刻蚀设备与工艺介绍
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Au3+、Ag+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等金属离子形成可溶于水的 络合物。
精选课件
22
SCHMID专辑
精选课件
23
SCHMID机台刻蚀的原理与RENA相同，所以
这里不再重复对化学反应的探讨，主要关注的是一 些不同点。
精选课件
24
RENA刻蚀槽采用“水上漂”的原理进行硅片背表 面和四周的刻蚀；
n+ Si
Front Grid AR-coating
Si - Wafer
PSG
p+ Si
Al
精选课件
21
酸碱槽的清洗原理
碱洗： NaOH或KOH中和掉硅片表面残余的酸,去除多孔硅。
酸洗 HF和HCl，中和掉硅片表面残余的碱，去除残存的氧化物 和重金属
HF去除硅片表面氧化物 盐酸具有酸和络合剂的双重作用，氯离子能与 Pt2+、
只要刻蚀正常，溶液颜色变绿不会对片子效率产生 任何影响。刻蚀不合格片时可能会将一些杂质引 入刻蚀溶液，污染刻蚀溶液，但这与变绿无关。
精选课件
16
RENA刻蚀槽外观
精选课件
17
传说中的 裘千仞的“水上漂”，想拥有吗？ 绝对给力！！！
精选课件
18
InOxSide
Edge isolation through back side emitter removal
最终硅片背面（与刻蚀溶液接触）被氧化。
精选课件
12
RENA刻蚀的机理
第二步、二氧化硅的溶解
二氧化硅生成以后，很快与氢氟酸反应 SiO2+4HF=SiF4+2H2O;(四氟化硅是气体) SiF4+2HF=H2SiF6。
总反应 SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O 最终刻蚀掉的硅以氟硅酸的形式进入溶液。
磷扩散 刻蚀
检验包装
3
三、刻蚀工艺的作用
硅片扩散后电池的边缘会有N型杂质与P型基底形成 PN结，以及扩散的过程中在电池表面形成了一层很厚的 磷硅玻璃层（PSG），因此需要周边刻蚀将边缘的PN结去 除，而磷硅玻璃则通过HF酸短时间浸泡来去除。
故扩散后要进行去周边及去PSG工序，原来这道工序 是分等离子刻蚀和HF酸洗设备两步进行的，现在我们的 设备可以一次进行，目前我们拥有两种刻蚀机台：RENA In-oxside，SCHMID 。
Βιβλιοθήκη Baidu
精选课件
19
RENA刻蚀槽——轻功“水上漂”
精选课件
20
Edge Isolation Process
Saw damage etching + texturing
Diffusion
n+ Si
Edge isolation + Phosphor glass etching
AR-coating printing firing
一、安全 二、电池工艺流程 三、刻蚀设备与工艺介绍
精选课件
1
一、安全
安全！！！
➢HF， HNO3，H2SO4， KOH，NaOH，HCl都是强腐蚀性的化学药 品，其中HF腐蚀更是强烈，它们的固体颗粒、溶液、蒸汽会伤害到人 的皮肤、眼睛、呼吸道，所以操作人员要按照规定穿戴防护服、防护 面具、防护眼镜、长袖胶皮手套，遵守安全操作规程。一旦有化学试 剂伤害了员工的身体，马上用纯水冲洗30分钟，送医院就医。
快地将硅氧化成二氧化硅
2NO2+H2O=HNO2+HNO3 (快反应) Si+4HNO2=SiO2+4NO+2H2O (快反应)（第一步的主反应） 4HNO3+NO+H2O=6HNO2(快反应)
只要有少量的二氧化氮生成，就会和水反应变成亚硝酸。只要少量的 一氧化氮生成，就会和硝酸、水反应很快地生成亚硝酸。亚硝酸会很 快的将硅氧化，生成一氧化氮，一氧化氮又与硝酸、水反应。造成硅 的快速氧化，硝酸则最终被还原成氮氧化物。
SCHMID采用 滚轮带液 的原理进行刻蚀。
应），四氟化硅又和水化合成氟硅酸进入溶液。
3.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。
精选课件
11
RENA刻蚀的机理
• 链的触发： 硝酸将硅氧化成二氧化硅，生成二氧化氮或一氧化氮 Si+4HNO3=SiO2+4NO2+2H2O (慢反应) Si+2HNO3=SiO2+2NO+2H2O (慢反应) • 链的扩展： 二氧化氮、一氧化氮与水反应，生成亚硝酸，亚硝酸很
精选课件
13
刻蚀线
刻蚀线
一个程度有点重的微过刻的片子
对于直接RENA的片子，刻蚀后有时会有刻蚀 线——一条靠近边缘的淡淡的一条黑线。
正常情况下刻蚀线到边缘的距离控制在 1.5mm以下，最宽不得超过1.5mm。
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14
刻蚀线
•
刻蚀线一般是淡淡的一条黑线。
有时在边缘会有很显眼的很黑很黑
的线或黑区，这些东西就不是刻蚀
线了，而是没有洗干净的酸，此时
需要在碱槽手动补碱来解决。如果
多次出现这种情况，必须检查碱洗
