太阳能电池湿法刻蚀工艺指导书
太阳能电池刻蚀
2、湿法刻蚀原理
通过化学反应,由滚轮的携带药液在硅片非绒面刻蚀,经过一次硅片180 ° 的旋转从而形成一个刻痕,将所处位置的PN结刻断,以达到正面与背面绝缘 的目的,同时进行选择性的刻蚀将扩散深的PN结变成一定深度的浅PN结,最 后经过HF酸槽去除扩散工序产生的磷硅玻璃层。
大致的腐蚀机制是HNO3氧化生成SiO2,HF再去除SiO2。下面为化学反应式:
PSG的影响
1、磷硅玻璃的存在使得硅片在空气中表面容易受潮,导致 电流的降低和功率的衰减。
2、死层的存在大大增加了发射区电子的复合,会导致少子 寿命的降低,进而降低了Voc和Isc。
(二)刻蚀的制作方法:
目前晶体硅太阳能电池一般采用干法和湿法两种刻蚀方法。
1、干法刻蚀原理
干法刻蚀是采用高频辉光放电反应,使反应气体激活成活性粒子,如原子或 游离基,这些活性粒子扩散到需刻蚀的部位,在那里与被刻蚀材料进行反应, 形成挥发性生成物而被去除。它的优势在于快速的刻蚀速率同时可获得良好 的物理形貌(这是各向同性反应)。
去PSG顾名思义就是去除扩散工 序产生的磷硅玻璃层。反映方程 式如下:
SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O
印
烧
刷
结
N型
电 池
组件生产线
P型 扩散后硅片P的分布
什么是PSG
意为含有P、P2O5的二氧化硅,由于在扩散过程中干氧 的通入,在硅片表面形成一层二氧化硅,在高温下POCL3与 O2形成P2O5后,部分P原子进入Si取代部分晶格上的Si原子 形成N型层,部分则留在了SiO2中形成PSG
DIwater
HF DIwater
去PSG、 疏水
烘干 硅片
常温 25℃、 常温 38℃ 22℃
湿法刻蚀工序作业指导书
保密级别C文件种类作业指导书文件编号LW-PT3-014-A0编制部门工艺技术部编制/日期修订/日期审核/日期批准/日期RENA湿法刻蚀工序作业指导书1 目的指导电池车间湿法刻蚀工序的生产操作。
2 适用范围本文件适用于90MW电池车间湿法刻蚀工序生产人员。
3 定义无4 职责和权限4.1 生产员工:若无工艺工程师许可严禁擅自对任何工艺参数进行修改与调整。
4.2 操作员4.2.1 在工艺工程师授权的情况下才能对工艺参数进行调整。
在未经工艺工程师授权时不得更改、调节、删除任何设备的工艺参数。
4.2.2 协助班组长对自己所操作机器的工艺参数进行监控,当发现工艺参数发生变化时应及时通知班组长,由班组长通知工艺工程师,或者主操作直接通知工艺工程师。
4.3 班组长4.3.1 班组长应该严格要求本组员工按工艺要求进行生产,对其操作进行监督,杜绝违反工艺规定现象出现。
4.3.2 当工艺工程师不在现场,且刻蚀后硅片的边缘电阻、边宽出现异常时对带速、流量、腐蚀温度、溶液浓度等在一定范围内进行微调。
当微调无效时,班组长应该通知工艺工程师进行调整。
4.3.3 当硅片出现异常,班组长应立即通知工艺人员。
班组长在未得到工艺工程师的授权时,不得对刻蚀工艺参数进行任何调整。
4.3.4 班组长应该配合工艺人员严格按照实验要求完成各项实验。
4.3.5 协助工艺人员对超净间的各种工艺进行监控,监督工艺质量,当发现工艺被修改时应及时通知工艺人员,由工艺人员进行确认处理。
4.3.6 实验单由班组长负责,监督本组员工如实、认真填写。
4.4 工艺工程师:4.4.1 保持超净车间的工艺稳定,保证超净车间生产的连续,当工艺出现重大波动且影响到生产质量时,应该及时采取相应的解决措施。
4.4.1.1 工艺工程师应该指导生产人员进行生产,保证生产的顺利进行;4.4.1.2 当工艺工程师对工艺进行优化时,应事先与主管工程师讨论确认方案的可行性,然后请求生产部协助,按计划进行实验;4.4.1.3 工艺人员的实验在没有成熟时不得进行大批量生产。
