原料、 辅料
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0.01—1Ω.cm。由于掺入杂质量少而用杂质元素与硅的合金即母合金作掺杂剂，常用的母合金掺杂剂实际上是电阻率
0.01—
0.002Ω.cm的硅单晶或硅多晶掺杂剂，经过严格分类分档，切成
0.5—1㎜的薄片，腐蚀清洗烘干使用。
C xx坩埚
石英坩埚是单晶制备过程中熔硅的容器。目前广泛采用电弧法不透明坩埚，分真空坩埚、真空＋涂层，涂层埚等拉制太阳能级单晶采用真空坩埚＋涂钡较好，其内壁有3－4㎜的透明层，耐蚀强度好，一般在72小时左右。操作者在使用前应对坩埚进行检验，要求厚薄均匀一致、内壁光滑、无气泡、无黑点、无生料点、无色斑、污染、析晶，无可剥落的颗粒，口部不得有缺口裂纹。否则不能投入使用。
一
1.原料
生产直拉单晶硅用的主要原料是高纯多晶硅.生产太阳能级单晶硅,人们寻求低成本,大量利用了多晶硅生产中的下脚料,事故料.如:
碳头料,硅芯料,检验料,事故料及各种碎料,杂料等；利用单晶生产过程中的直拉头尾料,边皮料.埚底料,区域头尾料；利用切片、研磨、抛光加工过程中的边角废片；利用电路生产过程中的废片,电池废片等.这些原料经过挑选分检、清洁处理，都可以生产出优质的太阳能级单晶.
多晶硅目前大多是免洗料,若原来未清洗或由于各种原因造成沾污的必须重新清洁处理.
B碳头多晶:
Primary carbon beater(polysilicon content is over 70%)含碳多晶(Polysilicon with carbon)
须用硫酸,磷酸混合酸湿法除碳,分选检查除碳质量,不干净的重新除碳处理。碳处理干净后再进行清洁处理.
1×1016一级
1..5×1012(0.09ppba)
≥3000
2×1016二级
3×1013三级
7.5×1013（
0.6ppba)（
1.5ppba)≥150
6.2×1012(0.12ppba)
≥2000
5×1016≥60
1.1×1013(
0.22ppba)≥1000基硼含量
酸洗除去表面银栅,再碱洗除去扩散层(15µ)
A-E原材料
多晶硅HF:
HN03
1:3～6腐蚀液浸没多晶,搅拌时不外露，冒出大量棕黄色NO
2，纯水冲洗、超声、浸泡水质>1MΩ.cm以上。
回炉料埚底料1:3～5
籽晶
母合金1:3～6
1:3～6
f-H类原料.由于硅片较薄一般先用碱液洗，再用HF浸泡除氧化物，用HCl浸泡除金属杂质，纯水冲洗、超声、浸泡水质>1MΩ.cm即可,
10、>10Ω.cm. N型>10Ω.cm,>30Ω.cm进行分档,标注清楚,分类用氢氟酸浸泡(1天—5天)除去石英,再腐蚀清洁处理.
F其他杂料Cother serabs
1.检测陪片.monocrystalline test wafer
2.切片料头废片cut wafer scraps
3.研磨废片capped wafer scraps
对真空系统须严格检查，空炉真空度≤3Pa。带系统〈5Pa，漏气率≤
0.33Pa/分。抽气速率要符合要求，一般15分钟真空度应能达到5Pa，检查时要连同氩气充气系统一起检查即关闭单晶炉充气系统前总阀，带系统一起抽真空，抽空过程浮子不飘动。设备对中，水平都已调整完好，这才具备了开炉条件。
A.多晶硅:
Polysilicon
结晶致密,金属光泽好;端面颜色一致,没有明显的温度圈或氧化夹层属合格品,否则属等外品或事故料.
GB12963-91硅多晶分级技术标准
等级
基磷含量
at/cm3≤基磷电阻率
Ωcm优级
9.0×1012
0.18ppba)
≥500
2.5×1012(0.05ppba)
≥5000
C事故料、硅芯料、检验料各种杂多晶料。先进行挑选，除去杂物，再用碱性清洗液作去油处理后腐蚀清洁处理.