槽是否堵碱。
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15
RENA刻蚀的机理——溶液变绿
亚硝酸本身并不是特别稳定，它会慢慢分解。在时 刻时停的小批量生产时，溶液中的亚硝酸浓度的 平衡点不会超过一定的限度，刻蚀溶液会一直保 持无色。大批量生产时，亚硝酸浓度平衡点会有 所上升，亚硝酸浓度的略微增加，会导致有一个 有趣的现象——溶液颜色变成淡绿色和绿色。
➢ 当然这里首先说明安全是让大家引起足够的重视，不是危言耸听，
保护好自己才能够更好的生产。当然，也没有必要因为危险就害怕， 在做好安全防护的前提下，我们的生产安全是有保障的，这个已在各 大型电池生产企业得到验证。
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2
二、电池生产工艺流程
硅片检验 丝网印刷
烧结
制绒 PECVD 分档测试
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4
三、刻蚀工艺的作用
精选课件
5
三、RENA 机台外观
精选课件
6
三、SCHMID 机台外观
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7
三、SCHMID SE机台外观
精选课件
8
RENA刻蚀专辑
精选课件
9
RENA Inoxide 大致构造
上 片
刻蚀槽 水
H2SO4/
喷
HNO3/
淋
水
碱洗槽
喷
KOH
淋
水吹
去PSG槽 喷 干
HF
淋风
下 片
HF
刀
除刻蚀槽外，其它化学槽和水槽都是喷淋结构。去 PSG氢氟酸槽是喷淋结构，而且片子浸入到溶液内部。
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10
RENA刻蚀的机理
尽管很复杂，但刻蚀反应不外分成两步：
1. 硝酸/亚硝酸（HNO2）将硅氧化成二氧化硅（主要是亚硝酸
将硅氧化）。
2.二氧化硅和氢氟酸反应（快反应），生成四氟化硅和水（快反
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SCHMID机台刻蚀的原理与RENA相同，所以
这里不再重复对化学反应的探讨，主要关注的是一 些不同点。
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RENA刻蚀槽采用“水上漂”的原理进行硅片背表 面和四周的刻蚀；
n+ Si
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Si - Wafer
PSG
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21
酸碱槽的清洗原理
碱洗： NaOH或KOH中和掉硅片表面残余的酸,去除多孔硅。
酸洗 HF和HCl，中和掉硅片表面残余的碱，去除残存的氧化物 和重金属
HF去除硅片表面氧化物 盐酸具有酸和络合剂的双重作用，氯离子能与 Pt2+、
只要刻蚀正常，溶液颜色变绿不会对片子效率产生 任何影响。刻蚀不合格片时可能会将一些杂质引 入刻蚀溶液，污染刻蚀溶液，但这与变绿无关。
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RENA刻蚀槽外观
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最终硅片背面（与刻蚀溶液接触）被氧化。
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12
RENA刻蚀的机理
第二步、二氧化硅的溶解
二氧化硅生成以后，很快与氢氟酸反应 SiO2+4HF=SiF4+2H2O;(四氟化硅是气体) SiF4+2HF=H2SiF6。
总反应 SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O 最终刻蚀掉的硅以氟硅酸的形式进入溶液。
磷扩散 刻蚀
检验包装
3
三、刻蚀工艺的作用
硅片扩散后电池的边缘会有N型杂质与P型基底形成 PN结，以及扩散的过程中在电池表面形成了一层很厚的 磷硅玻璃层（PSG），因此需要周边刻蚀将边缘的PN结去 除，而磷硅玻璃则通过HF酸短时间浸泡来去除。
故扩散后要进行去周边及去PSG工序，原来这道工序 是分等离子刻蚀和HF酸洗设备两步进行的，现在我们的 设备可以一次进行，目前我们拥有两种刻蚀机台：RENA In-oxside，SCHMID 。
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RENA刻蚀槽——轻功“水上漂”
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20
Edge Isolation Process
Saw damage etching + texturing
