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RENA前后清洗工艺培训教材


制绒的目与原理
根据工艺方法不同,制绒可分为碱制绒(仅适用于单晶硅制绒) 和酸制绒(可用于单晶和多晶硅表面的制绒)。RENA设备为酸制 绒设备,其目的主要有:
1.去除硅片表面的机械损伤层
2.清除表面油污和金属杂质
3.形成起伏不平的绒面,减少光的反射,增加硅片对太阳光的 吸收,增加PN结的面积,提高短路电流(Isc),最终提高电 池的光电转换效率。
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
Dryer2
Etch bath:刻蚀槽,用于制绒。 所用溶液为HF+HNO3,主要工艺参数:
➢ 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
常见故障
原因及解决方法
刻蚀深度不 稳定
a观察来片是否有异常,或者来片一批中是否是不同晶棒组成,因为 不同的片子会对应不同的刻蚀速率。 b查看溶液颜色,正常的颜色应该是灰色偏绿。如果觉得颜色过浅, 流假片,一般以400片为一个循环。然后测试4片硅片刻蚀深度。
需要注意的是碱槽的喷嘴角度和流量需要控制好, 否则碱液易喷至Rinse1中,而Rinse1中洗下的酸液和上 述碱液易在该槽中生成盐,使该处的滤芯很快被堵住而 失效。
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。 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。
碱洗槽的作用: 1.洗去硅片表面多孔硅; 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,主要工艺参数: Firstfill concentration of chemical:HCl(10%)&HF(5%); Bath lifetime:240hours; Bath processtemperature:20± 10 ℃
设备后区)

机台窗户
需用蘸了酒精的丝光毛巾擦拭干净,表面应该无污物,灰尘
运输硅片用的小 丝光毛巾用清水洗干净,拧干后擦拭,表面应该无污物,灰尘以
推车
及碎硅片
承片盒
用HF和HCL,2:1的比例浸泡2小时,然后用清水冲洗至PH值呈中 性后吹干
放置承片盒的桌 丝光毛巾用清水洗干净,拧干后擦拭,表面应该无污物,灰尘以
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二、RENA InOxSide后清洗工艺培训
后清洗的目的与原理
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。
SPC控制 每批次抽取4片样品,测量腐蚀前后的质量差,然后根据公式可获得腐 蚀深度,125单晶要求控制腐蚀深度在4.4± 0.4µm ,同时制绒后的硅片反射 率要求控制在21%~24%之间。
刻蚀深度与电性能间的关系
设备的日常维护主要是滤芯的更换;视硅片清洗后 的质量排查可能的设备原因,调整喷淋和风刀的角度和 强度;药液寿命到后换药过程中清洗酸碱槽,以及清理 滚轮和各槽中碎片。

及碎硅片
设备显示器键盘 丝光毛巾用清水洗干净,拧干后擦拭台面,表面应该无污物,灰
和鼠标

电子天平台面
需用蘸了酒精的丝光毛巾擦拭干净,表面应该无污物,灰尘以 及碎硅片
绝缘电阻测试台 需用蘸了酒精的丝光毛巾擦拭干净,表面应该无污物,灰尘以

及碎硅片
在制品和隔离品 丝光毛巾用清水洗干净,拧干后擦拭,表面应该无污物,灰尘以
常见故障
原因及解决方法
观察设备下面的循环平衡有没有冒泡泡
原因分析:a: 可能风刀堵塞,使溶液跑到水槽2中;
b: 可能喷淋堵塞;
碱槽或酸槽 不循环
c: 可能滤芯堵塞; 解决方法:a:先期在初始界面处可以发现各自对应的模板,在“ready”“not ready”之间闪动,此时需要工艺立即 补液(HCL:HF:DI=8:3:23;KOH:
补液:
自动补液:当腐蚀深度控制在4.4± 0.4µm范围内时,硅片的腐蚀重量约 为0.3g/片,通过感应器计数,当跑片达到一定量时,机器自动对刻蚀槽 进行补液
手动补液:根据实际硅片的腐蚀情况,有时需要进行手动补液。通常每次 补液量如下:
Replenishment Etch bath: HF
5.000L
水纹片
用手可以抹去的,检查出料处滚轮的干净程度,一般是出料处风刀中间段滚轮 出现污染,需要设备擦拭,如果不严重,流假片也可以将脏东西带走。
工艺卫生
前后清洗附近地 用清水将拖把洗干净,拧干后将地面清理干净(须把拖把清

