太阳能电池-湿法刻蚀工艺指导书
光伏湿法工艺
光伏湿法工艺
光伏厂湿法指的是,在太阳能电池制造过程中使用液氟化学干法去除硅片表面的氧化层,然后使用湿法在硅片表面形成均匀细腻的氧化硅膜,以提高太阳能电池的光电转换效率。
光伏厂湿法工艺主要包括硅片清洗、氟化蚀、去蚀、氧化等环节。
一、光伏厂湿法工艺流程
1. 硅片清洗:将硅片放入特制的清洗槽中,浸泡在去离子水中,去除表面污物和杂质。
2. 氟化蚀:将清洗后的硅片放入液氟中,通过化学反应腐蚀去除硅片表面的氧化层,同时将暴露的硅晶体表面包覆一层厚约20nm的氟化硅膜。
3. 去蚀:将氟化后的硅片放入去蚀槽中,通过化学反应去除硅片表面的剩余氟化硅膜和残留的氧化层。
4. 氧化:将去蚀后的硅片置于高温下进行热氧化,在硅片表面形成10 ~ 20 nm 厚度的氧化硅薄膜,以增加太阳能电池的光电转换效率。
二、光伏厂湿法工艺的优势
光伏厂湿法工艺具有以下优势:
1. 环保:相对于其他加工方式,湿法工艺中使用的大部分化学药品为低毒甚至无毒的无害物质。
2. 高品质:单晶硅表面处理完毕后,可形成均匀的氧化硅,使太阳能电池的电池效率得到提高。
3. 经济:制程高度自动化,成本低,同时单晶硅材料的加工率和使用寿命比其他制程更长。
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。
电池湿法刻蚀工艺流程
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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。
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蒈Edge Isolation & PSG Selective Emitter 工艺操作规程莁产品型号名称賺156X 156多晶绒面电池 薆共6页 蒄第腿设计文件名称 羅 T-IS-026肂1、工艺目的:节通过化学反应,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。
罿2、设备及工具:肇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、GPSolar电阻测试仪(边缘电阻)、浓度分析仪等。
袂3、适用范围聿本工艺适用于Edge Isolation & PSG Selective Emitter 。
肇4、职责薇本工艺操作规程由工艺工程师负责调试、修改、解释。
薃5、材料:肁合格的多晶硅片(INKJET后)、HF(49%电子级,工作压力3-5bar,葿KOH(49%,电子级,工作压力3-5bar )、HNO(65% 电子级,工作压力3-5bar),羆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)莃Butyldiglycol (2 一(2 一丁氧乙氧基)乙醇)(BDG (100%,电子级,工作压力3-5bar),),膂冷却水(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薈新鲜空气(Fresh air用于旋转器腔室)(工作压力100Pa),莅乙二醇(制冷机)。
肃6、工艺描述:羀6.1、工艺条件:环境温度:+ 22° C to + 24° C;环境湿度:45 to 65 %RHat 24° C;腿6.2、工艺原理:羈Edge Isolation & PSG Selective Emitter 工艺主要包括三部分:芅HNG+HF(周边刻蚀)-----HNO 3+HF (刻蚀掉一定深度的未被蜡层覆盖的PN结)-----袀KOH+BDG+Antifoa(中和掉多余的酸以及去除硅片表面的的多孔硅和inkjet工序中喷涂的层蜡)-----HF(去除硅片表面的磷硅玻璃)。
