《刻蝕工藝培訓(xùn)j》

1、編輯ppt刻蝕及去刻蝕及去PSG工藝培訓(xùn)工藝培訓(xùn) 工工 藝藝 部部 主要內(nèi)容主要內(nèi)容刻蝕及去PSG目的刻蝕及去PSG原理RENA工藝流程工藝常見(jiàn)問(wèn)題以及解決方法刻蝕工藝崗位職責(zé)注意事項(xiàng)一、刻蝕及去一、刻蝕及去PSG目的目的1.1 刻蝕目的 由于在擴(kuò)散過(guò)程中，即使采用背靠背的單面擴(kuò)散方式，硅片的所有表面（包括邊緣）都將不可避免地?cái)U(kuò)散上磷。PN結(jié)的正面所收集到的光生電子會(huì)沿著邊緣擴(kuò)散有磷的區(qū)域流到PN結(jié)的背面，而造成短路，此短路通道等效于降低并聯(lián)電阻。 經(jīng)過(guò)刻蝕工序，硅片邊緣帶有的磷將會(huì)被去除干凈，避免PN結(jié)短路造成并聯(lián)電阻降低。1.2 去PSG目的 由于在擴(kuò)散過(guò)程中氧的通入，在硅片表面形成一層S

2、iO2，在高溫下POCl3與O2形成的P2O5，部分P原子進(jìn)入Si取代部分晶格上的Si原子形成n型半導(dǎo)體，部分則留在了SiO2中形成PSG。 磷硅玻璃的存在使得硅片在空氣中表面容易受潮，導(dǎo)致電流的降低和功率的衰減。 死層的存在大大增加了發(fā)射區(qū)電子的復(fù)合，會(huì)導(dǎo)致少子壽命的降低，進(jìn)而降低了Voc和Isc。 磷硅玻璃的存在使得PECVD后產(chǎn)生色差,在PECVD工序?qū)⑹瑰兊腟IxNy容易發(fā)生脫落，降低電池的轉(zhuǎn)換效率6二、二、濕法刻蝕及去濕法刻蝕及去PSG原理原理2.1 濕法刻蝕原理：利用HNO3和HF的混合液體對(duì)擴(kuò)散后硅片下表面和邊緣進(jìn)行腐蝕,去除邊緣的N型硅,使得硅片的上下表面相互絕緣。 邊緣刻蝕原

3、理反應(yīng)方程式：3Si + 4HNO3+18HF =3H2 SiF6 + 4NO23Si + 4HNO3+18HF =3H2 SiF6 + 4NO2 + 8H2O + 8H2O 去PSG原理： SiO2+4HF=SiF4+2H2O SiF4+2HF=H2SiF6 SiO2+ 6HF=H2SiF6+2H2O去PSG工序檢驗(yàn)方法： 當(dāng)硅片從HF槽出來(lái)時(shí)，觀察其表面是否脫水，如果脫水，則表明磷硅玻璃已去除干凈；如果表面還沾有水珠，則表明磷硅玻璃未被去除干凈，可在HF槽中適當(dāng)補(bǔ)些HF。三、三、RENA InOxSide 工藝流程工藝流程水洗槽水洗槽Rena inOxside制絨槽吹干槽傳遞過(guò)程上片擴(kuò)散后

4、接收堿洗槽水洗槽酸洗槽下片刻蝕設(shè)備刻蝕設(shè)備 RENA InOxSide的主體分為以下七個(gè)槽，此外還有滾輪、排風(fēng)系統(tǒng)、自動(dòng)及手動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)等。Etch bathRinse1AlkalineRinseRinse2HF bathRinse3Dryer23.1 刻蝕槽刻蝕槽 所用溶液為HF+HNO3+H2SO4，邊緣刻蝕，除去邊緣PN結(jié)，使電流朝同一方向流動(dòng)，發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng)： 3Si + 18HF + 4HNO3 3H2SiF6 + 8H2O + 4NO注意：注意：擴(kuò)散面須向上放置， H2SO4使硅片很好的浮于反應(yīng)液上（僅上邊緣2mm左右和下表面與液體接觸）。3.2 堿洗槽堿洗

