晶体硅太阳能电池生产线刻蚀工序.ppt.ppt

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1、晶体硅太阳能电池生产线刻蚀工序培训王大男光伏电池评测中心目录1、刻蚀的作用及方法；2、刻蚀的工艺设备、操作流程及常用化学品；3、主要检测项目及标准；4、常见问题及解决方法；5、未来工艺的发展方向；1、刻蚀的作用及方法太阳电池生产流程：清洗制绒扩散去PSG印刷刻蚀PECVD硅片烧结电池电池生产线硅片生产线组件生产线刻蚀作为太阳电池生产中的第三道工序，其主要作用是去除扩散后硅片四周的N型硅，防止漏电。扩散后硅片P的分布去PSG顾名思义，其作用是去掉扩散前的磷硅玻璃。反应方程式如下：SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O刻蚀制作方法：目前，晶体硅太阳电池一般采用干法和湿法

2、两种刻蚀方法。1、刻蚀的作用及方法1）干法刻蚀原理干法刻蚀是采用高频辉光放电反应，使反应气体激活成活性粒子，如原子或游离基，这些活性粒子扩散到需刻蚀的部位，在那里与被刻蚀材料进行反应，形成挥发性生成物而被去除。它的优势在于快速的刻蚀速率同时可获得良好的物理形貌（这是各向同性反应）。2）湿法刻蚀原理3Si+4HNO3→3SiO2+4NO+2H2OSiO2+4HF→SiF4+2H2OSiF4+2HF→H2SiF6大致的腐蚀机制是HNO3氧化生成SiO2，HF再去除SiO2。右面为化学反应方程式：水在张力作用下吸附在硅片表面。2.1干法刻蚀设备：设备名称：MCP刻边机设备特

3、点：1.采用不锈钢材质做反应腔，解决了石英体腔在使用过程中，频繁更换腔体带来的消耗。2.电极内置，克服了射频泄露、产生臭氧的危害。3.射频辐射低于国家职业辐射标准。生产能力：一小时1200PCS2、刻蚀的工艺设备、操作流程及常用化学品干法刻蚀中影响因素：主要是CF4，O2的流量，辉光时间，辉光功率。右面表格为中式线所用工艺。工作气体流量（SCCM）气压（pa）辉光功率（W）辉光颜色O2CF4腔体内呈乳白色，腔壁处呈淡紫色20200100500工作阶段时间（S）抽气进气辉光抽气清洗抽气充气6012060030205060首先，母体分子CF4在高能量的电子的碰撞作用下分解

4、成多种中性基团或离子。其次，这些活性粒子由于扩散或者在电场作用下到达SiO2表面，并在表面上发生化学反应（掺入O2，提高刻蚀速率）。干法刻蚀工艺过程：2、刻蚀的工艺设备、操作流程及常用化学品干法刻蚀生产流程：装片运行刻蚀工艺下片插片去psg清洗甩干生产注意事项：禁止裸手接触硅片；插片时注意硅片扩散方向，禁止插反；刻蚀边缘在1mm左右；刻蚀清洗完硅片要尽快镀膜，滞留时间不超过1h。2、刻蚀的工艺设备、操作流程及常用化学品KUTTLER设备外观及软件操作界面2.2湿法刻蚀设备主要结构说明：槽体根据功能不同分为入料段、湿法刻蚀段、水洗段、碱洗段、水洗段、酸洗段、溢流水洗段、

5、吹干槽。所有槽体的功能控制在操作电脑中完成。产品特点：有效减少化学药品使用量高扩展性模块化制程线拥有完善的过程监控系统和可视化操作界面优化流程，降低人员劳动强度通过高可靠进程降低碎片率自动补充耗料实现稳定过程控制产能：125mm*125mm硅片：2180片/小时156mm*156mm硅片：1800片/小时2、刻蚀的工艺设备、操作流程及常用化学品槽体布局及工艺：操作方向，带速1.2m/min上片上料位去PSG槽刻蚀槽水槽碱槽水槽酸槽水槽吹干下料位槽号2#槽3#槽4#槽5#槽6#槽7#槽8#槽溶液HFHF、HNO3NaOHHF、HNO3作用去PSG刻蚀、背面抛光去多孔硅去

6、金属杂质、使硅片更易脱水温度常温4℃常温20℃常温常温常温湿法刻蚀影响因素：带速、温度、槽液内各药液浓度、外围抽风、液面高度等。2、刻蚀的工艺设备、操作流程及常用化学品KUTLLER刻蚀设备特点：先去PSG，后刻蚀。此种方法优点是避免了先刻蚀由于毛细作用，导致PECVD后出现白边。缺点是由于气相腐蚀的原因，在刻蚀后方阻会上升。检测工艺点：1.方阻上升在范围之内2.减重在范围之内3.3#槽药液浸入边缘在范围之内4.片子是否吹干，表面状况是否良好1.避免使用有毒气体CF4。2.背面更平整，背面反射率优于干刻，能更有效的利用长波增加Isc。被场更均匀，减少了背面复合，从而提

7、高太阳能电池的Voc。湿法刻蚀优点：湿法刻蚀影响因素：带速、温度、槽体内各药液浓度、外围抽风、液面高度等。2、刻蚀的工艺设备、操作流程及常用化学品上片去PSG刻蚀水洗碱洗水洗酸洗水洗吹干湿法刻蚀生产流程：生产注意事项：禁止裸手接触硅片；上片时保持硅片间距40mm左右，扩散面朝上上片，禁止放反；刻蚀边缘在1mm左右；下片时注意硅片表面是否吹干；刻蚀清洗完硅片要尽快镀膜，滞留时间不超过1h。2、刻蚀的工艺设备、操作流程及常用化学品CF4：无色无臭毒性气体。不燃，若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。吸入后可引起头痛、恶心呕吐、快速窒息等。HF：无色