一種晶體硅片的制絨設(shè)備及制絨工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種晶體硅片的制絨設(shè)備，包括主槽槽組、副槽槽組、烘干處理系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述的主槽槽組包括依次設(shè)置的混酸制絨槽、噴淋水洗槽、堿制絨槽、噴淋水洗槽、酸處理槽、噴淋水洗槽，其中：所述的混酸制絨槽、堿制絨槽和酸處理槽均采用雙層槽結(jié)構(gòu)，其包括下槽、由下槽槽底向上伸出并高出其頂端的上槽，所述上槽的長、寬均小于下槽的長、寬。本發(fā)明對制絨設(shè)備中的加熱系統(tǒng)、補(bǔ)液系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、主槽結(jié)構(gòu)，以及主槽中的擋水組件和主槽之間的密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)，同時(shí)對制絨工藝方法做了改進(jìn)，極大地提高了多晶硅的轉(zhuǎn)換效率，從而提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
【專利說明】—種晶體硅片的制絨設(shè)備及制絨工藝方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能晶體硅片加工領(lǐng)域，尤其涉及一種晶體硅片的制絨設(shè)備及制絨工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的多晶硅片減反射絨面制備的工藝方法是多晶硅酸式制絨，其采用硝酸加上氫氟酸的混酸進(jìn)行制絨，制絨的目的是根據(jù)多晶硅片不同晶面相錯(cuò)的特點(diǎn)進(jìn)行酸性腐蝕，達(dá)到表面晶界鈍化的效果，并在硅片表面形成凹陷坑以降低硅片的反射率，但是多晶硅酸式制絨的一個(gè)最大的缺點(diǎn)就是制絨后的反射率偏高，這也極大的影響了多晶硅轉(zhuǎn)換效率的提高，這種工藝方法中只包括了背面刻蝕和去PSG (磷酸玻璃)清洗，如果需要較大地提高硅片背面的反射率，還需將清洗后的硅片另外進(jìn)行背面拋光處理，這種方式增加了工藝流程和人力、物力成本。同時(shí)，傳統(tǒng)的制絨設(shè)備中還有如下缺陷:
1、為滿足硅片處理時(shí)間的要求，傳統(tǒng)的主反應(yīng)槽需要做很長，由此導(dǎo)致配套的循環(huán)副槽的體積非常龐大，每次所需要配置的化學(xué)藥液也更多，如果單純將主反應(yīng)槽變淺，雖可以減小循環(huán)副槽的體積，但是槽體的綜合力學(xué)性能會(huì)降低，容易變形，且不利于其它附屬系統(tǒng)的安裝和穩(wěn)定性的保持；
2、直接影響硅片最終處理效果的主要因數(shù)有三個(gè)，即時(shí)間、溫度和藥液配比濃度，而作為三個(gè)最重要的因數(shù)之一，藥液配比濃度直接影響著硅片的處理效果，從而最終影響制成電池片時(shí)的轉(zhuǎn)換效率，傳統(tǒng)的制絨設(shè)備不能及時(shí)地精確補(bǔ)充藥液來保證藥液的濃度配比，影響了硅片處理效果；
3、加熱系統(tǒng)是采用電阻加熱管直接對藥液加熱來實(shí)現(xiàn)的，這種方式熱利用率低，能源損耗高,且電阻加熱管損壞率高,不僅增加了生產(chǎn)成本,還加大了短路觸電的危險(xiǎn)性；
4、主槽槽組之間通過一平行結(jié)構(gòu)對接，然后通過一長條形的密封蓋蓋住，受其結(jié)構(gòu)局限性影響，該種結(jié)構(gòu)往往不可靠，主反應(yīng)槽溢流或滴在密封蓋上的藥液會(huì)通過平行結(jié)構(gòu)的對接處漏到主反應(yīng)槽外，從而造成危害；