5、槽 KOH噴淋中和前道刻蝕后殘留在硅片表面的酸液，去除硅片表面的多孔硅及其雜質(zhì)，去除擴(kuò)散形成的染色，KOH溶液依靠冷卻水降溫保持在20左右，主要發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng)： Si+2KOH+H2O = K2SiO3+2H23.3 酸洗槽酸洗槽 HF循環(huán)沖刷噴淋中和前道堿洗后殘留在硅片表面的堿液，去除硅片表面的磷硅玻璃，主要發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng)： HF+SiO2 H2SiF6 + H2O四、工藝常見(jiàn)問(wèn)題以及解決方法四、工藝常見(jiàn)問(wèn)題以及解決方法、腐蝕深度：工藝控制在1.20.2m 檢測(cè)儀器：電子稱 腐蝕深度是表征片子刻通與否的一個(gè)重要參數(shù)，通過(guò)測(cè)量刻蝕前后片子減薄量，可以計(jì)算出腐蝕深度，根據(jù)具體測(cè)量情況可以改變

6、工藝參數(shù):槽體溫度 原則上溫度控制在8度，一般上下浮動(dòng)1-2度，調(diào)整梯度為0.5-1度，溫度升高腐蝕深度增加，反之。溫度可以作為刻蝕速率的調(diào)節(jié)手段，但是這是最后的手段。由于溫度較高的情況下，刻蝕溶液在刻蝕槽時(shí)會(huì)不穩(wěn)定，所以一般不宜長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)10度，當(dāng)前我們的補(bǔ)液能保證刻蝕速率不下降，所以我們無(wú)需調(diào)高刻蝕溶液的溫度。滾軸速度 原則上帶速控制在1.0-1.5m/min，調(diào)整梯度式0.1-0.2 m/min，速度越快，腐蝕深度越小，反之。自動(dòng)補(bǔ)液 調(diào)整自動(dòng)補(bǔ)液的周期以及自動(dòng)補(bǔ)液量（HF HNO3），補(bǔ)液周期越短，補(bǔ)液量越大，腐蝕深度越大，反之。手動(dòng)補(bǔ)液 可以手動(dòng)添加化學(xué)品（HF HNO3 DI水），

7、一般在腐蝕深度偏差較大時(shí)進(jìn)行手動(dòng)補(bǔ)液，一般在換液初期和槽體壽命快到時(shí)。、刻蝕線：可能出現(xiàn)過(guò)刻或刻蝕不足的情況，一般不超過(guò)2mm，通過(guò)肉眼觀察，也可通過(guò)冷熱探針測(cè)量邊緣電壓來(lái)判斷是否刻通。 刻蝕不足：一般首先通過(guò)調(diào)節(jié)參數(shù)保證腐蝕深度在工藝控制范圍內(nèi)即可。 檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法冷熱探針?lè)ɡ錈崽结樂(lè)y(cè)導(dǎo)電型號(hào)檢驗(yàn)原理檢驗(yàn)原理熱探針和N型半導(dǎo)體接觸時(shí)，傳導(dǎo)電子將流向溫度較低的區(qū)域，使得熱探針處電子缺少，因而其電勢(shì)相對(duì)于同一材料上的室溫觸點(diǎn)而言將是正的。同樣道理，P型半導(dǎo)體熱探針觸點(diǎn)相對(duì)于室溫觸點(diǎn)而言將是負(fù)的。此電勢(shì)差可以用簡(jiǎn)單的微伏表測(cè)量。熱探針的結(jié)構(gòu)可以是將小的熱線圈繞在一個(gè)探針的周?chē)?，也可以用小型的?/p>

8、烙鐵。檢驗(yàn)操作及判斷檢驗(yàn)操作及判斷確認(rèn)萬(wàn)用表工作正常，量程置于200mV。冷探針連接電壓表的正電極，熱探針與電壓表的負(fù)極相連。用冷、熱探針接觸硅片一個(gè)邊沿不相連的兩個(gè)點(diǎn)，電壓表顯示這兩點(diǎn)間的電壓為正值，說(shuō)明導(dǎo)電類型為P型，刻蝕合格。相同的方法檢測(cè)另外三個(gè)邊沿的導(dǎo)電類型是否為P型。如果經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)，任何一個(gè)邊沿沒(méi)有刻蝕合格，則這一批硅片需要重新進(jìn)行刻蝕。過(guò)刻以及刻蝕線不齊解決方法過(guò)刻以及刻蝕線不齊解決方法：抽風(fēng)：抽風(fēng)在很大程度上會(huì)影響到刻蝕槽液面波動(dòng)，而刻蝕槽任何的液面波動(dòng)，對(duì)在液面上運(yùn)行的硅片都有很大影響，抽風(fēng)對(duì)刻蝕線寬影響很大，調(diào)節(jié)以前首先要觀察好時(shí)片子哪條邊刻蝕線寬異常再進(jìn)行相應(yīng)處理，一般不建

