刻蚀设备与工艺介绍.ppt

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1、一、安全二、电池工艺流程三、刻蚀设备与工艺介绍一、安全安全！！！HF，HNO3，H2SO4，KOH，NaOH，HCl都是强腐蚀性的化学药品，其中HF腐蚀更是强烈，它们的固体颗粒、溶液、蒸汽会伤害到人的皮肤、眼睛、呼吸道，所以操作人员要按照规定穿戴防护服、防护面具、防护眼镜、长袖胶皮手套，遵守安全操作规程。一旦有化学试剂伤害了员工的身体，马上用纯水冲洗30分钟，送医院就医。当然这里首先说明安全是让大家引起足够的重视，不是危言耸听，保护好自己才能够更好的生产。当然，也没有必要因为危险就害怕，在做好安全防

2、护的前提下，我们的生产安全是有保障的，这个已在各大型电池生产企业得到验证。二、电池生产工艺流程硅片检验制绒磷扩散刻蚀PECVD丝网印刷烧结分档测试检验包装硅片扩散后电池的边缘会有N型杂质与P型基底形成PN结，以及扩散的过程中在电池表面形成了一层很厚的磷硅玻璃层（PSG），因此需要周边刻蚀将边缘的PN结去除，而磷硅玻璃则通过HF酸短时间浸泡来去除。故扩散后要进行去周边及去PSG工序，原来这道工序是分等离子刻蚀和HF酸洗设备两步进行的，现在我们的设备可以一次进行，目前我们拥有两种刻蚀机台：RENAIn-

3、oxside，SCHMID。三、刻蚀工艺的作用三、刻蚀工艺的作用三、RENA机台外观三、SCHMID机台外观三、SCHMIDSE机台外观RENA刻蚀专辑RENAInoxide大致构造除刻蚀槽外，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，而且片子浸入到溶液内部。上片刻蚀槽H2SO4/HNO3/HF水喷淋碱洗槽KOH水喷淋去PSG槽HF水喷淋下片吹干风刀RENA刻蚀的机理尽管很复杂，但刻蚀反应不外分成两步：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

4、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。链的触发：硝酸将硅氧化成二氧化硅，生成二氧化氮或一氧化氮Si+4HNO3=SiO2+4NO2+2H2O(慢反应)Si+2HNO3=SiO2+2NO+2H2O(慢反应)链的扩展：二氧化氮、一氧化氮与水反应，生成亚硝酸，亚硝酸很快地将硅氧化成二氧化硅2NO2+H2O=HNO2+HNO3(快反应)Si+4HNO2=Si

5、O2+4NO+2H2O(快反应)（第一步的主反应）4HNO3+NO+H2O=6HNO2(快反应)只要有少量的二氧化氮生成，就会和水反应变成亚硝酸。只要少量的一氧化氮生成，就会和硝酸、水反应很快地生成亚硝酸。亚硝酸会很快的将硅氧化，生成一氧化氮，一氧化氮又与硝酸、水反应。造成硅的快速氧化，硝酸则最终被还原成氮氧化物。最终硅片背面（与刻蚀溶液接触）被氧化。RENA刻蚀的机理RENA刻蚀的机理第二步、二氧化硅的溶解二氧化硅生成以后，很快与氢氟酸反应SiO2+4HF=SiF4+2H2O;(四氟化硅是气体)S

6、iF4+2HF=H2SiF6。总反应SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O最终刻蚀掉的硅以氟硅酸的形式进入溶液。刻蚀线一个程度有点重的微过刻的片子正常情况下刻蚀线到边缘的距离控制在1.5mm以下，最宽不得超过1.5mm。刻蚀线对于直接RENA的片子，刻蚀后有时会有刻蚀线——一条靠近边缘的淡淡的一条黑线。刻蚀线一般是淡淡的一条黑线。有时在边缘会有很显眼的很黑很黑的线或黑区，这些东西就不是刻蚀线了，而是没有洗干净的酸，此时需要在碱槽手动补碱来解决。如果多次出现这种情况，必须检查碱洗槽是否堵碱。刻蚀线亚

7、硝酸本身并不是特别稳定，它会慢慢分解。在时刻时停的小批量生产时，溶液中的亚硝酸浓度的平衡点不会超过一定的限度，刻蚀溶液会一直保持无色。大批量生产时，亚硝酸浓度平衡点会有所上升，亚硝酸浓度的略微增加，会导致有一个有趣的现象——溶液颜色变成淡绿色和绿色。只要刻蚀正常，溶液颜色变绿不会对片子效率产生任何影响。刻蚀不合格片时可能会将一些杂质引入刻蚀溶液，污染刻蚀溶液，但这与变绿无关。RENA刻蚀的机理——溶液变绿RENA刻蚀槽外观传说中的裘千仞的“水上漂”，想拥有吗？绝对给力！！！Edgeisolation

8、throughbacksideemitterremovalInOxSideRENA刻蚀槽——轻功“水上漂”Sawdamageetching+texturingDiffusionEdgeisolation+PhosphorglassetchingAR-coatingprintingfiringFrontGridAR-coatingSi-WaferPSGn+SiAlp+Sin+SiEdgeIsolationProcess酸洗HF和HCl，中和掉硅片表面残余的碱，去除