太陽能電池-濕法刻蝕工藝設計指導書資料

1、word設計文件名稱T-IS-026Edge Isolation & PSG Selective Emitter藝操作規(guī)程產品型號名稱156X156多晶絨面電池1、工藝目的：通過化學反應，將硅片上下表面的 PN結刻斷，以達到正面與背面絕緣的目的；另外經過化 學反應，刻蝕掉未被蠟覆蓋的硅片表面的一定深度，做選擇性發(fā)射極；最后用BDGfc除inkjet 工序中的噴涂的層蠟，用 KO的液去除硅片表面的多孔硅；同時用 HF去除表面的磷硅玻璃 層。2、設備及工具：Edge Isolation & PSG Selective Emitter 、電子天平、PVC手套、口罩、防護服、 防護眼罩、防護套袖、橡膠

2、手套、防酸堿膠鞋、 GPSolar電阻測試儀（邊緣電阻）、濃 度分析儀等。3、適用范圍本工藝適用于 Edge Isolation & PSG Selective Emitter 。4、職責本工藝操作規(guī)程由工藝工程師負責調試、修改、解釋。5、材料:合格的多晶硅片（INKJET后）、HF （49%,電子級，工作壓力3-5bar ,KOH（49%,電子級，工作壓力3-5bar）、HNO（65% 電子級，工作壓力 3-5bar）, DI水（工彳壓力3-5bar）、壓縮空氣（工作壓力6-7bar ,除油，除水，除粉塵）， Butyldiglycol（2 （2 一丁氧乙氧基）乙醇）（BDG （100% 電

3、子級，工作壓力 3-5bar）,冷卻水（入水：工作壓力3-4bar ,最大入水溫度25C,出水工作壓力：最大2bar）, 新鮮空氣（Fresh air用于旋轉器腔室）（工作壓力100Pa）, 乙二醇（制冷機）。6、工藝描述：工藝條件：環(huán)境溫度：+ 22 C to + 240 C;環(huán)境濕度：45 to 65 %RHat 24 C;設計文件名稱Edge Isolation & PSGSelective Emitter 工藝操作規(guī)程T-IS-026共6頁第2頁工藝原理:Edge Isolation & PSG Selective Emitter工藝主要包括三部分：HNO+HF（周邊刻蝕）-HNO 3

4、+HF （刻蝕掉一定深度的未被蠟層覆蓋的 PN結）- KOH+BDG+Antifoa m中和掉多余的酸以及去除硅片表面的的多孔硅和inkjet工序中噴涂的層蠟）-HF（去除硅片表面的磷硅玻璃）。本工藝過程中，首先用滾輪將硝酸帶出將滾輪與硅片接觸的背面氧化，形成氧化硅后,然后氫氟酸與氧化硅反應生成絡合物六氟硅酸（ HSiF-,刻斷PN結，從而使正面與背面 絕緣。然后硅片經過噴淋HNO+HF的混合藥液，將未被inkjet層蠟覆蓋的深PN結刻蝕掉一 定深度，變成工藝要求的深度；選擇性刻蝕之后經過KOH液去除硅片表面的多孔硅，同時用 BDG*除掉inkjet工序 中噴涂的層蠟；最后利用HF酸將硅片正面

5、的磷硅玻璃層去除；用DI水洗，壓縮空氣烘干硅片表面即可。 主要反應方程式如下：M2和 M4槽：Si+4HNQ=SiQ+4NOT +2H2OSiO2+4HF=SiFt +2HOSiF4+2HF=HSiF6M6梢： 暫無：工藝要求：1、刻蝕槽的刻蝕深度要控制在1 . 5 0 . 2 um,絕緣電阻大于1KQ。超出此（小于1 .1）范圍要通知當班技術員進行調節(jié)，傳送系統(tǒng)的速度范圍控制在 0.2 - 6.0 m/min ,正 常工作狀態(tài)下的工作速度為1.58 m/min ,為保證設備碎片率較穩(wěn)定，應盡量使各段傳輸速 度一致。當工藝穩(wěn)定后每隔兩個小時（有待確定）測量一次刻蝕深度和絕緣電阻。2、當刻蝕深度

