湿刻工艺培训PPT课件.ppt

刻蚀培训 硅PN结太阳电池基本结构 晶体硅太阳电池生产流程 硅料的冶炼 提纯 切片 电池片 主要内容 一 刻蚀的目的二 刻蚀的原理三 RENA刻蚀机结构四 合格品标准及操作规范五 化学品安全与急救措施 一 刻蚀的目的 刻蚀的目的 去除硅片边缘 或边缘加背面 的扩散层 防止电池正面和背面短路 硅片 刻蚀前 刻蚀后 硅片 等效作用 刻蚀的作用就相当于将正极 负极间的导线掐断 将短路变成为断路 正极 负极 导线 正极 负极 刻蚀前 刻蚀后 用电器 二 刻蚀的原理 刻蚀反应分成几步 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 第一步 硅被硝酸氧化1 慢反应Si 4HNO3 SiO2 4NO2 2H2OSi 2HNO3 SiO2 2NO 2H2O2 快反应2NO2 H2O HNO2 HNO3Si 4HNO2 SiO2 4NO 2H2O4HNO3 NO H2O 6HNO2 第二步 二氧化硅被氢氟酸溶解SiO2 4HF SiF4 2H2OSiF4 2HF H2SiF6总反应SiO2 6HF H2SiF6 2H2O 三 RENA刻蚀机结构 一化一水 硅片每经过一次化学品 都会经过一次水喷淋清洗 除刻蚀槽和第一道水喷淋之间 其它的槽和槽之间都有吹液风刀 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 而且片子进入到溶液内部 最后一道水喷淋 第三道水喷淋 由于要将所有化学品全部洗掉 所以水压最大 相应的 最后的吹干风刀气压最大 上片 刻蚀槽H2SO4 HNO3 HF 水喷淋 碱洗槽NaOH 水喷淋 去PSG槽HF 水喷淋 下片 吹干风刀 RENA外观图 上料台 下料台 刻蚀槽的结构 刻蚀液储备槽 冷却塔 1 刻蚀槽 2 碱槽 HF槽 喷淋 风刀 循环泵 小储备桶 刻蚀槽储备槽里的溶液在进入刻蚀槽前先要经过冷却达到设定温度 冷却液是由外围进来的city water进入制冷机冷却的 碱槽温度是由外围提供的cooling water直接冷却的 刻蚀槽 碱槽温度的控制 3 1合格品标准a 刻蚀深度 0 8 1 2umb 边缘电阻 千欧级c 外观无发黄 边缘发黑等d 沾液良好 无明显爬液 3mm 通过过检测量 通过生产 工艺人员观察 四 合格品标准及操作规范 操作规范 要求 严格遵循生产作业指导书生产 未经工艺允许不得私自更改任何工艺参数 要点 1 生产过程中下料台带速 刻蚀槽带速 上料台带速 2 不生产时打回手动状态 碱槽打起循环 所有滚轮开启状态 带速调整为0 5 0 6m s即可 刻蚀槽碎片 叠片处理 刻蚀槽碎片 第一时间停止上料台投料 及时通知设备组人员 当碎片比较大时 一定要将碎片取出 方可继续投料 大片的碎片沉底 也需要及时清理和关注 否则沉底的碎片会因为反应而重新浮起至液面 造成赌片 叠片 刻蚀槽叠片 第一时间停止上料台投料 及时通知设备组和工艺组人员 打回手动状态把里面的片子尽量走出 同时将刻蚀槽液打回储备槽 等设备人员将硅片全取出 确认可继续生产 方可生产 因外围排风停止引起的刻蚀槽液自动打回储备槽 此情况一般伴有大量黄烟从刻蚀槽涌出 第一处理为人员疏散 同时通知扩散间的其他员工 待外围排风恢复之后 再在工艺安排下进行事故处理 操作过程中的注意事项 生产过程中禁止往刻蚀槽中添加任何物质 刻蚀槽是整个RENA的心脏 刻蚀槽的溶液必须保持稳定 在生产操作过程中切不可往刻蚀槽中扔杂物 即使往刻蚀槽中加入很纯净的水 对刻蚀槽溶液也是致命的损害 对硅片的刻蚀效果密切关注 我们生产员工是和RENA接触最密切的人员 生产过程中除了关注碎片 产量之外 还需要关注硅片的不沾液 爬液 外观 下料处是否带水等等细节 若有异常 需及时向工艺人员反馈 RENA更换化学品注意事项 1 在腐蚀性的化学制品工作中需要必备的防护用具 