蕿本工艺过程中,首先用滚轮将硝酸带出将滚轮与硅片接触的背面氧化,形成氧化硅后莇,然后氢氟酸与氧化硅反应生成络合物六氟硅酸(HSiF e),刻断PN结,从而使正面与背面绝缘。
然后硅片经过喷淋HN&HF的混合药液,将未被inkjet层蜡覆盖的深PN结刻蚀掉一定深度,变成工艺要求的深度;肅选择性刻蚀之后经过KOH溶液去除硅片表面的多孔硅,同时用BDG去除掉inkjet工序中喷涂的层蜡;羁最后利用HF酸将硅片正面的磷硅玻璃层去除;用DI水洗,压缩空气烘干硅片表面即可。
蚈主要反应方程式如下:螆M2和M4槽:Si+4HNQ=SiQ+4NOT +2HOT +2HO薁SiO 2+4HF=SiRSiF4+2HF=bSiF6羀M6槽:暂无:芆节6.3、工艺要求:1、2、螀刻蚀槽的刻蚀深度要控制在1 . 5±0 . 2 um绝缘电阻大于1K Q。
超出此(小于1. 1)范围要通知当班技术员进行调节,传送系统的速度范围控制在0.2 - 6.0 m/min ,正常工作状态下的工作速度为1.58 m/min ,为保证设备碎片率较稳定,应尽量使各段传输速度一致。
当工艺稳定后每隔两个小时(有待确定)测量一次刻蚀深度和绝缘电阻。
膈2、当刻蚀深度偏离规定时应当调节温度或带速,不允许手动添加化学试剂。
当调节传输速度不能解决问题时,由技术人员进行手动补液并做相应的记录,包括:时间、原因、补充量、签字。
13 °C以下,选择性刻蚀槽蚅3、刻边槽(Edge Isolation-Etch )的温度要控制在(Emitter-Etch )的温度要控制在4-10°C,碱槽(Strip / Post-Strip Process )温度要控制在25°C以下,HF酸槽(PSG-Process)温度要控制在2 0C内。
羂4、刻蚀完毕后,目测背面的刻痕宽度及正面阴影宽度(1次/小时),是否满足工艺要求,当发现有连续超出要求时,应通知当班技术员进行调节。
袁5、刻蚀槽内的气流直接影响刻蚀效果,因此通过调节排风量来保证刻蚀槽内的气流均芇匀稳定,并且在正常生产时要保证所有工位的上盖是关闭的。
肄6.4、工艺控制点:1、主要质量控制点:1 . 5±0 . 2之间,单位um螂刻蚀深度控制在袃绝缘电阻》1k欧姆。
蕿以上二个参数在正常生产时至少每隔两个小时测量一次。
当更换药液和停产一段时间再生产时及参数不正常时,要求增加测量次数,确保工艺的正常运行,避免造成大量的不合格。
3、4、蒄刻蚀槽的刻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,刻蚀量小,若出现此种情况,需要降低带速,随着生产的进行,要求每隔一个小时测量一次刻蚀深度,当刻蚀速度稳定后,要求至少每隔两个小时测量一次刻蚀深度。
调整带速(配合相对应的机械手进行调节):以保证刻蚀深度控制在规定范围内。
蒃3、当工艺方案因随车间的工艺调整而变化时,工艺人员应当及时通知并做好相应的记录。
蚀4、刻蚀槽液位控制,液位不能过小,太小造成滚轮接触不到药液,从而影响药液与硅片的接触,造成表大量的表面不合格;也为过大,可能造成翻液,造成硅片正面接触药液,对整个电池的电参数很大影响(可能造成漏电,低效)。
抑或将滚轮附近的气孔淹没起不到相应的排风作用,也增大了相应的正面侵蚀痕迹。
但液位高低原则上以硅片能够接触到药液,边缘刻蚀正常为准(刻蚀量、绝缘电阻)。
13C左右,随着温度的升高,刻蚀速率会加快,所以在温度未降到工艺控制蚇5、刻蚀槽温度保证在范围内时禁止生产。
C。
碱洗槽药液冷却依靠公司内部供应冷却水。
当发现碱洗槽温度超过控腿6、碱洗槽温度要求 < 23制范围时,及时通知相关负责人进行检查调整芃7、碱洗槽喷淋量要求,且首先保证下喷淋量充足,以便使硅片背面多孔硅刻蚀充分。
螁肀8压缩空气风干Dryer处风刀频率及流量的控制太小,易造成硅片不能完全风干;过大易产生碎片。
风刀频率设置,以硅片上下表面能够被完全风干为前提。
