點擊“Fn+Backspace（2次）+↓”，將ICOS模組測試硅片裂紋、隱裂的界面調(diào)出，調(diào)出硅片規(guī)格，保存晶體編號，點擊開始按鈕。④打開Semilab少子壽命檢測模組電腦主機和顯示屏，當開機完畢后再打開Semilab厚度\電阻率和P/N型檢測模組的主機，雙擊“shorttocap”圖標，出現(xiàn)Semilab厚度、電阻率及P/N型檢測操作界面。項目八硅片檢測分選及包裝（4）在Semilab模組上用標準樣片對厚度、電阻率進行校準①將標準樣片小心放入電阻率、厚度和P/N型檢測儀的檢測探頭下，將T1、T3、T5三個劃定區(qū)域?qū)蕼y量厚度的探頭；②點擊Measure菜單里的Calibratethickness，在出現(xiàn)的對話框中輸入T1、T3、T5的標準厚度值后點“OK”，在測量界面的空白處左擊一次鼠標，厚度即校準完畢；③小心取出標準樣片，點擊Measure菜單里的Compensateresistivity，在界面空白處左擊一次鼠標；④將標準樣片再次小心放入電阻率、厚度和P/N型檢測儀的檢測探頭下，將R1劃定區(qū)域?qū)孰娮杪蕶z測探頭；項目八硅片檢測分選及包裝⑤點擊Measure菜單里的Calibraterestivity，在出現(xiàn)的對話框中輸入R1的標準厚度值后點“OK”，在測量界面的空白處左擊一次鼠標，電阻率即校準完畢；⑥點擊Options菜單里的SaveMeasurementOptions，保存樣片校準后的結果，以當天的日期進行命名，以便調(diào)用；⑦厚度、電阻率校準頻率為每天一次，在每天白班開始分選時完成。項目八硅片檢測分選及包裝（5）設備穩(wěn)定性和準確性檢測①在Fortix分選儀上分選已知分類的硅片（5張缺角、5張氣孔、5張超厚、5張超薄、5張TTV），檢測設備的穩(wěn)定性和準確性；②當確定設備穩(wěn)定及準確后，點擊Semilab軟件中的Clear控件，新建以晶體編號為名的文件，設置保存路徑。（6）少子壽命檢測自動校準①點擊“Fn+Backspace（2次）+↓”，將Semilab模組測試少子壽命的界面調(diào)出，設置數(shù)據(jù)保存路徑；②將一張硅片放在少子壽命檢測探頭下，點擊檢測界面中的Autoset圖標，系統(tǒng)將對少子壽命檢測作自動校準。項目八硅片檢測分選及包裝（7）運行軟件分別在Fortix模組、ICOS外觀檢測模組和裂紋檢測模組的操作界面中保存晶體編號，清空以前記錄，運行ICOS檢測軟件。（8）運行硅片分選程序①將已放置塑料墊片的硅片泡沫盒安放到分選儀的硅片接片口，泡沫盒的缺口端對準輸送帶；②將裝滿硅片的片盒小心放至分選前的輸送帶，多晶最多每行4盒，單晶最多每行5盒，可放兩行；③點擊Fortix模組操作界面中的“START”按鈕，硅片即開始自動分選。硅片分選結果分為合格品、崩邊、油污、TTV超標/P/N型不合格、電阻率不合格、少子壽命低、邊長偏差、裂紋/缺角/隱裂和等外崩邊；項目八硅片檢測分選及包裝④當每種分選接口的硅片集滿100片時，機器會自動暫停，取出已集滿的硅片，泡沫盒放回原處，點擊離操作者最近的Reset按鈕，設備即恢復分選；⑤當一根晶棒的所有硅片分選完畢后，取出所有泡沫盒里的硅片分類存放，將空泡沫盒放回分選接口。（9）詳細記錄所有相關的表單。（10）注意事項①分選操作時需戴口罩、一次性無塵手套；②仔細檢查，防止良品與等外品交叉混淆；③每分選一根硅片即更換手套，不能用手接觸油脂類物品，保持手套干凈、無破裂，防止污染硅片；項目八硅片檢測分選及包裝④當分選儀出現(xiàn)報警時，必須立即查看報警原因并排查解決；⑤不得隨意設置分選儀已設定好的參數(shù)、檢測鏡頭的焦距；⑥分選機的輸入與輸出部分每天都要清理，小心輸送帶滑落，清理時要處于關機狀態(tài)，關閉分選機時嚴禁直接關閉總電源；⑦分選機的檢測部分，現(xiàn)場員工禁止去清理。