三、RENA Intex前清洗（酸制绒）工艺
RENA清洗设备 注：前、后清洗设备外观相同，内部构造和作用原理稍有不同
1.RENA前清洗工序的目的：
去除硅片表面的机械损伤层（来自硅棒切割的物理损伤） 清除表面油污（利用HF）和金属杂质（利用HCl） 形成起伏不平的绒面，增加对太阳光的吸收，增加PN结 面积，提高短路电流（Isc），最终提高电池光电转换效率。
3. 酸制绒工艺涉及的反应方程式:
HNO3+Si=SiO2+NOx↑+H2O SiO2+ 4HF=SiF4+2H2O SiF4+2HF=H2[SiF6] Si+2KOH+H2O →K2SiO3 +2H2 NO2 + H2O = HNO3 + HNO2 Si + HNO2 = SiO2 + NO +H2O HNO3 + NO + H2O = HNO2
3.放测量片时，把握均衡原则。如第一批放在1.3.5.7道，下一批则 放在2.4.6.8道，便于检测设备稳定性以及溶液的均匀性。
刻蚀槽液面的注意事项： 正常情况下液面均处于绿色，如果一旦在流片过程中颜色改变，立 即通知工艺人员。
产线上没有充足的片源时，工艺要求: 1.停机1小时以上，要将刻蚀槽的药液排到tank，减少药液的挥发。 2.停机15分钟以上要用水枪冲洗碱槽喷淋及风刀，以防酸碱形成的 结晶盐堵塞喷淋口及风刀。 3.停机1h以上，要跑假片，至少一批（400片）且要在生产前半小时 用水枪冲洗风刀处的滚轮，杜绝制绒后的片子有滚轮印。
腐蚀深度与电性能间的关系
在绒面硅片上制成PN结太阳电池，它有以下特点:
(l)绒面电池比光面电池的反射损失小，如果再加减反射膜，其反射率可进
一步降低。 (2)入射光在光锥表面多次折射，改变了入射光在硅中的前进方向，不仅延 长了光程，增加了对红外光子的吸收，而且有较多的光子在靠近PN结附近 产生光生载流子，从而增加了光生载流子的收集几率。 (3)在同样尺寸的基片上，绒面电池的PN结面积比光面大得多，因而可以提 高短路电流，转换效率也有相应提高。 (4)绒面也带来了一些缺点:一是工艺要求提高了；二是由于它减反射的无 选择性，不能产生电子空穴对的有害红外辐射也被有效地耦合入电池，使 电池发热；三是易造成金属接触电极与硅片表面的点接触，使接触电阻损 耗增加。
HF Bath：HF酸槽 。 所用溶液为HF， 作用：中和前道碱洗后残留在硅片表面的碱液；去PSG
后清洗机台的操作界面，基本的工艺要求，换药 规程等、基本都都同于前清洗设备，在此不再累述。 需要注意的是：后清洗刻蚀槽处的排风很重要
五、RENA设备常见报警信息
1 关于waferjam（叠片）报警 出现此类报警时，工艺人请设备人员调整滚轮并取出碎片。如果是滚轮原因 造成上述报警，同时上级决定暂时不能停机，可选择不在报警道投片，待工艺换 药或设备PM时要求设备人员进行相应调整。此外可要求生产人员可适当增大放 员需检查各段滚轮是否正常工作，设备中是否出现卡片、碎片。如果出现上述异 常，需及时片间距，减少叠片的发生。 2 关于temperature（温度）报警 出现此类报警时，工艺人员需确认coolingunit在工作，确认有循环流量，然后 等待并观察温度是否降低。如果温度没有下降趋势，通知设备人员进行检查。 3 关于pump（泵）报警 出现此类报警时，工艺人员需确认报警槽的溶液量是否达到液位要求，循 环是否正常。如有异常，补加药液并手动打开槽体循环。同时要求设备人员检查 该槽喷淋滤芯是否正常。 4 关于dry（风刀）报警 出现此类报警时，工艺人员需检查外围供气压力是否正常，风刀有无被堵 。并及时通知外围人员或设备人员作出相应调整。
主操作界面
Manual界面
刻蚀槽管路图
A1. 换药时酸液流动方向 A2.补药时酸液流动方向 B. 循环时液体流动方向 C. DI Water 流动方向 D. Cool water 流动方向 E. Exhaust(acidic gas) V/V and Sensors a-c: liquid level sensor, a:under the level, not enough b: liquid is full c: liquid overfill d: liquid will overfall f: V/V open while liquid circulation g/G:MFC1 h: thermometer i: conductivity meter j: MFC2(Etch Bath airknife) k: MFC3 l:pump
Recipe界面
Replenish界面
Trend界面
4.前清洗换药规程
5. 前清洗工序工艺要求
片子表面5S控制 不容许用手摸片子的表片，要勤换手套，避免扩散后出现脏片。
称重
1.每批片子的腐蚀深度都要检测，不允许编造数据，搞混批次等。 2.要求每批测量4片。