5、主槽中，固定板跟槽體側(cè)板采用鑲嵌的形式安裝，擋水板與槽體側(cè)板預(yù)留細(xì)微間隙安裝。當(dāng)預(yù)留間隙小時(shí)，兩者密封良好，但受熱膨脹后會(huì)產(chǎn)生變形；當(dāng)預(yù)留間隙大時(shí)，兩者密封欠佳，液面高度難以保證或者以消耗更多能源來提高液面高度。并且，擋水板的高度調(diào)節(jié)依賴操作人員手工上提或下壓，其自由性太大，難以控制調(diào)節(jié)量。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明提出一種改進(jìn)的晶體硅片的制絨設(shè)備及制絨工藝方法。
[0004]本發(fā)明設(shè)計(jì)的晶體硅片的制絨設(shè)備包括:主槽槽組、副槽槽組、烘干處理系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述的主槽槽組包括依次設(shè)置的混酸制絨槽、噴淋水洗槽、堿制絨槽、噴淋水洗槽、酸處理槽、噴淋水洗槽，其中，所述的混酸制絨槽、堿制絨槽和酸處理槽均采用雙層槽結(jié)構(gòu)，其包括下槽、由下槽槽底向上伸出并高出其頂端的上槽，所述上槽的長、寬均小于下槽的長、寬。
[0005]在一實(shí)施例中，所述的主槽槽組中相鄰的槽之間均設(shè)有密封結(jié)構(gòu)。
[0006]所述的混酸制絨槽、堿制絨槽和酸處理槽均設(shè)置有自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)；所述的堿制絨槽還設(shè)置有在線加熱及槽外循環(huán)系統(tǒng)。
[0007]所述的自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)包括依次連接的進(jìn)液管、補(bǔ)液桶、補(bǔ)液管；進(jìn)、補(bǔ)液管上分別設(shè)置有與所述控制系統(tǒng)連接的進(jìn)、補(bǔ)液控制閥，所述的補(bǔ)液桶內(nèi)設(shè)有超聲波液位儀，其一端從補(bǔ)液桶中伸出并與控制系統(tǒng)連接；所述的補(bǔ)液控制閥包括一對相并聯(lián)的精補(bǔ)閥和粗補(bǔ)閥。
[0008]所述的在線加熱及槽外循環(huán)系統(tǒng)包括加熱組件、循環(huán)泵；所述的加熱組件包括一導(dǎo)磁且耐腐蝕的加熱桶、纏繞于加熱桶外層的感應(yīng)線圈，和與感應(yīng)線圈端頭連接的電磁控制器；所述的加熱桶外壁設(shè)有一層保溫棉，所述的感應(yīng)線圈纏繞在保溫棉外層；所述的加熱桶、循環(huán)泵與一副槽通過管路依次連接形成循環(huán)回路。
[0009]所述的在線加熱及槽外循環(huán)系統(tǒng)還包括一設(shè)于堿制絨槽中的溫度檢測儀，該溫度檢測儀連接所述控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)發(fā)送信號至所述電磁控制器，電磁控制器接收所述信號并控制所述加熱組件開啟或關(guān)閉。
[0010]所述的密封結(jié)構(gòu)包括設(shè)于主槽槽體兩側(cè)壁頂部的封板，設(shè)于相鄰兩封板上的蓋板；所述的封板向槽體外側(cè)傾斜，所述的蓋板為倒V字形；所述的蓋板與封板之間還設(shè)有密封條，所述的蓋板、密封條和封板通過螺釘形成緊密連接。
[0011]所述的主槽中設(shè)有擋水組件，包括固定于槽體底板的固定板，和安裝在固定板上的可上下滑動(dòng)的擋水板，還包括固定在槽體側(cè)板上的邊板；所述固定板與邊板、擋水板貼合安裝，所述邊板的側(cè)邊與固定板、擋水板之間設(shè)有間隙；
所述的擋水組件還包括安裝在所述擋水板外側(cè)的高度調(diào)節(jié)裝置，該裝置上端橫向伸出一卡件，頂部設(shè)有一手柄；所述的擋水板上設(shè)有與所述卡件配合的調(diào)節(jié)孔；
所述的邊板為一直角彎折板，其上一彎折面與所述固定板貼合；
所述的固定板頂端設(shè)有凹槽，凹槽的長度小于所述擋水板的長度。
[0012]本發(fā)明還提出一種晶體硅片的制絨工藝方法，包括以下步驟:
步驟1:首先將硅片置于溫度控制在10°c -12°c，體積濃度在6-7 %的HF和37-40%的HN03的混合溶液中浸泡1-1.5分鐘，進(jìn)行酸腐蝕處理，達(dá)到對硅片背面去PSG的目的；