洗干净,不能只在地上喷了清水就拖地)
机台表面(包括 丝光毛巾用清水洗干净,拧干后擦拭台面,表面应该无污物,灰
当药液寿命(Bath lifetime)到后,需更换整槽药液。
酸洗槽的作用: 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。
Rinse 1~3:水洗槽,水洗槽与槽之间相互联通。水洗槽中液面高度 Rinse 3>Rinse 2 > Rinse 1。进水口在Rinse 3处。 Dryer 1和Dryer 2为风刀,通过调节风刀的角度和吹风的压力,使硅 片被迅速吹干。
RENA前后清洗工艺培训
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太阳能电池的种类及效率
Confidential
制造太阳能电池的基本工艺流程
前清洗(制绒) 扩散
后清洗(刻边/去PSG) PECVD SiNx
丝网印刷 /烧结/测试
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
一、RENA Intex前清洗工艺培训
滚轮分三段设定速度,其中converyor1≤converyor 2≤converyor 3,否 则前快后慢,易在设备中因为叠片而造成碎片。滚轮速度(即制绒时 间)根据需要的腐蚀深度来进行设置,生产过程中可根据测试结果来 进行滚轮速度修正。一般滚轮速度慢,则反应时间增加,腐蚀深度加 深,反之亦然。 (注:前清洗速度最好不要超过1.2m/min,速度过快,一方面硅片清洗 或吹不干净,扩散容易出现蓝黑点片;另一方面碎片高,有时碎片会 堵住喷淋口,清洗后出现脏片。此外,滚轮速度也不可太慢,否则影 响产量。)
滚轮速度较 低或较高
需要手动加液,一般按9升HF,6升HNO3进行补液。同时可以将温度 提高,以1度为一个单位升高(可在5~8度之间进行调整)。但是对于 温度的设定,我们一般选择较低的温度,因为较低的温度下可以得到 很稳定的化学反应,所以温度一般不建议调高,
b如果滚轮速度过高,在温度降低仍不能满足要求的情况下,可以加 水,但是仅能以5升为一个单位加入。
台面
及碎硅片
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1、载片盒必须放在桌子上(不论是否有硅片在内) 2、操作员工接触圆片时须戴棉胶双层手套,禁止直接接触片子的表面,戴有橡胶手套后也需 要尽量少的接触硅片表面。 3、接触设备按键时不准带手套,必须全部裸手 4、橡胶手套必须保持干净、清洁,及时更换,接触硅片时必须戴上手 套,且保证手套上赃物 5、操作人员身上穿的净化服和净化鞋,必须穿戴整齐,必须保持洁净, 并定期清洗,清洗周期为2周 6、设备里的碎片在每周设备PM时必须清理干净 7、按照标示摆放物品,除标示区域以外不允许摆放任何其他物品 8、流程单不允许放在片盒中靠着硅片,需铺在片盒底下 9、设备的窗户在无异常状态下必须关闭 10、去测试测试片时需用干净的泡沫盒搬送,不能直接用手搬送 11、经过前清洗的硅片必须放在承片盒中,不能直接放在工作台面上 12、碎片盒中的碎片应及时清理 13、下料处的硅片应及时接受,不允许等硅片掉到设备下料端的槽体中 后再取硅片 14、不良须返工的硅片不能放在碎片盒中,需放在固定的地方统一返工 15、测量测试片时需生产一批测量一批,不允许一次性侧量好几批,这 样容易发生混批现象 16、由于碱与酸反应会生成盐的结晶,所以待料停止15分钟以上需要冲洗碱槽滚轮、喷淋、 风刀。已避免喷淋口,风刀口被堵。 17、如果有一个小时以上的待料停产,我们要求要将刻蚀槽的药液排到tank,减少药液的挥 发;并冲洗刻蚀槽滚轮,防止药液沉淀,产生滚轮印
DI=1:10)

b:通知设备通风刀(冒泡泡)或清洗更换滤芯 (补加了药水后还

没循环,浮标沉到底部不起来)
洗 碱槽或酸槽流 工艺需要检查槽中溶液是否满,如果不满则添加,如果是满的,则通知设备检
工 量变小
查滤芯是否需要更换或清洗。

流量突变,不 能达到工 艺设定流 量
前清洗流量会突然变为0,此时设备会报警,工艺立即到现场通知生产停止投料, 通知设备人员调试设备,然后处理设备中的硅片,挑出外观未受影响的硅片继 续下传,外观受影响的隔离处理
➢ 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。
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