CN101654809B - 槽式晶体硅湿法制绒设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开槽式晶体硅湿法制绒设备，包括药液循环系统、药液浓度管理系统、药液温度控制系统，三者通过回水管路顺序连接。所述药液循环系统包括工艺槽，所述工艺槽由内槽与外槽组成，所述内槽设置于外槽中。所述内槽上方设置有通孔板，所述内槽底部设有注入口、循环口和排液口，所述内槽顶部四面设有溢流U型孔，所述内槽内壁设有多数个通孔，所述内槽外壁设置有流量调节板(手动或自动)。所述通孔的孔径大小和工艺槽液面的高度成正比例变化，随着液面高度的变化，上通孔直径大于下通孔直径。本发明具有碎片率低、转换率高、节约药液成本、安全性能高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种槽式晶体硅湿法制绒设备，具体地说，涉及的是一种半导体晶体硅及太阳能电池制造技术领域中的晶体硅槽式湿法制绒处理设备。
背景技术
在半导体硅及太阳能电池制造中，槽式湿法制绒工艺是对晶体硅片表面进行湿法蚀刻，形成微沟，降低硅片表面的反射率，促使太阳光在硅片表面进行多次反射，以达到提升光的利用率。在太阳能晶体硅电池的制备工艺中，槽式湿法制绒工艺是关系到硅太阳能电池表面的光吸收的重要部分，也是提高太阳能电池转换效率的重要途径之一。在晶体硅槽式湿法制绒工艺中，槽式湿法制绒处理设备是非常重要的一部份，通常现有晶体硅槽式湿法制绒处理设备存在以下几个问题：1)在处理大量的被处理物时，很难做到使所有被处理物表面的温度、药液浓度达到均匀；2)很难保证被处理物处理完毕后表面的均匀性，难以保障刻蚀后的表面质量；3)不仅给设备小型化带来了障碍，也存在下面喷淋过程中达不到完全喷淋等问题；4)难实现从下到上的均匀层流化，还会在槽下部、中部以及硅片表面形成乱流或滞流区域；5)通过化学处理去除的异物，根据化学反应之后其释出物的比重及形状差，很难高效率的向外排出。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供了一种可以确保槽式湿法制绒过程中晶体硅片表面温度和药液浓度均匀的晶体硅槽式湿法制绒机。
为实现以上目的，本发明提供了一种槽式晶体硅湿法制绒设备，包括药液循环系统、药液浓度管理系统、药液温度控制系统，三者通过回水管路顺序连接。
上述方案中，所述药液循环系统包括工艺槽，所述工艺槽由内槽与外槽组成，所述内槽设置于外槽中。
上述方案中，所述内槽上方设置有孔板，所述内槽底部设有注入口、循环口和排液口，所述内槽顶部四面设有溢流U型槽，所述内槽内壁设有多数个通孔，所述内槽外壁设置有流量调节板(手动或自动)。
上述方案中，所述通孔的孔径大小和工艺槽液面的高度成正比例变化，随着液面高度的变化，上通孔直径大于下通孔直径。
由于采用了上述技术方案，本发明在处理大量的晶体硅片时，可以确保所有晶体硅片表面整体的温度、药液浓度达到均匀；保证晶体硅片处理完毕后表面的均匀性，并且提高蚀刻后的表面质量；改善浓度及温度不均匀的问题，且喷淋过程中达到完全喷淋；可以避免造成滞流部分的温度、浓度不均匀，从而降低滞流部分颗粒对被处理物的污染；保证槽内晶体硅片的清洁度。
附图说明
图1为本发明的工艺槽的主剖视图；
图2为本发明的工艺槽的仰视图；
图3为本发明的工艺槽的俯视图；
图4为本发明的工艺槽的侧剖视图；
图5为本发明的总体原理图。
图中：工艺槽1，通孔板2，循环口3，流量调节板5，内槽4，外槽6，注入口7，排液口8，通孔9。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明，以下的描述仅用于理解本发明技术方案之用，不用于限定本发明的范围。
如图1-4所示，一种槽式晶体硅湿法制绒设备，包括药液循环系统、药液浓度管理系统、药液温度控制系统，三者通过回水管路顺序连接，上述湿法蚀刻制绒设备至少要具备温度控制系统、药液浓度管理系统，并具备全部系统的自动闭环控制功能。所述药液循环系统包括工艺槽1，所述工艺槽1由内槽4与外槽6组成，所述内槽4设置于外槽6中。上述内槽4与外槽6所构成的工艺槽1和蚀刻液循环用的储存罐构成的一体化蚀刻液循环系统，即药液循环系统。内槽4下部设有液体的注入口7、循环口3和排液口8，所述内槽4上方设置有通孔板2，所述内槽4顶面设有溢流U型槽，以及内槽2四壁侧面开一定数量的通孔9，从通孔9中连续排出药液并可以达到循环。