太阳能电池湿法刻蚀工艺指导书
设计文件名称Edge Isolation & PSG Selective Emitter工艺操作规程T-IS-026产品型号名称156×156多晶绒面电池共6页第1页1、工艺目的:通过化学反应,将硅片上下表面的PN结刻断,以达到正面与背面绝缘的目的;另外经过化学反应,刻蚀掉未被蜡覆盖的硅片表面的一定深度,做选择性发射极;最后用BDG去除inkjet 工序中的喷涂的层蜡,用KOH药液去除硅片表面的多孔硅;同时用HF去除表面的磷硅玻璃层。
2、设备及工具:Edge Isolation & PSG Selective Emitter 、电子天平、PVC手套、口罩、防护服、防护眼罩、防护套袖、橡胶手套、防酸碱胶鞋、GP Solar电阻测试仪(边缘电阻)、浓度分析仪等。
3、适用范围本工艺适用于Edge Isolation & PSG Selective Emitter。
4、职责本工艺操作规程由工艺工程师负责调试、修改、解释。
5、材料:合格的多晶硅片(INKJET后)、HF(49%,电子级,工作压力3-5bar,KOH(49%,电子级,工作压力3-5bar)、HNO3(65%,电子级,工作压力3-5bar),DI水(工作压力3-5bar)、压缩空气(工作压力6-7bar,除油,除水,除粉尘),Butyldiglycol(2一(2一丁氧乙氧基)乙醇)(BDG)(100%,电子级,工作压力3-5bar),冷却水(入水:工作压力3-4bar,最大入水温度25°C,出水工作压力:最大2bar),新鲜空气(Fresh air用于旋转器腔室)(工作压力100Pa),乙二醇(制冷机)。
6、工艺描述:6.1、工艺条件:环境温度:+ 22°C to + 24°C;环境湿度: 45 to 65 % RH at 24°C;SE作业指导书车间:电池车间编制:冯中柯审核:翟金叶审定:批准:时间: 2010-7-5序言为更好地保证湿法刻蚀的生产正常进行,稳定生产工艺,提高SE工序产品质量,进一步保证电池产品性能,特制定本作业指导书,以规范操作人员的操作,使操作和工艺控制有章可循,规范统一,同时,还为新员工的上岗培训提供教材参考。
湿法刻蚀关键工艺
湿法刻蚀关键⼯艺 摘要:太阳能电池湿刻蚀⼯艺是⼀种常⽤的化学清洗⽅法。
⽂章简单介绍了湿法刻蚀⼯艺,然后公开了⼀种光伏太阳能电池⽚及其刻蚀⽅法,详细地分析了太阳能电池湿法刻蚀⼯艺。
根据本发明的光伏太阳能电池⽚及其刻蚀⽅法,可有效降低后续的污⽔处理难度。
湿法刻蚀是⼀种常⽤的化学清洗⽅法,主要⽬的是为了将掩膜图形正确复制到涂胶硅⽚上,进⽽达到保护硅⽚特殊区域的⽬的。
从半导体制造⾏业开始初期,硅⽚制造和湿法刻蚀就紧密联系到了⼀起。
当前湿法刻蚀主要⽤于残留物去除、漂去氧化硅、⼤尺⼨图形刻蚀等⽅⾯,具有设备简单、材料选择⽐⾼,对器件损伤⼩等优点。
1湿法刻蚀⼯艺简介 湿法刻蚀⼯艺主要是利⽤液体张⼒和滚轮使硅⽚在刻蚀液液⾯上漂浮,刻蚀掉刻蚀⾯硅⽚背⾯和四周的反应,能达到背⾯抛光和周边刻蚀的效果。
利⽤湿法刻蚀清洗电池背⾯,可提升电池短路电流和开路电压,进⽽提升电池使⽤效率。
并且波长在1000~1100nm范围内,背抛光太阳能电池背⾯反射率会⽐绒⾯太阳能电池⼤,更有助于长波的利⽤率。
2太阳能刻蚀步骤 当前光伏太阳能电池⽚进⾏刻蚀时,⼀般使⽤2种或3种酸混合后实现的,多种酸混合时,其⽐例难以调试,且在后续的污⽔处理过程中,由于酸的种类多,各种酸的沸点也不⼀致,从⽽增加了回收的⼯序和成本,并且混合酸中含有硫酸,在⽣产过程中会增加安全隐患[1]。
此外,使⽤现有设备中的混合酸对硅⽚背⾯进⾏刻蚀后反射率提升幅度并不⼤,不能有效提升电池⽚的转化效率。