6、偏離規(guī)定時應當調節(jié)溫度或帶速，不允許手動添加化學試劑。當調節(jié)傳輸速度不能解決問題時，由技術人員進行手動補液并做相應的記錄，包括：時間、原因、 補充量、簽字。3、刻邊槽（Edge Isolation-Etch ）的溫度要控制在1 3 0CW下，選擇性刻蝕槽（Em讓ter-Etch ）的溫度要控制在4-10匕堿槽（Strip/ Post-Strip Process ）溫度要控 制在250C以下，HF槽（PSG-Process）溫度要控制在2 0C內。4、刻蝕完畢后，目測背面的 刻痕寬度及正面陰影寬度（1次/小時），是否滿足工藝要 求，當發(fā)現有連續(xù)超出要求時，應通知當班技術員進行調節(jié)。5、刻蝕槽內的

7、氣流直接影響刻蝕效果，因此通過調節(jié)排風量來保證刻蝕槽內的氣流均 勻穩(wěn)定，并且在正常生產時要保證所有工位的上蓋是關閉的。工藝控制點：1、主要質量控制點：刻蝕深度控制在1 . 5 0 . 2之間，單位u m絕緣電阻1k歐姆。以上二個參數在正常生產時至少每隔兩個小時測量一次。當更換藥液和停產一段時間再 生產時及參數不正常時，要求增加 測量次數，確保工藝的正常運行，避免造成大量的不合 格。2、刻蝕槽的刻蝕速率會隨著硅片清洗量的增加而改變，新?lián)Q的藥液反應速度可能較慢， 刻蝕量小，若出現此種情況，需要降低帶速，隨著生產的進行，要求每隔 一個小時測量一 次刻蝕深度，當刻蝕速度穩(wěn)定后，要求至少每隔兩個小時測量

8、一次刻蝕深度。調整帶速（配 合相對應的機械手進行調節(jié)）：以保證刻蝕深度控制在規(guī)定范圍內。3、當工藝方案因隨車間的工藝調整而變化時，工藝人員應當及時通知并做好相應的記錄。4、刻蝕槽液位控制，液位不能過小，太小造成滾輪接觸不到藥液，從而影響藥液與硅 片的接觸，造成表大量的表面不合格；也為過大，可能造成翻液，造成硅片正面接觸藥液， 對整個電池的電參數很大影響（可能造成漏電，低效）。抑或將滾輪附近的氣孔淹沒起不到 相應的排風作用，也增大了相應的正面侵蝕痕跡。但液位高低原則上以硅片能夠接觸到藥 液，邊緣刻蝕正常為準（刻蝕量、絕緣電阻）。5、刻蝕槽溫度保證在1 3 c左右，隨著溫度的升高，刻蝕速率會加快，

9、所以在溫度未 降到工藝控制范圍內時禁止生產。6、堿洗槽溫度要求 23Co堿洗槽藥液冷卻依靠公司內部供應冷卻水。當發(fā)現堿洗槽 溫度超過控制范圍時，及時通知相關負責人進行檢查調整7、堿洗槽噴淋量要求，且首先保證下噴淋量充足，以便使硅片背面多孔硅刻蝕充分。8、壓縮空氣風干Dryer處風刀頻率及流量的控制太小，易造成硅片不能完全風干；過 大易產生碎片。風刀頻率設置，以硅片上下表面能夠被完全風干為前提。工藝流程：裝載一 HF ,HNO邊緣刻蝕（M02）一 Rinse1+風刀1（M03 一HF ,HNQ選擇性刻蝕（M04）一 Rinse2（M05） 一KOH BDGffi Antifoam （止泡劑）去蠟

