湿刻工艺培训.ppt

刻蚀培训,硅,PN,结太阳电池基本结构,晶体硅太阳电池生产流程,硅料的冶炼、提纯,、,切片,扩散,清洗干燥,制绒,刻蚀,PECVD,印刷,烧结,测试分档,去磷硅玻璃,电池片,主要内容,一：刻蚀的目的,二：刻蚀的原理,三：,RENA,刻蚀机结构,四,:,合格品标准及操作规范,五：化学品安全与急救措施,一：刻蚀的目的,刻蚀的目的：去除硅片边缘（或边缘加背面）的扩散层，防止电池正面和背面短路。,硅片,-,+,+,刻蚀前,刻蚀后,硅片,-,+,等效作用,刻蚀的作用就相当于将正极、负极间的导线掐断，将短路变成为断路。,正极,负极,导线,正极,负极,刻蚀前：,刻蚀后：,用电器,二：刻蚀的原理,刻蚀反应分成几步：,硝酸,/,亚硝酸（,HNO2,）将硅氧化成二氧化硅（主要是亚硝酸将硅氧化）。,二氧化硅和氢氟酸反应（快反应），生成四氟化硅和水（快反应），四氟化硅又和水化合成氟硅酸进入溶液,硫酸不参与反应，仅仅是增加氢离子浓度，加快反应，增加溶液黏度（增大溶液与,PSG,薄层间的界面张力）和溶液密度。,第一步，硅被硝酸氧化,1,，慢反应,Si+4HNO3=SiO2+4NO2+2H2O,Si+2HNO3=SiO2+2NO+2H2O,2,，快反应,2NO2+H2O=HNO2+HNO3,Si+4HNO2=SiO2+4NO+2H2O,4HNO3+NO+H2O=6HNO2,第二步：二氧化硅被氢氟酸溶解,SiO2+4HF=SiF4+2H2O,SiF4+2HF=H2SiF6,总反应,SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O,三：,RENA,刻蚀机结构,“,一化一水,”,，硅片每经过一次化学品，都会经过一次水喷淋清洗。,除刻蚀槽和第一道水喷淋之间,其它的槽和槽之间都有吹液风刀。,除刻蚀槽外，其它化学槽和水槽都是喷淋结构，去,PSG,氢氟酸槽是喷淋结构，而且片子进入到溶液内部。,最后一道水喷淋（第三道水喷淋）由于要将所有化学品全部洗掉，所以水压最大。相应的，最后的吹干风刀气压最大。,上,片,刻蚀槽,H,2,SO,4,/,HNO,3,/,HF,水,喷,淋,碱洗槽,NaOH,水,喷,淋,去,PSG,槽,HF,水,喷,淋,下,片,吹,干,风,刀,RENA,外观图,上料台,下料台,刻蚀槽的结构：,刻蚀液储备槽,冷却塔,1,：刻蚀槽,2.,碱槽,/HF,槽,喷淋,风刀,循环泵,小储备桶,刻蚀槽储备槽里的溶液在,进入刻蚀槽前先要经过冷,却达到设定温度，冷却液,是由外围进来的,city-water,进入制冷机冷却的。碱槽,温度是由外围提供的,cooling-water,直接冷却的。,刻蚀槽、碱槽温度的控制,3.1,合格品标准,a.,刻蚀深度：,0.8-1.2um,b.,边缘电阻：千欧级,c.,外观无发黄，边缘发黑等,d.,沾液良好、无明显爬液（,3mm,）,通过过检测量,通过生产、工艺人员观察,四,.,合格品标准及操作规范,操作规范,要求：,严格遵循生产作业指导书生产，未经工艺允许不得私自更改任何工艺参数。,要点：,1.,生产过程中下料台带速,刻蚀槽带速,上料台带速；,2.,不生产时打回手动状态，碱槽打起循环，所有滚轮开启状态，带速调整为,0.5-0.6m/s,即可。,刻蚀槽碎片、叠片处理,刻蚀槽碎片：第一时间停止上料台投料，及时通知设备组人员，当碎片比较大时，一定要将碎片取出，方可继续投料。大片的碎片沉底，也需要及时清理和关注，否则沉底的碎片会因为反应而重新浮起至液面，造成赌片、叠片；,刻蚀槽叠片：第一时间停止上料台投料，及时通知设备组和工艺组人员，打回手动状态把里面的片子尽量走出，同时将刻蚀槽液打回储备槽，等设备人员将硅片全取出，确认可继续生产，方可生产；,因外围排风停止引起的刻蚀槽液自动打回储备槽：此情况一般伴有大量黄烟从刻蚀槽涌出，第一处理为人员疏散，同时通知扩散间的其他员工，待外围排风恢复之后，再在工艺安排下进行事故处理。,操作过程中的注意事项,生产过程中禁止往刻蚀槽中添加任何物质。刻蚀槽是整个,RENA,的心脏，刻蚀槽的溶液必须保持稳定，在生产操作过程中切不可往刻蚀槽中扔杂物，即使往刻蚀槽中加入很纯净的水，对刻蚀槽溶液也是致命的损害；,对硅片的刻蚀效果密切关注。我们生产员工是和,RENA,接触最密切的人员，生产过程中除了关注碎片、产量之外，还需要关注硅片的不沾液、爬液、外观、下料处是否带水等等细节，若有异常，需及时向工艺人员反馈。,RENA,更换化学品注意事项：,1.,在腐蚀性的化学制品工作中需要必备的防护用具，建议使用 抗腐蚀性的面罩、防酸碱服，防酸碱鞋，防酸碱手套和护目镜。