步驟2:將酸腐蝕后的硅片隨即流轉(zhuǎn)至12-16ΜΩ.cm純水中以噴淋的方式進(jìn)行清洗，以盡量降低酸液在硅片表面的附著為目的；
步驟3:再將硅片放入溫度控制在70-80°C，體積濃度在13-18%的TMAH(四甲基氫氧化銨)溶液中進(jìn)行2-3分鐘的堿腐蝕處理，經(jīng)此工藝可將硅片背面反射率提高到40%以上，從而達(dá)到對硅片背面進(jìn)行拋光目的；
步驟4:將堿腐蝕后的硅片也隨即流轉(zhuǎn)至12-16ΜΩ._純水中以噴淋的方式進(jìn)行清洗，以盡量降低堿液在硅片表面的附著為目的；
步驟5:然后將硅片流轉(zhuǎn)至體積濃度在8-10%的HF溶液中浸泡1-1.5分鐘，進(jìn)行酸腐蝕處理，達(dá)到對硅片正面去PSG的目的；
步驟6:將酸洗后的硅片隨即流轉(zhuǎn)至12-16ΜΩ.cm純水中以噴淋的方式進(jìn)行清洗，以盡量降低酸液和硅片表面附著物為目的；步驟7:將以上處理過的硅片進(jìn)行干燥處理，保證硅片表面無水跡，以利于硅片進(jìn)入后面的生產(chǎn)流程。
[0013]步驟1、3、5中均采用所述的自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)補(bǔ)充對應(yīng)的溶液，以保證溶液的適當(dāng)配比；步驟3中采用所述的在線加熱及槽外循環(huán)系統(tǒng)對溶液進(jìn)行加熱，以保證溶液的適當(dāng)溫度。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明對制絨設(shè)備中的加熱系統(tǒng)、補(bǔ)液系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、主槽結(jié)構(gòu)，以及主槽中的擋水組件和主槽之間的密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)，同時(shí)對制絨工藝方法做了改進(jìn)，極大地提高了多晶硅的轉(zhuǎn)換效率，從而提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的局部示意圖；
圖2為圖1所示實(shí)施例一側(cè)面示意圖；
圖3為圖1所示實(shí)施例另一側(cè)面示意圖；
圖4為圖1所示實(shí)施例中主槽槽組之間密封結(jié)構(gòu)的示意圖；
圖5為圖4中A部分的放大圖；
圖6為圖1所示實(shí)施例中擋水組件局部結(jié)構(gòu)的主視示意圖；
圖7為圖6的俯視不意圖；
圖8為圖6所示擋水組件中高度調(diào)節(jié)裝置與擋水板裝配后的側(cè)面示意圖；
圖9為圖1所示實(shí)施例中雙層槽結(jié)構(gòu)的示意圖；
圖10為圖1所示實(shí)施例中自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)的示意圖；
圖11為圖1所示實(shí)施例中傳動(dòng)系統(tǒng)的局部示意圖；
圖12圖11所示傳動(dòng)系統(tǒng)中兩相鄰插件板的俯視示意圖；
圖13為圖11所示傳動(dòng)系統(tǒng)中插件的示意圖；
圖14為圖1所示實(shí)施例中在線加熱及槽外循環(huán)系統(tǒng)示意圖；
圖15為圖14所示在線加熱及槽外循環(huán)系統(tǒng)中加熱組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖16為本發(fā)明提出的工藝方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明提出了一種晶體硅片的制絨設(shè)備及制絨工藝方法。
[0017]如圖1至圖3所示，本發(fā)明提出晶體硅片的制絨設(shè)備包括:構(gòu)成設(shè)備整體骨架的機(jī)架2，設(shè)于機(jī)架兩側(cè)的上、下料臺(tái)1、6，設(shè)置在機(jī)架中部的主槽槽組5和下部的副槽槽組8，安裝在主槽槽組上端的傳動(dòng)系統(tǒng)9，以及安裝于機(jī)架尾端的烘干處理系統(tǒng)和控制設(shè)備運(yùn)行的控制系統(tǒng)，同時(shí)在設(shè)備的頂部設(shè)有抽風(fēng)系統(tǒng)4。在本發(fā)明中，為了制絨的工藝需要，主槽槽組包括依次設(shè)置的混酸制絨槽、噴淋水洗槽、堿制絨槽、噴淋水洗槽、酸處理槽、噴淋水洗槽。