在所述内槽4带孔壁面的外侧设置可控制用的流量调节板(手动或自动)5。基于上述槽式湿法制绒工艺槽的结构，槽内进行制绒工艺处理时，由于侧壁开孔上下按正比例变化并在外部配备了流量调节板(手动或自动)5，以及内槽4底部具备排液口8，所以可达到从内槽4下部到上部错开时间排液以及侧壁排液量可控。
如图4所示，所述内槽4壁面通孔9的孔径和工艺槽1的高度是形成比例的。随着液面高度变化，上开孔直径大于下开孔直径。为控制所排出的液量，减少所发生的压损在通孔9的工艺内槽4的外侧设置了手动或自动可调节的流量调节板5。工艺槽1壁面通孔9的大小和工艺槽1的高度形成比例，上孔直径大于近邻的下孔直径，以此比例使各孔的高度排出的量及基板表面水平方向的流速达到均匀。将大量的晶体硅片放入工艺槽中做湿法制绒工艺时，为解决上述难题在与晶体硅片平行的壁面上，按一定的距离和数量开孔，开孔的高度要求和晶体硅片的高度一样。
如图1-4所示，药液循环系统通过循环增加内槽4的温度均匀性，达到最佳湿法制绒效果。液体循环时内槽4顶部溢流、内槽4壁面通孔9液体排出的同时，内槽4连续或间断式的从槽下部排液口8自动排液。液体循环时可在内槽4顶部溢流，同时液体也可从内槽4壁面通孔9处排出，此结构既可达到控制药液循环的连续性，也可从处理槽1下部自动排出药液。本发明晶体硅槽式湿法制绒设备从槽的下部到槽的顶部形成四面溢流，液体状态向上形成层流化，设置在内槽4侧面的整流板使工艺槽1上部的断面积大于下部断面积以此来减少液体的滞流，使之形成对流的方式。内槽4顶部的溢流和通孔9所排出的液体是全部流向外槽6的方式，在内槽4的底部设置了从外部储存罐供给内槽4中的注入口7和液体交换时为排废液用的排液口8，就这样被晶体硅片在处理中使液体形成连续循环来达到所要求的温度均匀化。
如图5所示，本发明实施例总体原理图。药液浓度管理系统分四路供给内槽4，其中两路由药液原液罐通过泵、流量计、电磁阀、气控阀直接供给，另两路通过药液称量槽流量计、电磁阀、气控阀供给；这样精确控制药液每次的加入量，从而保证了内槽4内部药液浓度的恒定性，进一步保证湿法制绒效果在无人为干扰的情况下的一致性。此工艺槽1内至少放置一个以上的在线温度监测装置、在线浓度监测装置来监测工艺槽内的温度变化，也可根据工艺槽内浓度的变化控制刻蚀液的供给量、排出量以及工艺过程中新刻蚀液的补充量，这些功能都可通过自动手动控制达到。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换；而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。
Claims (7)
1.槽式晶体硅湿法制绒设备，其特征在于，包括药液循环系统、药液浓度管理系统、药液温度控制系统，三者通过回水管路顺序连接，所述药液循环系统包括工艺槽(1)，所述工艺槽(1)由内槽(4)与外槽(6)组成，所述内槽(4)设置于外槽(6)中，上述内槽(4)与外槽(6)所构成的工艺槽(1)和蚀刻液循环用的储存罐构成的一体化蚀刻液循环系统即药液循环系统，药液循环系统通过循环增加内槽(4)的温度均匀性，在处理中使液体形成连续循环来达到所要求的温度均匀化，药液浓度管理系统分四路供给内槽(4)，其中两路由药液原液罐通过泵、流量计、电磁阀、气控阀直接供给，另两路通过药液称量槽流量计、电磁阀、气控阀供给；这样精确控制药液每次的加入量，从而保证了内槽(4)内部药液浓度的恒定性。
2.根据权利要求1所述的槽式晶体硅湿法制绒设备，其特征在于，所述内槽上方设置有通孔板。
3.根据权利要求1所述的槽式晶体硅湿法制绒设备，其特征在于，所述内槽底部设有注入口、循环口和排液口。
4.根据权利要求1所述的槽式晶体硅湿法制绒设备，其特征在于，所述内槽顶部四面设有溢流U型槽。
5.根据权利要求1所述的槽式晶体硅湿法制绒设备，其特征在于，所述内槽内壁设有多数个通孔。
6.根据权利要求1所述的槽式晶体硅湿法制绒设备，其特征在于：所述内槽外壁设置有流量调节板。
7.根据权利要求1所述的槽式晶体硅湿法制绒设备，其特征在于：工艺槽(1)壁面通孔(9)的大小和工艺槽(1)的高度形成此例，上孔直径大于近邻的下孔直径。
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