9、議調(diào)整。循環(huán)流量：調(diào)節(jié)循環(huán)流量，觀察刻蝕效果，一般情況下，循環(huán)流量增加刻蝕線寬增加，反之。溶液比例：添加H2SO4,可以調(diào)整溶液粘稠度，增加溶液的浮力。 此外，片與片之間的間距、滾軸的水平程度、滾軸和內(nèi)槽槽邊高度水平等都會(huì)影響到刻蝕線寬，發(fā)現(xiàn)此類問(wèn)題及時(shí)通知相關(guān)人員進(jìn)行處理，保證四周刻蝕均勻，無(wú)過(guò)刻以及刻不通現(xiàn)象 。 一般來(lái)說(shuō)，只要保證腐蝕深度在工藝控制范圍，且刻蝕線正常，片子就一定能刻通。 4.3 碎片放片方法應(yīng)嚴(yán)格按照作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，輕拿輕放在正確位置，多晶156的硅片由于面積較大，如果放置的位置不正確，很容易造成疊片卡片等，致使硅片在機(jī)器中碎裂。調(diào)整噴淋管的位置，至滾輪能夠光滑的運(yùn)行，調(diào)整風(fēng)

10、管和水管的位置，使得片子在通過(guò)的時(shí)候，不會(huì)影響片子的運(yùn)行。 滾軸高低不平會(huì)影響片子的運(yùn)行方向，導(dǎo)致疊片卡片，致使碎片。 作為工藝人員在生產(chǎn)過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)機(jī)器碎片，一方面應(yīng)該提醒產(chǎn)線員工注意放片規(guī)范，減少疊片和歪片；另一方面，應(yīng)巡查上述主要地方，及時(shí)找到并清理在設(shè)備中殘留的碎片，杜絕更多碎片的產(chǎn)生。4.4 吹不干 調(diào)整吹干氣體流量，無(wú)效果，通知設(shè)備。 當(dāng)班過(guò)程中，檢查生產(chǎn)人員的無(wú)塵服穿戴、當(dāng)班過(guò)程中，檢查生產(chǎn)人員的無(wú)塵服穿戴、上下片操作手法以及工藝衛(wèi)生狀況是否符合要求上下片操作手法以及工藝衛(wèi)生狀況是否符合要求，對(duì)于不符合要求的情況及時(shí)提出，并督促其整，對(duì)于不符合要求的情況及時(shí)提出，并督促其整改

11、，定期對(duì)員工進(jìn)行集中培訓(xùn)。改，定期對(duì)員工進(jìn)行集中培訓(xùn)。濕法刻蝕相對(duì)等離子刻蝕的優(yōu)點(diǎn)濕法刻蝕相對(duì)等離子刻蝕的優(yōu)點(diǎn)1 1、非擴(kuò)散面非擴(kuò)散面PNPN結(jié)刻蝕時(shí)被去除，背腐蝕太陽(yáng)電池的背面更平整，其背面結(jié)刻蝕時(shí)被去除，背腐蝕太陽(yáng)電池的背面更平整，其背面反射率優(yōu)于刻邊，背腐蝕太陽(yáng)電池能更有效地利用長(zhǎng)波增加反射率優(yōu)于刻邊，背腐蝕太陽(yáng)電池能更有效地利用長(zhǎng)波增加ISCISC。鋁背。鋁背場(chǎng)比刻邊的更均勻，可以提高場(chǎng)比刻邊的更均勻，可以提高IQEIQE，從而提高了太陽(yáng)電池的，從而提高了太陽(yáng)電池的UocUoc。2 2、硅片潔凈度提高（無(wú)等離子刻蝕的尾氣污染）、硅片潔凈度提高（無(wú)等離子刻蝕的尾氣污染）3 3、節(jié)水（、節(jié)

