第一天接觸光伏材料的生產的的心的

hhe6956662 · 发表于 2010-7-3 22:03:33

1、改良西门子法——闭环式三氯氢硅氢还原法改良西门子法是用氯和氢合成氯化氢（或外购氯化氢），氯化氢和工业硅粉在一定的温度下合成三氯氢硅，然后对三氯氢硅进行分离精馏提纯，提纯后的三氯氢硅在氢还原炉内进行CVD反应生产高纯多晶硅。
国内外现有的多晶硅厂绝大部分采用此法生产电子级与太阳能级多晶硅。

2、硅烷法——硅烷热分解法硅烷（SiH4）是以四氯化硅氢化法、硅合金分解法、氢化物还原法、硅的直接氢化法等方法制取。然后将制得的硅烷气提纯后在热分解炉生产纯度较高的棒状多晶硅。以前只有日本小松掌握此技术，由于发生过严重的爆炸事故后，没有继续扩大生产。但美国Asimi和SGS公司仍采用硅烷气热分解生产纯度较高的电子级多晶硅产品。

3、流化床法以四氯化硅、氢气、氯化氢和工业硅为原料在流化床内（沸腾床）高温高压下生成三氯氢硅，将三氯氢硅再进一步歧化加氢反应生成二氯二氢硅，继而生成硅烷气。
制得的硅烷气通入加有小颗粒硅粉的流化床反应炉内进行连续热分解反应，生成粒状多晶硅产品。因为在流化床反应炉内参与反应的硅表面积大，生产效率高，电耗低与成本低，适用于大规模生产太阳能级多晶硅。唯一的缺点是安全性差，危险性大。其次是产品纯度不高，但基本能满足太阳能电池生产的使用。此法是美国联合碳化合物公司早年研究的工艺技术。目前世界上只有美国MEMC公司采用此法生产粒状多晶硅。此法比较适合生产价廉的太阳能级多晶硅。

4、太阳能级多晶硅新工艺技术除了上述改良西门子法、硅烷热分解法、流化床反应炉法三种方法生产电子级与太阳能级多晶硅以外，还涌现出几种专门生产太阳能级多晶硅新工艺技术。

1）冶金法生产太阳能级多晶硅
据资料报导[1]日本川崎制铁公司采用冶金法制得的多晶硅已在世界上最大的太阳能电池厂（SHARP公司）应用，现已形成800吨/年的生产能力，全量供给SHARP公司。
主要工艺是：选择纯度较好的工业硅（即冶金硅）进行水平区熔单向凝固成硅锭，去除硅锭中金属杂质聚集的部分和外表部分后，进行粗粉碎与清洗，在等离子体融解炉中去除硼杂质，再进行第二次水平区熔单向凝固成硅锭，去除第二次区熔硅锭中金属杂质聚集的部分和外表部分，经粗粉碎与清洗后，在电子束融解炉中去除磷和碳杂质，直接生成太阳能级多晶硅。

2）气液沉积法生产粒状太阳能级多晶硅据资料报导[1]以日本Tokuyama公司为代表，目前10吨试验线在运行，200吨半商业化规模生产线在2005-2006年间投入试运行。
主要工艺是：将反应器中的石墨管的温度升高到1500℃，流体三氯氢硅和氢气从石墨管的上部注入，在石墨管内壁1500℃高温处反应生成液体状硅，然后滴入底部，温度回升变成固体粒状的太阳能级多晶硅。

3）重掺硅废料提纯法生产太阳能级多晶硅据美国Crystal Systems资料报导[1]，美国通过对重掺单晶硅生产过程中产生的硅废料提纯后，可以用作太阳能电池生产用的多晶硅，最终成本价可望控制在20美元/Kg以下。

多晶硅太阳能电池制作工艺概述
2.3 PN结的形成技术

  [1]发射区形成和磷吸杂

  对于高效太阳能电池，发射区的形成一般采用选择扩散，在金属电极下方形成重杂质区域而在电极间实现浅浓度扩散，发射区的浅浓度扩散即增强了电池对蓝光的响应，又使硅表面易于钝化。扩散的方法有两步扩散工艺、扩散加腐蚀工艺和掩埋扩散工艺。目前采用选择扩散，15×15cm2电池转换效率达到16.4%，n++、n+区域的表面方块电阻分别为20Ω和80Ω.