D xx(单晶)头尾料,边皮料:
Top end and tail end of monocrystalline silicon(CZ-si)
区域(单晶)头尾料:
Top end and tail end of fcoating zone method(FZ-si)
4.抛光废片polisl wafer scraps
切磨加工过程中的废片须先用碱液清洗除去油污.
上述各种料都要按P型1—5 5—10 >10Ω.cmN型>10Ω.cm>30Ω.cm进行型号,电阻率分档分选后，再作腐蚀清洁处理.G电路废片Ic wafer scraps
IC类别
MOS材料型号晶向
P <100>电阻率
常用化学试剂分化学纯(CP)、分析纯(AR)、优级纯(GR)、光谱纯(SR)、电子纯(EI)等.一般NaOH,H
2SO
4,H
2PO
4,HF(泡xx)可用xx.H
F、HNO
3、HCl须用优级纯以上级.纯水水质>18MΩ.cm
I辅料
A籽晶:
常用
(111),
(100)两种晶向.
一般尺寸有10×10×150㎜φ12.7×150㎜等多种
这类原料技术指标要求：
P型≥1,0Ω.cm. N型≥10Ω.cm.碳含量≤2ppma.均可用来生产太阳能级单晶。使用前也须先分P型N型再按1—5Ω.cm、5—10Ω.cm、>10Ω.cm分档后腐蚀清洁处理。
E xx埚底料:
Potsilicon
先去除不带料石英片,进行P型N型分选,再按P型1—
5、5—
8—15
20—80
CMOS
双极N,P
P <100>
<111>4—15
8—15品片种类CZ
EPW
CZ-PW EPW CZ-PW作埋层后作EPW CCD P <100>15—25MCZPW高档用EPW EPW为外延片,CZ—PW为抛光片
外延片一般衬底材料是在重掺sb重掺AS等.这种废片不能用来拉单晶.其他电路废片可以用。电路废片打磨后应检测电阻率,低的是外延衬底,电阻率高是CZ－PW;可以用研磨,喷莎,清洗等发法除去电路层后再清洁处理.–PW H电池废片
at/cm3≤基硼电阻率
Ωcm
碳浓度≤
at/cm3（0.2ppma）（
0.4ppma）（1ppma）
一级品以上用于生产电路级(IC)单晶.二级以上用于生产分立元件级单晶.三级品用于生产太阳能级单晶。目前正在讨论的太阳能级多晶硅标准基磷电阻率≥30Ωcm,基硼电阻率≥100Ωcm.碳浓度≤5×1016at/cm3
.甩干后放入红外烘箱中烘干,注意不锈钢烘盘应垫四氟塑料薄板,原料不能接触金属物件.烘干温度100℃-180℃。烘干后,塑料袋封装.若存放时间过长，须重新冲洗烘干.
化学方程式:
Si＋4HNO
3＋6HF=H
2(SiF6)＋4NO
2↑＋4H
2O
Si+2NaOH+H
2O=Na
2SiO
3+2H
2↑
(NaOH浓度,20℅左右)
检查时一定要注意高纯，不能用手直接接触坩埚。
D氩气
拉制硅单晶所使用的氩气纯度应该在
99.999%以上，特别是氧含量应≤1PP㎜；水含量≤2mg/m
3即相当于零点-70℃以上。
二设备准备
对直拉单晶炉进行全面检查，各部分冷却水畅通，加热控温系统进行正常。对调速部分上下轴升降和旋转进行测试，要使实际转速升速和指示值完全一致。设备水平和对中要调好防止软轴旋转时摆动
要求籽晶的导电类型应与产品型号一致，电阻率大于或等于产品电阻率。
加工籽晶应严格进行定向切割，购买籽晶应进行型号、电阻率、晶向、晶向偏差检验检测，用X光定向仪检测晶向偏差应小于15ˊ。
单晶工在拉制单晶时，放大过程根据棱线的分叉和合拢一致性判定晶向偏差，过大容易掉苞。
B母合金（掺杂剂）
拉制一定型号、电阻率的硅单晶，要选用适当的掺杂剂。N型单晶当用5族元素，磷、砷、锑作掺杂剂，P型单晶常用硼作掺杂剂。拉制电阻率很低的单晶俗称重掺杂单晶（ρ～10-3Ω.cm）一般用纯元素掺杂，拉高阻单晶（电阻率﹥25Ω.cm），中阻单晶1－25Ω.cm，低阻单晶
0.01—
