RENA清洗员工培训.ppt

RENA清洗员工培训,制造太阳能电池的基本工艺流程工艺的原理及作用多晶清洗设备工艺步骤各槽位作用外围、环境的要求工艺要求各槽换液频率减薄量监控返工片挑选报警处理换液操作,制造太阳能电池的基本工艺流程,制绒,制绒工艺的分类单晶碱制绒绒面多晶酸制绒绒面,制绒的目的,1、去除硅片表面的机械损伤层2、消除表面油污和金属杂质3、形成起伏不平的绒面，减少光的反射，增加硅片对太阳光的吸收，增加PN结的面积，提高短路电流(Isc)，最终提高电池的光电转换效率。,刻边、去PSG,二次清洗的目的与原理扩散过程中，硅片边缘也会扩散上磷。PN结的正面所收集到的光生电子会沿着扩散有磷的区域流到PN结的背面，而造成短路。此短路等效于降低并联电阻。同时，由于扩散过程中氧的通入，在硅片表面形成一层SiO2，在高温下POCl3与O2形成的P2O5，部分P原子进入Si取代部分晶格上的Si原子形成n型半导体，部分则留在了SiO2中形成PSG。扩散中磷硅玻璃的形成方程式：4POCl3+3O2=2P2O5+6Cl22P2O5+5Si=5SiO2+4P(高温)二次清洗的主要目的就是进行湿法刻蚀和去除PSG。,湿法刻蚀的原理利用HNO3和HF的混合液体对扩散后硅片下表面和边缘进行腐蚀，去除边缘的N型硅，使得硅片的上下表面相互绝缘。边缘刻蚀原理反应方程式：3Si+4HNO3+18HF=3H2SiF6+4NO2+8H2O,去除磷硅玻璃(PSG)的目的：1、磷硅玻璃的存在使得硅片在空气中表面容易受潮，导致电流的降低和功率的衰减。2、死层的存在大大增加了发射区电子的复合，会导致少子寿命的降低，进而降低了Voc和Isc。3、磷硅玻璃的存在使得PECVD后产生色差，在PECVD工序将使镀的膜容易脱落，降低电池的转换效率。,清洗设备RENA,制绒、刻蚀设备外观相同，内部构造和作用原理稍有不同,制绒设备整体工位布局,制绒工艺步骤：制绒碱洗酸洗吹干RENA制绒设备的主体分为以下八个槽，此外还有滚轮、排风系统、自动及手动补液系统、循环系统和温度控制系统等。刻蚀工艺步骤：刻蚀碱洗去PSG吹干RENA刻蚀设备的主体分为以下七个槽，此外还有滚轮、排风系统、自动及手动补液系统、循环系统和温度控制系统等,各工艺槽的作用,制绒(一次清洗)制绒槽的作用：1、去除硅片表面的机械损伤层；2、形成无规则绒面。3、去除原硅片表面的油污。碱洗槽的作用：1、对形成的多孔硅表面进行清洗；2、中和前道制绒后残留在硅片表面的酸液酸洗槽的作用：1、中和碱洗后残留在硅片表面的碱液；2、HF可去除硅片表面氧化层(SiO2)，形成疏水表面，便于吹干；3、HCl去除硅表面金属杂质，盐酸具有酸和络合剂的双重作用，氯离子能与Pt2+、Au3+、Ag+、Cu+、Cd2+、Hg2+等金属离子形成可溶于水的络合物。,刻蚀(二次清洗)刻蚀槽用于边缘刻蚀，去除硅片周边和背面的P-N结。碱洗槽的作用：1、洗去硅片表面的多孔硅；2、中和前道刻蚀后残留在硅片表面的酸液。HF槽的作用：1、中和碱洗后残留在硅片表面的碱液；2、去磷硅玻璃（PSG）。,正常生产的基本要求,车间环境：温度202洁净度十万级湿度50%外围设施纯水：电阻率15M.cm、压力3bar循环冷却水：温度18，进出水压差3bar压缩空气：压力6bar设备设施风刀压力：150Nm3/h漂洗槽进水流量：600L/h,工艺要求,上料1、手套戴法：内层汗布手套+外层乳胶手套更换频率：每一小时需更换手套，出入车间更换手套2、将不同片源、不同批次、不同厚度的硅片区分开来，并分别开流程卡(流程卡上注明以上所有信息)。