  对于Mc—Si材料，扩磷吸杂对电池的影响得到广泛的研究，较长时间的磷吸杂过程（一般3～4小时），可使一些Mc—Si的少子扩散长度提高两个数量级。在对衬底浓度对吸杂效应的研究中发现，即便对高浓度的衬第材料，经吸杂也能够获得较大的少子扩散长度（大于200微米），电池的开路电压大于638mv, 转换效率超过17％。

  [2]背表面场的形成及铝吸杂技术

  在Mc—Si电池中，背p+p结由均匀扩散铝或硼形成，硼源一般为BN、BBr、APCVD SiO2：B2O8等，铝扩散为蒸发或丝网印刷铝，800度下烧结所完成，对铝吸杂的作用也开展了大量的研究，与磷扩散吸杂不同，铝吸杂在相对较低的温度下进行。其中体缺陷也参与了杂质的溶解和沉积，而在较高温度下，沉积的杂质易于溶解进入硅中，对Mc—Si产生不利的影响。到目前为至，区域背场已应用于单晶硅电池工艺中，但在多晶硅中，还是应用全铝背表面场结构。

  [3]双面Mc—Si电池

  Mc—Si双面电池其正面为常规结构，背面为N＋和P＋相互交叉的结构，这样，正面光照产生的但位于背面附近的光生少子可由背电极有效吸收。背电极作为对正面电极的有效补充，也作为一个独立的栽流子收集器对背面光照和散射光产生作用，据报道，在AM1.5条件下，转换效率超过19％。

2.4 表面和体钝化技术

  对于Mc—Si，因存在较高的晶界、点缺陷（空位、填隙原子、金属杂质、氧、氮及他们的复合物）对材料表面和体内缺陷的钝化尤为重要，除前面提到的吸杂技术外，钝化工艺有多种方法，通过热氧化使硅悬挂键饱和是一种比较常用的方法，可使Si-SiO2界面的复合速度大大下降，其钝化效果取决于发射区的表面浓度、界面态密度和电子、空穴的浮获截面。在氢气氛中退火可使钝化效果更加明显。采用PECVD淀积氮化硅近期正面十分有效，因为在成膜的过程中具有加氢的效果。该工艺也可应用于规模化生产中。应用Remote PECVD Si3N4可使表面复合速度小于20cm/s。
  3 工业化电池工艺

  太阳电池从研究室走向工厂，实验研究走向规模化生产是其发展的道路，所以能够达到工业化生产的特征应该是：

  [1]电池的制作工艺能够满足流水线作业；

  [2]能够大规模、现代化生产；

  [3]达到高效、低成本。

  当然，其主要目标是降低太阳电池的生产成本。目前多晶硅电池的主要发展方向朝着大面积、薄衬底。例如，市场上可见到125×125mm2、150×150mm2甚至更大规模的单片电池，厚度从原来的300微米减小到目前的250、200及200微米以下。效率得到大幅度的提高。日本京磁（Kyocera）公司150×150的电池小批量生产的光电转换效率达到17.1%，该公司1998年的生产量达到25.4MW。

  （1）丝网印刷及其相关技术

  多晶硅电池的规模化生产中广泛使用了丝网印刷工艺，该工艺可用于扩散源的印刷、正面金属电极、背接触电极，减反射膜层等，随着丝网材料的改善和工艺水平的提高，丝网印刷工艺在太阳电池的生产中将会得到更加普遍的应用。

  a.发射区的形成

  利用丝网印刷形成PN结，代替常规的管式炉扩散工艺。一般在多晶硅的正面印刷含磷的浆料、在反面印刷含铝的金属浆料。印刷完成后，扩散可在网带炉中完成（通常温度在900度），这样，印刷、烘干、扩散可形成连续性生产。丝网印刷扩散技术所形成的发射区通常表面浓度比较高，则表面光生载流子复合较大，为了克服这一缺点，工艺上采用了下面的选择发射区工艺技术，使电池的转换效率得到进一步的提高。

  b.选择发射区工艺

  在多晶硅电池的扩散工艺中，选择发射区技术分为局部腐蚀或两步扩散法。局部腐蚀为用干法（例如反应离子腐蚀）或化学腐蚀的方法，将金属电极之间区域的重扩散层腐蚀掉。最初，Solarex应用反应离子腐蚀的方法在同一台设备中，先用大反应功率腐蚀掉金属电极间的重掺杂层，再用小功率沉积一层氮化硅薄膜，该膜层发挥减反射和电池表面钝化的双重作用。在100cm2的多晶上作出转换效率超过13％的电池。在同样面积上，应用两部扩散法，未作机械绒面的情况下转换效率达到16％。

  c.背表面场的形成

  背PN结通常由丝网印刷A浆料并在网带炉中热退火后形成，该工艺在形成背表面结的同时，对多晶硅中的杂质具有良好的吸除作用，铝吸杂过程一般在高温区段完成，测量结果表明吸杂作用可使前道高温过程所造成的多晶硅少子寿命的下降得到恢复。良好的背表面场可明显地提高电池的开路电压。

  d.丝网印刷金属电极

  在规模化生产中，丝网印刷工艺与真空蒸发、金属电镀等工艺相比，更具有优势，在目前的工艺中，正面的印刷材料普遍选用含银的浆料，其主要原因是银具有良好的导电性、可焊性和在硅中的低扩散性能。经丝网印刷、退火所形成的金属层的导电性能取决于浆料的化学成份、玻璃体的含量、丝网的粗糟度、烧结条件和丝网版的厚度。八十年度初，丝网印刷具有一些缺陷，ⅰ)如栅线宽度较大，通常大于150微米；ⅱ)造成遮光较大，电池填充因子较低；ⅲ)不适合表面钝化，主要是表面扩散浓度较高，否则接触电阻较大。目前用先进的方法可丝网印出线宽达50微米的栅线，厚度超过15微米，方块电阻为2.5~4mΩ，该参数可满足高效电池的要求。有人在15×15平方厘米的Mc—Si上对丝网印刷电极和蒸发电极所作太阳电池进行了比较，各项参数几乎没有差距。