[0018]在一實(shí)施例的主槽槽組8中，槽與槽之間設(shè)置有過渡連接的密封結(jié)構(gòu)81，各槽中設(shè)有擋水組件82 ;其中，混酸制絨槽、堿制絨槽和酸處理槽均采用雙層槽結(jié)構(gòu)83，且這些槽中均設(shè)有自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)84。
[0019]參見圖4、圖5，密封結(jié)構(gòu)81包括:固定在主槽811兩側(cè)壁頂部的封板812，該封板向槽體外側(cè)傾斜，設(shè)置在相鄰兩封板812上的蓋板813,該蓋板為倒V字形，同時(shí)在蓋板與封板之間設(shè)有密封條814 ;封板、密封條和蓋板通過螺釘815形成緊密連接。該密封結(jié)構(gòu)密封面積大、結(jié)構(gòu)簡單，有效防止了因槽體受熱伸縮、變形導(dǎo)致密封不良的問題。
[0020]參見圖6至圖8，擋水組件82包括:固定于主槽底板上的固定板821，固定于主槽側(cè)板上的邊板822，固定板上安裝有擋水板823，該擋水板可上下滑動(dòng)；固定板821與邊板822、擋水板823貼合安裝，同時(shí)邊板的側(cè)邊與固定板、擋水板之間設(shè)有間隙。該擋水組件在提高槽體密封性的同時(shí)保證了槽內(nèi)藥液的高度，也保證了擋水板在高溫環(huán)境下的直線度，同時(shí)還提聞了液面聞度調(diào)節(jié)的精確性，提聞了生廣效率。
[0021]詳見圖7，擋水板823和固定板821貼合在一起；邊板822為一直角彎折板，其上的一彎折面與固定板821貼合，該彎折面相鄰的側(cè)面與擋水板823之間留有間隙作為伸縮余量，另一彎折面與固定板I的側(cè)面之間也留有間隙作為伸縮余量，保證了在高溫情況下?lián)跛宀蛔冃?，從而保證了液面的穩(wěn)定性及槽體的可靠性。
[0022]詳見圖8，在擋水板3的外側(cè)設(shè)置有調(diào)節(jié)擋水板上下滑動(dòng)的高度調(diào)節(jié)裝置825，該裝置的上端向擋水板橫向垂直伸出一卡件8251，頂部向上伸出一手柄8252，結(jié)合圖6，擋水板823的下端設(shè)有與卡件8251對應(yīng)配合的調(diào)節(jié)孔824，固定板821頂端設(shè)有用于溢流藥液的凹槽8211，該凹槽的長度小于擋水板823的長度。調(diào)節(jié)該裝置時(shí)，旋動(dòng)手柄8252，帶動(dòng)卡件8251上升或下降，卡件通過調(diào)節(jié)孔824帶動(dòng)擋水板823上升或下降；當(dāng)擋水板頂端的高度低于固定板頂端邊緣時(shí)，擋水板頂端邊緣與固定板上的凹槽形成藥液的溢流口。本實(shí)施例中，擋水板的高度通過螺紋調(diào)節(jié)，避免手工提拉的任意性，調(diào)節(jié)更精確，更方便。
[0023]參見圖9，雙層槽結(jié)構(gòu)83包括:固定安裝在機(jī)架2上的下槽831，從下槽內(nèi)向上伸出并高出其頂端的上槽832，該上槽的側(cè)壁向下伸出一支架833，該支架與下槽的槽底固定，并且上槽832的長、寬均小于下槽831的長、寬，這樣設(shè)計(jì)便于上槽中的藥液溢流到下槽中，保證了系統(tǒng)的安全性。該雙層槽結(jié)構(gòu)在保證主槽長度的基礎(chǔ)上縮小了副槽的體積，從而減少了藥液配置量，提高了藥液利用率，該結(jié)構(gòu)還可防止藥液回流時(shí)溢出主槽，提高了設(shè)備運(yùn)行的安全性。