3、制绒槽新换液的第一个班，要在流程卡上注明“新换液”字样，有利于PECVD调整工艺。4、上料过程中如发现有油污片、发亮片、微晶片(片源有“微晶片”说明的除外)等异常情况，需挑出集中处理并告知工艺员。5、将缺角、隐裂等不合格硅片挑出，退库。,6、从片盒中取出原硅片，逐片放在轨道上，每次取片不超过50片。7、每道硅片之间距离不能小于15mm(即一个滚轮的距离，以制绒槽中硅片距离为准)；二次清洗上料间距也不可太大，否则会出现黑边、水纹。,8、对于线痕片的放置，硅片线痕方向与硅片行进方向平行，见下图,正常生产过程1、过程中每隔一小时观察制绒槽和酸洗槽的液面，液面必须将硅片完全浸泡，各喷淋槽喷淋口无堵塞。2、蚀刻槽和碱洗槽的温度超出工艺规定范围时立即停止生产，及时告知设备和工艺人员处理，待温度恢复正常后再进行生产。3、出现喷淋管口堵塞时，应及时告知设备人员处理。4、溢流口有碎片堵塞时，会导致循环泵停转，及时停止上料，告知设备人员处理。5、风刀压力需控制在工艺要求范围内，保障硅片吹干(硅片表面及后边缘无明显水珠)，如发现硅片不能吹干，应及时告知设备和工艺人员处理。,下料1、手套戴法：内层汗布手套+外层乳胶手套+PE手套更换频率：每一小时需更换手套，出入车间更换手套2、下料用的白片盒必须确保干燥，片盒的小面向上置于下料台上。3、每插好一盒硅片应及时送到下一道工序或放置在洁净柜内，如有跟踪单或流程卡，将其一并流出。4、硅片流出按照“先出先流”的原则流入扩散工序，硅片进入下一道工序炉管前停留时间最长不能超过4小时。5、按要求进行减薄量监控。6、按要求进行返工片挑选。,7、对于线痕片下料时，硅片线痕方向仍平行于其行进方向，见下图,异常停机1、停机30min以上，要用水枪冲洗碱槽喷淋及风刀，以防酸碱形成的结晶盐堵塞喷淋口及风刀。2、停机30min以上，要将制绒槽的药液排到Tank，减少药液的挥发。,清洁1、滚轮：停产时间超过(包括)24小时，应将漂洗3以后的上下滚轮擦拭干净，特别是有橡皮胶圈的地方，以免再次生产时出现滚轮印。2、风刀：停机时间超过(包括)24小时，应清理风刀，以免停机时间过长导致风刀堵塞。3、工艺槽：各工艺槽换液时必须用纯水循环清洗，至少一遍。4、碎片：各个槽内、滚轮上、风刀处及时清理，防止管路堵塞、或造成碎片。,其它6S1、清洗机外部清洁：a、清洗机各个面、显示屏干净、无污物，用白布擦拭无污迹；b、上下料区无明显渣滓和积水；c、操作平台走廊表面、清洗机底部、后面底部无明显污物。2、其它设备卫生a、上料桌干净、无污物，用白布擦拭无明显污迹；b、冷却系统、储液柜、玻璃储柜、检验台等与洁净硅片接触的设备表面洁净，用白布擦拭无污迹。,各槽换液频率,制绒(一次清洗)注：生产如需停产24小时，所有槽内溶液应排掉，并清洗干净。刻蚀(二次清洗)注：1、生产如需停产24小时，除刻蚀槽外，其它槽内溶液应排掉，并清洗干净。2、生产如需停产48小时，刻蚀槽液全部排掉，并清洗干净。,减薄量监控,减薄量监控方法1、取8片原硅片，称重并把数据录入电脑相应表格处。2、每道一片正常操作上片直至下片，再次称重并把数据录入电脑表格。3、系统会自动算出减薄量，同时记录制绒槽实际显示温度、速度、片源等工艺参数。4、若8片在监控过程中出现碎片，则按照上述步骤重新测试。,监控频率1、每班次投料生产前需进行监控；2、连续生产时每隔一小时监控；3、生产过程中因相关原因停机超过半小时以上需进行监控；4、中途更换片源时，应每做300片测一次，直到减薄量达到要求。5、在生产试制片前先取样8片；若该片源数量超过1000片，则每1000片取样8片。