10、（M06）一Rinse3（M07） 一HF去除磷硅玻 璃層（08） 一Rinse4（M0901） 一壓縮空氣風干（M0902）一卸載工藝方案：（見附表3）7、工藝準備：工藝潔凈管理：操作人員需戴口罩，操作時戴潔凈手套，并保持室內正壓，嚴禁隨便開啟門窗，以保持室內潔凈度。設備準備：確認設備能正常運行，DI水、壓縮空氣等壓力及流量正常。原材料準備：觀察外觀是否正常，常見的不合格片包括微晶、表面斑點（藍斑、黑點） 、污漬（水 印，酸堿未洗干凈的硅片）、卡痕、崩邊、缺角、裂紋、鋸痕、手印、孔洞、含氮化硅的硅 片等。工裝工具準備：備齊用于工藝生產的PVC手套、口罩、防護眼罩、防護面罩、防護套袖、防護服、

11、防 酸堿手套、防酸堿膠鞋等。設備準備：確認工藝名稱及設定的邊緣刻蝕工藝、選擇性刻蝕、堿洗去蠟工藝和HF刻蝕所對應的參數。8、工藝操作：8.1、在工藝準備完成后，選擇正確的工藝方案，點擊開始進入自動運行模式設計文件名稱Edge Isolation & PSGSelective Emitter 工藝操作規(guī)程T-IS-026共6頁第4頁裝片操作(1)自動裝載操作：硅片的自動裝載速度不得大于Edge Isolation & PSGSelectiveEmitter input convyer 的傳輸速度，以保證在 Edge Isolation & PSGSelective Emitter 的裝載區(qū)不會出

12、現疊片現象，現在主題設備以及兩臺機械手能進行通信，若修改的速度不 合適，將出現報警，設備不按照修改的動作。卸載操作(1)自動卸載操作：操作人員應隨時觀察硅片的傳輸情況，防止硅片有疊片、碎片、 未吹干等現象，及時通知班組長及相應的技術人員，最快時間對所產生的問題進行解決， 以免造成更大的損失。注意事項(1)卸載時要隨時將碎片取出并準確記錄每一道的碎片情況，如發(fā)現硅片有未吹干的 現象則將濕硅片挑揀出來，當出現連續(xù)未吹干的硅片以及某一道連續(xù)出現碎片時要向班組 長上報此情況，查找相關問題，對處理問題的過程，做好相應的記錄。(2)工藝過程中操作人員要隨時檢查設備運行情況(連片、卡片、碎片) 、刻蝕效果，

13、 當出現刻蝕量太小、邊緣刻蝕沒刻斷或沾不到藥液時要通知班組長或技術人員進行調節(jié)。(3)通過稱刻蝕量以及測電池片的絕緣電阻觀察工藝的穩(wěn)定性，在未進行工藝更改的 情況下，如果刻蝕量出現較大的波動(按相關的工藝要求設定誤差值范圍)，應立即通知技術人員進行相應調整。(4)關于稱重記錄問題：各班組嚴格按照工藝要求去記錄相應的數據，保證數據的準確 性，完整性(時間、班組、負責人、溫度、液位、邊緣電阻等)。(5)表面合格的硅片才可轉入下工序，嚴禁將表面不合格或者前表面洗后片轉入下工 序(一方面涉及到車間的成品率，另一方面影響本班組月考核分數)。(6)完工后詳細填寫完工轉交單，要求字跡工整、各處信息準確無誤，

14、與硅片一同轉 入PECVD：序，并做好交接工作。9、測試及檢查：新?lián)QHNOHF槽藥液，需等到槽溫實際值降到設定值時方可進行投片生產。5 道稱5片，每兩個時稱一次，保證測試的客觀性和準確性。批量投入生產前需先投入稱重片，以觀測實際刻蝕深度。要保證刻蝕量在正常工 藝范圍內。正常生產時每兩個小時需要稱重一次，當 5片中有2片的刻蝕量超出范圍時，應調整傳送速度或者刻蝕槽的問題，直至工藝穩(wěn)定當工藝穩(wěn)定后，每三個小時需進行一次刻蝕量和絕緣電阻的測量。具體測量方式如下：設計文件名稱Edge Isolation & PSGSelective Emitter 工藝操作規(guī)程T-IS-026共6頁第5頁1、先利用電