4 结束语

  多晶硅电池的制作工艺不断向前发展，保证了电池的效率不断提高，成本下降，随着对材料、器件物理、光学特性认识的加深，导致电池的结构更趋合理，实验室水平和工业化大生产的距离不断缩小。丝网印刷和埋栅工艺为高效、低成本电池发挥了主要作用，高效Mc—Si电池组件已大量进入市场，目前的研究正致力于新性薄膜结构、廉价衬底上的电池等，面对用户，我们需要作的工作是实现更大批量的、低成本的生产，愿我们更加努力实现这一目标。

太阳电池基本知识
最早问世的太阳电池是单晶硅太阳电池。硅是地球上极丰富的一种元素，几乎遍地都有硅的存在，可说是取之不尽。用硅来制造太阳电池，原料可谓不缺。但是提炼它却不容易，所以人们在生产单晶硅太阳电池的同时，又研究了多晶硅太阳电池和非晶硅太阳电池，至今商业规模生产的太阳电池，还没有跳出硅的系列。其实可供制造太阳电池的半导体材料很多，随着材料工业的发展、太阳电池的品种将越来越多。目前已进行研究和试制的太阳电池，除硅系列外，还有硫化镉、砷化镓、铜铟硒等许多类型的太阳电池，举不胜举，以下介绍几种较常见的太阳电池。
单晶硅太阳电池
单晶硅太阳电池是当前开发得最快的一种太阳电池，它的构和生产工艺已定型，产品已广泛用于空间和地面。这种太阳电池以高纯的单晶硅棒为原料，纯度要求99.999％。为了降低生产成本，现在地面应用的太阳电池等采用太阳能级的单晶硅棒，材料性能指标有所放宽。有的也可使用半导体器件加工的头尾料和废次单晶硅材料，经过复拉制成太阳电池专用的单晶硅棒。
将单晶硅棒切成片，一般片厚约0.3毫米。硅片经过形、抛磨、清洗等工序，制成待加工的原料硅片。加工太阳电池片，首先要在硅片上掺杂和扩散，一般掺杂物为微量的硼、磷、锑等。扩散是在石英管制成的高温扩散炉中进行。这样就硅片上形成P?/FONT>N结。然后采用丝网印刷法，精配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂覆减反射源，以防大量的光子被光滑的硅片表面反射掉。因此，单晶硅太阳电池的单体片就制成了。单体片经过抽查检验，即可按所需要的规格组装成太阳电池组件（太阳电池板），用串联和并联的方法构成一定的输出电压和电流。最后用框架和装材料进行封装。用户根据系统设计，可将太阳电池组件组成各种大小不同的太阳电池方阵，亦称太阳电池阵列。目前单晶硅太阳电池的光电转换效率为15％左右，实验室成果也有20％以上的。
多晶硅太阳电池
晶硅太阳电池的生产需要消耗大量的高纯硅材料，而制造这些材料工艺复杂，电耗很大，在太阳电池生产总成本中己超二分之一。加之拉制的单晶硅棒呈圆柱状，切片制作太阳电池也是圆片，组成太阳能组件平面利用率低。因此，80年代以来，欧美一些国家投入了多晶硅太阳电池的研制。
目前太阳电池使用的多晶硅材料，多半是含有大量单晶颗粒的集合体，或用废次单晶硅料和冶金级硅材料熔化浇铸而成。其工艺过程是选择电阻率为100～300欧姆•厘米的多晶块料或单晶硅头尾料，经破碎，用1：5的氢氟酸和硝酸混台液进行适当的腐蚀，然后用去离子水冲洗呈中性，并烘干。用石英坩埚装好多晶硅料，加人适量硼硅，放人浇铸炉，在真空状态中加热熔化。熔化后应保温约20分钟，然后注入石墨铸模中，待慢慢凝固冷却后，即得多晶硅锭。这种硅锭可铸成立方体，以便切片加工成方形太阳电池片，可提高材制利用率和方便组装。多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，其光电转换效率约12％左右，稍低于单晶硅太阳电池，但是材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。
非晶硅太阳电池
非晶硅太阳电池是1976年有出现的新型薄膜式太阳电池，它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，硅材料消耗很少，电耗更低，非常吸引人。
制造非晶硅太阳电池的方法有多种，最常见的是辉光放电法，还有反应溅射法、化学气相沉积法、电子束蒸发法和热分解硅烷法等。辉光放电法是将一石英容器抽成真空，充入氢气或氩气稀释的硅烷，用射频电源加热，使硅烷电离，形成等离子体。非晶硅膜就沉积在被加热的衬底上。若硅烷中掺人适量的氢化磷或氢化硼，即可得到N型或P型的非晶硅膜。衬底材料一般用玻璃或不锈钢板。这种制备非晶硅薄膜的工艺，主要取决于严格控制气压、流速和射频功率，对衬底的温度也很重要。
