制绒、刻蚀和清洗培训-孟祥熙
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清洗工艺培训清洗分为一次清洗和二次清洗,一次清洗是指扩散前清洗,二次清洗是指扩散后清洗。
一、一次清洗:1.目的:a)去除硅片表面可能污染的杂质,杂质大致可归纳为三类:1、油脂、松香、蜡等有机物质。
2、金属、金属离子及各种无机化合物。
3、尘埃以及其它可溶性物质,这些污染物需要通过一些化学清洗剂清洗达到去污的目的。
b)去除硅片表面损伤层,这是由于机械切片后,在硅片表面留下的平均为3~5 m厚的损伤层,这层损伤层可以通过酸性和碱性两种腐蚀液进行去除。
c)在硅片表面制备绒面,绒面相对光面可以减少光在其表面的反射损失,充分利用太阳光,目前比较常用的有应用在单晶绒面制备的碱性制绒液(绒面如图1)和用在多晶绒面制备的酸性制绒液(绒面如图2)。
图1碱制绒制作的金字塔绒面图2酸制绒制作的气泡形腐蚀坑2.质控点:a)减重(亦称减薄):硅片经过化学试剂的去污、去损及制绒后重量的减少称为减重,通过减重的监控可以间接反映腐蚀过程的变化,减重的稳定有利于后道工艺稳定及我们最终产品的质量提升。
b)反射率:因为一次清洗一个重要的目的是通过制绒,降低硅片表面反射率,反射率的大小会最终影响到电池对光的吸收从而影响效率。
一般原硅片反射率28%左右,经过一次清洗制绒单晶反射率可以达到13%左右,多晶在25%左右。
3.设备简介:a)SC单晶制绒机:系捷佳创槽式自动清洗机,每200片为1个批次,共12个槽位,1-4槽为前清洗,起到去污及去损伤的作用,5-8为制绒槽,制绒的关键槽,9-12为制绒后清洗,主要是用来去除制绒时硅片表面附着的生成物和残留液。
b)SC单晶酸洗机:同样为捷佳创槽式自动清洗机,每200片1个批次,共6个槽位,该设备放置扩散间,1、3槽为酸槽,其余槽分别为漂洗和喷淋。
c)甩干机:目前有无锡瑞能、四十五所、奥曼特三种甩干机,采用离心法进行硅片脱水,每次甩干150片。
d)RENA-intex:德国RENA在线式酸制绒设备,与槽式不同的地方就是连续滚动上片,单多晶兼容,设备外观如图1,整体工位布局平面图如图2,图1,设备外观图2,整体工位布局平面图工艺流程图分三段,流程图如下图,第一段制绒、吹干、漂洗,主要是起到去除损伤层制备绒面的作用;第二段碱洗漂洗,主要是起到去除多孔硅的作用;第三段酸洗、漂洗、吹干,主要是起到络合重金属离子的作用。
前清洗&制绒作业指导书前清洗&制绒作业指导书1.目的硅片表面制绒。
2 原理在低浓度NaOH水溶液中,硅片表面发生各向异性腐蚀,产生密集的金字塔型角锥体结构。
化学反应方程式:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑。
3.职责3.1 生产准备3.1.1 穿上工作服,戴上PVC/乳胶手套,加药操作人员需要戴上安全眼镜、防护面具、防酸碱围裙、长袖防酸手套。
3.1.2 确保手套没有粘有油脂性物质,在插片过程中请使用真空吸笔,如有其他取片需要,严禁直接接触硅片的表面,只允许接触硅片的两侧.手套若接触过皮肤、头发或者是带有油脂的物品,请更换手套。
3.1.3 在“工艺流程卡”上准确记录硅片批号、生产厂家、硅片类型,电阻率和投入数。
3.1.4 检查抽风是否正常,检查DI水的电阻率,实际观察值需>2MΩ·cm,上班前并做好相应记录,低于规定数值,立即通知工艺人员。
3.2 生产操作过程A:制绒槽的操作过程3.2.1 把DI水装入制绒槽中,使水位到达预定的刻度,盖上槽盖,开启加热。
3.2.2 当屏幕显示制绒槽温度达到,先按工艺规定的配液比例加入 NaOH, 盖上盖子,无篮循环,鼓泡数分钟,使溶液混合均匀。
3.2.3 制绒槽持续加热溶液,直到控制屏幕实际显示温度达到工艺规定要求。
3.2.4 按工艺配液比例要求加入IPA、添加剂,盖上盖子。
3.2.5 当温度稳定后,开始投料生产,改为有篮鼓泡。
3.2.6 正式生产时,当硅片从制绒槽中提出后,在漂洗槽检查硅片质量(外观与重量检查,标准见质量检查一项)。
3.2.7在每个槽中做完一批后,需要定量补料,补料范围为:根据实际生产出片制绒效果结合工艺参数。
3.2.8 如果当班在下班时制绒槽如果没有做满20批,则不需要将药液放掉,下个班次可以继续使用10个批次。
B:其它辅助槽的操作过程3.2.9 预清洗、HF、HCL槽将水位加到预定刻度处(在相应的槽中有标定刻度),溢流槽加满水。