CN103762273B - 使用湿法刻蚀设备制造电池的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种使用湿法刻蚀设备制造电池的方法，湿法刻蚀设备包括依次设置的第一刻蚀槽（M2）、第二刻蚀槽（M4）、碱槽（M6）、酸槽（M8）以及设置在碱槽（M6）和酸槽（M8）之间的水槽（M7），制造电池的方法包括以下步骤：步骤S10：排空第二刻蚀槽（M4）内的刻蚀药液；步骤S20：使水槽（M7）的温度保持在10℃至20℃的范围内；步骤S30：向第一刻蚀槽（M2）上料，进行生产。本发明的技术方案有效地解决了现有技术中产生白点片的问题。

Description

使用湿法刻蚀设备制造电池的方法
技术领域
本发明涉及电池制造工艺技术领域，具体而言，涉及一种使用湿法刻蚀设备制造电池的方法。
背景技术
图1示出了利用SCHMIN公司的湿法刻蚀设备通过选择性发射极（selectiveemitter，SE）刻蚀工艺的生产流程示意图。如图1所示，M1槽用于上料，M2是刻蚀槽（其内设有HNO3和HF混合形成的刻蚀液），M4是选择性刻蚀槽（其内设有HNO3和HF混合形成的刻蚀液），M6是碱槽（用于去多孔硅和油墨，M6内设有KOH和BDG混合形成的溶液），M8槽是酸槽（用于去PSG（原硅玻璃层，硅片经扩散炉后的产物），M8内设有HF溶液）。M3槽、M5槽、M7槽和M9槽均为水槽，目的是清洗硅片，防止前化学槽污染后化学槽。
图2示出了利用SCHMIN设备通过普通刻蚀工艺的生产流程示意图。如图2所示，普通刻蚀工艺的生产流程与SE刻蚀工艺的生产流程的差异仅在于不进行选择性刻蚀槽。普通刻蚀工艺与SE刻蚀工艺可以采用同一台的设备，只需要排空M4槽内的刻蚀药液即可。
当利用SCHMIN设备通过SE工艺运行一段时间后，切换成普通工艺后（即排空M4槽内的刻蚀药液）进行生产时，发明人发现，生产出的硅片经镀膜后会出现一些白点，这样就形成了白点片。上述白点片需要返工，增加了生产成本。
发明内容
本发明旨在提供一种使用湿法刻蚀设备制造电池的方法，以解决现有技术中产生白点片的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种使用湿法刻蚀设备制造电池的方法，湿法刻蚀设备包括依次设置的第一刻蚀槽、第二刻蚀槽、碱槽、酸槽以及设置在碱槽和酸槽之间的水槽，制造电池的方法包括以下步骤：步骤S10：排空第二刻蚀槽内的刻蚀药液；步骤S20：使水槽的温度保持在10℃至20℃的范围内；步骤S30：向第一刻蚀槽上料，进行生产。
进一步地，水槽包括依次设置的第一水槽、第二水槽和第三水槽，使第一水槽的喷淋水流量的速度P15保持在15L/min至25L/min的范围内，使第二水槽和第三水槽的喷淋水流量的速度P16和P17保持在20L/min至30L/min的范围内。
进一步地，碱槽包括第一碱槽和第二碱槽，使第一碱槽的二乙二醇丁醚的自动补液量在7ml至13ml的范围内，使第二碱槽的二乙二醇丁醚的自动补液量在2ml至8ml的范围内。
进一步地，第一刻蚀槽内置有HNO3和HF的混合溶液。
进一步地，碱槽内置有KOH和BDG的混合溶液。
进一步地，酸槽内置有HF溶液。
现有技术中的位于碱槽和酸槽之间的水槽的温度为45℃，在这个温度下，固体蜡会溶解成液体。由于酸槽的温度一般不超过30℃，硅片经过水槽后进入酸槽时，粘在硅片上的液体蜡瞬速固化，变成固体蜡颗粒黏在硅片上。应用本发明的技术方案，使水槽的温度保持在10℃至20℃的范围内，这样，固体蜡不会溶解成液体，硅片经过水槽M7时能把固体蜡颗粒清洗干净，进而有效地减少PECVD镀膜白点，进而提高了湿法刻蚀设备的产能利用率，降低车间的生产成本，具有很高的使用价值。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了利用SCHMIN设备通过SE刻蚀工艺的生产流程示意图；
图2示出了利用SCHMIN设备通过普通刻蚀工艺的生产流程示意图；以及
图3示出了根据本发明的使用湿法刻蚀设备制造电池的方法的实施例方式的流程示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
针对背景技术中提到的产生白点片的问题，发明人进行了一系列的实验验证后发现出现白点片的原因如下：
在生产SE工艺时，需要前面INKJET工序在硅片上喷涂油墨。油墨为：将颜料(着色料)、填充料、连结料和辅助剂经过混和、研磨，使颜料、填充料和辅助剂均匀细致的分布在连结料中，成为一种胶体分散体系，外观是均匀细腻的流体或膏状体。喷涂油墨后在湿法工序使用SCHMIN设备做SE工艺时，还需要用到一种化学药品——BDG。BDG的中文名称二乙二醇丁醚，其有较高的沸点，较低的挥发速度，可用作油漆、油墨、树脂等溶剂，也可溶解油脂，染料，树脂。硝化纤维素等，也用于有机合成。BDG与碱溶液混合后可以加速油墨溶解到碱药液里，清洗硅片表面的油墨，并且还起到保护硅片的作用。