本研究旨在提供⼀种光伏太阳能电池⽚及其刻蚀⽅法,以解决现有技术中⽤种酸的混合物对制作光伏太阳能电池⽚的基底进⾏刻蚀⽽导致的后续污⽔处理困难、安全性不够⾼以及所得到的基底的背⾯不够光滑的问题。
为了实现上述⽬的,根据本发明的⼀个⽅⾯,提供了⼀种光伏太阳能电池⽚的刻蚀⽅法,包括以下步骤:预处理步骤,对制作光伏太阳能电池⽚的基底进⾏预处理,去除基底的背⾯的磷硅玻璃层;刻蚀步骤,将经过预处理之后的基底放⼊刻蚀槽,利⽤碱性溶液对基底的背⾯进⾏刻蚀。
太阳能刻蚀篇完整版
太阳能刻蚀篇HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】太阳能电池片科普系列——刻蚀篇来源:北极星太阳能光伏网(独家)作者:陈雪松2017/11/22 11:31:21关键词::扩散过后的下一个工序是刻蚀,由于扩散采用背靠背扩散,硅片的边缘没有遮挡也被扩散上磷(边缘导通状态),PN结的正面所收集到的光生电子会沿着边缘扩散有磷的区域流到PN结的背面,而造成短路,太阳能电池片会因此失效。
同时此短路通道等效于降低并联电阻。
另外由于在扩散过程中氧的通入,硅片表面会形成一层二氧化硅,在扩散炉高温的作用下POCl3与O2形成的P2O5,部分P原子进入Si取代部分晶格上的Si原子形成n型半导体,部分则留在了SiO2中形成PSG (磷硅玻璃)。
1、磷硅玻璃会使得电池片在空气中表面容易受潮,导致电流和功率的衰减;2、死层增加了发射区电子的复合,以致少子寿命的降低,进而降低了Voc和Isc;3、磷硅玻璃会使得PECVD后产生色差。
一、刻蚀的原理工艺流程:上片→蚀刻槽(H2SO4 HNO3 HF)→水洗→碱槽(KOH)→水洗→HF槽→水洗→下片刻蚀槽HNO3和HF的混合液体会对扩散后硅片的下表面及边缘进行腐蚀,以去除边缘的N型硅,打破硅片表面短路通路。
因此刻蚀对于液位高度的控制需要特别精确。
反应方程式:3Si + 4HNO3+18HF =3H2 [SiF6] + 4NO2 + 8H2O 去PSG磷硅玻璃的原理方程式:SiO2+4HF=SiF4+2H2OSiF4+2HF=H2[SiF6]SiO2+ 6HF=H2[SiF6]+2H2O当电池片从HF槽出来后,可观察其表面脱水情况,如果脱水效果良好,则代表磷硅玻璃已去除较干净;如果表面水珠较多,则代表磷硅玻璃未被去除干净,可添加适量HF到HF槽中。
二、刻蚀工序工艺指标管控当电池片经过刻蚀机台出来时,首先检查硅片表面,绒面是否明显斑迹,是否有药液残留。
电池湿法刻蚀工艺流程
电池湿法刻蚀工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!1. 装夹,将电池置于定制夹具中,确保电池与电解液充分接触。
2. 预处理,浸入酸性溶液中,去除表面氧化层和杂质,提高刻蚀效率。
湿法刻蚀(RENA)作业指导书
一、目的建立正确操作湿法刻蚀工序的规范,以保证刻蚀的质量及保护机器和人身安全。
二、适用范围RENA 湿法刻蚀工序的所有操作人员三、职责3.1、工艺技术人员3.1.1、负责RENA刻蚀工序生产工艺运行的正常性、稳定性。
3.1.2、负责部门内工艺运行原始资料的累积,保管,随时检查工艺运行状态,并记录异常,积极处理工艺异常。
3.1.3、负责应对RENA刻蚀设备常见、突出、重大的工艺异常,制定落实整改措施、预防措施、应急方案。
3.2、设备技术人员3.2.1、负责RENA刻蚀设备开关机、故障分析、设备维护及检修。
3.2.2、如有工艺需求,积极配合工艺人员调整设备硬件设置。
3.3、生产人员3.3.1、负责依照作业指导书要求,按标准进行生产作业,掌握正确的操作方法,确保操作安全、人身安全。
3.3.2、细心总结操作经验,发现新问题或改善建议,及时向工艺技术员汇报。
3.3.3、负责对RENA刻蚀设备进行标准、规范化操作,并配合、协助设备的日常维护工作。