⑧電腦桌面的文件夾不要亂打開，以免不小心錯改了參數(shù)，嚴禁用優(yōu)盤拷貝資料；⑨在操作之前一定要先確認產(chǎn)品規(guī)格，然后按切換開關。項目八硅片檢測分選及包裝5．檢測與包裝交接檢驗員詳細注明晶棒編號、電阻率、厚度、等級、數(shù)量、姓名等，每100片一包，將其合格硅片送往包裝，如圖8-5。項目八硅片檢測分選及包裝任務三硅片的包裝項目目標：掌握硅片的包裝工藝。熟悉硅片的入庫流程。項目描述：由于硅是脆性材料，而且硅片厚度僅為200μm左右，在硅片的包裝過程中需要各位注意，以免出現(xiàn)碎片，本項目主要講解各類型硅片的包裝工藝。項目八硅片檢測分選及包裝1．稱重將檢驗員送至的硅片進行稱重，并做好記錄。記錄稱重的數(shù)據(jù)如圖8-6，如重量有誤差（以同一根晶棒相差6克為基準），就拿到數(shù)片機上進行驗證確認。項目八硅片檢測分選及包裝2．數(shù)片機數(shù)片作業(yè)（1）開機程序①開啟計算機開關：計算機主機放置于機臺底部收納柜中；②開啟馬達開關：開關位于載物平臺右側，將開關切至ON；③開啟計算機屏幕：按計算機屏幕正下方的按鈕；④系統(tǒng)自動進入數(shù)片程序：當系統(tǒng)開啟時，系統(tǒng)會自動進入數(shù)片主程序中，不需要人員進行點選開啟；⑤點選初始設定：在屏幕上的程序中點選初始設定。項目八硅片檢測分選及包裝（2）數(shù)片操作程序①程序接口選擇種類wafer：點擊wafer的數(shù)片操作，確認計數(shù)物料跟選項保持一致，以避免錯誤發(fā)生；②放置硅片至載物平臺：將硅片放置于載物平臺上，并往圖中箭頭標示方向推齊，如圖8-7；項目八硅片檢測分選及包裝③往前方推齊，盡量貼齊前面兩根柱子將有助于提升準確率；④放上壓放工具，如圖8-8，同樣盡量往前使其與柱子貼齊，一定要輕拿輕放；項目八硅片檢測分選及包裝⑤在計算機屏幕上點選開始數(shù)片，如圖8-9；項目八硅片檢測分選及包裝⑥等待平臺移動結束：當載物平臺上下移動行程結束靜止；⑦程序顯示結果；⑧取回載物平臺上的硅片（3）確認數(shù)量認真清點尾數(shù)，確保300PCS一盒，注意多片少片的問題，并確認片子的規(guī)格厚度、電阻率等方面的標識，防止片子混亂；對于等外品1類超厚200PCS為一盒，2類超厚150PCS為一盒。（4）關機程序：在計算機屏幕上點選關機，關閉計算機屏幕，關閉馬達開關切換到OFF。項目八硅片檢測分選及包裝（5）注意事項①在操作時，注意輕拿輕放；②零頭組批成100片硅片包裝，必須在數(shù)片機上點數(shù)；③分選產(chǎn)線上異常硅片需包裝，必須在數(shù)片機點數(shù)；④在放硅片前，必須先把硅片在桌面上弄整齊后再放上平臺；⑤取硅片時，必須在載物平臺前后兩側溝漕伸入后，將硅片扶起，盡量避免硅片與平臺摩擦；平臺尚未回到底部靜止之前，請勿將手或任何器物放入平臺移動軌道中，以避免發(fā)生危險，如有危險，請及時按紅色緊急按鈕。項目八硅片檢測分選及包裝3．包裝（1）放片與接片①認真放片：放片子時要輕拿輕放，并注意把硅片放在傳送帶正中央，避免硅片卡住，無法傳送造成崩邊、缺角、碎片等問題。一旦卡住，按緊急按鈕，快速解決；（須注意：放片時要注意后面一定要有人接片）；②后面接片：接片時要輕拿輕放，檢查已包裝好的硅片是否有崩邊、缺角、薄膜是否完好，是否有雜物在內(nèi)，并把包裝好的硅片中的標簽與合格證一一對應好放一盒。（2）打印標簽：最主要注意片子的物料編碼、批次號、電阻率是否打錯。項目八硅片檢測分選及包裝（3）裝彩板，如圖8-10。項目八硅片檢測分選及包裝（