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1、.设计文件名称Edge Isolation & PSG Selective Emitter工艺操作规程T-IS-026产品型号名称156156多晶绒面电池共6页第1页1、工艺目的：通过化学反应,将硅片上下表面的PN结刻断,以达到正面与背面绝缘的目的；另外经过化学反应,刻蚀掉未被蜡覆盖的硅片表面的一定深度,做选择性发射极；最后用BDG去除inkjet工序中的喷涂的层蜡,用KOH药液去除硅片表面的多孔硅；同时用HF去除表面的磷硅玻璃层。2、设备及工具：Edge Isolation & PSG Selective Emitter 、电子天平、PVC手套、口罩、防护服、防护眼罩、防护套袖、橡胶手套、防
2、酸碱胶鞋、GP Solar电阻测试仪边缘电阻、浓度分析仪等。3、适用范围 本工艺适用于Edge Isolation & PSG Selective Emitter。4、职责 本工艺操作规程由工艺工程师负责调试、修改、解释。5、材料： 合格的多晶硅片INKJET后、HF49%,电子级,工作压力3-5bar,KOH49%,电子级,工作压力3-5bar、HNO365%,电子级,工作压力3-5bar,DI水工作压力3-5bar、压缩空气工作压力6-7bar,除油,除水,除粉尘,Butyldiglycol2一2一丁氧乙氧基乙醇BDG100%,电子级,工作压力3-5bar,冷却水入水：工作压力3-4bar
3、,最大入水温度25C,出水工作压力：最大2bar, 新鲜空气Fresh air用于旋转器腔室工作压力100Pa, 乙二醇制冷机。6、工艺描述： 6.1、工艺条件： 环境温度：+ 22C to + 24C； 环境湿度: 45 to 65 % RH at 24C；设计文件名称Edge Isolation & PSG Selective Emitter工艺操作规程T-IS-026共6页第2页6.2、工艺原理：Edge Isolation & PSG Selective Emitter工艺主要包括三部分：HNO3+HF- HNO3+HF刻蚀掉一定深度的未被蜡层覆盖的PN结-KOH+BDG+Antifo
4、am中和掉多余的酸以及去除硅片表面的的多孔硅和inkjet工序中喷涂的层蜡- HF 。 本工艺过程中,首先用滚轮将硝酸带出将滚轮与硅片接触的背面氧化,形成氧化硅后,然后氢氟酸与氧化硅反应生成络合物六氟硅酸H2SiF6,刻断PN结,从而使正面与背面绝缘。然后硅片经过喷淋HNO3+HF的混合药液,将未被inkjet层蜡覆盖的深PN结刻蚀掉一定深度,变成工艺要求的深度； 选择性刻蚀之后经过KOH溶液去除硅片表面的多孔硅,同时用BDG去除掉inkjet工序中喷涂的层蜡； 最后利用HF酸将硅片正面的磷硅玻璃层去除；用DI水洗,压缩空气烘干硅片表面即可。主要反应方程式如下：M2和M4槽： Si+4HNO3
5、=SiO2+4NO2+2H2O SiO2+4HF=SiF4+2H2O SiF4+2HF=H2SiF6M槽： 暂无： 6.3、工艺要求：1、 刻蚀槽的刻蚀深度要控制在.um,绝缘电阻大于1K。超出此小于.范围要通知当班技术员进行调节,传送系统的速度范围控制在0.2 - 6.0 m/min ,正常工作状态下的工作速度为1.58 m/min,为保证设备碎片率较稳定,应尽量使各段传输速度一致。当工艺稳定后每隔两个小时有待确定测量一次刻蚀深度和绝缘电阻。2、当刻蚀深度偏离规定时应当调节温度或带速,不允许手动添加化学试剂。当调节传输速度不能解决问题时,由技术人员进行手动补液并做相应的记录,包括：时间、原因