四、湿法刻蚀工段标准作业流程4.1刻蚀目的4.1.1在扩散过程中,硅片表面和四周都生长一层PN结,若不去除边缘的PN结,制成的电池片因为边缘漏电而无法使用。
4.1.2扩散时硅片表面形成了一层磷硅玻璃,磷硅玻璃不导电,为了形成良好的欧姆接触,减少光的反射,在沉积减反射膜之前,必须把磷硅玻璃腐蚀掉。
4.2 生产准备4.2.1 穿上工作服,戴上PVC手套。
4.2.2 确保手套没有粘有油脂性物质,使用吸笔上下片,严禁用手直接接触硅片,在生产过程中禁止用手套接触皮肤,如接触过皮肤、头发或者是带有油脂的物品,请更换手套。
4.2.3 确认厂务配套各项目是否正常压缩空气:4.3 生产操作过程4.3.1 从扩散与去PSG的传递窗领取硅片,一次限拿两盒,并检查流程单,注意,传递窗不能两边同时打开。
4.3.2 检查界面显示,若各模块均为绿色“Ready”和绿色"in process",即表示设备进入正常生产状态,如果不在此状态,通知工艺人员进行处理。
湿法刻蚀的工艺优化实施方案解读
关于碎片率
• 设备运行初期,湿法刻蚀碎片率较高,约 为1%。经分析,碎片主要来源于以下两个 方面: 1,设备滚轮较为粗糙,各个部件磨合不够, 硅片经多次摩擦碎裂 2,设备内部气压分布不同于我们以往使用过 的设备,个别地方硅片被气流吹起导致卡 片
0.613
0.614
0.615
0.616
0.617
0.618
0.619
电压对比(V)
电流对比(A)
08 07 0 0 8 1A 07 0 0 8 1B 07 0 0 8 1C 07 0 0 8 2A 07 0 0 8 2B 07 0 0 8 2C 07 0 0 8 3A 07 0 0 8 3B 07 0 0 8 3C 07 0 0 8 4A 07 04 B 80 70 08 4C 07 0 0 8 5A 07 0 0 8 5B 07 0 0 8 5C 07 0 0 8 6A 07 0 0 8 6B 07 06 C
3: 0 15 0 :3 21 0 :4 0 19 :0 22 0 :0 0 0: 35 4: 0 17 0 :0 21 0 :2 0 1: 05 5: 00 9: 30 18 :0 0 2: 20 15 :3 22 5 :2 0
23 :5 0 4: 00
补液量调整之后腐蚀量变化(2008.06.30~2008.07.02)
• 项目实施的目的意义: 太阳电池的转化效率是衡量一个光伏企业 技术水平的重要标志,转化效率的提高也 是对硅材料相对成本的降低,湿法刻蚀的 使用能明显提高电池转换效率提高产品质 量,可大幅度增加企业的效益。
Байду номын сангаас
• 实施内容 通过湿法刻蚀的采用,进而提高并联电阻 、提升电池的短路电流、提高开路电压, 并最终达到提高电池转换效率的目的。
太阳能电池刻蚀
感应器报警
Reset复位,复位无效,报告设备处理
开机后M8温度过低报警
关闭blower 3,达到设定温度后在打开
(二)工艺常见问题及解决方法
问题点
解决方法
片子有细小滚轮印
M8模组的温度过低,片子不干。可相应的调节热风和冷风泵的功率,使模组内温度达到38℃左右。注意上热风的功率总是大于下热风的功率。
目录
刻蚀的作用及方法刻蚀的工艺设备、操作流程及常用化学品主要检测项目及标准常见问题及解决方法操作规范
一、刻蚀的作用及方法(一)太阳电池生产流程: 硅片生产线 电池生产线 组件生产线 刻蚀作为太阳能电池生产中的 N型 第三道工序其主要作用就是 去除扩散后硅片四周的N型硅, 防止漏电。 去PSG顾名思义就是去除扩散工 P型 序产生的磷硅玻璃层。反映方程 式如下: 扩散后硅片P的分布 SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O