[0024]參見圖2、圖10，自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)84包括依次連接的進(jìn)液管841、補(bǔ)液桶842和補(bǔ)液管843。進(jìn)液管841和補(bǔ)液管843均設(shè)置在補(bǔ)液桶842的底部，其中進(jìn)液管841上設(shè)置有一與控制系統(tǒng)連接的進(jìn)液控制閥8410，補(bǔ)液管843的出液口設(shè)置在主槽844中，藥液依次流經(jīng)進(jìn)液管、補(bǔ)液桶和補(bǔ)液管進(jìn)入主槽中，以供太陽能硅片、電池片的清洗或處理使用。
[0025]補(bǔ)液桶842的側(cè)壁上伸出一與控制系統(tǒng)連接的液位檢測開關(guān)846，其作用是對補(bǔ)液桶進(jìn)行極限液位保護(hù)；一與控制系統(tǒng)連接的超聲波液位儀845從補(bǔ)液桶的頂部伸入其內(nèi)，同時(shí)超聲波液位儀底端設(shè)于補(bǔ)液桶的下極限液位以下。
[0026]補(bǔ)液管843上設(shè)置有一手動(dòng)閥847，其作用是在設(shè)備進(jìn)行檢修時(shí)用于關(guān)閉補(bǔ)液管；在手動(dòng)閥847和主槽844之間的補(bǔ)液管上設(shè)置有一補(bǔ)液控制閥，該補(bǔ)液控制閥包括一對并聯(lián)連接的精補(bǔ)閥848和粗補(bǔ)閥849，該精、粗補(bǔ)閥均與控制系統(tǒng)連接。本發(fā)明中，精、粗補(bǔ)閥的作用是通過控制系統(tǒng)控制兩者的開啟和閉合，從而控制藥液以小流量或大流量流入反應(yīng)槽中，進(jìn)而達(dá)到精準(zhǔn)補(bǔ)液。
[0027]自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)84工作時(shí)，用戶首先通過設(shè)備的人機(jī)對話界面設(shè)定所需要添加的藥液數(shù)量，然后啟動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)并開始工作，超聲波液位儀845記錄下補(bǔ)液桶842中當(dāng)前的藥液數(shù)量，并與用戶設(shè)定的添加數(shù)量對比得出補(bǔ)液停止時(shí)應(yīng)該剩下的藥液數(shù)量，此時(shí)控制系統(tǒng)開啟粗補(bǔ)閥849往盛放藥液的主槽844內(nèi)補(bǔ)液，超聲波液位儀實(shí)時(shí)記錄補(bǔ)液桶內(nèi)當(dāng)前的藥液數(shù)量，當(dāng)補(bǔ)液桶內(nèi)藥液數(shù)量接近應(yīng)剩下的數(shù)量時(shí)開啟精補(bǔ)閥848并關(guān)閉粗補(bǔ)閥849,精補(bǔ)閥以較小流量補(bǔ)完剩余藥液并停止工作，此次補(bǔ)液操作完成。當(dāng)補(bǔ)液桶842內(nèi)剩余藥液達(dá)到下極限液位控制高度時(shí)，進(jìn)液控制閥8410開啟并對補(bǔ)液桶842內(nèi)的藥液進(jìn)行補(bǔ)充以維持桶內(nèi)藥液數(shù)量。自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)極大提高了補(bǔ)液精度，保證了實(shí)際補(bǔ)液量與工藝配方的一致性，降低了外在因素的影響，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時(shí)其結(jié)構(gòu)簡單，安裝維護(hù)方便。
[0028]參見圖11至圖13，傳動(dòng)系統(tǒng)9中傳動(dòng)輥的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)91包括安裝板911、無頭螺絲912、插件板913、插件914。其中安裝板911固定在主槽槽體的底板上,安裝板的頂部開有凹槽，插件板913通過不銹鋼螺絲固定在該凹槽中，插件板上活動(dòng)安裝有用于安裝傳動(dòng)輥的插件914，同時(shí)在插件板和安裝板之間連接有無頭螺絲912，無頭螺絲的頂端托起插件。
[0029]詳見圖13，插件914為一 U形件，其上的U形槽9141中設(shè)有一活動(dòng)件9145，該活動(dòng)件在U型槽中可上下活動(dòng)，活動(dòng)件的上下端均設(shè)有凹槽，下部的凹槽與U形槽9141形成安裝傳動(dòng)棍的安裝孔9142 ;插件的兩端面向內(nèi)凹陷形成用于定位的定位槽9144。
