Radierung
1) Gehen Sie zu BSG
Siliziumwafer werden in einer Kettenreinigungsmaschine gewaschen, indem sie auf Wasser schwimmen (wobei die Rückseite mit der Säurelösung in Kontakt kommt), um BSG von der Rückseite zu entfernen. Der Hauptbestandteil der Säurelösung ist 24,5 % HF, und die wichtigste chemische Reaktionsgleichung umfasst:
HF SiO2 → SiF4+H2O
SiF4+HF→H2SiF6
Nach dem Waschen mit Wasser und dem Trocknen mit einem Windmesser geht es in den nächsten Prozess. Die BSG-Reinigungsmaschinenausrüstung ist ein halbversiegeltes Gerät, das einen Säuretank, einen Reinwasser-Reinigungstank und ein Saugzugsystem umfasst, um eine Mikrounterdruckumgebung im Inneren der Ausrüstung zu erzeugen und flüchtige Gase zu sammeln.
Die Hauptverschmutzung in diesem Prozess besteht aus saurem, HF-haltigem Abgas (G4), das über Rohrleitungen gesammelt und zur Behandlung in den Waschturm für saures Abgas geleitet wird. Hochkonzentriertes saures Abwasser mit Flusssäuregehalt (W10) und allgemeines saures Reinigungsabwasser (W11).
2) Hinterätzung
Um das Reflexionsvermögen der Rückseite des Siliziumwafers zu verbessern, wird die Rückseite des Siliziumwafers mit Alkali und Poliermittel poliert.
Der Abschnitt zum Alkalipolieren (6 Zeilen) umfasst Module wie Vorreinigung, Wasserwäsche, Alkalipolierung * 2, Wasserstoffperoxidreinigung (reserviert), Mikrosamt (reserviert), Reinigung mit reinem Wasser, Nachreinigung, Reinigung mit reinem Wasser, Säurewäsche * 2, Waschen mit reinem Wasser nach Waschen mit Säure, langsames Vorentwässern, Trocknen * 5 usw. Der gesamte Prozess des Rückätzens wird automatisch durchgeführt, wobei ein Transferarm verwendet wird, um die vorgereinigten Siliziumwafer zum Zuführbereich des Alkalipolierens zu schicken Maschine. Die Siliziumwafer durchlaufen in der automatischen geschlossenen Alkalipoliermaschine über Rollen verschiedene Korrosions- und Reinigungstanks. Das Gerät steuert automatisch die Nachfüllung von Säure, Alkalilösung und reinem Wasser in jedem Modul. Die Säure- und Laugenlösung im Tank wird über Rohrleitungen eingepumpt und das Abwasser im Tank regelmäßig abgelassen.
3) Vorreinigung
Nach der Verarbeitung gelangt der Siliziumwafer in den Reinigungstank, um restliche organische Stoffe zu entfernen und die Sauberkeit der Siliziumwaferoberfläche sicherzustellen, wodurch die Batterieumwandlungseffizienz bis zu einem gewissen Grad verbessert wird. Tauchen Sie die beladenen Siliziumwafer in die Vorreinigung, geben Sie reines Wasser in den Tank und fügen Sie eine entsprechende Menge NaOH-Lösung oder Reinigungslösung hinzu (die NaOH-Konzentration beträgt voraussichtlich {{0}},39 %, die H2O2-Konzentration beträgt). voraussichtlich 0,61 % entsprechend dem Verhältnis für die Hochtemperaturreinigung (60 Grad). Führen Sie nach der Vorreinigung eine Reinwasserreinigung durch. Bei der Reinigung mit reinem Wasser handelt es sich ausschließlich um eine Überlauf-Tauchreinigung, die 100 Sekunden lang bei Raumtemperatur durchgeführt wird.
4) Alkalipolieren und Waschen
Der alkalische Poliertank ist mit reinem Wasser ausgestattet und es werden eine entsprechende Menge NaOH-Lösung und Polierzusätze (NaOH-Lösung etwa 1,6 %, Poliermittelkonzentration beträgt 0,97 %) hinzugefügt. Anschließend wird die Rückseite des Siliziumwafers bei einer Betriebstemperatur von 65 Grad poliert. Vor dem Spülen mit reinem Wasser mit Alkali waschen. Die chemischen Reaktionen, die während des Alkali-Wurfprozesses ablaufen, sind wie folgt:
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 ↑
Die Arbeitstemperatur des alkalischen Waschtanks beträgt 65 Grad und die alkalische Waschzeit wird auf 220 Sekunden eingestellt.
5) Nachreinigung und Herstellung von Mikrosamt
Geben Sie reines Wasser in den Tank und fügen Sie entsprechende Mengen NaOH-Lösung und Wasserstoffperoxid hinzu (NaOH-Lösung etwa {{0}},55 %, Wasserstoffperoxid-Konzentration 0,25 % entsprechend dem Verhältnis für die Reinigung bei Raumtemperatur. Führen Sie nach der Reinigung eine Reinwasserreinigung durch.