15、子天平稱量5片（5道設備）刻蝕前硅片的質量，將此質量按順序填寫在 工序刻蝕深度記錄表中，同時記錄好班次、稱重時間、硅片數（即稱重時設備從維護結束 已生產的硅片數）、工藝條件（如刻蝕溫度、傳輸速度等參數），并按照第1、25,完成 整個工藝后按照第1、25道的順序取出此稱重硅片，再稱量刻蝕后硅片的重量，填入 表格，利用電子表格的公式直接求出刻蝕深度、刻蝕速率等值。、將硅片刻蝕上面朝上放入 GP Solar電阻測試儀，邊緣與內部的 3個小柱保持良 好的接觸（切勿有角度）。然后將上蓋輕輕放下，讀取顯示屏上最初顯示電阻值并記錄。當 電阻低于1KQ時通知工藝員調整。）Edge Isolation & PS

16、G Selective Emitter設備的維護周期為：五道設備：150萬片。新?lián)QHNQHF槽藥液后，需要在“刻蝕深度記錄表”中認真填寫更換時間、更換班組。硅片表面無可見污物、水印、指印、崩邊、缺角等缺陷方可轉下。10、安全操作：、員工上崗前必須經過專業(yè)培訓，要嚴格按照本工序設備安全操作規(guī)程和工藝操作 規(guī)程進行作業(yè)?？涛g操作應在萬級的潔凈環(huán)境中進行，注意保持室內潔凈度，進出時隨手關門。 要及時擦洗設備，保證設備的潔凈。接觸硅片時必須帶 PVC手套，并且當手套接觸硅片以 外的物品導致手套沾污后，必須更換新的清潔手套。因設備維護或其他原因需要向下水道排放酸液時，要提前通知外圍人員做相應準 備，在收

17、到外圍人員的通知后方可排液。更換化學藥品時須由專人負責，兩人同時進行作業(yè)，穿好防護服，戴好防護眼罩、 防酸堿套袖和手套，小心處理，換好藥液后及時填寫化學藥品更換記錄。注意： 在更換前一定要先確認藥液名稱是否為自己需要的。在更換完后，再次確認藥品名稱，并填寫藥品更換紀錄。最后由另一人確認藥品名稱、填寫的藥品更換紀錄信息與藥 品桶上無誤并簽字。為防止硅片沾污，刻蝕后的硅片需在 30分鐘內轉到PECVD：序。在機器運行過程中任何人不得將頭、手伸入工作室，以免發(fā)生危險。設備內部或周圍嚴禁接觸和堆放易燃易爆等危險品。盛過強堿、強酸的容器不可隨意丟棄，應先傾倒干凈，用水沖洗多遍，然后進行 一般清潔處理。當

18、有酸、堿大量外泄時，可用細砂吸收，將砂撮走后，再用水沖洗地面（詳細的 泄露處理見本工序看板）。設備運行時一定要有專人看守，工作結束后，操作人員在關閉設備電源后方可 離開。護內容維護是為了更好的生產，無論對設備還是對工藝，都是必須的，所以在各班組維護時一定要確保維護質量， 避免二次停機維護，減少不必要的維護停機 時間，快速合理的安排維護任務，并由相應的長白班人員進行協(xié)助維護，同時 做好相應的監(jiān)督工作。主要內容如下：1、更換各槽藥液和純水，如果需要的話，更換化學藥品藥液2、清理各槽內及槽子邊沿的碎片3、如需要的話，更換制冷機用乙二醇4、查看各棉滾輪的脫水狀態(tài)（依脫水狀態(tài)為準），一般更換周期為 半年