[0030]詳見圖12，插件板913上間隔設(shè)有用于安裝插件914的安裝槽9131，其外形與插件匹配，該安裝槽的兩內(nèi)側(cè)面上分別設(shè)有兩條定位棱9132 ;相鄰的插件板之間采用嵌入的方式安裝形成一整體，其邊緣部之間設(shè)有間隙9133，該間隙為插件板邊緣部分的受熱膨脹預(yù)留了空間，而又不至于使液體大量流出影響槽體內(nèi)液面的高度，保證了工藝的穩(wěn)定性和傳動(dòng)輥正常運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。
[0031]裝配時(shí)，首先將插件914安裝在插件板913的安裝槽9131中，并通過其上的定位槽9144與插件板上的定位棱9132配合實(shí)現(xiàn)定位，同時(shí)在安裝槽的下方通過螺孔設(shè)置無頭螺絲912，無頭螺絲在連接插件板和安裝板的同時(shí)托起插件。在調(diào)節(jié)傳動(dòng)輥水平時(shí)，先將傳動(dòng)輥平放于插件914上，然后通過水平儀和直尺測出傳動(dòng)輥與基準(zhǔn)面相差多少，再根據(jù)所測量的數(shù)值與無頭螺絲912的螺距進(jìn)行比較，算出應(yīng)該調(diào)節(jié)的角度，最終實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)輥的水平調(diào)整，然后放好插件及傳動(dòng)輥，完成整個(gè)調(diào)節(jié)過程。傳動(dòng)輥的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)挺高了設(shè)備的穩(wěn)定性、安全性和效率，同時(shí)其結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。
[0032]參見圖3、圖14，在本實(shí)施例中，堿制絨槽內(nèi)的溶液必須在一定溫度下進(jìn)行，故為其配有在線加熱及槽外循環(huán)系統(tǒng)85，該系統(tǒng)包括加熱組件853和循環(huán)泵852 ;加熱桶853、循環(huán)泵852與副槽851通過管路854依次連接形成槽外循環(huán)回路。同時(shí)副槽851中還設(shè)有一溫度檢測儀，該溫度檢測儀連接控制系統(tǒng)。
[0033]詳見圖15，加熱組件853包括一導(dǎo)磁且耐腐蝕的加熱桶8531，該加熱桶的外壁包裹著一層用于增強(qiáng)加熱桶保溫性能的保溫棉8532，在該保溫棉的外表層纏繞著感應(yīng)線圈8533,其端頭與一電磁控制器8534連接。控制系統(tǒng)發(fā)送信號至電磁控制器，該電磁控制器接收所述信號并控制加熱組件開啟或關(guān)閉。本系統(tǒng)的在線加熱部分提高了電熱轉(zhuǎn)換效率和控溫精度，同時(shí)也避免了漏電和短路，提高了設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性；槽外循環(huán)部分避免了藥液污染，同時(shí)方便了系統(tǒng)的安裝和檢修，降低了生產(chǎn)成本。
[0034]本發(fā)明還提出了一種晶體硅片的制絨工藝方法。參見圖16，該方法包括以下步驟:
步驟1:首先將硅片置于溫度控制在10°c -12°c，體積濃度在6-7 %的HF和37-40%的HN03的混合溶液中浸泡1-1.5分鐘，進(jìn)行酸腐蝕處理，達(dá)到對硅片刻蝕的目的。在此過程中根據(jù)溶液與硅片反應(yīng)的消耗量，通過自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)適時(shí)地補(bǔ)充一定量的HF和HNO3,以保證溶液的適當(dāng)配比。
[0035]步驟2:將酸腐蝕后的硅片隨即流轉(zhuǎn)至12-16ΜΩ.cm純水中以噴淋的方式進(jìn)行清洗，以盡量降低酸液在硅片表面的附著為目的。