各工序减薄量控制范围,返工片挑选,报警处理,关于waferjam(叠片)报警如果是感应器原因，可选择不在报警道投片，待换液或设备PM时要求设备人员进行相应调整。如果是生产员工上料间距太小造成报警，要求员工适当增大放片间距。关于temperature(温度)报警工艺人员确认冷却器是否在工作、是否有循环流量，然后等待观察温度是否降低。如果温度没有下降趋势，通知设备人员进行检查。关于pump(泵)报警工艺人员确认报警槽的溶液量是否达到液位要求，循环是否正常。若有异常，补加药液并手动打开槽体循环。同时要求设备人员检查槽喷淋、滤芯是否正常。关于dry(风刀)报警工艺人员需检查外围供气压力是否正常，风刀有无被堵塞。并及时通知外围人员或设备人员做出相应调整。,关于刻蚀槽flow(流量)报警工艺人员需检查是否有碎片堵住药液入口。如有碎片，取出后将药液打回Tank混合后重新打入bath中。如果流量不稳定报警，需要求设备人员检查相应传感器。关于overfilled(溢流)报警工艺人员要求设备检查液位传感器是否正常工作。如果确实过满，则需要手动排掉部分药液，直到达到生产液位需求。关于tankempty(储液槽空)报警外围相应储液槽的药品已空，需及时通知外围人员添加药液。关于valveblocked(阀门被堵)报警检查相应槽位阀门被堵，立即通知设备人员处理。颜色突出指示的意义出现报警时，各种颜色突出所指示的相关意义如图所示：,换液操作,药房配液：当设备出现“Timeoutfilling”（补液超时）或“Tankempty”（药桶空）或Mediasupplyexternalnotready（化学品小药箱没有准备好）的报警时，生产应及时通知外围制绒槽配液：将主界面转为手动模式（Manualmode），如下图。,点击下图中的F8，进入手动操作界面,手动模式,F8,下图显示的是制绒槽的操作界面,1、点击上图中的“SystemRinsing”按钮排去Bath槽和Tank槽的药液并对槽体进行自动清洗，排药液过程中用水枪冲洗制绒槽盖板和滚轮，冲洗完毕关好盖板。冲洗过程中穿好防护用具，注意安全。2、待槽子清洗完毕并且EtchBath显示“Empty”时，点击“PTFillingchemic”进行配液。3、当配液箱(Tank)加满药液时，Preppingcabinet显示为“FullChemic”，点击Fillbath按钮，给制绒槽补液.4、制绒槽补液完成后此时Etchbath显示“FullChemic”，系统循环降温，待温度达到工艺要求后，制绒槽配液完成。,碱槽配液1.在主界面为手动模式下，点击F8进入手动操作界面2.点击界面右侧的F6按钮（Alkaline),进入碱槽控制界面，如下图,1、点击“Rinsing”按钮碱槽开始自动清洗；2、待槽子清洗完毕并且AlkalineRinse显示“Empty”时，点击“Fillingchemic”按钮进行配液；3、当碱槽加满溶液后此时AlkalineRinse显示“FullChemic”，点击Startcirculation按钮开始循环降温，待温度达到工艺要求后，此时AlkalineRinse显示“Ready”，碱槽配液完成。,酸洗槽配液1在主界面为手动模式下，点击F8进入手动操作界面2点击界面右侧的F4按钮，再点击F9（Acidic),进入酸槽控制界面，如下图,1.点击Rinsing按钮酸槽开始自动清洗2.待槽子清洗完毕并且AcidicRinse显示Empty时，点击Fillingchemic按钮进行配液3.当酸槽加满溶液后此时AcidicRinse显示FullChemic，点击Start