２００１年６月１４日　署税发［２００１］２５２号 　　现将《单晶硅棒、单晶硅片加工贸易单耗标准（ＨＤＢ／ＹＤ００３- ２０００）》印发你们，自２００１年８月１日起实施，本标准实施后，和地外经贸 主管部门应严格按本标准审批贸易合同（包括结转深加工），各地海关应严格按本标 准进行备案、核销，２００１年８月１日前，仍按原标准审批、备案、核销加工贸易 合同。 附件：《单晶硅棒、单晶硅片加工贸易单耗标准（ＨＤＢ／ＹＤ００３-２０００）》 及编制说明 附件一：单晶硅棒、单晶硅片加工贸易单耗标准 （商品编号：２８０４６１１０、３８１８００１１） 　　１范围 　　本标准规定了以多晶硅（商品编号２８０４６１９０）为主要原料加工制成４英 寸、５英寸单晶硅棒（商品编号２８０４６１１０）和单晶硅片（商品编号３８１８ ００１１）的加工贸易单耗标准。 　　本标准适用于海关和外经贸部门对用多晶硅浦品编号２８０４６１９０）加工生 产单晶硅棒（商品编号２８０４６１１０）、单晶硅片（商品编号３８１８００１ １）的加工贸易企业进行加工贸易单耗备案，审批和核销管理。 　　２定义 　　本标准采用以下定义： 　　多晶硅加工单晶硅棒单耗指：在正常生产条件下，加工生产每公斤单晶硅棒所耗 用多晶硅质量（ｋｇ）。（包括净耗和工艺损耗） 　　单晶硅律加工单晶硅片净耗指：在正常生产条件下，物化在每千片单晶硅片中单 晶硅棒的质量（ｋｇ）。 　　多晶硅加工单晶硅棒损耗率（％）：单晶硅棒在正常加工过程中，因生产工艺所 必需但不能物化在成品中的多晶硅耗用量占多晶硅投入量的百分比。 　　单晶硅棒加工单晶硅片损耗率（％）：单晶硅片在正常加工过程中，因生产工艺 所必需但不能物化在成品中的单晶硅棒耗用量占单晶硅棒投入量的百分比。 　　３ 单、损耗标准 　　３．１原料的品质规格 　　原料品质为免洗料，符合相关国内或国际行业技术标准规定及合同对产品质级的 认定。 　　３．２成品的品质规格 　　单晶硅棒品质规格：该单耗标准对原料适用于相关 ＧＢ／Ｔ１２９６２－ １９９６国家标准及合同对单晶硅律质级的认定。 　　单晶硅抛光片品质规格：该单耗标准适用于相关ＧＢ／Ｔ１２９６４-１９９６ 国家标准及合同对单晶硅抛光片质级的认定。 　　３．３单、损耗标准 　　３．３．１多晶硅--单晶硅棒 　　序号 成品名称 成品单位 商品编号 成品规格 原料名称 原料单位 商品编号 单 耗标准（ｋｇ） 损耗率（％） 　　单晶硅棒 ｋｇ ２８０４６１１０ ４英寸 多晶硅 ｋｇ １．８３ ４５．３ 　　单晶硅棒 ｋｇ ２８０４６１１０ ５英寸 多晶硅 ｋｇ １．７８ ４３．８ 　　３．３．２单晶硅棒＿单晶硅抛光片 　　序号 成品名称 成品单位 商品编号 成品规格 原料名称 原料单位 商品编号 净 耗标准（ｋｇ） 损耗率（％） 　　ＩＣ级单晶 千片 ３８１８００１１ ４英寸 单晶 kg 28046110 10.224 57.4 　　硅抛光片 ５２５um 硅棒 　　ＩＣ级单晶 千片 ３８１８００１１ 5英寸 单晶 kg 28046110 １８.６１９５６． ７ 　　硅抛光片６２５um 硅棒 　　注：１、可利用制成低档次硅产品的掺埚底料、头尾料，应按边角料征税。 　　２、用线切割机，损耗较小。 附件二：单晶硅棒、单晶硅片加工贸易单耗标准编制说明 　　１ 任务来源 　　为加强加工贸易单耗管理，规范和完善海关和外经贸管理部门对单耗审批、备案、 核销，落实国务院关于加强对加工贸易管理的政策措施，打击伪报单耗的不法行为， 促进加工贸易的健康发展，根据加工贸易单耗标准制定工作联络小组工作计划，制定 单晶硅棒、单晶硅片加工贸易单耗标准。 　　本标准由海关总署关税征管司委托上海海关负责起草制定。由海关总署关税征管 司、国家经贸委外经司和国家信息产业部组织相关工业协会及企业的工艺、技术专家 和有关海关加工贸易保税专业技术人员进行审定。 　　２ 制定单耗标准的原则 　　单耗标准的制定原则是以国家标准、行业标准或该类加工企业平均水平为基础， 贯彻国家有关产业和外贸政策，符合我国加工贸易生产实际，有利于加工贸易企业技 术进步和公平竞争，便于海关有效监管和相关单耗数据信息的使用和维护。 　　