[0036]步驟3:將硅片放入溫度控制在70_80°C，體積濃度在13_18%的TMAH(四甲基氫氧化銨)溶液中進(jìn)行2-3分鐘的堿腐蝕處理。
[0037]在步驟3的過程中，通過在線加熱及槽外循環(huán)系統(tǒng)保證溶液溫度控制在70_80°C。經(jīng)步驟3處理后可將硅片背面反射率提高到40%以上，從而達(dá)到對硅片背面進(jìn)行拋光目的。在此過程中根據(jù)溶液與硅片反應(yīng)的消耗量，通過自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)適時(shí)的補(bǔ)充一定量的TMAH(四甲基氫氧化銨)，以保證溶液的適當(dāng)配比。
[0038]步驟4:將堿腐蝕后的硅片流轉(zhuǎn)至12-16ΜΩ.cm純水中以噴淋的方式進(jìn)行清洗，以盡量降低堿液在硅片表面的附著為目的。
[0039]步驟5:然后將硅片流轉(zhuǎn)至體積濃度在8-10%的HF溶液中浸泡1-1.5分鐘，進(jìn)行酸腐蝕處理，對硅片表面包括PSG (磷酸玻璃)和其他氧化物進(jìn)行有效去除，達(dá)到去除PSG (磷酸玻璃)和避免氧化物影響硅片的最終質(zhì)量。在此過程中根據(jù)溶液與硅片反應(yīng)的消耗量，通過自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)適時(shí)的補(bǔ)充一定量的HF，以保證溶液的適當(dāng)配比。
[0040]步驟6:將酸洗后的硅片隨即流轉(zhuǎn)至12-16ΜΩ._純水中以噴淋的方式進(jìn)行清洗，以盡量降低酸液和硅片表面附著物為目的。
[0041]步驟7:將以上處理過的硅片進(jìn)行干燥處理，保證硅片表面無水跡，以利于硅片進(jìn)入后面的生產(chǎn)流程。
[0042]與現(xiàn)有的工藝方法相比，本發(fā)明提出的工藝方法可使硅片的光轉(zhuǎn)換效率提升
0.15% ;同時(shí)可以在濕法刻蝕設(shè)備進(jìn)行簡單的改造后實(shí)施本工藝方法，其改造周期短，成本低，易于實(shí)現(xiàn)；本工藝方法工藝功能集中，有效的將背面刻蝕、背面拋光、去PSG技術(shù)結(jié)合到一起了，減少分步實(shí)施這些工藝的人力和物力成本。
【權(quán)利要求】
1.一種晶體硅片的制絨設(shè)備，包括主槽槽組、副槽槽組、烘干處理系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述的主槽槽組包括依次設(shè)置的混酸制絨槽、噴淋水洗槽、堿制絨槽、噴淋水洗槽、酸處理槽、噴淋水洗槽，其特征在于:所述的混酸制絨槽、堿制絨槽和酸處理槽均采用雙層槽結(jié)構(gòu)，其包括下槽、由下槽槽底向上伸出并高出其頂端的上槽，所述上槽的長、寬均小于下槽的長、寬。
2.如權(quán)利要求1所述晶體硅片的制絨設(shè)備，其特征在于:所述的主槽槽組中相鄰的槽之間均設(shè)有密封結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述晶體硅片的制絨設(shè)備，其特征在于:所述的混酸制絨槽、堿制絨槽和酸處理槽均設(shè)置有自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)；所述的堿制絨槽還設(shè)置有在線加熱及槽外循環(huán)系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求1所述晶體硅片的制絨設(shè)備，其特征在于:所述的自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)包括依次連接的進(jìn)液管、補(bǔ)液桶、補(bǔ)液管；進(jìn)、補(bǔ)液管上分別設(shè)置有與所述控制系統(tǒng)連接的進(jìn)、補(bǔ)液控制閥，所述的補(bǔ)液桶內(nèi)設(shè)有超聲波液位儀，其一端從補(bǔ)液桶中伸出并與控制系統(tǒng)連接；所述的補(bǔ)液控制閥包括一對相并聯(lián)的精補(bǔ)閥和粗補(bǔ)閥。
