酸洗、刻蚀、洗磷工艺培训.pptx

c1工艺技术部刘金旺,c1酸洗、刻蚀、洗磷工艺培训,制绒,pecvd,丝网印刷,洗磷,刻蚀,扩散,酸洗,烧结,硅晶电池的制程,一、酸洗目的：去除硅片表面的钠、铁、镁等金属沾污以及有机沾污。清除有机表面膜、粒子和金属沾污二、酸洗原理：首先用盐酸和双氧水的混合溶液去除硅片表面的金属杂质离子和氧化有机沾污，然后用氢氟酸溶液溶解氧化膜，去除颗粒、金属等沾污，同时使硅片表面钝化。,酸洗基础知识及注意事项,清洗的一般思路是首先去除硅片表面的有机沾污，因为有机物会遮盖部分硅片表面，从而使氧化膜和与之相关的沾污难以去除；然后溶解氧化膜，因为氧化层是“沾污陷阱”，也会引入外延缺陷；最后再去除颗粒、金属等沾污，同时使硅片表面钝化三、甩干机：甩干机目的是甩干酸洗后硅片表面的水分。其原理是利用高速旋转和加热将水分甩出并烘干。,四、工艺简介：,1、hf12l2、常温3、时间100s,1、diwater溢流漂洗2、常温3、鼓泡4、时间100s,暂不使用,1、diwater溢流漂洗2、常温3、鼓泡4、时间260s,1、sc-2标准液盐酸20l，氢氟酸20l2、常温3、时间300s,1槽,2槽,3槽,4槽,5槽,1、喷淋2、时间80s,6槽,酸洗机,时间10s转速：500n/min,目前停止使用,时间230s转速：500n/min,冲洗,甩干,烘干,要求：使用前需预热甩干机2遍，甩干后观察硅片表面无残留水分；花篮对称放置。,甩干机,五、异常及处理,六、注意事项及安全酸洗后禁止人为接触硅片表面。任何人未经允许不得更改工艺参数。酸洗下料后避免长时间暴露在空气中，需及时甩干。酸洗超过1小时后要重新酸洗。甩干前要确认花篮对称放置后再运行工艺。配液需佩戴防护装备。机器运行时切勿将身体的某一部分探入酸洗机内。,一、刻蚀目的刻蚀目的是将扩散过程中在硅片边缘生成的磷去除干净，防止成品电池上下短路。二、刻蚀的原理等离子体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，形成挥发性反应物而被去除。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）这种腐蚀方法也叫做干法腐蚀。,干法刻蚀基础知识及注意事项,等离子体：随着温度的升高，一般物质依次表现为固体、液体和气体，它们统称为物质的三态。如果温度升高到10e4k甚至10e5k，分子间和原子间的运动十分剧烈，彼此间已难以束缚，原子中的电子因具有相当大的动能而摆脱原子核对它的束缚，成为自由电子，原子失去电子变成带正电的离子。这样，物质就变成了一团由电子和带正电的的离子组成的混合物，这种混合物叫等离子体。它可以称为物质的第四态。,射频放电可以分为电容耦合型和电感耦合型，刻蚀机所用的为电感耦合型。电感耦合是用绕在放电管上的线圈代替电极，借助于高频磁场在放电管中产生的涡流电场来电离气体。其最大优点是避免了由电极的溅射而造成的污染，可以产生均匀而纯净的等离子体。,反应示意图,首先，母体分子cf4在高能量的电子的碰撞作用下分解成多种中性基团或离子。cf4cf3，cf2，cf,f,c以及它们的离子其次，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。生产过程中，cf4中掺入o2，这样有利于提高si和sio2的刻蚀速率。化学反应方程式：cf4+sio2sif4+co,匹配器,射频电源,控制面板,反应腔室,其它：真空系统、送气系统,三、刻蚀机的结构,注：板流0.5a板压2500v为正常范围，若有其中之一超出则射频电源将有烧坏危险,四、工艺流程,五、工艺影响因素,六、常见异常处理,用万用表测试边缘电阻要求：边阻值大于10k，刻蚀白边1mm或成品后电池片白边不触碰栅线（注：装卸片时将第一片翻片）腔体、聚四氟乙烯板、夹具需每6小时用无尘布蘸酒精擦拭、预热长时间待机时注意刻蚀机及夹具夹板的热度，要保证刻蚀机及夹具夹板的温度明显高于手的温度cf4属于惰性气体，其性质类似于co2，浓度过高时容易造成窒息；cf4不燃，发生火灾时切断气源。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。,七、工艺注意事项及安全,一、洗磷目的：扩散过程中，pocl3分解产生的p2o5沉积在硅片表面，p2o5与si反应生成sio2和磷原子，这一含有磷原子的二氧化硅层称之为磷硅玻璃。去除磷硅玻璃俗称“洗磷”，目的是去除扩散过程中在表面形成的含磷的二氧化硅层。,洗磷基础知识及注意事项,二、洗磷原理：氢氟酸是无色透明的液体，具有较弱的酸性、易挥发性和很强的腐蚀性。氢氟酸具有一个很重要的特性是它能够溶解二氧化硅。在半导体生产的清洗和腐蚀工艺中，主要就利用氢氟酸的这一特性来除去硅片表面的二氧化硅层（4hf+sio2sif4+2h2o）。若氢氟酸过量，反应生成的四氟化硅会进一步与氢氟酸反应生成可溶性的络和物六氟硅酸。洗磷是利用hf与sio2反应进行工作的，方程式：sio2+6hf（过量）h2sif6+2h2o,喷淋时间80s,diwater溢流漂洗常温时间80s,1槽,2槽,3槽,4槽,5槽,diwater溢流漂洗常温时间190s,喷淋时间75s,hf12l常温时间90s,洗磷机,三、工艺简介：,时间10s转速500n/min,时间150s转速500n/min,目前停止使用,冲洗,甩干,烘干,甩干机,洗磷要求：洗磷前后方阻偏差控制在2-3；甩干机要求：甩干前需预热甩干机2遍。甩干后观察硅片表面无残留水分。花篮对称放置。,四、工艺影响因素,五、常见异常及处理,每班需按sop洗槽1次；甩干后的硅片禁止用手接触表面，避免表面污染；甩干后的硅片若不能及时镀膜则放入