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。
目录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。
(10)SE工艺操作规程1、工艺目的:通过化学反应,由滚轮的携带药液在硅片非绒面刻蚀,经过一次硅片的90°的旋转从而形成一个回形的刻痕,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。
2、设备及工具:SCHMID刻蚀机、电子天平、PVC手套、口罩、防护服、防护眼罩、防护套袖、橡胶手套、防酸碱胶鞋等。
3、适用范围本工艺适用于SCHMID刻蚀机4、职责本工艺操作规程由工艺工程师负责制订、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 简称BDG(100%,电子级,工作压力3-5bar),冷却水(工作压力3-4bar,最大入水温度25°C),新鲜空气(用于旋转的)(工作压力100Pa)。
6、工艺描述:6.1、工艺条件:去离子水压力为4bar、压缩空气压力为6bar环境温度:25±3℃相对湿度:40%~65% ,无凝露腐蚀槽温度:10-18℃6.2、工艺原理: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,氢氟酸与氧化硅反应生成络合物六氟硅酸(H2SiF6),刻断PN结,从而使正面与背面绝缘。
然后再将硅片完全浸入药液里,将未被inkjet工序中覆盖的深PN结刻蚀掉一定深度变成浅结。
刻蚀之后经过KOH溶液去除硅片表面的多孔硅,并将从刻蚀槽中携带的未冲洗干净的酸除去,同时去除掉inkjet工序中喷涂的墨层。
然后利用HF酸将硅片正面的磷硅玻璃去除,并能抛光硅片下边面是能与铝背场形成好的欧姆接触。
最后用DI水冲洗硅片,最后用压缩空气将硅片表面吹干。
反应方程式如下:Si+4HNO3=SiO2+4NO2SiO2+4HF=SiF4+2H2OSiF4+2HF=H2SiF66.3、工艺流程:HNO3+HF(刻蚀周边)→HNO3+HF(腐蚀掉一定深度的未被inkjet 工序覆盖的PN结)→KOH&BDG(去除硅片表面的的多孔硅和inkjet 工序中喷涂的油墨)→HF(去除硅片表面的磷硅玻璃) 。
6.4、工艺控制:(1)、主要控制点:腐蚀深度控制在3.5-7um之间(<3um为不合格),在正常生产时至少每隔2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,要求根据生产情况适当增加测量次数。
(2)、腐蚀槽的腐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,腐蚀量小,若出现此种情况,需要降低带速,随着生产的进行,要求最少每半小时测量一次腐蚀深度,当腐蚀量稳定后,要求至少每隔一小时测量一次腐蚀深度。
调整带速要求范围:1.6-2.0/m Min,以保证腐蚀深度控制在规定范围内。
(3)、如停产时间超过2小时,经当班技术人员许可,可手动补加HNO3 5-10L 。
如腐蚀量低于要求标准,可再手动补加HF 1 L 。
(4)、当工艺方案因车间的工艺调整而发生变化时,工艺人员应当及时通知并做好相应的记录。
(5)、腐蚀槽温度保证在14±4℃,随着温度的升高,腐蚀速率会加快,以致发生腐蚀量过大现象。
所以在温度未降到工艺控制范围内时禁止生产。
7、工艺准备:7.1、工装工具准备: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。
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。
确认设定的刻蚀工艺,碱洗工艺和HF腐蚀工艺名称及参数。
7.3、工艺洁净管理:戴口罩,操作时戴洁净PVC手套,保持室内正压,严禁随便开启门窗,以保持室内洁净度。
7.4、原材料准备:观察外观是否正常。
常见的不合格片包括含缺角、裂纹、手印、孔洞的硅片等。
8、生产操作:8.1、在工艺准备完成后,选择正确的工艺方案,使设备进入自动运行模式。
8.2、装卸载操作装卸载时操作人员务必将传感器方向(即白块方向)朝下,硅片的自动装载速度不得大于SCHMID的传输速度,以保证在SCHMID的装载区不会出现叠片现象。
卸载人员要仔细看护好硅片的传输,防止硅片有叠片,碎片,水片传入PECVD工序。
并准确记录每一道的碎片情况,如发现硅片有未风干的现象则将湿硅片挑拣出来并及时向班组长上报此情况,通过调整风刀解决此问题。
8.3、注意事项(1)装载人员务必将扩散后表面不合格硅片在进入设备主体前挑出,卸载人员务必将碎片,水片以及能表面不合格挑出,并按车间要求分类统计包装入库。
(2)生产中的操作必须带手套,佩带口罩,并经常更换手套,保证生产的清洁。
(3)要随时注意硅片在设备内的传输状况,以免发生大量卡片现象。
如在腐蚀槽发生卡片,可用耐酸工具对其进行疏导。
情况严重时要立即进行停机操作,将酸液排到TANK中,穿好整套防护装备,手动取出卡片。
(4)除设备维护,更换药液,使用DI-水喷枪时,严禁将水流入药液槽。
(5)工艺过程中:定时检查设备运行情况,传输速度、气体流量等参数以及各槽液位情况。
(6)完工后详细填写完工转交单,要求字迹工整、各处信息准确无误,与硅片一同转入PECVD工序。
表面合格的硅片才可转入下工序。
9、测试及检查:9.1、新换HF/HNO3槽药液后,需等到槽温实际值降到设定值时方可进行投片生产。
9.2、批量投入生产前需先投入称重片,以观测实际腐蚀深度。
由于新换药液的腐蚀速度较慢,因此可以将传输速度降低。
当工艺稳定后,每2个小时需进行一次腐蚀量的测量。
具体测量方式如下:先利用电子天平称量5片(5片)腐蚀前硅片的重量,将此重量按顺序填写在工序腐蚀深度记录表中,同时记录好日期、班次、称重时间、腐蚀温度、传输速度,并按照顺序装片投入腐蚀槽运行工艺。
刻蚀后按照顺序取出此称重硅片,再称量腐蚀后硅片的重量,填入表格,利用电子表格的公式直接求出腐蚀深度值。
注:前后两次称重前都要将电子天平置零,两次称量过程中不要移动天平位置。
硅片的单面腐蚀深度平均值为 3.5-7um,如果超出范围应当立即通知当班工艺人员进行调整。
9.3、若预计设备1小时以上不投产,必须将HF/HNO3槽里的药液排至Prep.tank里,以保证药液浓度的不变。
9.4、SCHMID的维护周期为:五道设备:200万片。
湿法刻蚀机的维护更换HF/HNO3槽药液后,需要在“腐蚀深度记录表”中认真填写更换时间、更换班组。
9.5、硅片表面无可见污物、水印、指印、崩边、缺角等缺陷方可转下。
10、安全操作:10.1、员工上岗前必须经过专业培训,并进行安全教育要严格按照本工序设备安全操作规程和工艺操作规程进行作业。
10.2、熟悉生产中所用的化学药品危险性及当不慎接触到药液时的处理方法。
10.3、硅片的装卸应该在10000级的洁净环境中进行,注意保持室内洁净度,进出时随手关门。
10.5、更换化学药品时须由专人负责,两人同时进行作业,穿好防护服,戴好防护眼罩、防酸碱套袖和手套,小心处理,换好药液后及时填写化学药品更换记录。
10.6、洗眼器附近不可堆放物品;设备内部或周围严禁接触和堆放易燃易爆等危险品。
10.7、在机器运行过程中任何人不得将头、手伸入工作腔体,以免发生危险。
10.8、工作时一定要有专人看守,工作交接时,下班组要向上班组询问设备运行状况。
10.9、为防止硅片沾污,刻蚀后的硅片应尽快转到PECVD工序镀膜。