Ætsning
1) Gå til BSG
Siliciumwafers vaskes i en kæderensemaskine ved at flyde på vand (med bagsiden i kontakt med syreopløsning) for at fjerne BSG fra bagsiden. Hovedkomponenten i syreopløsningen er 24,5% HF, og den vigtigste kemiske reaktionsligning inkluderer:
HF+SiO2→SiF4+H2O
SiF4+HF→H2SiF6
Efter vask med vand og tørring med en vindkniv går den ind i næste proces. BSG-rensemaskineudstyret er en semi-forseglet enhed, der inkluderer en syretank, en rensetank til rent vand og et induceret træksystem til at skabe et mikroundertryksmiljø inde i udstyret og opsamle flygtige gasser.
Hovedforureningen i denne proces omfatter sur affaldsgas (G4) indeholdende HF, som opsamles gennem rørledninger og sendes til rensetårnet for sur affaldsgas til behandling. Højkoncentreret surt spildevand indeholdende flussyre (W10) og generelt surt rensespildevand (W11).
2) Rygætsning
For at forbedre reflektiviteten af siliciumwaferens bagside, poleres bagsiden af siliciumwaferen med alkali og polermiddel.
Alkalipoleringssektionen (6 linjer) omfatter moduler som forrengøring, vandvask, alkalisk polering * 2, hydrogenperoxidrensning (reserveret), mikrofløjl (reserveret), renvandsrensning, efterrengøring, renvandsrensning, syrevask * 2, vask med rent vand efter syrevask, langsom trækkende før dehydrering, tørring * 5 osv. Hele processen med rygætsning udføres automatisk ved hjælp af en overførselsarm til at sende de forrensede siliciumwafers til foderområdet på alkalipolermaskinen. Siliciumskiverne passerer gennem forskellige korrosions- og rensetanke i den automatiske lukkede alkalipolermaskine gennem ruller. Udstyret styrer automatisk genopfyldningen af syre, alkaliopløsning og rent vand i hvert modul. Syre- og alkaliopløsningen i tanken pumpes ind gennem rørledninger, og spildevandet i tanken udledes jævnligt.
3) Forrengøring
Efter forarbejdning kommer siliciumwaferen ind i rensetanken for at fjerne resterende organisk materiale og sikre renheden af siliciumwaferoverfladen, hvorved batterikonverteringseffektiviteten til en vis grad forbedres. Nedsænk de fyldte siliciumwafere i forrengøring, tilsæt rent vand til tanken, og tilsæt en passende mængde NaOH-opløsning eller rengøringsopløsning (NaOH-koncentrationen forventes at være {{0}}.39 %, H2O2-koncentrationen er forventes at være 0,61 %) i henhold til forholdet for højtemperatur rengøring (60 grader ). Udfør rent vand rengøring efter forrengøring. Renvandsrensning er al overløbsrensning, der udføres ved stuetemperatur i 100 sekunder.
4) Alkali polering og vask
Den alkaliske polertank er udstyret med rent vand, og en passende mængde NaOH-opløsning og poleringsadditiver (NaOH-opløsning er ca. 1,6 %, polermiddelkoncentration er 0,97 %) tilsættes. Derefter poleres bagsiden af siliciumwaferen ved en driftstemperatur på 65 grader. Vask med alkali før skylning med rent vand. De kemiske reaktioner, der opstår under alkalikastningsprocessen, er som følger:
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
Arbejdstemperaturen for alkalivasketanken er 65 grader, og alkalivasketiden er kontrolleret til at være 220s.
5) Efterrengøring og mikrofløjlproduktion
Tilsæt rent vand til tanken, og tilsæt passende mængder af NaOH-opløsning og hydrogenperoxid (NaOH-opløsning ca. {{0}},55 %, hydrogenperoxidkoncentration 0,25 %) i henhold til forholdet for rengøring ved stuetemperatur. Efter rensning udføres rensning med rent vand.
