刻蚀及去PSG工艺及异常处理

刻蚀及去PSG工艺及异常处理刻蚀目的由于在集中过程中，即使采纳背靠背的单面集中方式，硅片的全部表面（包括边缘）都将不行避开地集中上磷。PN结的正面所收集到的光生电子会沿着边缘集中有磷的区域流到PN结的背面，而造成短路，此短路通道等效于降低并联电阻。经过刻蚀工序，硅片边缘带有的磷将会被去除洁净，避开PN结短路造成并联电阻降低。去PSG目的由于在集中过程中氧的通入，在硅片表面形成一层Si02，在髙温下POC13与02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Si02中形成PSG。磷硅玻璃的存在使得硅片在空气中表面简单受潮，导致电流的降低和功率的衰减。死层的存在大大增加了放射区电子的复合，会导致少子寿命的降低,进而降低了Voc和Isc。磷硅玻璃的存在使得PECVD后产生色差，在PECVD工序将使镀的SIxNy简单发生脱落，降低电池的转换效率。湿法刻蚀及去PSG原理湿法刻蚀原理利用HNO3和HF的混合液体对集中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+4HN03+18HF=3H2[SiF6]+4N02f+8H20去PSG原理：SiO2+4HF=SiF4+2H2OSiF4+2HF=H2[SiF6]SiO2+6HF=H2[SiF6]+2H2O去PSG工序检验方法：当硅片从HF槽出来时，观看其表面是否脱水，假如脱水，则表明磷硅玻璃已去除洁净；假如表面还沾有水珠，则表明磷硅玻璃未被去除洁净，可在HF槽中适当补些HF。RENAInOxSide工艺流程

制绒槽水洗槽碱洗槽水洗稽酸洗楷水洗槽吹干槽RENAInOxSide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、循环系统和温度掌握系统等。扩散后接收传递过程Renairi制绒槽水洗槽碱洗槽水洗稽酸洗楷水洗槽吹干槽RENAInOxSide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、循环系统和温度掌握系统等。扩散后接收传递过程RenairiOxside下片上片Etchbath Rinse1AlkalineRinseRinse2IfDryer2HFbdth Rinse3Dryer2刻蚀槽所用溶液为HF+HN03+H2S04，边缘刻蚀，除去边缘PN结，使电流朝同一方向流淌，发生下列化学反应：3Si+18HF+4HNO3—3H2SiF6+8H2O+4NOf留意：集中面须向上放置，H2SO4硫酸不参加反应，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，使硅片很好的浮于反应液上（仅上边缘2mm左右和下表面与液体接触）。碱洗槽KOH喷淋中和前道刻蚀后残留在硅片表面的酸液，去除硅片表面的多孔硅及其杂质，去除集中形成的染色，KOH溶液依靠冷却水降温保持在201左右，主要发生下列化学反应：Si+2K0H+H20=K2SiO3+2H2f酸洗槽HF循环冲刷喷淋中和前道碱洗后残留在硅片表面的碱液，去除硅片表面的磷硅玻璃，主要发生下列化学反应：HF+SiO2—H2SiF6+H20工艺常见问题以及解决方法刻蚀常见间题及解决方法刻蚀方法常见问题原因干法刻蚀刻蚀不足刻蚀时间过短*气量不足*射频功率过低过刻刻蚀时间过长.射频功率过高逼法刻蚀方阻上升过大酸液串槽附槽酸性气体浓度过高整体过刻S刻不通液面咼度过咼或过低气流不均匀部分过刻或刻不通液面不水平滚轮不水平气流不均匀1腐蚀深度工艺掌握在1.2±0.2um检测仪器：电子称腐蚀深度是表征片子刻通与否的一个重要参数，通过测量刻蚀前后片子减薄量，可以计算出腐蚀深度，依据详细测量状况可以转变工艺参数。槽体温度原则上温度掌握在8度，一般上下浮动1-2度，调整梯度为0.5-1度，温度上升腐蚀深度增加，反之。温度可以作为刻蚀速率的调整手段，但是这是最终的手段。由于温度较高的状况下，刻蚀溶液在刻蚀槽时会不稳定，所以一般不宜长时间超过10度，当前我们的补液能保证刻蚀速率不下降，所以我们无需调高刻蚀溶液的温度。滚轴速度原则上带速掌握在1.0T.5m/min，调整梯度式0.1-0.2m/min,速度越快，腐蚀深度越小，反之。自动补液调整自动补液的周期以及自动补液量（HFHN03）,补液周期越短，补液量越大，腐蚀深度越大，反之。