12、水（renarena使用循環(huán)水沖洗硅片，耗水較少。等離子刻蝕去使用循環(huán)水沖洗硅片，耗水較少。等離子刻蝕去PSGPSG用槽浸用槽浸泡，用水量大）泡，用水量大） 。濕法刻蝕相對(duì)等離子刻蝕的缺點(diǎn)濕法刻蝕相對(duì)等離子刻蝕的缺點(diǎn)1 1、硅片水平運(yùn)行，機(jī)碎高：（等離子刻蝕、硅片水平運(yùn)行，機(jī)碎高：（等離子刻蝕去去PSGPSG槽式浸泡甩干，硅片受沖擊小）；槽式浸泡甩干，硅片受沖擊?。? 3、傳動(dòng)滾軸易變形：（、傳動(dòng)滾軸易變形：（PVDFPVDF，PPPP材質(zhì)且材質(zhì)且水平放置易變形）；水平放置易變形）；4 4、成本高：（化學(xué)品刻蝕代替等離子刻蝕、成本高：（化學(xué)品刻蝕代替等離子刻蝕成本增加）。成本增加）。五、刻蝕

13、工藝崗位職責(zé)五、刻蝕工藝崗位職責(zé)工藝員：工藝員：完成工藝負(fù)責(zé)的點(diǎn)檢項(xiàng)目的點(diǎn)檢工作。仔細(xì)查看前幾個(gè)班的交接班記錄，了解前幾個(gè)班出現(xiàn)的工藝問(wèn)題及處理方法，再次出現(xiàn)時(shí)可減少處理時(shí)間。關(guān)注當(dāng)班刻蝕工序的腐蝕量、刻蝕線寬度情況，對(duì)出現(xiàn)的異常及時(shí)加以解決，對(duì)于經(jīng)過(guò)判斷為設(shè)備原因異常，及時(shí)聯(lián)系相關(guān)人員解決，解決不了的問(wèn)題要及時(shí)通知助理工程師。對(duì)于出現(xiàn)的不良品，根據(jù)工藝文件（正在寫(xiě)）要求，決定返工或是流至下一道工序。當(dāng)班過(guò)程中，檢查生產(chǎn)人員的無(wú)塵服穿戴、上下片操作手法以及工藝衛(wèi)生狀況是否符合要求，對(duì)于不符合要求的情況及時(shí)提出，并督促其整改，定期對(duì)員工進(jìn)行集中培訓(xùn)。協(xié)助助理工程師、工程師跟蹤相關(guān)實(shí)驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，

14、下班時(shí)，按時(shí)準(zhǔn)確填寫(xiě)交接班記錄。10、完成安排的其他工作。助理工程師：助理工程師：關(guān)注當(dāng)天的效率、碎片率、良品率等參數(shù)，對(duì)于出現(xiàn)的外觀不良、漏電或是效率低下等異常，及時(shí)聯(lián)系其余工序的工程師一起進(jìn)行排查。檢查每天的腐蝕量，對(duì)于異常點(diǎn)，積極排查異常并制定預(yù)防措施。對(duì)于技術(shù)員匯報(bào)的異常情況，視情況到場(chǎng)解決或是電話給出解決措施，若不能解決的，及時(shí)通知工程師。負(fù)責(zé)刻蝕工序點(diǎn)檢表格（各臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行情況與關(guān)鍵參數(shù)點(diǎn)檢表）的編寫(xiě)。協(xié)助工程師，安排刻蝕段的排查或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，如有需要，與其他工序或是其他職能部門(mén)進(jìn)行溝通，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，及時(shí)給出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。完成安排的其他工作 工程師：工程師：關(guān)注當(dāng)天的效率、碎片率、良品率

15、等參數(shù)、化學(xué)品用量，對(duì)于出現(xiàn)的外觀不良、漏電或是效率低下等異常，及時(shí)聯(lián)系其余工序的工程師進(jìn)行排查。確定工藝方案與工藝控制參數(shù)（腐蝕量、刻蝕線寬），藥液使用壽命以及設(shè)備維護(hù)周期，上報(bào)主管工程師。對(duì)于日常工作中，根據(jù)需要，與其他職能部門(mén)（如設(shè)備、生產(chǎn)等部門(mén)）進(jìn)行溝通，共同尋找解決問(wèn)題的方案。對(duì)于助理工程師匯報(bào)的異常情況，視情況到場(chǎng)解決或是電話給出解決方案，若不能解決的，及時(shí)通知工藝主管。定期進(jìn)行刻蝕參數(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)或是安排刻蝕異常時(shí)的排查實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出改進(jìn)措施。負(fù)責(zé)編寫(xiě)刻蝕工段的工藝文件、作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，并組織相關(guān)人員進(jìn)行學(xué)習(xí)。完成安排的其他工作。 主管工程師：主管工程師：1、關(guān)注當(dāng)天的效率、碎片