建议使用抗腐蚀性的面罩 防酸碱服 防酸碱鞋 防酸碱手套和护目镜 此外 为应付意外事故 确保配备紧急冲洗设备对受侵蚀身体部位进行冲洗 冲洗时间必须超过15分钟 后就医 2 决不能单独在机器内工作 3 设备在工作过程中 由于内部蒸汽含有特别危险的碱和酸化学品 请不要打开 除去盖板 4 更换化学供应桶时必须穿戴规定的防护用具 包括头罩 呼吸防护半面罩防护服 防酸碱鞋 防酸碱手套 操作人员更要熟悉各化学品的安全技术说明书 MSDS 生产过程中注意的事项 在RENA生产 换液过程中接触到一些液体 如果在不清楚是否是酸的情况下 需要立即用大量水冲洗 有时在处理叠片 碎片后会因为时间比较匆忙 使得部分刻蚀槽液粘附在RENA槽盖把手 观察窗 甚至水枪上未能及时冲洗 这些液体由于其中有大量的酸 即使放置很长时间也不会挥发掉 故很可能被其他人所接触 造成安全事故 所以 在RENA过程中接触到不明液体 请及时用水冲洗 以免造成不必要的安全事故 五 化学品安全与急救措施 1 硝酸 HNO3 含量 工业级一级 98 2 二级 97 2 外观与性状 纯品为无色透明发烟液体 有酸味 危害性 1 健康危害 其蒸气有刺激作用 引起眼和上呼吸道刺激症状 如流泪 咽喉刺激感 呛咳 并伴有头痛 头晕 胸闷等 口服引起腹部剧痛 严重者可有胃穿孔 腹膜炎 喉痉挛 肾损害 休克以及窒息 皮肤接触引起灼伤 慢性影响 长期接触可引起牙齿酸蚀症 2 环境危害 对环境有危害 对水体和土壤可造成污染 消防措施 危险特性 强氧化剂 能与多种物质如金属粉末 电石 硫化氢 松节油等猛烈反应 甚至发生爆炸 与还原剂 可燃物如糖 纤维素 木屑 棉花 稻草或废纱头等接触 引起燃烧并散发出剧毒的棕色烟雾 具有强腐蚀性 灭火剂 雾状水 二氧化碳 砂土 2 硫酸 H2SO4 含量 工业级92 5 或98 外观与性状 纯品为无色透明油状液体 无臭 健康危害 对皮肤 粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用 蒸气或雾可引起结膜炎 结膜水肿 角膜混浊 以致失明 引起呼吸道刺激 重者发生呼吸困难和肺水肿 高浓度引起喉痉挛或声门水肿而窒息死亡 口服后引起消化道烧伤以致溃疡形成 严重者可能有胃穿孔 腹膜炎 肾损害 休克等 皮肤灼伤轻者出现红斑 重者形成溃疡 愈后癍痕收缩影响功能 溅入眼内可造成灼伤 甚至角膜穿孔 全眼炎以至失明 慢性影响 牙齿酸蚀症 慢性支气管炎 肺气肿和肺硬化 环境危害 对环境有危害 对水体和土壤可造成污染 3 氢氟酸 HF 含量 高浓度55 0 低浓度40 无色透明有刺激性臭味的液体 商品为40 的水溶液 主要用作分析试剂 高纯氟化物的制备 玻璃蚀刻及电镀表面处理等 禁配物 强碱 活性金属粉末 玻璃制品 危害性 1 健康危害 对皮肤有强烈的腐蚀作用 本品灼伤疼痛剧烈 眼接触高浓度本品可引起角膜穿孔 接触其蒸气 可发生支气管炎 肺炎等 慢性影响 眼和上呼吸道刺激症状 或有鼻衄 嗅觉减退 可有牙齿酸蚀症 骨骼 线异常与工业性氟病少见 2 燃爆危险 本品不燃 具强腐蚀性 强刺激性 可致人体灼伤 消防措施 本品不燃 但能与大多数金属反应 生成氢气而引起爆炸 遇 发泡剂立即燃烧 腐蚀性极强 有害燃烧产物为氟化氢 灭火剂 雾状水 泡沫 4 氢氧化钠 NaOH 含量 工业品一级 99 5 二级 99 0 外观与性状 白色不透明固体 易潮解 危害性 本品有强烈刺激和腐蚀性 不会燃烧 遇水和水蒸气大量放热 形成腐蚀性溶液 与酸发生中和反应并放热 粉尘或烟雾刺激眼和呼吸道 腐蚀鼻中隔 皮肤和眼直接接触可引起灼伤 误服可造成消化道灼伤 粘膜糜烂 出血和休克 消防措施 远离易燃 可燃物 避免产生粉尘 避免与酸类接触 失火时 可用水 砂土和各种灭火器扑救 但灭火人员应注意水中溶入碱后的腐蚀性 急救措施 硝酸 HNO3 氢氟酸