此外，为应付意外事故,确保配备紧急冲洗设备对受侵蚀身体部位进行冲洗；冲洗时间必须超过,15,分钟，后就医。,2.,决不能单独在机器内工作；,3.,设备在工作过程中，由于内部蒸汽含有特别危险的碱和酸化学品，请不要打开,/,除去盖板；,4.,更换化学供应桶时必须穿戴规定的防护用具，包括头罩，呼吸防护半面罩防护服，防酸碱鞋，防酸碱手套；操作人员更要熟悉各化学品的安全技术说明书（,MSDS,）。,生产过程中注意的事项,在,RENA,生产、换液过程中接触到一些液体，如果在不清楚是否是酸的情况下，需要立即用大量水冲洗。有时在处理叠片、碎片后会因为时间比较匆忙，使得部分刻蚀槽液粘附在,RENA,槽盖把手、观察窗、甚至水枪上未能及时冲洗，这些液体由于其中有大量的酸，即使放置很长时间也不会挥发掉，故很可能被其他人所接触，造成安全事故。,所以，在,RENA,过程中接触到不明液体，请及时用水冲洗，以免造成不必要的安全事故。,五：化学品安全与急救措施,1.,硝酸（,HNO3,）,含量,:,工业级 一级,98.2,;,二级,97.2,。外观与性状：纯品为无色透明发烟液体，有酸味。,危害性,:,1.,健康危害：其蒸气有刺激作用，引起眼和上呼吸道刺激症状，如流泪、咽喉刺激感、呛咳，并伴有头痛、头晕、胸闷等。口服引起腹部剧痛，严重者可有胃穿孔、腹膜炎、喉痉挛、肾损害、休克以及窒息。皮肤接触引起灼伤。慢性影响：长期接触可引起牙齿酸蚀症。,2.,环境危害：对环境有危害，对水体和土壤可造成污染。,消防措施,：,危险特性：强氧化剂。能与多种物质如金属粉末、电石、硫化氢、松节油等猛烈反应，甚至发生爆炸。与还原剂、可燃物如糖、纤维素、木屑、棉花、稻草或废纱头等接触，引起燃烧并散发出剧毒的棕色烟雾。具有强腐蚀性。灭火剂：雾状水、二氧化碳、砂土。,2.,硫酸,(H2SO4),含量,:,工业级,92.5,或,98,。,外观与性状：纯品为无色透明油状液体，无臭。,健康危害,：对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用。蒸气或雾可引起结膜炎、结膜水肿、角膜混浊，以致失明；引起呼吸道刺激，重者发生呼吸困难和肺水肿；高浓度引起喉痉挛或声门水肿而窒息死亡。口服后引起消化道烧伤以致溃疡形成；严重者可能有胃穿孔、腹膜炎、肾损害、休克等。皮肤灼伤轻者出现红斑、重者形成溃疡，愈后癍痕收缩影响功能。溅入眼内可造成灼伤，甚至角膜穿孔、全眼炎以至失明。慢性影响：牙齿酸蚀症、慢性支气管炎、肺气肿和肺硬化。,环境危害,：对环境有危害，对水体和土壤可造成污染。,3.,氢氟酸,（,HF),含量,:,高浓度,55.0,;,低浓度,40,。无色透明有刺激性臭味的液体。商品为,40%,的水溶液。主要用作分析试剂、高纯氟化物的制备、玻璃蚀刻及电镀表面处理等。禁配物：强碱、活性金属粉末、玻璃制品。,危害性：,1.,健康危害：对皮肤有强烈的腐蚀作用。本品灼伤疼痛剧烈。眼接触高浓度本品可引起角膜穿孔。接触其蒸气，可发生支气管炎、肺炎等。慢性影响：眼和上呼吸道刺激症状，或有鼻衄，嗅觉减退。可有牙齿酸蚀症。骨骼线异常与工业性氟病少见。,2.,燃爆危险：本品不燃，具强腐蚀性、强刺激性，可致人体灼伤。,消防措施,：,本品不燃，但能与大多数金属反应，生成氢气而引起爆炸。遇发泡剂立即燃烧。腐蚀性极强。有害燃烧产物为氟化氢。灭火剂：雾状水、泡沫。,4.,氢氧化钠（,NaOH,）,含量,:,工业品 一级,99.5,;,二级,99.0,。,外观与性状：白色不透明固体，易潮解。,危害性：,本品有强烈刺激和腐蚀性，不会燃烧，遇水和水蒸气大量放热，形成腐蚀性溶液；与酸发生中和反应并放热；粉尘或烟雾刺激眼和呼吸道，腐蚀鼻中隔；皮肤和眼直接接触可引起灼伤；误服可造成消化道灼伤，粘膜糜烂、出血和休克。,消防措施：,远离易燃、可燃物；避免产生粉尘，避免与酸类接触；失火时，可用水、砂土和各种灭火器扑救，但灭火人员应注意水中溶入碱后的腐蚀性。,急救措施,硝酸（,HNO3,）,氢氟酸,（,HF),硫酸,(H2SO4),氢氧化钠（,NaOH,）,急救措施,皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗至少,15,分钟。就医。,眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少,15,分钟。就医。,吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。,食入：用水漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。,谢 谢,!,