３ 编制过程 　　根据现阶段生产单晶硅棒、单晶硅片加工工艺和主要加工企业的生产技术水平， 结合国内外同行业加工贸易生产实际，制定本单耗标准。 　　３．１技术论证及适用范围 　　（１）成品和主要原料的商品知识 　　单质硅有无定形及晶体两种。无定形硅为灰黑色或栗色粉末，更常见的是无定形 块状，它们是热和电的不良导体、质硬，主要用于冶金工业（例如铁合金及铝合金的 生产）及制造硅化物。晶体硅是银灰色，有金属光泽的晶体，能导电（但导电率不及 金属）故又称为金属硅。高纯度的金属硅（≥９９．９９％）是生产半导体的材料， 也是电子工业的基础材料。掺杂有微量硼、磷等元素的单晶硅可用于制造二极管、晶 体管及其他半导体器件。 　　由于半导体技术不断向高集成度，高性能，低成本和系统化方向发展，半导体在 国民经济各领域中的应用更加广泛。单晶硅片按使用性质可分为两大类：生产用硅片； 测试用硅片。 　　半导体元件所使用的单晶硅片系采用多晶硅原料再经由单晶生长技术所生产出来 的。多晶硅所使用的原材料来自硅砂（二氧化硅）。目前商业化的多晶硅依外观可分 为块状多晶与粒状多晶。 　　多晶硅的品质规格： 　　多晶硅按外形可分为块状多晶硅和棒状多晶硅；等级分为一、二、三级免洗料。 　　多晶硅的检测。 　　主要检测参数为电阻率、碳浓度、Ｎ型少数载流子寿命；外形主要是块状的大小 程度；结构方面要求无氧化夹层；表面需要经过酸腐蚀，结构需致密、平整，多晶硅 的外观应无色斑、变色，无可见的污染物。对于特殊要求的，还需要进行体内金属杂 质含量的检测。 　　单晶硅棒品质规格： 　　单晶硅棒的主要技术参数 　　型号 Ｐ型或Ｎ型 　　晶向 〈１１１＞＜１００＞ 　　电阻率 ０．０００１ｏｈｍ．ｃｍ-１００ｏｈｍ．ｃｍ 　　电阻率均匀性 ＜２５％ 　　位错密度 无位错 　　ＯＩＳＦ密度 ＜５００ｃｍ２ 　　氧含量 根据客户要求 　　碳含量 ＜ｌｐｐｍａ 　　主参考面取向宽度 根据客户要求 　　其中电阻率、ＯＩＳＦ密度、以及碳含量是衡量单晶硅棒等级的关键参数。这些 参数在单晶 　　成型后即定型，无法在此后的加工中进行改变。 　　测试方法： 　　电阻率：用四探针法。 　　ＯＩＳＦ密度：利用氧化诱生法在高温、高洁净的炉管中氧化，再经过腐蚀后观 察其密度进行报数。 　　碳含量：利用红外分光光度计进行检测。 　　单晶硅抛光片品质规格： 　　单晶硅抛光片的物理性能参数同硅单晶技术参数 　　厚度（Ｔ） ２００-１２００ｕm 　　总厚度变化（ＴＴＶ） ＜１０ｕm 　　弯曲度（ＢＯＷ） <３５ｕｍ 　　翘曲度（ＷＡＲＰ） ＜３５ｕm 　　单晶硅抛光片的表面质量：正面要求无划道、无蚀坑、无雾、无区域沾污、无崩 边、无裂缝、无凹坑、无沟、无小丘、无刀痕等。背面要求无区域沾污、无崩边、无 裂缝、无刀痕。 　　（２）加工工艺知识 　　多晶硅加工成单晶硅律： 　　多晶硅长晶法即长成单晶硅棒法有二种： 　　ＣＺ（Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ）法 　　ＦＺ（Ｆｌｏａｔ-Ｚｏｎｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）法 　　目前超过９８％的电子元件材料全部使用单晶硅。其中用ＣＺ法占了约８５％， 其他部份则是由浮融法ＦＺ生长法。ＣＺ法生长出的单晶硅，用在生产低功率的集成 电路元件。而ＦＺ法生长出的单晶硅则主要用在高功率的电子元件。ＣＺ法所以比Ｆ Ｚ法更普遍被半导体工业采用，主要在于它的高氧含量提供了晶片强化的优点。另外 一个原因是ＣＺ法比ＦＺ法更容易生产出大尺寸的单晶硅棒。 　　