De kemiske reaktioner, der opstår under mikrofløjlsprocessen, er som følger:
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
6) Syrevask
Efter efterrengøring skal der anvendes en fortyndet syreopløsning ({{0}},9 % HCl og 0,23 % HF) til rengøring med høj renhed. HCl's funktion er at neutralisere resterende NaOH, mens HF's funktion er at fjerne oxidlaget på overfladen af siliciumwaferen, hvilket gør det mere hydrofobt og danner siliciumkomplekset H2SiF6. Gennem kompleksdannelsen med metalioner løsnes metalionerne fra overfladen af siliciumwaferen, hvilket reducerer metalionindholdet og forbereder diffusionsbinding. Rengør med rent vand efter syrevask.
De kemiske reaktioner, der opstår under bejdseprocessen, er som følger:
HCl+NaOH=NaCl+H2O
SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O
Bejdsetankens arbejdstemperatur er ved stuetemperatur, og bejdsetiden styres til 100 sekunder.
7) Tørring
Overfør den langsomt trukket præ-dehydrerede krystallinske siliciumwafer til en tørretank, og blæs varm luft ved 90 grader op og ned på waferen til tørring ved hjælp af elektrisk opvarmning.
I den ovennævnte bagætsningsproces genererer forrensnings-, alkalipolerings- og efterrengøringsprocesserne højkoncentreret alkalisk spildevand, der indeholder natriumhydroxid (W12, W14, W16) og generelt alkalisk rensespildevand (W13, W15, W17). Syrevaskeprocessen genererer surt spildevand med høj koncentration, der indeholder saltsyre og flussyre (W18) og generelt surt rensespildevand (W19, W20). Ovenstående operation udføres i en lukket alkali-kastemaskine. Syrevaskeprocessen vil fordampe og producere sur spildgas (G5) indeholdende HCl og HF, som vil blive opsamlet gennem rørledninger og sendt til det sure spildgasvasketårn til behandling.
In situ-doping af POPAID-aflejring
POPAID-processen er en nøgleteknik til fremstilling af pladebelægninger ved at integrere tunneloxidlag og doterede krystallinske siliciumlag.
For det første kommer siliciumwaferen ind i påfyldningskammeret under atmosfæriske forhold, transporteres ind i 300 graders forvarmningskammeret og går derefter ind i PO-proceskammeret. På dette tidspunkt transporteres O2 til gasseparationsblokken gennem luftrøret og aktiveres af RF-strømforsyningen til at ionisere. Ionerne oxiderer på overfladen af siliciumwaferen og danner et tunnelingoxidlag; Derefter passerer siliciumwaferen gennem et overgangs- og bufferkammer og overføres til det betalte kammer. Den betalte kilde afsætter en vis tykkelse af amorft silicium på bagsiden af substratet, og PH3-gas indføres under aflejringsprocessen. Gasformig phosphin kommer ind i maskinen og exciteres til en tilstand af fosforioner med 10kev og 0.5-2kev højspændingsradiofrekvens. Der tilføres en jævnstrømshøjspænding mellem ionkilden og jord, så fosforionerne får energi gennem det elektriske højspændingsfelt. Strålebredden er 420 mm, og derefter overføres siliciumwaferen til bunden af bjælken. Under processen, hvor atomerne fra den betalte kilde flyver mod substratet, bærer de P-ioner eller reagerer med P-ioner for at opnå in-situ fosfordoping.
Hovedreaktionsligningen er: PO+BETALT＝POPAID
Plasmaoxidation (PO): SiH4+O2 → SiO2
Plasma assisteret in-situ doping (BETALT): Si (kilde)+PH3 → n-Si
Efter at reaktionen er afsluttet, blæses nitrogen, og ionen sprøjtes ind i den selvstændige adsorbent med en behandlingseffektivitet på op til 100 %. Koncentrationen af fosphin før indføring i adsorptionstårnet er 179,05 ppm, og der detekteres ingen PH3 efter adsorption. Dette projekt planlægger at tilslutte denne udstødningsgas til DA003 affaldsgastårnet til behandling og derefter udlede den. Samtidig planlægger virksomheden at installere en automatisk alarm for fosforudslip med en detektionsgrænse på 0,1mg/m3.
Analyse af forureningsproduktionsprocesser: De vigtigste forureningsprocesser i denne proces er Ar, PH3 og N2, der indføres under processen, som opsamles af dedikerede rør og sendes til rensetårnet for sur affaldsgas til behandling.