手动补液可以手动添加化学品（HFHNO3DI水），一般在腐蚀深度偏差较大时进行手动补液，一般在换液初期和槽体寿命快到时。2刻蚀线可能消失过刻或刻蚀不足的状况，一般不超过2mm,通过肉眼观看，也可通过冷热探针测量边缘电压来推断是否刻通。刻蚀不足：一般首先通过调整参数保证腐蚀深度在工艺掌握范围内即可。检验方法冷热探针法冷针热针:三冷针冷热探针法测导电型号检验原理热探针和N型半导体接触时，传导电子将流向温度较低的区域，使得热探针处电子缺少，因而其电势相对于同一材料上的室温触点而言将是正的。同样道理，P型半导体热探针触点相对于室温触点而言将是负的。此电势差可以用简洁的微伏表测量。热探针的结构可以是将小的热线圈绕在一个探针的四周，也可以用小型的电烙铁。检验操作及推断1确认万用表工作正常，量程置于200mV。2•冷探针连接电压表的正电极，热探针与电压表的负极相连。3.用冷、热探针接触硅片一个边沿不相连的两个点，电压表显示这两点间的电压为正值，说明导电类型为P型，刻蚀合格。相同的方法检测另外三个边沿的导电类型是否为P型。4.假如经过检验，任何一个边沿没有刻蚀合格，则这一批硅片需要重新进行刻蚀。过刻以及刻蚀线不齐解决方法：抽风抽风在很大程度上会影响到刻蚀槽液面波动，而刻蚀槽任何的液面波动，对在液面上运行的硅片都有很大影响，抽风对刻蚀线宽影响很大，调整以前首先要观看好时片子哪条边刻蚀线宽特别再进行相应处理，一般不建议调整。循环流量调整循环流量，观看刻蚀效果，一般状况下，循环流量增加刻蚀线宽增加，反之。溶液比例添加H2S04,可以调整溶液粘稠度，增加溶液的浮力。此外，片与片之间的间距、滚轴的水平程度、滚轴和内槽槽边高度水公平都会影响到刻蚀线宽，发觉此类问题准时通知相关人员进行处理，保证四周刻蚀匀称，无过刻以及刻不通现象。一般来说，只要保证腐蚀深度在工艺掌握范围，且刻蚀线正常，片子就肯定能刻通。3碎片放片方法应严格根据作业指导书，轻拿轻放在正确位置，多晶156的硅片由于面积较大，假如放置的位置不正确，很简单造成叠片卡片等，致使硅片在机器中碎裂。调整喷淋管的位置，至滚轮能够光滑的运行，调整风管和水管的位置，使得片子在通过的时候，不会影响片子的运行。滚轴凹凸不平会影响片子的运行方向，导致叠片卡片，致使碎片。作为工艺人员在生产过程中，假如发觉机器碎片，一方面应当提示产线员工留意放片规范，削减叠片和歪片；另一方面，应巡查上述主要地方，准时找到并清理在设备中残留的碎片，杜绝更多碎片的产生。4吹不干调整吹干气体流量，无效果，通知设备。湿法刻蚀相对等离子刻蚀的优点1、 非集中面PN结刻蚀时被去除，背腐蚀太阳电池的背面更平整，其背面反射率优于刻边，背腐蚀太阳电池能更有效地利用长波增加Isc。铝背场比刻边的更匀称，可以提髙IQE，从而提髙了太阳电池的Voc。2、 硅片干净度提髙（无等离子刻蚀的尾气污染）3、 节水（rena使用循环水冲洗硅片，耗水较少。等离子刻蚀去PSG用槽浸泡，用水量大）。湿法刻蚀相对等离子刻蚀的缺点1、硅片水平运行，机碎髙：（等离子刻蚀去PSG槽式浸泡甩干，硅片受冲击小）；2、 传动滚轴易变形：（PVDF,PP材质且水平放置易变形）;3、 成本高：（化学品刻蚀代替等离子刻蚀成本增加）。刻蚀目的由于在集中过程中，即使采纳背靠背的单面集中方式，硅片的全部表面（包括边缘）都将不行避开地集中上磷。PN结的正面所收集到的光生电子会沿着边缘集中有磷的区域流到PN结的背面，而造成短路，此短路通道等效于降低并联电阻。经过刻蚀工序，硅片边缘带有的磷将会被去除洁净，避开PN结短路造成并联电阻降低。去PSG目的由于在集中过程中氧的通入，在硅片表面形成一层SiO2，在髙温下P0C13与02形成的P205，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Si02中形成PSG。Si磷硅玻璃的存在使得硅片在空气中表面简单受潮，导致电流的降低和功率的衰减。死层的存在大大增加了放射区电子的复合，会导致少子寿命的降低,进而降低了Voc和Isc。磷硅玻璃的存在使得PECVD后产生色差，在PECVD工序将使镀的SIxNy简单发生脱落，降低电池的转换效率。湿法刻蚀及去PSG原理湿法刻蚀原理利用HNO3和HF的混合液体对集中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+4HN03+18HF=3H2[SiF6]+4N02f+8H20去PSG原理：SiO2+4HF=SiF4+2H2OSiF4+2HF=H2[SiF6]SiO2+6HF=H2[SiF6]+2H2O去PSG工序检验方法：当硅片从HF槽出来时，观看其表面是否脱水，假如脱水，则表明磷硅玻璃已去除洁净；假如表面还沾有水珠，则表明磷硅玻璃未被去除洁净，可在HF槽中适当补些HF。