模组气体报警
按下气体报警器的reset键,然后按下SCHMID设备的消除键,报警解除
SCHMID重新启动后刻蚀深度较低
开机之前对M2模组手动加入一定比例的酸液,然后在酸槽内加入适量的激活片,20分钟后可开机测试刻蚀深度,也可同时降低传送片子的速度、升高温度来帮助提高刻蚀深度,待刻蚀深度正常后再调节参数至正常范围。
(二)刻蚀的制作方法:目前晶体硅太阳能电池一般采用干法和湿法两种刻蚀方法。1、干法刻蚀原理 干法刻蚀是采用高频辉光放电反应,使反应气体激活成活性粒子,如原子或游离基,这些活性粒子扩散到需刻蚀的部位,在那里与被刻蚀材料进行反应,形成挥发性生成物而被去除。它的优势在于快速的刻蚀速率同时可获得良好的物理形貌(这是各向同性反应)。2、湿法刻蚀原理 通过化学反应,由滚轮的携带药液在硅片非绒面刻蚀,经过一次硅片180 °的旋转从而形成一个刻痕,将所处位置的PN结刻断,以达到正面与背面绝缘的目的,同时进行选择性的刻蚀将扩散深的PN结变成一定深度的浅PN结,最后经过HF酸槽去除扩散工序产生的磷硅玻璃层。 大致的腐蚀机制是HNO3氧化生成SiO2,HF再去除SiO2。下面为化学反应式:(水在张力的作用下吸附在硅片表面) 3Si+4HNO3+18HF 3H2SiF6+4NO+8H2O 3Si+4HNO3 3SiO2+4NO+2H2OSiO2+4HF SiF4+2H2OSiF4+2HF H2SiF6
湿法刻蚀作业指导书
承认确认作成3、 4、4.放片须对正,待稳定方可松开吸笔。
1.打开传递窗2.取片3.放片于上料台4.卸片盒放于指定位置5.不可用手直接放片,否则会引起产品隐性品质问题。
6.规格125的间距约5cm,规格156的间距约7cm。
7.吸住硅片的中间垂直往上提,沿着花篮卡槽平行推进约3/5。
8.装满片的花篮应往倾斜45°角,让硅片轻轻滑落到花篮底部。
9.如有不平行的用两母指摆平行。
5.检查硅片6.抽检测试片7.测方块电阻8.测刻蚀前重量10.硅片检查要挑不良品出来(缺角裂纹片)。
9.数据记录10.确认设备状态11.投放测试片12.测刻蚀后重量劳动防护用品:13.冷热探针测电压14.数据比对15.吸笔擦拭16.上料放片改定履历年月日改定内容12345定位置管理说明1.格式编号:HCZY 011.接扩散后硅片,注意扩散正面朝上,背面作为腐蚀面。
3.吸片应在前后1/3处离左右相等的位置。
工序目的:使用部品材料:应遵守的要点及注意事项设备名/设备编号: 2、使用夹具、 工具: 1、刻蚀机11.12.2.穿好劳保用品。
去除磷硅玻璃及边缘刻蚀页码信息:HCBZZZ030 总 2 页01湿法机操作作业指导书文书编号版 本修改日期第 1 页年 月 日 年 月 日作成日期频度样品数参考规则管理項目3.电阻5pcs/30min 规定资料及判定标准管理要点测定法△2-5改定确认承认≧30mv5pcs/30min 备 考冷热探针2.5pcs/30min减薄量电压测试仪天平作业手顺·遵守事项●作业手顺扩散硅片石英吸笔,花篮,片盒,天平,四探针测试仪,物料箱,冷热探针。
口罩,丁腈手套。
样式编号:AAAE02。
太阳能电池湿法刻蚀工艺的技术探讨
一、概述太阳能电池作为一种清洁、可再生的能源产品,已经在全球范围内得到了广泛的应用。
太阳能电池的生产过程中,刻蚀工艺是其中的重要环节之一。
湿法刻蚀是太阳能电池刻蚀工艺中的一种重要手段,它通过化学溶液对硅片表面进行分子级的刻蚀,以提高太阳能电池的电池效率。
本文将就太阳能电池湿法刻蚀工艺的技术探讨进行详细阐述。
二、湿法刻蚀工艺的原理1. 刻蚀原理湿法刻蚀是利用化学溶液对硅片表面进行腐蚀,从而达到去除不需要的部分、形成想要的结构或形貌的目的。
在太阳能电池生产中,主要是通过湿法刻蚀来去除硅片表面的氧化层和局部受损区域,以提高硅片的电池转换效率。
