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贝博艾弗森体育网页版:收藏!GW级TOPCON电池片项目原辅材设备清单及

来源:贝博网页登录版添加时间:2024-05-18 10:51:13

  、质量等标准分类装入载片盒,该过程会产生晶硅碎片(S1)。硅片的厚度和外观检测,采用先进检测技术,可对硅片表面脏污、瑕疵、不规则等缺陷进行检测并结合传送臂自动与合格硅片隔离。

  制绒工段(共6条线)依次包括预清洗-制绒前纯水洗-制绒*3-制绒后纯水洗-后清洗-后清洗后纯水洗-酸洗-酸洗后纯水洗-慢提拉预脱水-烘干*5等模块。本项目制绒方式全部采用自动制绒,整个操作过程自动进行,采用传送臂将经预清洗后的硅片送至制绒机上料处,硅片在自动密闭制绒机内通过滚轮依次经过各腐蚀、清洗槽,设备自动控制补充各模块中酸、碱液和纯水,槽中酸、碱液通过管道泵入,并定期(单个槽体容积720L,48h更换一次)排放槽中废水。

  预清洗目的:去除在硅片表面上黏附的杂质(有机物和金属杂质等),使用NaOH溶液和H2O2溶液。

  将装载后的硅片依次浸入预清洗槽,槽内添加纯水,并按配比分别添加适量的NaOH溶液或清洗液(混合后NaOH浓度预计0.6%,H2O2浓度预计1.5%,自动添加)进行高温清洗(60℃)。预清洗采用清洗。预清洗后进行纯水清洗。纯水清洗均为溢流浸泡清洗,均在常温下进行。

  目的:通过碱液对硅表面进行晶体的各向异性腐蚀,形成表面5um大小的金字塔,金字塔绒面具有优良的陷光和减反射效果(10%)。碱制绒使用NaOH溶液和制绒添加剂。

  碱制绒槽中添加适量的NaOH溶液和制绒添加剂(NaOH溶液浓度约0.6%,制绒添加剂浓度约0.4%),添加剂可降低硅片表面张力,改善硅片与NaOH液体的浸润效果以及促进氢气泡的释放,增强腐蚀的各向异性,使金字塔更加均匀一致,提高绒面的制作效果。制绒面形成的化学反应过程如下:

  碱制绒后的硅片进入后清洗槽,去除残留的有机物,保证硅片表面的清洁程度,从而一定程度上提高电池转换效率。将装载后的硅片浸入后清洗,槽内添加纯水,并按配比分别添加适量的NaOH溶液或清洗液(NaOH浓度预计0.6%,H2O2浓度预计1.5%)进行高温清洗(60℃)。后清洗后进行纯水清洗。纯水清洗均为溢流浸泡清洗,在常温下进行。

  在后清洗后需使用稀酸溶液(3.15%的HCl和7.1%的HF)进行高纯度清洗,HCl的作用是中和残余的NaOH,HF的作用是去除硅片表面的氧化层使得硅片表面更加疏水,形成硅的络合物H2SiF6,通过与金属离子的络合作用将金属离子从硅片表面脱离,使得硅片的金属离子含量降低,为扩散制结做准备。酸洗后进行纯水清洗。

  将纯水清洗后的晶硅片传输至慢拉槽,硅片先沉入纯水内完全浸泡,然后通过机械手及吊篮缓慢向上提拉,表面张力能将硅片上的水膜拉下来。

  慢拉槽由清洗槽和慢拉机构组成,为半封闭式。清洗槽内有锯齿形状的溢流口,在工作时干净的水不断地将清洗槽的污水冲走,保持清洗槽水质干净,从而达到清洁效果;当水保持干净时,在慢拉的作用下工作表面不会出现水珠,在烘干时不会有水印。

  上述制绒工序中预清洗、碱制绒过程会产生含氢氧化钠的高浓度碱性废水(W1、W3、W5)和一般碱性清洗废水(W2、W4、W6),酸洗过程会产生含盐酸、氢氟酸的高浓度酸性废水(W7)和一般酸性清洗废水(W8、W9)。上述操作在密闭制绒机内进行,酸洗过程会挥发产生含HF、HCl的酸性废气(G1),经管道收集后送往酸性废气洗涤塔处理。

  扩散工序的目的是在硅片上形成PN结,以实现光能向电能的转化。PN结制造设备为扩散炉,项目采用气态三氯化硼在扩散炉内对硅晶片进行扩散,硼原子通过扩散进入硅片,同时在硅片表面形成一层硼硅玻璃层。主反应方程为:

  扩散炉为密闭负压设备,配有进气口和出气口,采用电加热,设备自带无油干式机械真空泵。具体工艺过程为:先通入大流量的N2以驱赶扩散炉石英管中的空气,并对扩散炉进行升温,待炉温升至1050℃并且恒定后,把晶片放入石英舟内,送到炉口进行预热20分钟,再推入恒温区中,先通入氧气,再通入三氯化硼进行扩散,整体工艺时间为180分钟。反应过程中Si和O2均过量,BCl3完全反应,反应中产生C12。反应完成后使用N2清空设备,并自动出料。

  产污环节分析:该工序主要污染环节为扩散环节通入BCl3后反应生成氯气(G2)混同残余氧气、氮气等由专管收集,送往酸性废气洗涤塔处理,经管道收集后送往酸性废气洗涤塔处理。

  激光掺杂技术是在金属栅线(电极)与硅片接触部分进行重掺杂,而电极以外位置保持轻掺杂(低浓度掺杂)。通过热扩散方式,在硅片表面进行预扩散,形成轻掺杂;同时表面BSG(硼硅玻璃)作为局部激光重掺杂源,通过激光局部热效应,BSG中原子二次快速扩散至硅片内部,形成局部重掺杂区。

  SE激光过程会产生含尘废气(G3),经过设备自带的除尘器处理后通过车间顶排风系统排放(高度约为15米)。

  硅片表面被激光SE处理过的地方,硼扩散表面(入光面)的氧化层被激光的光斑能量破坏了。在碱抛光刻蚀的时候,需要有一层氧化层作为掩膜层来保护硅片的磷扩散表面(入光面)。因此,需要对激光SE扫描过的表面进行氧化层修复。

  本项目使用热氧氧化的方法制备SiO2氧化层。整个氧化过程在氧化炉中进行,氧化炉为密闭常压设备,通过电加热。首先使用自动装片机将硅片装载到石英舟上,随后自动机械手将石英舟放置在氧化炉的碳化硅悬臂浆上,碳化硅浆将装载有硅片的石英舟送入高温石英炉管里面。石英舟进入炉管之后关好炉门,启动氧化程序,氧化炉自动运行。热氧化过程中发生的主要化学反应为:

  O2在高温下与硅片表面反应生成SiO2,通入一定量的氮气维持炉管压力恒定。维持一段时间的高温通氧,使硅片表面形成一定厚度的SiO2薄层,工艺参数为:氧化温度750℃,氮气流量12L/min,氧气流量5L/min,25min氧化时间。该过程会产生含氧气、氮气的氧化废气(热风),通过氧化炉排气口排出,然后通过车间顶热排风系统排放。

  硅片在链式清洗机中以水上漂的方式(背面接触酸液)将背面的BSG去除,酸液主要成分为24.5%HF,主要化学反应方程式包括:

  再经水洗、风刀吹干后进入下一道工序。去BSG清洗机设备为半密封设备,内集合酸槽、纯水清洗槽,并配有引风系统在设备内形成微负压环境,收集挥发气体。

  该环节主要污染包括含HF的酸性废气(G4),废气经管道收集后送往酸性废气洗涤塔处理。和含氢氟酸的高浓度酸性废水(W10)和一般酸性清洗废水(W11)。

  碱抛工段(6条线)依次包括前清洗-水洗-碱抛洗*2-过氧化氢清洗(预留)-微制绒(预留)-纯水清洗-后清洗-纯水清洗-酸洗*2-酸洗后纯水洗-慢提拉预脱水-烘干*5等模块。背刻蚀整个操作过程自动进行,采用传送臂将经预清洗后的硅片送至碱抛机上料处,硅片在自动密闭碱抛机内通过滚轮依次经过各腐蚀、清洗槽,设备自动控制补充各模块中酸、碱液和纯水,槽中酸、碱液通过管道泵入,并定期排放槽中废水。

  经过加工后的硅片进入清洗槽,去除残留的有机物,保证硅片表面的清洁程度,从而一定程度上提高电池转换效率。将装载后的硅片浸入预清洗,槽内添加纯水,并按配比分别添加适量的NaOH溶液或清洗液(NaOH浓度预计0.39%,H2O2浓度预计0.61%)进行高温清洗(60℃)。预清洗后进行纯水清洗。纯水清洗均为溢流浸泡清洗,在常温下进行,持续时间100s。

  碱抛洗槽中配有纯水,并添加适量的NaOH溶液和抛光添加剂(NaOH溶液约1.6%,抛光剂浓度0.97%),然后对硅片背表面进行抛光处理,操作温度为65℃。碱抛洗后再进行纯水清洗。碱抛过程发生的化学反应如下:

  槽内添加纯水,并按配比分别添加适量的NaOH溶液及双氧水(NaOH溶液约0.55%,双氧水浓度0.25%)进行常温清洗。后清洗后再进行纯水清洗。

  在后清洗后需使用稀酸溶液(0.9%的HCl和0.23%的HF)进行高纯度清洗,HCl的作用是中和残余的NaOH,HF的作用是去除硅片表面的氧化层使得硅片表面更加疏水,形成硅的络合物H2SiF6,通过与金属离子的络合作用将金属离子从硅片表面脱离,使得硅片的金属离子含量降低,为扩散制结做准备。酸洗后进行纯水清洗。

  上述背刻蚀工序中,预清洗、碱抛洗、后清洗过程会产生含氢氧化钠的高浓度碱性废水(W12、W14、W16)和一般碱性清洗废水(W13、W15、W17),酸洗过程会产生含盐酸和氢氟酸的高浓度酸性废水(W18)和一般酸性清洗废水(W19、W20)。上述操作在密闭碱抛机内进行,酸洗过程会挥发产生含HCl、HF的酸性废气(G5),经管道收集后送往酸性废气洗涤塔处理。

  首先硅片在大气环境下进入装载腔,传送进300°的预热腔,然后再进入PO工艺腔,这时O2通过气管输送到分气块,由RF射频电源激活离化成离子,离子在硅片表面发生氧化,形成隧穿氧化层;然后硅片再经过过渡、缓冲腔,传送进paid腔,paid源在衬底背面沉积一定厚度的非晶硅,同时在沉积过程中通入PH3气体,气态磷烷进入机器中,经10kev和0.5-2kev高压射频将磷烷中的磷激发成磷离子的状态,在离子源与地之间加入直流高压,这样磷离子通过高压电场获得能量,束流的宽度为420mm,然后将硅片传输至束流下方,paid源的原子的飞向衬底过程中携带P离子或与P离子反应从而实现原位磷掺杂。

  反应完成后,用氮气吹扫,此离子注入自带吸附剂,处理效率可达100%,进入吸附塔前的磷烷浓度为179.05ppm,吸附后未检测出PH3。本项目拟将此尾气接入DA003废气塔处理后排空,同时企业拟安装磷烷泄露自动报警器,检出限为0.1mg/m3。

  产污环节分析:该工序主要污染环节为工艺时通入的Ar、PH3、N2由专管收集,送往酸性废气洗涤塔处理。

  将硅片置于用石英玻璃制成的反应管中,反应管用电阻丝加热炉加热一定温度(常用的温度为900~1200℃,在特殊条件下可降到600℃以下),氧气通过反应管时,在硅片表面发生化学反应:

  退火过程产生的杂质再分布同时起到吸杂作用,利用PSG对钠、钾等离子的吸附和固定作用去除这些有害离子。

  BOE(5条线)槽式设备为一体化半密闭设备,硅片由自动化设备摆放在提篮中,通过机械臂在设备内各槽溶液中转换。其中化学品槽根据溶液浓度不断补充相应化学品,定期整体更换。更换下来的废液排入废水系统,最终进入污水处理站处理。水洗槽采用纯化水清洗,水槽内有硅片时,缓慢添加纯化水,含盐废水自动溢流至废水收集系统,最终进入污水处理站处理。化学品全部为液态,由隔膜泵计量自动调配。清洗顺序为:酸洗槽*2、水洗、后酸洗(HCL/HF/DI)、水洗、慢提拉、烘干*6,槽体大小720L。

  需使用稀酸溶液(3.15%的HCl和7.1%的HF)进行高纯度清洗,HCl的作用是利用Cl-络合金属离子,HF的作用是去除硅片表面的氧化层使得硅片表面更加疏水,形成硅的络合物H2SiF6,通过与金属离子的络合作用将金属离子从硅片表面脱离,使得硅片的金属离子含量降低,HF酸洗150s去除正面的BSG及背面的PSG层,酸洗后进行纯水清洗。

  在后清洗后需使用稀酸溶液(14.7%的HF)进行高纯度清洗,HF的作用是去除硅片表面的氧化层使得硅片表面更加疏水,形成硅的络合物H2SiF6,通过与金属离子的络合作用将金属离子从硅片表面脱离,使得硅片的金属离子含量降低。

  上述酸洗过程会产生含HCl、氢氟酸的高浓度酸性废水(W21)和含氢氟酸的高浓度酸性废水(W23),一般酸性清洗废水(W22、24、25)。上述操作在密闭清洗机内进。

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