RENAInOxSide工艺流程RENAInOxSideRENAInOxSide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、循环系统和温度掌握系统等。Etchbath Etchbath Rinse1AlkalineRinseRinse2IfDryer2HFbdth Rinse3Dryer2刻蚀槽所用溶液为HF+HN03+H2S04，边缘刻蚀，除去边缘PN结，使电流朝同一方向流淌，发生下列化学反应：3Si+18HF+4HNO3—3H2SiF6+8H2O+4NOf留意：集中面须向上放置，H2SO4硫酸不参加反应，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，使硅片很好的浮于反应液上（仅上边缘2mm左右和下表面与液体接触）。碱洗槽KOH喷淋中和前道刻蚀后残留在硅片表面的酸液，去除硅片表面的多孔硅及其杂质，去除集中形成的染色，KOH溶液依靠冷却水降温保持在201左右，主要发生下列化学反应：Si+2K0H+H20=K2SiO3+2H2f酸洗槽HF循环冲刷喷淋中和前道碱洗后残留在硅片表面的碱液，去除硅片表面的磷硅玻璃，主要发生下列化学反应：HF+SiO2—H2SiF6+H20工艺常见问题以及解决方法刻蚀常见间题及解决方法刻蚀方法常见问题原因干法刻蚀刻蚀不足刻蚀时间过短*气量不足*射频功率过低过刻刻蚀时间过长.射频功率过高逼法刻蚀方阻上升过大酸液串槽附槽酸性气体浓度过高整体过刻S刻不通液面咼度过咼或过低气流不均匀部分过刻或刻不通液面不水平滚轮不水平气流不均匀1腐蚀深度工艺掌握在1.2±0.2um检测仪器：电子称腐蚀深度是表征片子刻通与否的一个重要参数，通过测量刻蚀前后片子减薄量，可以计算出腐蚀深度，依据详细测量状况可以转变工艺参数。槽体温度原则上温度掌握在8度，一般上下浮动1-2度，调整梯度为0.5-1度，温度上升腐蚀深度增加，反之。温度可以作为刻蚀速率的调整手段，但是这是最终的手段。由于温度较高的状况下，刻蚀溶液在刻蚀槽时会不稳定，所以一般不宜长时间超过10度，当前我们的补液能保证刻蚀速率不下降，所以我们无需调高刻蚀溶液的温度。滚轴速度原则上带速掌握在1.0T.5m/min，调整梯度式0.1-0.2m/min,速度越快，腐蚀深度越小，反之。自动补液调整自动补液的周期以及自动补液量（HFHN03）,补液周期越短，补液量越大，腐蚀深度越大，反之。手动补液可以手动添加化学品（HFHNO3DI水），一般在腐蚀深度偏差较大时进行手动补液，一般在换液初期和槽体寿命快到时。2刻蚀线可能消失过刻或刻蚀不足的状况，一般不超过2mm,通过肉眼观看，也可通过冷热探针测量边缘电压来推断是否刻通。刻蚀不足：一般首先通过调整参数保证腐蚀深度在工艺掌握范围内即可。检验方法冷热探针法冷针热针:三冷针冷热探针法测导电型号检验原理热探针和N型半导体接触时，传导电子将流向温度较低的区域，使得热探针处电子缺少，因而其电势相对于同一材料上的室温触点而言将是正的。同样道理，P型半导体热探针触点相对于室温触点而言将是负的。此电势差可以用简洁的微伏表测量。热探针的结构可以是将小的热线圈绕在一个探针的四周，也可以用小型的电烙铁。检验操作及推断1确认万用表工作正常，量程置于200mV。2•冷探针连接电压表的正电极，热探针与电压表的负极相连。3.用冷、热探针接触硅片一个边沿不相连的两个点，电压表显示这两点间的电压为正值，说明导电类型为P型，刻蚀合格。相同的方法检测另外三个边沿的导电类型是否为P型。4.假如经过检验，任何一个边沿没有刻蚀合格，则这一批硅片需要重新进行刻蚀。过刻以及刻蚀线不齐解决方法：抽风抽风在很大程度上会影响到刻蚀槽液面波动，而刻蚀槽任何的液面波动，对在液面上运行的硅片都有很大影响，抽风对刻蚀线宽影响很大，调整以前首先要观看好时片子哪条边刻蚀线宽特别再进行相应处理，一般不建议调整。循环流量调整循环流量，观看刻蚀效果，一般状况下，循环流量增加刻蚀线宽增加，反之。溶液比例添加H2S04,可以调整溶液粘稠度，增加溶液的浮力。此外，片与片之间的间距、滚轴的水平程度、滚轴和内槽槽边高度水公平都会影响到刻蚀线宽，发觉此类问题准时通知相