2. 刻蚀液的选择刻蚀液的选择在湿法刻蚀工艺中起着至关重要的作用。
一般来说,常用的刻蚀液包括氢氟酸(HF)、硝酸(HNO3)、硝酸铜(Cu(NO3)2)、氢氧化钠(NaOH)等。
不同的刻蚀液有着不同的特性和刻蚀效果,需要根据具体的生产需求来选择合适的刻蚀液。
三、湿法刻蚀工艺的优缺点1. 优点(1)刻蚀速度快:湿法刻蚀工艺可以在较短的时间内完成对硅片的刻蚀,从而提高了生产效率;(2)成本低廉:相对于干法等其他刻蚀工艺,湿法刻蚀具有成本较低的优势;(3)刻蚀均匀性好:湿法刻蚀可以实现对硅片表面的均匀刻蚀,从而确保了生产出的太阳能电池具有较高的电池转换效率。
2. 缺点(1)刻蚀液处理难度大:湿法刻蚀所产生的废液需要进行严格的处理,以防止对环境造成污染;(2)刻蚀过程中对设备要求高:湿法刻蚀的具体过程中需要严格控制温度、浓度等参数,对设备的要求较高。
四、湿法刻蚀工艺的应用领域目前,湿法刻蚀工艺在太阳能电池的生产中得到了广泛应用。
湿法刻蚀工艺也逐渐应用于半导体器件、集成电路等领域。
五、湿法刻蚀工艺的发展趋势1. 环保化随着社会对环保要求的提高,湿法刻蚀工艺的发展趋势将更加倾向于环保化。
研究和开发更加环保的刻蚀液,减少废液的排放,将成为湿法刻蚀工艺未来的发展方向。
2. 自动化在硅片刻蚀过程中,自动化设备的应用将成为未来湿法刻蚀工艺的趋势。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
设计文件名称Edge Isolation & PSG Selective Emitter工艺操作规程T-IS-026产品型号名称156×156多晶绒面电池共6页第1页1、工艺目的:通过化学反应,将硅片上下表面的PN结刻断,以达到正面与背面绝缘的目的;另外经过化学反应,刻蚀掉未被蜡覆盖的硅片表面的一定深度,做选择性发射极;最后用BDG去除inkjet 工序中的喷涂的层蜡,用KOH药液去除硅片表面的多孔硅;同时用HF去除表面的磷硅玻璃层。
2、设备及工具:Edge Isolation & PSG Selective Emitter 、电子天平、PVC手套、口罩、防护服、防护眼罩、防护套袖、橡胶手套、防酸碱胶鞋、GP Solar电阻测试仪(边缘电阻)、浓度分析仪等。
3、适用范围本工艺适用于Edge Isolation & PSG Selective Emitter。
4、职责本工艺操作规程由工艺工程师负责调试、修改、解释。
5、材料:合格的多晶硅片(INKJET后)、HF(49%,电子级,工作压力3-5bar,KOH(49%,电子级,工作压力3-5bar)、HNO3(65%,电子级,工作压力3-5bar),DI水(工作压力3-5bar)、压缩空气(工作压力6-7bar,除油,除水,除粉尘),Butyldiglycol(2一(2一丁氧乙氧基)乙醇)(BDG)(100%,电子级,工作压力3-5bar),冷却水(入水:工作压力3-4bar,最大入水温度25°C,出水工作压力:最大2bar),新鲜空气(Fresh air用于旋转器腔室)(工作压力100Pa),乙二醇(制冷机)。
6、工艺描述:6.1、工艺条件:环境温度:+ 22°C to + 24°C;环境湿度: 45 to 65 % RH at 24°C;SE作业指导书车间:电池车间编制:冯中柯审核:翟金叶审定:批准:时间: 2010-7-5序言为更好地保证湿法刻蚀的生产正常进行,稳定生产工艺,提高SE工序产品质量,进一步保证电池产品性能,特制定本作业指导书,以规范操作人员的操作,使操作和工艺控制有章可循,规范统一,同时,还为新员工的上岗培训提供教材参考。