16、率、良品率等參數(shù)、化學(xué)品用量，對(duì)于出現(xiàn)的外觀不良或是效率低下等異常，及時(shí)安排排查。根據(jù)工作需要，負(fù)責(zé)與其他職能部門(mén)進(jìn)行溝通，共同解決問(wèn)題。對(duì)于匯報(bào)的異常，視情況到場(chǎng)解決或是電話給出解決方案。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，安排實(shí)施新的工藝方案，若新方案中涉及到更改工藝流程或是工藝路線的，需向上級(jí)請(qǐng)示后決定是否實(shí)施。定期總結(jié)刻蝕工序的工作情況，并向工藝經(jīng)理匯報(bào)。負(fù)責(zé)刻蝕工序人員的管理，分配領(lǐng)導(dǎo)安排的任務(wù)，定期組織會(huì)議，對(duì)本工段工作進(jìn)行總結(jié)。對(duì)工藝文件、作業(yè)指導(dǎo)書(shū)等進(jìn)行審核。完成領(lǐng)導(dǎo)安排的其他任務(wù) 六、注意事項(xiàng)六、注意事項(xiàng)注意化學(xué)品防護(hù)，進(jìn)設(shè)備內(nèi)操作，一定要穿防護(hù)服。 調(diào)整參數(shù)前多加思考，在不確定的情況下務(wù)必找相關(guān)

17、人員確認(rèn)后方可調(diào)整，調(diào)整后要密切關(guān)注生產(chǎn)情況，直到正常為止。多觀察、多總結(jié)，提高技術(shù)水平。 附：化學(xué)品安全技術(shù)說(shuō)明HNO3：健康危害：其蒸氣有刺激作用，引起眼和上呼吸道刺激癥狀，如流淚、咽喉刺激感、嗆咳，并伴有頭痛、頭暈、胸悶等?？诜鸶共縿⊥?，嚴(yán)重者可有胃穿孔、腹膜炎、喉痙攣、腎損害、休克以及窒息。皮膚接觸引起灼傷。慢性影響：長(zhǎng)期接觸可引起牙齒酸蝕癥。急救措施：皮膚接觸：立即脫去污染的衣著，用大量流動(dòng)清水沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。眼睛接觸：立即提起眼瞼，用大量流動(dòng)清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。吸入：迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進(jìn)行

18、人工呼吸。就醫(yī)。食入：用水漱口，給飲牛奶或蛋清。就醫(yī)。HF健康危害：對(duì)皮膚有強(qiáng)烈的腐蝕作用。灼傷初期皮膚潮紅、干燥。創(chuàng)面蒼白，壞死，繼而呈紫黑色或灰黑色。深部灼傷或處理不當(dāng)時(shí)，可形成難以愈合的深潰瘍，損及骨膜和骨質(zhì)。本品灼傷疼痛劇烈。眼接觸高濃度本品可引起角膜穿孔。接觸其蒸氣，可發(fā)生支氣管炎、肺炎等。慢性影響：眼和上呼吸道刺激癥狀，或有鼻衄，嗅覺(jué)減退?？捎醒例X酸蝕癥。骨骼線異常與工業(yè)性氟病少見(jiàn) 。急救措施:皮膚接觸：立即脫去污染的衣著，用大量流動(dòng)清水沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。眼睛接觸：立即提起眼瞼，用大量流動(dòng)清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。吸入：迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。食入：用水漱口，給飲牛奶或蛋清。就醫(yī)。H2SO4:健康危害：對(duì)皮膚、粘膜等組織有強(qiáng)烈的刺激和腐蝕作用。蒸氣或霧可引起結(jié)膜炎、結(jié)膜水腫、角膜混濁，以致失明；引起呼吸道刺激，重者發(fā)生呼吸困難和肺水腫；高濃度引起喉痙攣或聲門(mén)水腫而窒息死亡。口服后引起消化道燒傷以致潰瘍形成；嚴(yán)重者可能有胃穿孔、腹膜炎、腎損害、休克等。皮膚灼傷輕者出現(xiàn)紅斑、重者形成潰瘍，愈后癍痕收縮影響功能。濺入眼內(nèi)可造成灼傷，甚至角膜穿孔、全眼炎以至失明。慢性影響：牙齒酸蝕癥、慢性支氣管炎、肺氣腫和肺硬化。急救措施：皮膚接觸：立即脫去污染的衣著，用大量流動(dòng)清水沖洗至少1