0.002Ω.cm的硅单晶或硅多晶掺杂剂，经过严格分类分档，切成
0.5—1㎜的薄片，腐蚀清洗烘干使用。
C xx坩埚
石英坩埚是单晶制备过程中熔硅的容器。目前广泛采用电弧法不透明坩埚，分真空坩埚、真空＋涂层，涂层埚等拉制太阳能级单晶采用真空坩埚＋涂钡较好，其内壁有3－4㎜的透明层，耐蚀强度好，一般在72小时左右。操作者在使用前应对坩埚进行检验，要求厚薄均匀一致、内壁光滑、无气泡、无黑点、无生料点、无色斑、污染、析晶，无可剥落的颗粒，口部不得有缺口裂纹。否则不能投入使用。
一
1.原料
生产直拉单晶硅用的主要原料是高纯多晶硅.生产太阳能级单晶硅,人们寻求低成本,大量利用了多晶硅生产中的下脚料,事故料.如:
碳头料,硅芯料,检验料,事故料及各种碎料,杂料等；利用单晶生产过程中的直拉头尾料,边皮料.埚底料,区域头尾料；利用切片、研磨、抛光加工过程中的边角废片；利用电路生产过程中的废片,电池废片等.这些原料经过挑选分检、清洁处理，都可以生产出优质的太阳能级单晶.
多晶硅目前大多是免洗料,若原来未清洗或由于各种原因造成沾污的必须重新清洁处理.
B碳头多晶:
Primary carbon beater(polysilicon content is over 70%)含碳多晶(Polysilicon with carbon)
须用硫酸,磷酸混合酸湿法除碳,分选检查除碳质量,不干净的重新除碳处理。碳处理干净后再进行清洁处理.
1×1016一级
1..5×1012(0.09ppba)
≥3000
2×1016二级
3×1013三级
7.5×1013（
0.6ppba)（
1.5ppba)≥150
6.2×1012(0.12ppba)
≥2000
5×1016≥60
1.1×1013(
0.22ppba)≥1000基硼含量
酸洗除去表面银栅,再碱洗除去扩散层(15µ)
A-E原材料
多晶硅HF:
HN03
1:3～6腐蚀液浸没多晶,搅拌时不外露，冒出大量棕黄色NO
2，纯水冲洗、超声、浸泡水质>1MΩ.cm以上。
回炉料埚底料1:3～5
籽晶
母合金1:3～6
1:3～6
f-H类原料.由于硅片较薄一般先用碱液洗，再用HF浸泡除氧化物，用HCl浸泡除金属杂质，纯水冲洗、超声、浸泡水质>1MΩ.cm即可,
10、>10Ω.cm. N型>10Ω.cm,>30Ω.cm进行分档,标注清楚,分类用氢氟酸浸泡(1天—5天)除去石英,再腐蚀清洁处理.
F其他杂料Cother serabs
1.检测陪片.monocrystalline test wafer
2.切片料头废片cut wafer scraps
3.研磨废片capped wafer scraps
对真空系统须严格检查，空炉真空度≤3Pa。带系统〈5Pa，漏气率≤
0.33Pa/分。抽气速率要符合要求，一般15分钟真空度应能达到5Pa，检查时要连同氩气充气系统一起检查即关闭单晶炉充气系统前总阀，带系统一起抽真空，抽空过程浮子不飘动。设备对中，水平都已调整完好，这才具备了开炉条件。
A.多晶硅:
Polysilicon
结晶致密,金属光泽好;端面颜色一致,没有明显的温度圈或氧化夹层属合格品,否则属等外品或事故料.
GB12963-91硅多晶分级技术标准
等级
基磷含量
at/cm3≤基磷电阻率
Ωcm优级
9.0×1012
0.18ppba)
≥500
2.5×1012(0.05ppba)
≥5000
C事故料、硅芯料、检验料各种杂多晶料。先进行挑选，除去杂物，再用碱性清洗液作去油处理后腐蚀清洁处理.
D xx(单晶)头尾料,边皮料:
Top end and tail end of monocrystalline silicon(CZ-si)
区域(单晶)头尾料:
Top end and tail end of fcoating zone method(FZ-si)
4.抛光废片polisl wafer scraps
切磨加工过程中的废片须先用碱液清洗除去油污.