非晶硅太阳电池的结构有各种不同，其中有一种较好的结构叫PiN电池，它是在衬底上先沉积一层掺磷的N型非晶硅，再沉积一层未掺杂的i层，然后再沉积一层掺硼的P型非晶硅，最后用电子束蒸发一层减反射膜，并蒸镀银电极。此种制作工艺，可以采用一连串沉积室，在生产中构成连续程序，以实现大批量生产。同时，非晶硅太阳电池很薄，可以制成叠层式，或采用集成电路的方法制造，在一个平面上，用适当的掩模工艺，一次制作多个串联电池，以获得较高的电压。因为普通晶体硅太阳电池单个只有0.5伏左右的电压，现在日本生产的非晶硅串联太阳电池可达2.4伏。目前非晶硅太阳电池存在的问题是光电转换效率偏低，国际先进水平为10％左右，且不够稳定，常有转换效率衰降的现象，所以尚未大量用于作大型太阳能电源，而多半用于弱光电源，如袖珍式电子计算器、电子钟表及复印机等方面。估计效率衰降问题克服后，非晶硅太阳电池将促进太阳能利用的大发展，因为它成本低，重量轻，应用更为方便，它可以与房屋的屋面结合构成住户的独立电源。
多元化合物太阳电池
多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。现在各国研究的品种繁多，虽然大多数尚未工业化生产，但预示着光电转换的满园春色。现在简要介绍几种：
（1）硫化镉太阳电池--早在1954年雷诺兹就发现了硫化镉具有光生伏打效应。1960年采用真空蒸镀法制得硫化镉太阳电池，光电转换效率为3.5%。到1964年美国制成的硫化镉太阳电池，光电转换效率提高到4％～6％。后来欧洲掀起了硫化镉太阳电池的研制高潮，把光电效率提高到9％，但是仍无法与多晶硅太阳电池竞争。不过人们始终没有放弃它，除了研究烧结型的块状硫化镉太阳电池外，更着重研究簿膜型硫化镉太阳电池。它是用硫化亚铜为阻挡层，构成异质结，按硫化镉材料的理论计算，其光电转换效率可达16.4％。中国科学院长春应用化学研究所于80年代初曾把薄膜硫化镉太阳电池的光电转换效率做到7.6％。尽管非晶硅薄膜电池在国际上有较大影响，但是至今有些国家仍指望发展硫化镉太阳电池，因为它在制造工艺上比较简单，设备问题容易解决。
（2）砷化镓太阳电池--砷化镓是一种很理想的太阳电池材料，它与太阳光谱的匹配较适合，且能耐高温，在250℃的条件下，光电转换性能仍很良好，其最高光电转换效率约30％，特别适合做高温聚光太阳电池。已研究的砷化镓系列太阳电池有单晶砷化镓、多晶砷化镓、镓铝砷--砷化镓异质结、金属--半导体砷化镓、金属--绝缘体--半导体砷化镓太阳电池等。砷化镓材料的制备类似硅半导体材料的制备，有晶体生长法、直接拉制法、气相生长法、液相外延法等。由于镓比较稀缺，砷有毒，制造成本高，此种太阳电池的发展受到影响。
（3）铜铟硒太阳电池--以铜、铟、硒三元化合物半导体为基本材料制成的太阳电池。它是一种多晶薄膜结构，一般采用真空镀膜、电沉积、电泳法或化学气相沉积法等工艺来制备，材料消耗少，成本低，性能稳定，光电转换效率在10％以上。因此是一种可与非晶硅薄膜太阳电池相竞争的新型太阳电池。近来还发展用铜铟硒薄膜加在非晶硅薄膜之上，组成叠层太阳电池的可能，借此提高太阳电池的效率，并克服非晶硅光电效率的衰降。

Acceptor - An element, such as boron, indium, and gallium used to create a free hole in a semiconductor. The acceptor atoms are required to have one less valence electron than the semiconductor.
受主 - 一种用来在半导体中形成空穴的元素，比如硼、铟和镓。受主原子必须比半导体元素少一价电子

Alignment Precision - Displacement of patterns that occurs during the photolithography process.
套准精度 - 在光刻工艺中转移图形的精度。

Anisotropic - A process of etching that has very little or no undercutting
各向异性 - 在蚀刻过程中，只做少量或不做侧向凹刻。