6、、补充量、签字。3、刻边槽Edge Isolation-Etch的温度要控制在0C以下,选择性刻蚀槽Emitter-Etch的温度要控制在4-100C,碱槽Strip / Post-Strip Process温度要控制在250C以下,HF酸槽PSG-Process温度要控制在内。4、刻蚀完毕后,目测背面的刻痕宽度及正面阴影宽度1次/小时,是否满足工艺要求,当发现有连续超出要求时,应通知当班技术员进行调节。5、刻蚀槽内的气流直接影响刻蚀效果,因此通过调节排风量来保证刻蚀槽内的气流均匀稳定,并且在正常生产时要保证所有工位的上盖是关闭的。6.4、工艺控制点：1、主要质量控制点：刻蚀深度控制在.之间,
7、单位绝缘电阻1k欧姆。以上二个参数在正常生产时至少每隔两个小时测量一次。当更换药液和停产一段时间再生产时及参数不正常时,要求增加测量次数,确保工艺的正常运行,避免造成大量的不合格。 2、 刻蚀槽的刻蚀速率会随着硅片清洗量的增加而改变,新换的药液反应速度可能较慢,刻蚀量小,若出现此种情况,需要降低带速,随着生产的进行,要求每隔一个小时测量一次刻蚀深度,当刻蚀速度稳定后,要求至少每隔两个小时测量一次刻蚀深度。调整带速配合相对应的机械手进行调节：以保证刻蚀深度控制在规定范围内。3、当工艺方案因随车间的工艺调整而变化时,工艺人员应当 及时通知并做好相应的记录。4、刻蚀槽液位控制,液位不能过小,太小造成
8、滚轮接触不到药液,从而影响药液与硅片的接触,造成表大量的表面不合格；也为过大,可能造成翻液,造成硅片正面接触药液,对整个电池的电参数很大影响可能造成漏电,低效。抑或将滚轮附近的气孔淹没起不到相应的排风作用,也增大了相应的正面侵蚀痕迹。但液位高低原则上以硅片能够接触到药液,边缘刻蚀正常为准刻蚀量、绝缘电阻。5、刻蚀槽温度保证在左右,随着温度的升高,刻蚀速率会加快,所以在温度未降到工艺控制范围内时禁止生产。6、碱洗槽温度要求 23。碱洗槽药液冷却依靠公司内部供应冷却水。当发现碱洗槽温度超过控制范围时,及时通知相关负责人进行检查调整7、碱洗槽喷淋量要求,且首先保证下喷淋量充足,以便使硅片背面多孔硅刻
9、蚀充分。8、压缩空气风干Dryer 处风刀频率及流量的控制太小,易造成硅片不能完全风干；过大易产生碎片。风刀频率设置,以硅片上下表面能够被完全风干为前提。6.5、工艺流程：装载HF ,HNO3 边缘刻蚀Rinse1+风刀1HF ,HNO3选择性刻蚀Rinse2KOH、BDG和Antifoam止泡剂去蜡Rinse3HF去除磷硅玻璃层 Rinse4压缩空气风干卸载 6.6、工艺方案：见附表3 7、工艺准备： 7.1、工艺洁净管理： 操作人员需戴口罩,操作时戴洁净手套,并保持室内正压,严禁随便开启门窗,以保持室内洁净度。 7.2、设备准备： 确认设备能正常运行,DI水、压缩空气等压力及流量正常。 7
10、.3、原材料准备： 观察外观是否正常,常见的不合格片包括微晶、表面斑点蓝斑、黑点、污渍水印,酸碱未洗干净的硅片、卡痕、崩边、缺角、裂纹、锯痕、手印、孔洞、含氮化硅的硅片等。 7.4、工装工具准备： 备齐用于工艺生产的PVC手套、口罩、防护眼罩、防护面罩、防护套袖、防护服、防酸碱手套、防酸碱胶鞋等。 7.5、设备准备：确认工艺名称及设定的边缘刻蚀工艺、选择性刻蚀、碱洗去蜡工艺和HF刻蚀所对应的参数。 8、 工艺操作：8.1、在工艺准备完成后,选择正确的工艺方案,点击开始进入自动运行模式。设计文件名称Edge Isolation & PSG Selective Emitter工艺操作规程T-IS-