19、4、檢查各液體管路是否存在漏液等情況，并處理5、檢查傳感器是否傳感正確靈敏，并處理6、檢查濾芯是否需要更換，若需要更換，及時更換7、檢查線路、氣路是否正常工作8、檢查設備是否存在其他安全隱患，若有，就必須解除隱患后再進行正常生產。9、擦拭相應的設備門窗，維護好現場的衛(wèi)生。SE作業(yè)指導書車間：電池車間 編制：馮中柯 審核：翟金葉 審定：批準：時間：2010-7-5為更好地保證濕法刻蝕的生產正常進行，穩(wěn)定生產工藝，提高SE工序產品質量，進一步保證電池產品性能，特制定本作業(yè)指導書,以規(guī)范操作人員的操作，使操作和工藝控制有章可循，規(guī)范統(tǒng)一，同時，還為新員工的上崗培訓提供教材參考。一、工藝目的 二、設備

20、及工具 三、適用范圍 四、職責 五、材料 六、工藝描述 七、工藝準備 八、生產操作 九、測試及檢查 十、安全操作SE工藝操作規(guī)程1、工藝目的：通過化學反應，由滾輪的攜帶藥液在硅片非絨面刻蝕，經過一次硅片的90。的旋轉從而形成一個回形的刻痕，將所處位置的PN結刻斷，以達到正面與背面絕緣的目的，同時進行選擇性的刻蝕將擴散 深的PN結變成一定深度的淺PN結，最后經過HF酸梢去除擴散工序 產生的磷硅玻璃層。2、設備及工具：SCHMI畫蝕機、電子天平、PVC手套、口罩、防護服、防護眼罩、 防護套袖、橡膠手套、防酸堿膠鞋等。3、適用范圍本工藝適用于SCHMIDJ蝕機4、職責本工藝操作規(guī)程由工藝工程師負責制

21、訂、修改、解釋。5、材料:合格的多晶硅片（INKJET后）、HF （49%,電子級，工作壓力3-5bar ）、KOH（49%,電子級，工作壓力3-5bar）、HNO3（65% 電子級，工 作壓力3-5bar ）、DI水（工作壓力3-5bar）、壓縮空氣（工作壓力6-7bar ,除油， 除水，除粉塵）Butyldiglycol簡稱BDG（100% 電子級，工作壓力 3-5bar）,冷卻水（工作壓力3-4bar ,最大入水溫度25C）,新鮮空氣（用于旋轉的）（工作壓力100Pa）。6、工藝描述：工藝條件：去離子水壓力為4bar、壓縮空氣壓力為6bar環(huán)境溫度：253C相對濕度：40%- 65%,無

22、凝露腐蝕梢溫度：10-18 C工藝原理：工藝過程中，首先用滾輪將硝酸帶出將滾輪與硅片接觸的背面氧 化，形成氧化硅，氫氟酸與氧化硅反應生成絡合物六氟硅酸（H2SiF6）, 刻斷PN結，從而使正面與背面絕緣。然后再將硅片完全浸入藥液里， 將未被inkjet工序中覆蓋的深PN結刻蝕掉一定深度變成淺結?？涛g之后經過KOH液去除硅片表面的多孔硅，并將從刻蝕梢中 攜帶的未沖洗干凈的酸除去，同時去除掉inkjet工序中噴涂的墨層。然后利用HF酸將硅片正面的磷硅玻璃去除，并能拋光硅片下邊 面是能與鋁背場形成好的歐姆接觸。最后用DI水沖洗硅片，最后用壓縮空氣將硅片表面吹干。反應方程式如下：Si+4HNO=SiO

