制绒、扩散、后清洗(刻蚀去PSG)工艺与异常处理

　　凯发注册开户ag损伤吸杂工艺支撑结构按需分配横裂纹制绒的目的是在硅片表面形成绒面面，以减少电池片的反射率，绒面凹凸不平可以增加二次反射，改变光程及入射方式。

　　扩散是为电池片制造心脏，是为电池片制造P-N结，POCl3是当前磷扩散用较多的选择。POCl3为液态磷源，液态磷源扩散具有生产效率较高、稳定性好、制得PN结均匀平整及扩散层表面良好等优点。

　　在扩散工序，采用背靠背的单面扩散方式，硅片的侧边和背面边缘不可避免地都会扩散上磷原子。当阳光照射，P-N结的正面收集到的光生电子会沿着边缘扩散有磷的区域流到P-N结的背面，造成短路通路。短路通道等效于降低并联电阻。刻蚀工序是让硅片边缘带有的磷的部分去除干净，避免了P-N结短路并且造成并联电阻降低。

　　由于在扩散过程中，即使采用背靠背的单面扩散方式，硅片的所有表面（包括边缘）都将不可避免地扩散上磷。PN结的正面所收集到的光生电子会沿着边缘扩散有磷的区域流到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干净，避免PN结短路造成并联电阻降低。

　　由于在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。

　　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。

　　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。

　　磷硅玻璃的存在使得PECVD后产生色差,在PECVD工序将使镀的SIxNy容易发生脱落，降低电池的转换效率。

　　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。

　　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，可在HF槽中适当补些HF。

　　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、循环系统和温度控制系统等。

　　所用溶液为HF+HNO3+H2SO4，边缘刻蚀，除去边缘PN结，使电流朝同一方向流动，发生下列化学反应：

　　注意：扩散面须向上放置， H2SO4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，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）。

　　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，去除扩散形成的染色，KOH溶液依靠冷却水降温保持在20℃左右，主要发生下列化学反应：

　　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：

　　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，根据具体测量情况可以改变工艺参数。

　　原则上温度控制在8度，一般上下浮动1-2度，调整梯度为0.5-1度，温度升高腐蚀深度增加，反之。温度可以作为刻蚀速率的调节手段，但是这是最后的手段。由于温度较高的情况下，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。

　　原则上带速控制在1.0-1.5m/min，调整梯度式0.1-0.2m/min，速度越快，腐蚀深度越小，反之。

　　调整自动补液的周期以及自动补液量（HF HNO3），补液周期越短，补液量越大，腐蚀深度越大，反之。

　　可以手动添加化学品（HF HNO3DI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。

　　可能出现过刻或刻蚀不足的情况，一般不超过2mm，通过肉眼观察，也可通过冷热探针测量边缘电压来判断是否刻通。

　　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。

　　此电势差可以用简单的微伏表测量。热探针的结构可以是将小的热线圈绕在一个探针的周围，也可以用小型的电烙铁。

　　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.如果经过检验，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。

　　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，调节以前首先要观察好时片子哪条边刻蚀线宽异常再进行相应处理，一般不建议调整。

　　调节循环流量，观察刻蚀效果，一般情况下，循环流量增加刻蚀线宽增加，反之。

　　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平等都会影响到刻蚀线宽，发现此类问题及时通知相关人员进行处理，保证四周刻蚀均匀，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控制范围，且刻蚀线正常，片子就一定能刻通。

　　放片方法应严格按照作业指导书，轻拿轻放在正确位置，多晶156的硅片由于面积较大，如果放置的位置不正确，很容易造成叠片卡片等，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。

　　作为工艺人员在生产过程中，如果发现机器碎片，一方面应该提醒产线员工注意放片规范，减少叠片和歪片；另一方面，应巡查上述主要地方，及时找到并清理在设备中残留的碎片，杜绝更多碎片的产生。

　　1、非扩散面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。铝背场比刻边的更均匀，可以提高IQE，从而提高了太阳电池的Voc。

　　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）。

　　1、硅片水平运行，机碎高：（等离子刻蚀去PSG槽式浸泡甩干，硅片受冲击小）；

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