后清洗的目的就是进行湿法刻蚀和去除PSG。
2.湿法刻蚀原理:
利用HNO3和HF的混合液体对扩散后硅片下表面和边缘进行腐蚀,去
除边缘的N型硅,使得硅片的上下表面相互绝缘。
边缘刻蚀原理反应方程式： 3Si + 4HNO3+18HF =3H2 [SiF6] + 4NO2 + 8H2O
3.刻蚀中容易产生的问题及检测方法： 1.刻蚀不足：边缘漏电，Rsh下降，严重可导致失效 检测方法：测绝缘电阻 2.过刻：正面金属栅线与P型硅接触，造成短路 检测方法：称重及目测 SPC控制：当硅片从设备中流转出来时，工艺需检查硅片表面状 态，绒面无明显斑迹，无药液残留。125单晶该工序产品单要求面腐 蚀深度控制在0.8～1.6μm范围之内,且硅片表面刻蚀宽度不超过2mm, 同时需要保证刻蚀边缘绝缘电阻大于1K欧姆。
5 关于刻蚀槽flow（流量）报警 出现此类报警时，工艺人员需检查是否有碎片堵住药液入口。如有碎片 需取出后，将药液打入tank混匀溶液后重新将药液打入bath中。如果流量不 稳定报警，需要求设备人员检查相应传感器 6 关于overfilled（溶液过满）报警 出现此类报警时，工艺人员需要求设备检查液位传感器是否正常工作。 如果确实过满，则需要手动排掉部分药液，直到达到生产液位要求。 7 关于 tank empty（储药罐空）报警 出现此类报警时，说明外围相应储药罐中的药品已空，需及时通知外围 人员添加药液。 8 关于 valve blocked（阀门被堵）报警 出现此类报警时，则有阀门被堵，必须立即通知设备人员处理。 9 颜色突出指示的意义 出现报警信息时，各种颜色突出所指示的相关意义如下图所示
Dryer2
Etch bath：刻蚀槽，用于制绒。 所用溶液为HF+HNO3 ，作用： 1.去除硅片表面的机械损伤层； 2.形成无规则绒面。
Alkaline Rinse：碱洗槽 。 所用溶液为KOH，作用： 1. 对形成的多孔硅表面进行清洗； 2.中和前道刻蚀后残留在硅片表面的酸液。 Acidic Rinse：酸洗槽 。 所用溶液为HCl+HF，作用： 1.中和前道碱洗后残留在硅片表面的碱液； 2.HF可去除硅片表面氧化层（SiO2），形成疏水表面，便于吹干； 3.HCl中的Cl-有携带金属离子的能力，可以用于去除硅片表面金属离子。
RENA前后清洗工艺培训
Confidential
一、什么是太阳能电池
1.太阳能电池的原理
太阳电池是利用光生伏特效应， 把光能直接转换成电能的一种器件。 它的工作原理可以概括成下面 几个主要过程：第一，必须有光的 照射，可以是单色光，太阳光或我 们测试用的模拟太阳光源。第二， 光子注入到半导体后，激发出电 子—空穴对。这些电子空穴对必须 有足够的寿命保证不会在分离前被 附和。第三，必须有个静电场（PN 结），起分离电子空穴的作用。第 四，被分离的电子空穴，经电极收 集输出到电池体外，形成电流。
2.设备构造
前清洗工艺步骤： 制绒→碱洗 →酸洗→吹干 RENA Intex前清洗设备的主体分为以下八个槽，此外还有滚轮、排 风系统、自动及手动补液系统、循环系统和温度控制系统等。
Etch bath Dryer1 Rinse1 Alkaline Rinse
Rinse2
Acidic Rinse
Rinse3
去PSG工序检验方法： 当硅片从HF槽出来时，观察其表面是否脱水，如果脱水，则表 明磷硅玻璃已去除干净；如果表面还沾有水珠，则表明磷硅玻璃 未被去除干净，可在HF槽中适当补些HF。
5.后清洗设备构造
后清洗工艺步骤： 边缘刻蚀→碱洗 →酸洗→吹干 RENA InOxSide后清洗设备的主体分为以下七个槽，此外还有滚轮、 排风系统、自动及手动补液系统、循环系统和温度控制系统等。
前清洗到扩散的产品时间:
最长不能超过4小时,时间过长硅片会污染氧化，到扩散污染炉管,从 而影响后面的电性能及效率
四、RENA InOxSide后清洗工艺培训
1.后清洗的目与原理
扩散过程中，虽然采用背靠背扩散，硅片的边缘将不可避免地扩 散上磷。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。此短路通道等效于降低并联电阻。 同时，由于在扩散过程中氧的通入，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。
4.去除磷硅玻璃的目的： 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。 3) 磷硅玻璃的存在使得PECVD后产生色差。
去PSG原理方程式： SiO2+4HF=SiF4+2H2O SiF4+2HF=H2[SiF6] SiO2+ 6HF=H2[SiF6]+2H2O