目前国内主要采用ＣＺ法 　　ＣＺ法主要设备：ＣＺ生长炉 　　ＣＺ法生长炉的组成元件可分成四部分 　　（１）炉体：包括石英树损，石墨治涡，加热及绝热元件，炉壁 　　（２）晶棒及坩场拉升旋转机构：包括籽晶夹头，吊线及拉升旋转元件 　　（３）气氛压力控制：包括气体流量控制，真空系统及压力控制阀 　　（４）控制系统：包括侦测感应器及电脑控制系统 　　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）Ｄ０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：加完多晶硅原料子石英烟内后，长晶炉必须关闭并拍成真空后充入 高纯氮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（１ ４２０ＣＯ）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 力将使得晶棒出现位错与滑移线。于是为了避免此问题的发生，必须将晶棒的直径慢 慢缩小，直到成一尖点而与液面分开。这一过程称之为尾部生长。长完的晶律被升至 上炉室冷却一段时间后取出，即完成一次生长周期。 　　单晶硅棒加工成单晶硅抛光硅片 　　加工流程： 　　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律的电阻率含氧量。 　　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，用以单晶硅律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进修整成圆弧形，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（ＨＮＯ ３），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ｌｕｍ以下 　　主要原料：抛光液由具有ＳＩＯ。的微细悬硅酸胶及 ＮａＯＨ（或 ＫＯＨ或 ＮＨ刀Ｈ）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，ＮＨ４ＯＨ，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律过程中：如产生损耗是重掺朗底料、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涡底料、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）放入石英树掩内溶化而成的料。 　　重掺料主要用于生产低电阻率（电阻率＜００１１欧姆／厘米）的硅片。 　　损耗：单晶拉制完毕后的蚂底料约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０．７％ ０．８％ 　　合计损耗１３．０６％ １０．６３％ 　　此外，由于单晶硅的电阻率范围、电阻率均匀性、杂质种类、缺陷状态等参数在 不同客户的要求下，都会对成品的实收率有影响，即使是同一规格的产品，不同厂家 生产该产品的合格率也会不同。一般来讲，由于晶体质量原因造成的损耗率为 ７．５％。 　　从多晶硅--单晶硅棒总损耗率：４英寸约为４５．３％ 　　５英寸约为４３．８％ 　　Ｂ、单晶硅棒--单晶硅抛光片 　　单晶硅棒加工成单晶硅抛光片过程中损耗主要在切片工序，如采用内园切割机在 切割过程中由于刀片的研磨及切片过程中刀片的摆动造成。此间的损耗约３４％－ ３５％。如采用线切割机则损耗较小。 　　例： 　　４英寸５英寸 　　切片刀厚 ３１０＋２５ ３８０＋２５ 　　硅片厚度 ６５０ ７５０ 　　损耗率 ３４％ ３５％ 　　其他工序的净损耗从切片到最终抛光，此间损耗约１６．６７％-１９．２３％。 　　例： 　　４英寸 ５英寸 　　切片厚度６５０ ７５０ 　　抛光厚度 ５２５ ６２５ 　　损耗率 １９．２３％ １６．６７％ 　　从单晶硅捧到抛光片的损耗还包括切片过程中的崩边、裂缝，磨片过程中的碎片 和缺口，碱腐蚀过程中的沾污、花斑，抛光等过程中的碎片划伤造成的损耗，具体如 下：切片５％、倒角１％、磨片５％、腐蚀２％、退火２％、抛光５％、清洗２％， 此间损耗率约２０％ 　　从单晶硅棒--单晶硅抛光片的总损耗率：４英寸约为５７．４％ 　　５英寸约为５６．７％ (5)