目录为更好地保证湿法刻蚀的生产正常进行,稳定生产工艺,提高SE工序产品质量,进一步保证电池产品性能,特制定本作业指导书,以规范操作人员的操作,使操作和工艺控制有章可循,规范统一,同时,还为新员工的上岗培训提供教材参考。
(10)SE工艺操作规程1、工艺目的:通过化学反应,由滚轮的携带药液在硅片非绒面刻蚀,经过一次硅片的90°的旋转从而形成一个回形的刻痕,将所处位置的PN结刻断,以达到正面与背面绝缘的目的,同时进行选择性的刻蚀将扩散深的PN结变成一定深度的浅PN结,最后经过HF酸槽去除扩散工序产生的磷硅玻璃层。
2、设备及工具:SCHMID刻蚀机、电子天平、PVC手套、口罩、防护服、防护眼罩、防护套袖、橡胶手套、防酸碱胶鞋等。
3、适用范围本工艺适用于SCHMID刻蚀机4、职责本工艺操作规程由工艺工程师负责制订、修改、解释。
5、材料:合格的多晶硅片(INKJET后)、HF(49%,电子级,工作压力3-5bar)、KOH(49%,电子级,工作压力3-5bar)、HNO3(65%,电子级,工作压力3-5bar)、DI水(工作压力3-5bar)、压缩空气(工作压力6-7bar,除油,除水,除粉尘)Butyldiglycol 简称BDG(100%,电子级,工作压力3-5bar),冷却水(工作压力3-4bar,最大入水温度25°C),新鲜空气(用于旋转的)(工作压力100Pa)。
6、工艺描述:6.1、工艺条件:去离子水压力为4bar、压缩空气压力为6bar环境温度:25±3℃相对湿度:40%~65% ,无凝露腐蚀槽温度:10-18℃6.2、工艺原理:工艺过程中,首先用滚轮将硝酸带出将滚轮与硅片接触的背面氧化,形成氧化硅,氢氟酸与氧化硅反应生成络合物六氟硅酸(H2SiF6),刻断PN结,从而使正面与背面绝缘。
然后再将硅片完全浸入药液里,将未被inkjet工序中覆盖的深PN结刻蚀掉一定深度变成浅结。
刻蚀之后经过KOH溶液去除硅片表面的多孔硅,并将从刻蚀槽中携带的未冲洗干净的酸除去,同时去除掉inkjet工序中喷涂的墨层。
然后利用HF酸将硅片正面的磷硅玻璃去除,并能抛光硅片下边面是能与铝背场形成好的欧姆接触。
最后用DI水冲洗硅片,最后用压缩空气将硅片表面吹干。
反应方程式如下:Si+4HNO3=SiO2+4NO2SiO2+4HF=SiF4+2H2OSiF4+2HF=H2SiF66.3、工艺流程:HNO3+HF(刻蚀周边)→HNO3+HF(腐蚀掉一定深度的未被inkjet 工序覆盖的PN结)→KOH&BDG(去除硅片表面的的多孔硅和inkjet 工序中喷涂的油墨)→HF(去除硅片表面的磷硅玻璃) 。
6.4、工艺控制:(1)、主要控制点:腐蚀深度控制在3.5-7um之间(<3um为不合格),在正常生产时至少每隔2小时测量一次。
当更换药液和停产一段时间再生产时及参数不正常时,要求根据生产情况适当增加测量次数。
(2)、腐蚀槽的腐蚀速率会随着硅片清洗量的增加而改变,新换的药液反应速度可能较慢,腐蚀量小,若出现此种情况,需要降低带速,随着生产的进行,要求最少每半小时测量一次腐蚀深度,当腐蚀量稳定后,要求至少每隔一小时测量一次腐蚀深度。
调整带速要求范围:1.6-2.0/m Min,以保证腐蚀深度控制在规定范围内。
(3)、如停产时间超过2小时,经当班技术人员许可,可手动补加HNO3 5-10L 。
如腐蚀量低于要求标准,可再手动补加HF 1 L 。
(4)、当工艺方案因车间的工艺调整而发生变化时,工艺人员应当及时通知并做好相应的记录。
(5)、腐蚀槽温度保证在14±4℃,随着温度的升高,腐蚀速率会加快,以致发生腐蚀量过大现象。
所以在温度未降到工艺控制范围内时禁止生产。
7、工艺准备:7.1、工装工具准备:备齐用于工艺生产的PVC手套、口罩、防护眼罩、防护面罩、防护套袖、防护服、防酸碱手套、防酸碱胶鞋等。
7.2、设备准备:确认设备能正常运行,DI水、压缩空气等压力及流量正常。