Area Contamination - Any foreign particles or material that are found on the surface of a wafer. This is viewed as discolored or smudged, and it is the res*不良词语*t of stains, fingerprints, water spots, etc.
沾污区域 - 任何在晶圆片表面的外来粒子或物质。由沾污、手印和水滴产生的污染。

Azimuth, in Ellipsometry - The angle measured between the plane of incidence and the major axis of the ellipse.
椭圆方位角 - 测量入射面和主晶轴之间的角度。

Backside - The bottom surface of a silicon wafer. (Note: This term is not preferred; instead, use ‘back surface’.)
背面 - 晶圆片的底部表面。（注：不推荐该术语，建议使用“背部表面”）

Base Silicon Layer - The silicon wafer that is located underneath the ins*不良词语*ator layer, which supports the silicon film on top of the wafer.
底部硅层 - 在绝缘层下部的晶圆片，是顶部硅层的基础。

Bipolar - Transistors that are able to use both holes and electrons as charge carriers.
双极晶体管 - 能够采用空穴和电子传导电荷的晶体管。

Bonded Wafers - Two silicon wafers that have been bonded together by silicon dioxide, which acts as an ins*不良词语*ating layer.
绑定晶圆片 - 两个晶圆片通过二氧化硅层结合到一起，作为绝缘层。

Bonding Interface - The area where the bonding of two wafers occurs.
绑定面 - 两个晶圆片结合的接触区。

Buried Layer - A path of low resistance for a current moving in a device. Many of these dopants are antimony and arsenic.
埋层 - 为了电路电流流动而形成的低电阻路径，搀杂剂是锑和砷。

Buried Oxide Layer (BOX) - The layer that ins*不良词语*ates between the two wafers.
氧化埋层(BOX) - 在两个晶圆片间的绝缘层。

Carrier - Valence holes and conduction electrons that are capable of carrying a charge through a solid surface in a silicon wafer.
载流子 - 晶圆片中用来传导电流的空穴或电子。

Chemical-Mechanical Polish (CMP) - A process of flattening and polishing wafers that utilizes both chemical removal and mechanical buffing. It is used during the fabrication process.
化学-机械抛光(CMP) - 平整和抛光晶圆片的工艺，采用化学移除和机械抛光两种方式。此工艺在前道工艺中使用。

Chuck Mark - A mark found on either surface of a wafer, caused by either a robotic end effector, a chuck, or a wand.
卡盘痕迹 - 在晶圆片任意表面发现的由机械手、卡盘或托盘造成的痕迹。

Cleavage Plane - A fracture plane that is preferred.
解理面 - 破裂面

Crack - A mark found on a wafer that is greater than 0.25 mm in length.
裂纹 - 长度大于0.25毫米的晶圆片表面微痕。

Crater - Visible under diffused illumination, a surface imperfection on a wafer that can be distinguished individually.
微坑 - 在扩散照明下可见的，晶圆片表面可区分的缺陷。

Conductivity (electrical) - A measurement of how easily charge carriers can flow throughout a material.
传导性（电学方面） - 一种关于载流子通过物质难易度的测量指标。
Conductivity Type - The type of charge carriers in a wafer, such as “N-type” and “P-type”.
导电类型 - 晶圆片中载流子的类型，N型和P型。

Contaminant, Partic*不良词语*ate (see light point defect)
污染微粒（参见光点缺陷）

Contamination Area - An area that contains particles that can negatively affect the characteristics of a silicon wafer.
沾污区域 - 部分晶圆片区域被颗粒沾污，造成不利特性影响。

Contamination Partic*不良词语*ate - Particles found on the surface of a silicon wafer.
沾污颗粒 - 晶圆片表面上的颗粒。

Crystal Defect - Parts of the crystal that contain vacancies and dislocations that can have an impact on a circuit’s electrical performance.
晶体缺陷 - 部分晶体包含的、会影响电路性能的空隙和层错。

Crystal Indices (see Miller indices)
晶体指数（参见米勒指数）

Depletion Layer - A region on a wafer that contains an electrical field that sweeps out charge carriers.
耗尽层 - 晶圆片上的电场区域，此区域排除载流子。

Dimple - A concave depression found on the surface of a wafer that is visible to the eye under the correct lighting conditions.
表面起伏 - 在合适的光线下通过肉眼可以发现的晶圆片表面凹陷。

Donor - A contaminate that has donated extra “free” electrons, thus making a wafer “N-Type”.
施主 - 可提供“自由”电子的搀杂物，使晶圆片呈现为N型。

Dopant - An element that contributes an electron or a hole to the conduction process, thus altering the conductivity. Dopants for silicon wafers are found in Groups III and V of the Periodic Table of the Elements.
搀杂剂 - 可以为传导过程提供电子或空穴的元素，此元素可以改变传导特性。晶圆片搀杂剂可以在元素周期表的III 和 V族元素中发现。

Doping - The process of the donation of an electron or hole to the conduction process by a dopant.
掺杂 - 把搀杂剂掺入半导体，通常通过扩散或离子注入工艺实现。