Diffusion
n+ Si
Edge isolation + Phosphor glass etching
AR-coating printing firing
一、安全 二、电池工艺流程 三、刻蚀设备与工艺介绍
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1
一、安全
安全！！！
➢HF， HNO3，H2SO4， KOH，NaOH，HCl都是强腐蚀性的化学药 品，其中HF腐蚀更是强烈，它们的固体颗粒、溶液、蒸汽会伤害到人 的皮肤、眼睛、呼吸道，所以操作人员要按照规定穿戴防护服、防护 面具、防护眼镜、长袖胶皮手套，遵守安全操作规程。一旦有化学试 剂伤害了员工的身体，马上用纯水冲洗30分钟，送医院就医。
快地将硅氧化成二氧化硅
2NO2+H2O=HNO2+HNO3 (快反应) Si+4HNO2=SiO2+4NO+2H2O (快反应)（第一步的主反应） 4HNO3+NO+H2O=6HNO2(快反应)
只要有少量的二氧化氮生成，就会和水反应变成亚硝酸。只要少量的 一氧化氮生成，就会和硝酸、水反应很快地生成亚硝酸。亚硝酸会很 快的将硅氧化，生成一氧化氮，一氧化氮又与硝酸、水反应。造成硅 的快速氧化，硝酸则最终被还原成氮氧化物。
SCHMID采用 滚轮带液 的原理进行刻蚀。
应），四氟化硅又和水化合成氟硅酸进入溶液。
3.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。
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RENA刻蚀的机理
• 链的触发： 硝酸将硅氧化成二氧化硅，生成二氧化氮或一氧化氮 Si+4HNO3=SiO2+4NO2+2H2O (慢反应) Si+2HNO3=SiO2+2NO+2H2O (慢反应) • 链的扩展： 二氧化氮、一氧化氮与水反应，生成亚硝酸，亚硝酸很
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刻蚀线
刻蚀线
一个程度有点重的微过刻的片子
对于直接RENA的片子，刻蚀后有时会有刻蚀 线——一条靠近边缘的淡淡的一条黑线。
正常情况下刻蚀线到边缘的距离控制在 1.5mm以下，最宽不得超过1.5mm。
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刻蚀线
•
刻蚀线一般是淡淡的一条黑线。
有时在边缘会有很显眼的很黑很黑
的线或黑区，这些东西就不是刻蚀
线了，而是没有洗干净的酸，此时
需要在碱槽手动补碱来解决。如果
多次出现这种情况，必须检查碱洗
槽是否堵碱。
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15
RENA刻蚀的机理——溶液变绿
亚硝酸本身并不是特别稳定，它会慢慢分解。在时 刻时停的小批量生产时，溶液中的亚硝酸浓度的 平衡点不会超过一定的限度，刻蚀溶液会一直保 持无色。大批量生产时，亚硝酸浓度平衡点会有 所上升，亚硝酸浓度的略微增加，会导致有一个 有趣的现象——溶液颜色变成淡绿色和绿色。
➢ 当然这里首先说明安全是让大家引起足够的重视，不是危言耸听，
保护好自己才能够更好的生产。当然，也没有必要因为危险就害怕， 在做好安全防护的前提下，我们的生产安全是有保障的，这个已在各 大型电池生产企业得到验证。
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2
二、电池生产工艺流程
硅片检验 丝网印刷
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5
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三、SCHMID 机台外观
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7
三、SCHMID SE机台外观
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RENA刻蚀专辑
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9
RENA Inoxide 大致构造
上 片
刻蚀槽 水
H2SO4/
喷
HNO3/
淋
水
碱洗槽
喷
KOH
淋
水吹
去PSG槽 喷 干
HF
淋风
下 片
HF
刀
除刻蚀槽外，其它化学槽和水槽都是喷淋结构。去 PSG氢氟酸槽是喷淋结构，而且片子浸入到溶液内部。
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RENA刻蚀的机理
尽管很复杂，但刻蚀反应不外分成两步：
1. 硝酸/亚硝酸（HNO2）将硅氧化成二氧化硅（主要是亚硝酸
将硅氧化）。
2.二氧化硅和氢氟酸反应（快反应），生成四氟化硅和水（快反