23、2+4NOSiO2+4HF=SiF4+2HOSiF4+2HF=HSiF6工藝流程：HNO3+HF(U蝕周邊)-HNO3+HF腐蝕掉一定深度的未被 inkjet 工序覆蓋的PN結)-KOH&BD破除硅片表面的的多孔硅和 inkjet 工序中噴涂的油墨)一HF(去除硅片表面的磷硅玻璃)。工藝控制：(1)、主要控制點：腐蝕深度控制在3.5-7 um之間(3um為不合格)，在正常生產時 至少每隔2小時測量一次。當更換藥液和停產一段時間再生產時及參 數不正常時，要求根據生產情況適當增加測量次數。(2)、腐蝕梢的腐蝕速率會隨著硅片清洗量的增加而改變，新?lián)Q的藥液反應速度可能較慢，腐蝕量小，若出現此種情況，需

24、要降低帶 速，隨著生產的進行，要求最少每半小時測量一次腐蝕深度，當腐蝕 量穩(wěn)定后，要求至少每隔一小時測量一次腐蝕深度。 調整帶速要求范 圍：1.6 2.0 m/Min ,以保證腐蝕深度控制在規(guī)定范圍內。(3)、如停產時間超過2小時，經當班技術人員許可，可手動補 力口 HNO3 5-10L 。如腐蝕量低于要求標準，可再手動補加 HF 1 L。(4)、當工藝方案因車間的工藝調整而發(fā)生變化時，工藝人員應當及時通知并做好相應的記錄。(5)、腐蝕梢溫度保證在144C,隨著溫度的升高，腐蝕速率 會加快，以致發(fā)生腐蝕量過大現象。所以在溫度未降到工藝控制范圍 內時禁止生產。7、工藝準備：工裝工具準備：備齊用于

25、工藝生產的PV評套、口罩、防護眼罩、防護面罩、防 護套袖、防護服、防酸堿手套、防酸堿膠鞋等。設備準備：確認設備能正常運行，DI水、壓縮空氣等壓力及流量正常。確 認設定的刻蝕工藝，堿洗工藝和 HF腐蝕工藝名稱及參數。工藝潔凈管理：戴口罩，操作時或潔凈 PVC手套，保持室 內正壓，嚴禁隨便開啟門窗，以保持室內潔凈度。原材料準備：觀察外觀是否正常。常見的不合格片包括含缺角、裂紋、手印、 孔洞的硅片等。8、生產操作：在工藝準備完成后，選擇正確的工藝方案，使設備進入自 動運行模式。裝卸載操作裝卸載時操作人員務必將傳感器方向（即白塊方向）朝下，硅片 的自動裝載速度不得大于 SCHMID）傳輸速度，以保證在

26、SCHMID勺裝 載區(qū)不會出現疊片現象。卸載人員要仔細看護好硅片的傳輸， 防止硅 片有疊片，碎片，水片傳入PECVtX序。并準確記錄每一道的碎片情 況，如發(fā)現硅片有未風干的現象則將濕硅片挑揀出來并及時向班組長 上報此情況，通過調整風刀解決此問題。注意事項(1)裝載人員務必將擴散后表面不合格硅片在進入設備主體前 挑出，卸載人員務必將碎片，水片以及能表面不合格挑出，并按車間 要求分類統(tǒng)計包裝入庫。(2)生產中的操作必須帶手套，佩帶口罩，并經常更換手套， 保證生產的清潔。(3)要隨時注意硅片在設備內的傳輸狀況，以免發(fā)生大量卡片 現象。如在腐蝕梢發(fā)生卡片，可用耐酸工具對其進行疏導。情況嚴重 時要立即進行停機操作，將酸液排到 TANK中，穿好整套防護裝備， 手動取出卡片。(4)除設備維護，更換藥液，使用 DI-水噴槍時，嚴禁將水流 入藥液梢。(5)工藝過程中：定時檢查設備運行情況，傳輸速度、氣體流 量等參數以及各梢液位情況。(6)完工后詳細填寫完工轉交單，要求字跡工整、各處信息準 確無誤，與