确认设定的刻蚀工艺,碱洗工艺和HF腐蚀工艺名称及参数。
7.3、工艺洁净管理:戴口罩,操作时戴洁净PVC手套,保持室内正压,严禁随便开启门窗,以保持室内洁净度。
7.4、原材料准备:观察外观是否正常。
常见的不合格片包括含缺角、裂纹、手印、孔洞的硅片等。
8、生产操作:8.1、在工艺准备完成后,选择正确的工艺方案,使设备进入自动运行模式。
8.2、装卸载操作装卸载时操作人员务必将传感器方向(即白块方向)朝下,硅片的自动装载速度不得大于SCHMID的传输速度,以保证在SCHMID的装载区不会出现叠片现象。
卸载人员要仔细看护好硅片的传输,防止硅片有叠片,碎片,水片传入PECVD工序。
并准确记录每一道的碎片情况,如发现硅片有未风干的现象则将湿硅片挑拣出来并及时向班组长上报此情况,通过调整风刀解决此问题。
8.3、注意事项(1)装载人员务必将扩散后表面不合格硅片在进入设备主体前挑出,卸载人员务必将碎片,水片以及能表面不合格挑出,并按车间要求分类统计包装入库。
(2)生产中的操作必须带手套,佩带口罩,并经常更换手套,保证生产的清洁。
(3)要随时注意硅片在设备内的传输状况,以免发生大量卡片现象。
如在腐蚀槽发生卡片,可用耐酸工具对其进行疏导。
情况严重时要立即进行停机操作,将酸液排到TANK中,穿好整套防护装备,手动取出卡片。
(4)除设备维护,更换药液,使用DI-水喷枪时,严禁将水流入药液槽。
(5)工艺过程中:定时检查设备运行情况,传输速度、气体流量等参数以及各槽液位情况。
(6)完工后详细填写完工转交单,要求字迹工整、各处信息准确无误,与硅片一同转入PECVD工序。
表面合格的硅片才可转入下工序。
9、测试及检查:9.1、新换HF/HNO3槽药液后,需等到槽温实际值降到设定值时方可进行投片生产。
9.2、批量投入生产前需先投入称重片,以观测实际腐蚀深度。
由于新换药液的腐蚀速度较慢,因此可以将传输速度降低。
当工艺稳定后,每2个小时需进行一次腐蚀量的测量。
具体测量方式如下:先利用电子天平称量5片(5片)腐蚀前硅片的重量,将此重量按顺序填写在工序腐蚀深度记录表中,同时记录好日期、班次、称重时间、腐蚀温度、传输速度,并按照顺序装片投入腐蚀槽运行工艺。
刻蚀后按照顺序取出此称重硅片,再称量腐蚀后硅片的重量,填入表格,利用电子表格的公式直接求出腐蚀深度值。
注:前后两次称重前都要将电子天平置零,两次称量过程中不要移动天平位置。
硅片的单面腐蚀深度平均值为 3.5-7um,如果超出范围应当立即通知当班工艺人员进行调整。
9.3、若预计设备1小时以上不投产,必须将HF/HNO3槽里的药液排至Prep.tank里,以保证药液浓度的不变。
9.4、SCHMID的维护周期为:五道设备:200万片。
湿法刻蚀机的维护更换HF/HNO3槽药液后,需要在“腐蚀深度记录表”中认真填写更换时间、更换班组。
9.5、硅片表面无可见污物、水印、指印、崩边、缺角等缺陷方可转下。
10、安全操作:10.1、员工上岗前必须经过专业培训,并进行安全教育要严格按照本工序设备安全操作规程和工艺操作规程进行作业。
10.2、熟悉生产中所用的化学药品危险性及当不慎接触到药液时的处理方法。
10.3、硅片的装卸应该在10000级的洁净环境中进行,注意保持室内洁净度,进出时随手关门。
10.5、更换化学药品时须由专人负责,两人同时进行作业,穿好防护服,戴好防护眼罩、防酸碱套袖和手套,小心处理,换好药液后及时填写化学药品更换记录。
10.6、洗眼器附近不可堆放物品;设备内部或周围严禁接触和堆放易燃易爆等危险品。
10.7、在机器运行过程中任何人不得将头、手伸入工作腔体,以免发生危险。
10.8、工作时一定要有专人看守,工作交接时,下班组要向上班组询问设备运行状况。
10.9、为防止硅片沾污,刻蚀后的硅片应尽快转到PECVD工序镀膜。