前后清洗培训

1、1,前后清洗培训,2009年2月,保密,生产太阳能电池基本流程,前清洗（制绒）,扩散,PECVD SiNx,后清洗（刻边/去PSG）,丝网印刷背电场,丝网印刷正电极,烧结,测试分档,丝网印刷背电极,3,前清洗,保密,制备绒面的目的： 1.去除硅片表面的机械损伤层 2.清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，提高短路电流（Isc），最终提高电池的光电转换效率。,陷光原理图,酸制绒,1）工序步骤 制绒碱洗 酸洗吹干 2）用到药品：HNO3， HF， KOH，HCL 3）主要反应 3Si+4HNO3=3SiO2+2H2O+4NO SiO2+6HFH2Si

2、F6+2H2 Si+2KOH+H2O K2SiO3 +2H2 4） 单面刻蚀深度 4-5微米 5）滚轮速度范围 0.51.5m/min (注:前清洗速度最好不要超过1.2m/min，速度过快，一方面硅片 清洗或吹 不干净，扩散容易出现蓝黑点片；另一方面碎片高，有 时碎片会堵住喷淋口，清洗后出现脏片),刻蚀深度与电性能间的关系,各槽中药液的作用,HF/HNO3制绒槽 1.去除硅片表面的机械损伤层 2.形成无规则绒面 KOH碱槽： 1.中和片子表面的酸； 2.去除表面生成多孔硅。 HF/HCl槽： 1.HF去除硅片表面氧化层（SiO2），形成疏水表面。 2.HCl去除硅片表面金属杂质，中和表面残留

3、的碱。,7,保密,制绒工序工艺要求,片子表面5S控制 不容许用手摸片子的表片，要勤换手套，避免扩散后出现脏片。 称重 1.每批片子的腐蚀深度都要检测，不允许编造数据，搞混批次等。 2.要求每批测量4片。 3.放测量片时，把握均衡原则。如第一批放在1.3.5.7道，下一批则放在2.4.6.8道，便于检测设备稳定性以及溶液的均匀性。 刻蚀槽液面的注意事项： 正常情况下液面均处于绿色，如果一旦在流片过程中颜色改变，立即通知工艺人员。,8,保密,制绒工序工艺要求,产线上没有充足的片源时，工艺要求: 1.停机1小时以上，要将刻蚀槽的药液排到tank，减少药液的挥发。 2.停机15分钟以上要用水枪冲洗碱槽

4、喷淋及风刀，以防酸碱形成的结晶盐堵塞喷淋口及风刀。 3.停机1h以上，要跑假片，至少一批（400片）且要在生产前半小时用水枪冲洗风刀处的滚轮，杜绝制绒后的片子有滚轮印。 前清洗到扩散的产品时间: 最长不能超过4小时,时间过长硅片会污染氧化，到扩散污染炉管,从 而影响后面的电性能及效率,后 清 洗,湿法刻蚀原理: 利用HNO3和HF的混合液体对硅片表面进行腐蚀,去除边缘的N型硅,使得硅片的上下表面相互绝缘。,PSG,n+ Si,刻蚀前,刻蚀后,1）工序步骤 刻边碱洗 酸洗（去PSG）吹干 2）用到药品：HNO3， HF， KOH 3） SPC:硅片各边的绝缘电阻1000欧姆 刻蚀宽度：0.5-1

5、.5um 滚轮速度范围 0.51.5m/min (注:前清洗速度最好不要超过1.35m/min，速度过快，一方面硅片清洗或吹不干净，PECVD容易出现白点片；另一方面碎片高，有时碎片会堵住喷淋口，清洗后出现脏片) 4）去磷硅玻璃主要反应方程式 1: SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O 2: SiF4 + HF= H2SiF6,刻边,湿法刻蚀图,刻蚀中容易产生的问题及检测方法: 1.刻蚀不足：边缘漏电，并联电阻(Rsh)下降，严重可导致失效 检测方法：测绝缘电阻 2.过刻: 正面金属栅线与P型硅接触,造成短路 检测方法：称重及目测,去磷硅玻璃（PSG）,在扩散过程中发生如下反应：

6、POCl3分解产生的P2O5淀积在硅片表面，P2O5与Si反应生成SiO2和磷原子 这样硅片表面形成一层含有磷元素的SiO2，称为磷硅玻璃（主要成份 P，P2O5，SiO2）。 去除磷硅玻璃的目的： 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，如右图。,去PSG原理： 检验标准 当硅片从HF槽出来时，观察其表面是否脱水，如果脱水，则表明磷硅玻璃已去除干净；如果表面还沾有水珠，则表明磷硅玻璃未被去除干净。 当硅片从出料口流出

7、时候，如果发现尾部有部分水珠，HF槽中可以适当补些HF。,14,保密,后清洗工序工艺要求,后清洗出来的片子，不允许用手摸片子的表面。收片员工只允许接触片子的边缘进行装片。并且要勤换手套，避免PECVD后出现脏片！ 每批片子的腐蚀重量和绝缘电阻都要检测。 1.要求每批测量4片。 2.每次放测量片时，把握均衡原则。如第一批把测试片放1.3.5.7道，下一批则放2.4.6.8道，便于监控设备稳定性和溶液的均匀性。 生产没有充足的片子时，工艺要求： 1.如果有1小时以上的停机，要将刻蚀槽的药液排到tank，减少药液的挥发。 2.停机后15分钟用水枪冲洗碱槽喷淋及风刀，防止酸碱形成的结晶盐堵塞喷淋口及风刀。 3.停机1小时以上，要在开启机器生产前半小时用水枪冲洗风刀处的滚轮，杜绝做出来的片子有滚轮印！,15,保密,后清洗工序工艺要求