Die chemischen Reaktionen, die während des Mikrosamtprozesses ablaufen, sind wie folgt:
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 ↑
6) Säurewäsche
Nach der Nachreinigung sollte zur hochreinen Reinigung eine verdünnte Säurelösung ({{0}},9 % HCl und 0,23 % HF) verwendet werden. Die Funktion von HCl besteht darin, restliches NaOH zu neutralisieren, während die Funktion von HF darin besteht, die Oxidschicht auf der Oberfläche des Siliziumwafers zu entfernen, ihn hydrophober zu machen und den Siliziumkomplex H2SiF6 zu bilden. Durch die Komplexierung mit Metallionen werden die Metallionen von der Oberfläche des Siliziumwafers gelöst, wodurch der Metallionengehalt reduziert und die Diffusionsbindung vorbereitet wird. Nach der Säurewäsche mit reinem Wasser reinigen.
Die chemischen Reaktionen, die während des Beizprozesses ablaufen, sind folgende:
HCl NaOH → NaCl H2O
SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O
Die Arbeitstemperatur des Beiztanks liegt bei Raumtemperatur und die Beizzeit wird auf 100 Sekunden geregelt.
7) Trocknen
Übertragen Sie den langsam herausgezogenen, vorgetrockneten kristallinen Siliziumwafer in einen Trockentank und blasen Sie zum Trocknen heiße Luft im 90-Grad-Winkel mit elektrischer Heizung auf und ab.
Beim oben erwähnten Rückätzverfahren erzeugen die Vorreinigungs-, Alkalipolier- und Nachreinigungsprozesse hochkonzentriertes alkalisches Abwasser mit Natriumhydroxid (W12, W14, W16) und allgemeines alkalisches Reinigungsabwasser (W13, W15, W17). Der Säurewaschprozess erzeugt hochkonzentriertes saures Abwasser, das Salzsäure und Flusssäure enthält (W18), sowie allgemeines saures Reinigungsabwasser (W19, W20). Der obige Vorgang wird in einer geschlossenen Alkali-Einstreumaschine durchgeführt. Der Säurewaschprozess verflüchtigt sich und erzeugt saures Abgas (G5), das HCl und HF enthält, das über Rohrleitungen gesammelt und zur Behandlung in den sauren Abgaswaschturm geleitet wird.
In-situ-Dotierung der POPAID-Abscheidung
Der POPAID-Prozess ist eine Schlüsseltechnik zur Herstellung von Plattenbeschichtungen durch die Integration von Tunneloxidschichten und dotierten kristallinen Siliziumschichten.
Zunächst gelangt der Siliziumwafer unter atmosphärischen Bedingungen in die Ladekammer, wird in die 300 Grad Vorheizkammer transportiert und gelangt dann in die PO-Prozesskammer. Zu diesem Zeitpunkt wird O2 durch die Luftröhre zum Gastrennblock transportiert und durch die HF-Stromversorgung zur Ionisierung aktiviert. Die Ionen oxidieren auf der Oberfläche des Siliziumwafers und bilden eine Tunneloxidschicht; Anschließend durchläuft der Siliziumwafer eine Übergangs- und Pufferkammer und wird in die Bezahlkammer überführt. Die kostenpflichtige Quelle scheidet amorphes Silizium in einer bestimmten Dicke auf der Rückseite des Substrats ab, und während des Abscheidungsprozesses wird PH3-Gas eingeführt. Gasförmiges Phosphin tritt in die Maschine ein und wird durch Hochspannungsradiofrequenzen von 10 keV und 0,{5}}keV in den Zustand von Phosphorionen angeregt. Zwischen der Ionenquelle und der Erde wird eine Gleichstrom-Hochspannung angelegt, sodass die Phosphorionen durch das elektrische Hochspannungsfeld Energie erhalten. Die Strahlbreite beträgt 420 mm, und dann wird der Siliziumwafer auf die Unterseite des Strahls übertragen. Während die Atome der bezahlten Quelle auf das Substrat zufliegen, tragen sie P-Ionen oder reagieren mit P-Ionen, um eine In-situ-Phosphordotierung zu erreichen.
Die Hauptreaktionsgleichung lautet: PO+PAID＝POPAID
Plasmaoxidation (PO): SiH4+O2 → SiO2
Plasmaunterstützte In-situ-Dotierung (PAID): Si (Quelle)+PH3 → n-Si
Nach Abschluss der Reaktion wird Stickstoff eingeblasen und das Ion in das in sich geschlossene Adsorptionsmittel injiziert, mit einer Behandlungseffizienz von bis zu 100 %. Die Phosphinkonzentration vor dem Eintritt in den Adsorptionsturm beträgt 179,05 ppm und nach der Adsorption wird kein PH3 nachgewiesen. Dieses Projekt sieht vor, dieses Abgas zur Behandlung an den Abgasturm DA003 anzuschließen und anschließend abzuleiten. Gleichzeitig plant das Unternehmen die Installation eines automatischen Alarms für Phosphoraustritt mit einer Nachweisgrenze von 0,1 mg/m3.
Analyse der Schadstoffproduktionsprozesse: Die Hauptverschmutzungsprozesse in diesem Prozess sind Ar, PH3 und N2, die während des Prozesses eingeführt werden, die durch spezielle Rohre gesammelt und zur Behandlung an den sauren Abgaswaschturm weitergeleitet werden.