Edge Chip and Indent - An edge imperfection that is greater than 0.25 mm.
芯片边缘和缩进 - 晶片中不完整的边缘部分超过0.25毫米。

Edge Exclusion Area - The area located between the fixed quality area and the periphery of a wafer. (This varies according to the dimensions of the wafer.)
边缘排除区域 - 位于质量保证区和晶圆片外围之间的区域。（根据晶圆片的尺寸不同而有所不同。）

Edge Exclusion, Nominal (EE) - The distance between the fixed quality area and the periphery of a wafer.
名义上边缘排除(EE) - 质量保证区和晶圆片外围之间的距离。

Edge Profile - The edges of two bonded wafers that have been shaped either chemically or mechanically.
边缘轮廓 - 通过化学或机械方法连接起来的两个晶圆片边缘。

Etch - A process of chemical reactions or physical removal to rid the wafer of excess materials.
蚀刻 - 通过化学反应或物理方法去除晶圆片的多余物质。

Fixed Quality Area (FQA) - The area that is most central on a wafer surface.
质量保证区(FQA) - 晶圆片表面中央的大部分。

Flat - A section of the perimeter of a wafer that has been removed for wafer orientation purposes.
平边 - 晶圆片圆周上的一个小平面，作为晶向定位的依据。

Flat Diameter - The measurement from the center of the flat through the center of the wafer to the opposite edge of the wafer. (Perpendic*不良词语*ar to the flat)
平口直径 - 由小平面的中心通过晶圆片中心到对面边缘的直线距离。

Four-Point Probe - Test equipment used to test resistivity of wafers.
四探针 - 测量半导体晶片表面电阻的设备。

Furnace and Thermal Processes - Equipment with a temperature gauge used for processing wafers. A constant temperature is required for the process.
炉管和热处理 - 温度测量的工艺设备，具有恒定的处理温度。

Front Side - The top side of a silicon wafer. (This term is not preferred; use front surface instead.)
正面 - 晶圆片的顶部表面（此术语不推荐，建议使用“前部表面”）。

Goniometer - An instrument used in measuring angles.
角度计 - 用来测量角度的设备。

Gradient, Resistivity (not preferred; see resistivity variation)
电阻梯度（不推荐使用，参见“电阻变化”）

Groove - A scratch that was not completely polished out.
凹槽 - 没有被完全清除的擦伤。

Hand Scribe Mark - A marking that is hand scratched onto the back surface of a wafer for identification purposes.
手工印记 - 为区分不同的晶圆片而手工在背面做出的标记。

Haze - A mass concentration of surface imperfections, often giving a hazy appearance to the wafer.
雾度 - 晶圆片表面大量的缺陷，常常表现为晶圆片表面呈雾状。

Hole - Similar to a positive charge, this is caused by the absence of a valence electron.
空穴 - 和正电荷类似，是由缺少价电子引起的。

Ingot - A cylindrical solid made of polycrystalline or single crystal silicon from which wafers are cut.
晶锭 - 由多晶或单晶形成的圆柱体，晶圆片由此切割而成。

Laser Light-Scattering Event - A signal p*不良词语*se that locates surface imperfections on a wafer.
激光散射 - 由晶圆片表面缺陷引起的脉冲信号。

Lay - The main direction of surface texture on a wafer.
层 - 晶圆片表面结构的主要方向。

Light Point Defect (LPD) (Not preferred; see localized light-scatterer)
光点缺陷(LPD) （不推荐使用，参见“局部光散射”）
Lithography - The process used to transfer patterns onto wafers.
光刻 - 从掩膜到圆片转移的过程。

Localized Light-Scatterer - One feature on the surface of a wafer, such as a pit or a scratch that scatters light. It is also called a light point defect.
局部光散射 - 晶圆片表面特征，例如小坑或擦伤导致光线散射，也称为光点缺陷。

Lot - Wafers of similar sizes and characteristics placed together in a shipment.
批次 - 具有相似尺寸和特性的晶圆片一并放置在一个载片器内。

Majority Carrier - A carrier, either a hole or an electron that is dominant in a specific region, such as electrons in an N-Type area.
多数载流子 - 一种载流子，在半导体材料中起支配作用的空穴或电子，例如在N型中是电子。

Mechanical Test Wafer - A silicon wafer used for testing purposes.
机械测试晶圆片 - 用于测试的晶圆片。

Microroughness - Surface roughness with spacing between the impurities with a measurement of less than 100 μm.
微粗糙 - 小于100微米的表面粗糙部分。

Miller Indices, of a Crystallographic Plane - A system that utilizes three numbers to identify plan orientation in a crystal.
Miller索指数 - 三个整数，用于确定某个并行面。这些整数是来自相同系统的基本向量。

Minimal Conditions or Dimensions - The allowable conditions for determining whether or not a wafer is considered acceptable.
最小条件或方向 - 确定晶圆片是否合格的允许条件。