蚇羄6.5、工艺流程:(M02) —Rinse1 +风刀1(M03 —HF ,HNO选择性刻蚀(M04)—蕿装载—HF ,HNO边缘刻蚀Rinse2(M05) —KOH BDG和Antifoam (止泡剂)去蜡(M06)—Rinse3(M07) —HF去除磷硅玻璃层(08) —Rinse4(M0901)—压缩空气风干(M0902)—卸载膈6.6、工艺方案:(见附表3)肆7、工艺准备:螄7.1、工艺洁净管理:,以保薀操作人员需戴口罩,操作时戴洁净手套,并保持室内正压,严禁随便开启门窗持室内洁净度。
芇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蒄7.3、原材料准备:蚁观察外观是否正常,常见的不合格片包括微晶、表面斑点(蓝斑、黑点) 、污渍(水印,酸碱未洗干净的硅片)、卡痕、崩边、缺角、裂纹、锯痕、手印、孔洞、含氮化硅的硅 片等。
虿7.4、工装工具准备:袅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。
芅7.5、设备准备:确认工艺名称及设定的边缘刻蚀工艺、选择性刻蚀、碱洗去蜡工艺和HF 刻蚀所对应的参数。
8、9、螇工艺操作:莄8.1、在工艺准备完成后,选择正确的工艺方案,点击开始进入自动运行模式。
薀 Edge Isolation & PSG Selective Emitter 工艺操作规程 蒇8.2装片操作膂(1)自动装载操作:硅片的自动装载速度不得大于 Edge Isolation & PSG SelectiveEmitter in put con vyer 的传输速度,以保证在 Edge Isolation & PSGSelective Emitter的装载区不会出现叠片现象,现在主题设备以及两台机械手能进行通信,若修改的速度不羅设计文件名称袇9、测试及检查:螅9.1 新换HNOHF 槽药液,需等到槽温实际值降到设定值时方可进行投片生产。
蒃9.2 5 道称5片,每两个时称一次,保证测试的客观性和准确性。
艿9.3 批量投入生产前需先投入称重片,以观测实际刻蚀深度。
要保证刻蚀量在正常工艺范围内。
正常生产时每两个小时需要称重一次,当5片中有2片的刻蚀量超出范围时,应调整传送速度或者刻蚀槽的问题,直至工艺稳定。
芀9.4 当工艺稳定后,每三个小时需进行一次刻蚀量和绝缘电阻的测量。
具体测量方式如下:膃 Edge Isolation & PSG SelectiveEmitter 工艺操作规程蒆1、先利用电子天平称量5片(5道设备)刻蚀前硅片的质量,将此质量按顺序填写在工 序刻蚀深度记录表中,同时记录好班次、称重时间、硅片数(即称重时设备从维护结束已 生产的硅片数)、工艺条件(如刻蚀温度、传输速度等参数),并按照第1、2……5,完成整 个工艺后按照第1、2……5道的顺序取出此称重硅片,再称量刻蚀后硅片的重量,填入表 格,利用电子表格的公式直接求出刻蚀深度、刻蚀速率等值。
芇9.5、将硅片刻蚀上面朝上放入 GPSolar 电阻测试仪,边缘与内部的3个小柱保持良好 的接触(切勿有角度)。
然后将上盖轻轻放下,读取显示屏上最初显示电阻值并记录。
当电 阻低于1K Q 时通知工艺员调整。
)蚄 9.7 Edge Isolation & PSG Selective Emitter 设备的维护周期为:五道设备:150 万片。
新换HNOHF 槽药液后,需要在“刻蚀深度记录表”中认真填写更换时间、更换班组。
膄设计文件名称薅10.8 、盛过强碱、强酸的容器不可随意丢弃,应先倾倒干净,用水冲洗多遍,然后进行一般清洁处理袅10.9 、当有酸、碱大量外泄时,可用细砂吸收,将砂撮走后,再用水冲洗地面(详细的泄露处理见本工序看板)。
腿10.10、设备运行时一定要有专人看守,工作结束后,操作人员在关闭设备电源后方可离开。
蒈11、设备维护内容羅维护是为了更好的生产,无论对设备还是对工艺,都是必须的,所以在各班组维护时一定要确保维护质量,避免二次停机维护,减少不必要的维护停机时间,快速合理的安排维护任务,并由相应的长白班人员进行协助维护,同时做好相应的监督工作。