上述各种料都要按P型1—5 5—10 >10Ω.cmN型>10Ω.cm>30Ω.cm进行型号,电阻率分档分选后，再作腐蚀清洁处理.G电路废片Ic wafer scraps
IC类别
MOS材料型号晶向
P <100>电阻率
常用化学试剂分化学纯(CP)、分析纯(AR)、优级纯(GR)、光谱纯(SR)、电子纯(EI)等.一般NaOH,H
2SO
4,H
2PO
4,HF(泡xx)可用xx.H
F、HNO
3、HCl须用优级纯以上级.纯水水质>18MΩ.cm
I辅料
A籽晶:
常用
(111),
(100)两种晶向.
一般尺寸有10×10×150㎜φ12.7×150㎜等多种
这类原料技术指标要求：
P型≥1,0Ω.cm. N型≥10Ω.cm.碳含量≤2ppma.均可用来生产太阳能级单晶。使用前也须先分P型N型再按1—5Ω.cm、5—10Ω.cm、>10Ω.cm分档后腐蚀清洁处理。
E xx埚底料:
Potsilicon
先去除不带料石英片,进行P型N型分选,再按P型1—
5、5—
8—15
20—80
CMOS
双极N,P
P <100>
<111>4—15
8—15品片种类CZ
EPW
CZ-PW EPW CZ-PW作埋层后作EPW CCD P <100>15—25MCZPW高档用EPW EPW为外延片,CZ—PW为抛光片
外延片一般衬底材料是在重掺sb重掺AS等.这种废片不能用来拉单晶.其他电路废片可以用。电路废片打磨后应检测电阻率,低的是外延衬底,电阻率高是CZ－PW;可以用研磨,喷莎,清洗等发法除去电路层后再清洁处理.–PW H电池废片
at/cm3≤基硼电阻率
Ωcm
碳浓度≤
at/cm3（0.2ppma）（
0.4ppma）（1ppma）
一级品以上用于生产电路级(IC)单晶.二级以上用于生产分立元件级单晶.三级品用于生产太阳能级单晶。目前正在讨论的太阳能级多晶硅标准基磷电阻率≥30Ωcm,基硼电阻率≥100Ωcm.碳浓度≤5×1016at/cm3
.甩干后放入红外烘箱中烘干,注意不锈钢烘盘应垫四氟塑料薄板,原料不能接触金属物件.烘干温度100℃-180℃。烘干后,塑料袋封装.若存放时间过长，须重新冲洗烘干.
化学方程式:
Si＋4HNO
3＋6HF=H
2(SiF6)＋4NO
2↑＋4H
2O
Si+2NaOH+H
2O=Na
2SiO
3+2H
2↑
(NaOH浓度,20℅左右)
检查时一定要注意高纯，不能用手直接接触坩埚。
D氩气
拉制硅单晶所使用的氩气纯度应该在
99.999%以上，特别是氧含量应≤1PP㎜；水含量≤2mg/m
3即相当于零点-70℃以上。
二设备准备
对直拉单晶炉进行全面检查，各部分冷却水畅通，加热控温系统进行正常。对调速部分上下轴升降和旋转进行测试，要使实际转速升速和指示值完全一致。设备水平和对中要调好防止软轴旋转时摆动
要求籽晶的导电类型应与产品型号一致，电阻率大于或等于产品电阻率。
加工籽晶应严格进行定向切割，购买籽晶应进行型号、电阻率、晶向、晶向偏差检验检测，用X光定向仪检测晶向偏差应小于15ˊ。
单晶工在拉制单晶时，放大过程根据棱线的分叉和合拢一致性判定晶向偏差，过大容易掉苞。
B母合金（掺杂剂）
拉制一定型号、电阻率的硅单晶，要选用适当的掺杂剂。N型单晶当用5族元素，磷、砷、锑作掺杂剂，P型单晶常用硼作掺杂剂。拉制电阻率很低的单晶俗称重掺杂单晶（ρ～10-3Ω.cm）一般用纯元素掺杂，拉高阻单晶（电阻率﹥25Ω.cm），中阻单晶1－25Ω.cm，低阻单晶