Minority Carrier - A carrier, either a hole or an electron that is not dominant in a specific region, such as electrons in a P-Type area.
少数载流子 - 在半导体材料中不起支配作用的移动电荷，在P型中是电子，在N型中是空穴。

Mound - A raised defect on the surface of a wafer measuring more than 0.25 mm.
堆垛 - 晶圆片表面超过0.25毫米的缺陷。

Notch - An indent on the edge of a wafer used for orientation purposes.
凹槽 - 晶圆片边缘上用于晶向定位的小凹槽。

Orange Peel - A roughened surface that is visible to the unaided eye.
桔皮 - 可以用肉眼看到的粗糙表面

Orthogonal Misorientation -
直角定向误差 -

Particle - A small p*不良词语*e of material found on a wafer that is not connected with it.
颗粒 - 晶圆片上的细小物质。

Particle Counting - Wafers that are used to test tools for particle contamination.
颗粒计算 - 用来测试晶圆片颗粒污染的测试工具。

Partic*不良词语*ate Contamination - Particles found on the surface of a wafer. They appear as bright points when a collineated light is shined on the wafer.
颗粒污染 - 晶圆片表面的颗粒。

Pit - A non-removable imperfection found on the surface of a wafer.
深坑 - 一种晶圆片表面无法消除的缺陷。

Point Defect - A crystal defect that is an impurity, such as a lattice vacancy or an interstitial atom.
点缺陷 - 不纯净的晶缺陷，例如格子空缺或原子空隙。

Preferential Etch -
优先蚀刻 -

Premium Wafer - A wafer that can be used for particle counting, measuring pattern resolution in the photolithography process, and metal contamination monitoring. This wafer has very strict specifications for a specific usage, but looser specifications than the prime wafer.
测试晶圆片 - 影印过程中用于颗粒计算、测量溶解度和检测金属污染的晶圆片。对于具体应用该晶圆片有严格的要求，但是要比主晶圆片要求宽松些。

Primary Orientation Flat - The longest flat found on the wafer.
主定位边 - 晶圆片上最长的定位边。

Process Test Wafer - A wafer that can be used for processes as well as area cleanliness.
加工测试晶圆片 - 用于区域清洁过程中的晶圆片。

Profilometer - A tool that is used for measuring surface topography.
表面形貌剂 - 一种用来测量晶圆片表面形貌的工具。

Resistivity (Electrical) - The amount of diffic*不良词语*ty that charged carriers have in moving throughout material.
电阻率（电学方面） - 材料反抗或对抗电荷在其中通过的一种物理特性。

Required - The minimum specifications needed by the customer when ordering wafers.
必需 - 订购晶圆片时客户必须达到的最小规格。

Roughness - The texture found on the surface of the wafer that is spaced very closely together.
粗糙度 - 晶圆片表面间隙很小的纹理。

Saw Marks - Surface irreg*不良词语*arities
锯痕 - 表面不规则。

Scan Direction - In the flatness calc*不良词语*ation, the direction of the subsites.
扫描方向 - 平整度测量中，局部平面的方向。

Scanner Site Flatness -
局部平整度扫描仪 -

Scratch - A mark that is found on the wafer surface.
擦伤 - 晶圆片表面的痕迹。

Secondary Flat - A flat that is smaller than the primary orientation flat. The position of this flat determines what type the wafer is, and also the orientation of the wafer.
第二定位边 - 比主定位边小的定位边，它的位置决定了晶圆片的类型和晶向。

Shape -
形状 -

Site - An area on the front surface of the wafer that has sides parallel and perpendic*不良词语*ar to the primary orientation flat. (This area is rectang*不良词语*ar in shape)
局部表面 - 晶圆片前面上平行或垂直于主定位边方向的区域。

Site Array - a neighboring set of sites
局部表面系列 - 一系列的相关局部表面。

Site Flatness -
局部平整 -

Slip - A defect pattern of small ridges found on the surface of the wafer.
划伤 - 晶圆片表面上的小皱造成的缺陷。

Smudge - A defect or contamination found on the wafer caused by fingerprints.
污迹 - 晶圆片上指纹造成的缺陷或污染。

Sori -
Striation - Defects or contaminations found in the shape of a helix.
条痕 - 螺纹上的缺陷或污染。

Subsite, of a Site - An area found within the site, also rectang*不良词语*ar. The center of the subsite must be located within the original site.
局部子表面 - 局部表面内的区域，也是矩形的。子站中心必须位于原始站点内部。

Surface Texture - Variations found on the real surface of the wafer that deviate from the reference surface.
表面纹理 - 晶圆片实际面与参考面的差异情况。

Test Wafer - A silicon wafer that is used in manufacturing for monitoring and testing purposes.
测试晶圆片 - 用于生产中监测和测试的晶圆片。

Thickness of Top Silicon Film - The distance found between the face of the top silicon film and the surface of the oxide layer.
顶部硅膜厚度 - 顶部硅层表面和氧化层表面间的距离。