11、026共6页第4页8.2装片操作1自动装载操作：硅片的自动装载速度不得大于Edge Isolation & PSG Selective Emitter input convyer的传输速度,以保证在Edge Isolation & PSG Selective Emitter的装载区不会出现叠片现象,现在主题设备以及两台机械手能进行通信,若修改的速度不合适,将出现报警,设备不按照修改的动作。8.3卸载操作 1自动卸载操作：操作人员应随时观察硅片的传输情况,防止硅片有叠片、碎片、未吹干等现象,及时通知班组长及相应的技术人员,最快时间对所产生的问题进行解决,以免造成更大的损失。 8.4注意事项 1卸
12、载时要随时将碎片取出并准确记录每一道的碎片情况,如发现硅片有未吹干的现象则将湿硅片挑拣出来,当出现连续未吹干的硅片以及某一道连续出现碎片时要向班组长上报此情况,查找相关问题,对处理问题的过程,做好相应的记录。 2工艺过程中操作人员要随时检查设备运行情况连片、卡片、碎片、刻蚀效果,当出现刻蚀量太小、边缘刻蚀没刻断或沾不到药液时要通知班组长或技术人员进行调节。 3通过称刻蚀量以及测电池片的绝缘电阻观察工艺的稳定性,在未进行工艺更改的情况下,如果刻蚀量出现较大的波动按相关的工艺要求设定误差值范围,应立即通知技术人员进行相应调整。4关于称重记录问题:各班组严格按照工艺要求去记录相应的数据,保证数据的准
13、确性,完整性时间、班组、负责人、温度、液位、边缘电阻等。 5表面合格的硅片才可转入下工序,严禁将表面不合格或者前表面洗后片转入下工序一方面涉及到车间的成品率,另一方面影响本班组月考核分数。 6完工后详细填写完工转交单,要求字迹工整、各处信息准确无误,与硅片一同转入PECVD工序,并做好交接工作。 9、测试及检查： 9.1 新换HNO3/HF槽药液,需等到槽温实际值降到设定值时方可进行投片生产。 9.2 5道称5片,每两个时称一次,保证测试的客观性和准确性。 9.3 批量投入生产前需先投入称重片,以观测实际刻蚀深度。要保证刻蚀量在正常工艺范围内。正常生产时每两个小时需要称重一次,当5片中有2片的
14、刻蚀量超出范围时,应调整传送速度或者刻蚀槽的问题,直至工艺稳定。 9.4 当工艺稳定后,每三个小时需进行一次刻蚀量和绝缘电阻的测量。具体测量方式如下：设计文件名称Edge Isolation & PSG Selective Emitter工艺操作规程T-IS-026共6页第5页1、先利用电子天平称量5片5道设备刻蚀前硅片的质量,将此质量按顺序填写在工序刻蚀深度记录表中,同时记录好班次、称重时间、硅片数即称重时设备从维护结束已生产的硅片数、工艺条件如刻蚀温度、传输速度等参数,并按照第1、25,完成整个工艺后按照第1、25道的顺序取出此称重硅片,再称量刻蚀后硅片的重量,填入表格,利用电子表格的公式直接求出刻蚀深度、刻蚀速率等值。9.5、将硅片刻蚀上面朝上放入GP Solar电阻测试仪,边缘与内部的3个小柱保持良好的接触切勿有角度。然后将上盖轻轻放下,读取显示屏上最初显示电阻值并记录。当电阻低于1K时通知工艺员调整。 9.7 Edge Isolation & PSG Selective Emitter设备的维护周期为：五道设备：150万片。新换HNO3/HF槽药液后,需要在刻蚀深度记录表中认真填写更换时间、更换班组。 9.8 硅片表面无可见污物、水印、指印、崩边、缺角等缺陷方