5.如權(quán)利要求1所述晶體硅片的制絨設(shè)備，其特征在于:所述的在線加熱及槽外循環(huán)系統(tǒng)包括加熱組件、循環(huán)泵；所述的加熱組件包括一導(dǎo)磁且耐腐蝕的加熱桶、纏繞于加熱桶外層的感應(yīng)線圈，和與感應(yīng)線圈端頭連接的電磁控制器；所述的加熱桶外壁設(shè)有一層保溫棉，所述的感應(yīng)線圈纏繞在保溫棉外層；所述的加熱桶、循環(huán)泵與一副槽通過管路依次連接形成循環(huán)回路；所述的在線加熱及槽外循環(huán)系統(tǒng)還包括一設(shè)于堿制絨槽中的溫度檢測儀，該溫度檢測儀連接所述控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)發(fā)送信號至所述電磁控制器，電磁控制器接收所述信號并控制所述加熱組件開啟或關(guān)閉。
6.如權(quán)利要求1所述晶體硅片的制絨設(shè)備，其特征在于:所述的密封結(jié)構(gòu)包括設(shè)于主槽槽體兩側(cè)壁頂部的封 板，設(shè)于相鄰兩封板上的蓋板；所述的封板向槽體外側(cè)傾斜，所述的蓋板為倒V字形；所述的蓋板與封板之間還設(shè)有密封條，所述的蓋板、密封條和封板通過螺釘形成緊密連接。
7.如權(quán)利要求1所述晶體硅片的制絨設(shè)備，其特征在于:所述的主槽中設(shè)有擋水組件，包括固定于槽體底板的固定板，和安裝在固定板上的可上下滑動(dòng)的擋水板，還包括固定在槽體側(cè)板上的邊板；所述固定板與邊板、擋水板貼合安裝，所述邊板的側(cè)邊與固定板、擋水板之間設(shè)有間隙；所述的擋水組件還包括安裝在所述擋水板外側(cè)的高度調(diào)節(jié)裝置，該裝置上端橫向伸出一卡件，頂部設(shè)有一手柄；所述的擋水板上設(shè)有與所述卡件配合的調(diào)節(jié)孔；所述的邊板為一直角彎折板，其上一彎折面與所述固定板貼合；所述的固定板頂端設(shè)有凹槽，凹槽的長度小于所述擋水板的長度。
8.一種晶體硅片的制絨工藝方法，其特征在于包括以下步驟:步驟1:首先將硅片置于溫度控制在10°C -12°C，體積濃度在6-7 %的HF和37-40%的HN03的混合溶液中浸泡1-1.5分鐘，進(jìn)行酸腐蝕處理，達(dá)到對硅片背面去PSG的目的；步驟2:將酸腐蝕后的硅片隨即流轉(zhuǎn)至12-16ΜΩ.cm純水中以噴淋的方式進(jìn)行清洗，以盡量降低酸液在硅片表面的附著為目的；步驟3:再將硅片放入溫度控制在70-80°C，體積濃度在13-18%的TMAH(四甲基氫氧化銨)溶液中進(jìn)行2-3分鐘的堿腐蝕處理，經(jīng)此工藝可將硅片背面反射率提高到40%以上，從而達(dá)到對硅片背面進(jìn)行拋光目的；步驟4:將堿腐蝕后的硅片也隨即流轉(zhuǎn)至12-16ΜΩ._純水中以噴淋的方式進(jìn)行清洗，以盡量降低堿液在硅片表面的附著為目的；步驟5:然后將硅片流轉(zhuǎn)至體積濃度在8-10%的HF溶液中浸泡1-1.5分鐘，進(jìn)行酸腐蝕處理，達(dá)到對硅片正面去PSG的目的；步驟6:將酸洗后的硅片隨即流轉(zhuǎn)至12-16ΜΩ.cm純水中以噴淋的方式進(jìn)行清洗，以盡量降低酸液和硅片表面附著物為目的；步驟7:將以上處理過的硅片進(jìn)行干燥處理，保證硅片表面無水跡，以利于硅片進(jìn)入后面的生產(chǎn)流程。
9.如權(quán)利要求8所述晶體硅片的制絨工藝方法，其特征在于:步驟1、3、5中均采用所述的自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)補(bǔ)充對應(yīng)的溶液，以保證溶液的適當(dāng)配比。
10.如權(quán)利要求8所述晶體硅片的制絨工藝方法，其特征在于線加熱及槽外循環(huán)系統(tǒng)對溶液進(jìn) 行加熱，以保證溶液的適當(dāng)溫度。:步驟3中采用所述的在
【文檔編號】H01L21/306GK103441070SQ201310369031
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】鄧建華, 左國軍 申請人:常州捷佳創(chuàng)精密機(jī)械有限公司