Top Silicon Film - The layer of silicon on which semiconductor devices are placed. This is located on top of the ins*不良词语*ating layer.
顶部硅膜 - 生产半导体电路的硅层，位于绝缘层顶部。

Total Indicator Reading (TIR) - The smallest distance between planes on the surface of the wafer.
总计指示剂数(TIR) - 晶圆片表面位面间的最短距离。

Virgin Test Wafer - A wafer that has not been used in manufacturing or other processes.
原始测试晶圆片 - 还没有用于生产或其他流程中的晶圆片。

Void - The lack of any sort of bond (partic*不良词语*arly a chemical bond) at the site of bonding.
无效 - 在应该绑定的地方没有绑定（特别是化学绑定）。

Waves - Curves and contours found on the surface of the wafer that can be seen by the naked eye.
波浪 - 晶圆片表面通过肉眼能发现的弯曲和曲线。

Waviness - Widely spaced imperfections on the surface of a wafer.
波纹 - 晶圆片表面经常出现的缺陷。

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艺专门化。

下面是单晶硅和多晶硅的一点资料：
多晶硅是生产单晶硅的直接原料，是当代人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料。被称为“微电子大厦的基石”。

在太阳能利用上，单晶硅和多晶硅也发挥着巨大的作用。虽然从目前来讲，要使太阳能发电具有较大的市场，被广大的消费者接受，就必须提高太阳电池的光电转换效率，降低生产成本。从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料（包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜）。

从工业化发展来看，重心已由单晶向多晶方向发展，主要原因为；[1]可供应太阳电池的头尾料愈来愈少；[2] 对太阳电池来讲，方形基片更合算，通过浇铸法和直接凝固法所获得的多晶硅可直接获得方形材料；[3]多晶硅的生产工艺不断取得进展，全自动浇铸炉每生产周期（50小时）可生产200公斤以上的硅锭，晶粒的尺寸达到厘米级；[4]由于近十年单晶硅工艺的研究与发展很快，其中工艺也被应用于多晶硅电池的生产，例如选择腐蚀发射结、背表面场、腐蚀绒面、表面和体钝化、细金属栅电极，采用丝网印刷技术可使栅电极的宽度降低到50微米，高度达到15微米以上，快速热退火技术用于多晶硅的生产可大大缩短工艺时间，单片热工序时间可在一分钟之内完成，采用该工艺在100平方厘米的多晶硅片上作出的电池转换效率超过14％。据报道，目前在50～60微米多晶硅衬底上制作的电池效率超过16％。利用机械刻槽、丝网印刷技术在100平方厘米多晶上效率超过17％，无机械刻槽在同样面积上效率达到16％，采用埋栅结构，机械刻槽在130平方厘米的多晶上电池效率达到15.8％

单晶硅和多晶硅的区别是，当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则形成单晶硅。如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则形成多晶硅。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、电学性质等方面，多晶硅均不如单晶硅。多晶硅可作为拉制单晶硅的原料。单晶硅可算得上是世界上最纯净的物质了，一般的半导体器件要求硅的纯度六个9以上。大规模集成电路的要求更高，硅的纯度必须达到九个9。目前，人们已经能制造出纯度为十二个9 的单晶硅。单晶硅是电子计算机、自动控制系统等现代科学技术中不可缺少的基本材料。
参考资料：人教论坛

多晶硅的生产工艺主要由高纯石英（经高温焦碳还原）→工业硅（酸洗）→硅粉（加HCL）→SiHCL3（经过粗馏精馏）→高纯SiHCL3（和H2反应CVD工艺）→高纯多晶硅

多晶硅生产厂家一般配置的仪器：
气相、红外、ICP－OES、ICP－MS
ICP－OES：主要用于测试原料及过程控制。
ICP－MS：用于成品检测。
这样的配置只有西门子法的才用得着得。而且，实际上，FT-IR并不适合多晶硅。

FT-IR是用来测多晶硅中氧碳含量的,我们做多晶硅挺多的~~~~~~~~~~~

N 是英文nine的简写，就是九，几N就是指其纯度是几个九，3N就是说其纯度是99.9%,4N就是99.99%。这是化学中高纯物质的通用表示法。主要就在于对纯度的控制，最明显的就在精馏工序，电子级和太阳能级的塔高和数量相差可大了。太阳能能多晶硅纯度为小数点后6个9,电子级多晶硅小数点12个9，整个工艺流程电子级比太阳能级在原料纯度，管道清洗，提纯塔，厂房洁净度等要求都要高。

hhe6956662 · 发表于 2010-7-3 22:04:59

一些是師傅口述的我記憶的一些是網上找的

乏味 · 发表于 2010-7-5 15:53:14

挺好的，谢谢楼主。

Hu.Frank · 发表于 2010-9-30 13:38:54

楼主很实在，感谢你的辛勤付出～


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