由于湿法工序的设备碱槽M6的槽体中存有油墨（通俗的说法是固体颗粒蜡），蜡有一定的粘性。当硅片经过碱槽M6、水槽M7时，蜡会粘在硅片上，镀膜后就能看到白点。
针对上述原因，本申请提出了一种有效的解决方案。湿法刻蚀设备包括依次设置的第一刻蚀槽M2、第二刻蚀槽M4、碱槽M6、酸槽M8以及设置在碱槽M6和酸槽M8之间的水槽M7，如图3所示，根据本申请的使用湿法刻蚀设备制造电池的方法的实施例方式包括以下步骤：
步骤S10：排空第二刻蚀槽M4的刻蚀药液，即排空选择性刻蚀槽内的刻蚀药液；
步骤S20：使水槽M7的温度保持在10℃至20℃的范围内；
步骤S30：向第一刻蚀槽M2上料，进行生产。
现有技术中的水槽M7的温度为45℃，在这个温度下，固体蜡会溶解成液体。由于酸槽M8的温度一般不超过30℃，硅片经过水槽M7后进入酸槽M8时，粘在硅片上的液体蜡瞬速固化，变成固体蜡颗粒黏在硅片上。应用本实施方式的技术方案，使水槽M7的温度保持在10℃至20℃的范围内，这样，固体蜡不会溶解成液体，硅片经过水槽M7时能把固体蜡颗粒清洗干净，进而有效地减少PECVD镀膜白点，进而提高了湿法刻蚀设备的产能利用率，降低车间的生产成本，具有很高的使用价值。
水槽M7的加热通过加热棒来完成，通过降低加热棒的温度来调节水槽M7的温度。优选地，也可以完全关闭水槽M7的加热棒，使水槽M7的温度与室温相同。降低加热棒的温度能够节约用电。
水槽M7包括依次设置的第一水槽、第二水槽和第三水槽，在现有技术中，第一水槽的喷淋水流量的速度P15为32L/min，第二水槽和第三水槽的喷淋水流量的速度P16和P17为33L/min。水槽M7水流量较急，水中含有蜡的颗粒，流量较快的水冲击在硅片表面上，蜡颗粒比较容易黏在硅片上。
在本申请中，优选地，使第一水槽的喷淋水流量的速度P15保持在15L/min至25L/min的范围内，使第二水槽和第三水槽的喷淋水流量的速度P16和P17保持在20L/min至30L/min的范围内。水槽M7的水流量降低能够节约水量。
优选地，碱槽M6包括第一碱槽M601和第二碱槽M602，使第一碱槽M601的二乙二醇丁醚的自动补液量在7ml至13ml的范围内，使第二碱槽M602的二乙二醇丁醚的自动补液量在2ml至8ml的范围内。降低BDG用量能够节约成本，同时保护环境。
下面结合具体实施例进一步说明本发明的有益效果。
实施例一
在其他槽体（包括M2槽、M3槽、M5槽、M6槽、M8槽以及M9槽）工艺参数与现有技术相同的情况下，
使碱槽M6的BDG自动补液量如下：
使水槽M7的参数如下：
实验结果如下：
第一次数据：当水槽M7工艺稳定后（指温度、水流量），开机速度1.2，试产200片，检查镀膜后白点比例为30%。
第二次数据：再次生产500片，镀膜后白点比例为6.5%。
第三次数据：持续生产6800片，在生产过程中，印刷工序没有反馈镀膜面有白点异常。
实施例二
仅改变碱槽M6的BDG自动补液量，其余与实施例一相同。使碱槽M6的BDG自动补液量如下：
更改碱槽M6的自动补液量一段时间后，跟踪500片，白点比例为零。连续跟踪两天的生产情况，湿法刻蚀设备共生产140811片，白点比例在0.6%，后续生产（关闭BDG的自动补液量）无白点片产生。
通过实施例一和实施例二的实验数据可以分析得出：仅更改水槽M7的温度，就可以有效地解决湿法刻蚀设备（SCHMIN设备）由SE工艺切换回普通工艺后生产过程PECVD镀膜白点片的数量。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种使用湿法刻蚀设备制造电池的方法，湿法刻蚀设备包括依次设置的第一刻蚀槽（M2）、第二刻蚀槽（M4）、碱槽（M6）、酸槽（M8）以及设置在所述碱槽（M6）和所述酸槽（M8）之间的水槽（M7），其特征在于，所述制造电池的方法包括以下步骤：
步骤S10：排空所述第二刻蚀槽（M4）内的刻蚀药液；
步骤S20：使所述水槽（M7）的温度保持在10℃至20℃的范围内；
步骤S30：向所述第一刻蚀槽（M2）上料，进行生产。
2.根据权利要求1所述的使用湿法刻蚀设备制造电池的方法，其特征在于，所述水槽（M7）包括依次设置的第一水槽、第二水槽和第三水槽，使所述第一水槽的喷淋水流量的速度P15保持在15L/min至25L/min的范围内，使所述第二水槽和所述第三水槽的喷淋水流量的速度P16和P17保持在20L/min至30L/min的范围内。
3.根据权利要求1所述的使用湿法刻蚀设备制造电池的方法，其特征在于，所述碱槽（M6）包括第一碱槽（M601）和第二碱槽（M602），使所述第一碱槽（M601）的二乙二醇丁醚的自动补液量在7ml至13ml的范围内，使所述第二碱槽（M602）的二乙二醇丁醚的自动补液量在2ml至8ml的范围内。
4.根据权利要求1所述的使用湿法刻蚀设备制造电池的方法，其特征在于，所述第一刻蚀槽（M2）内置有HNO3和HF的混合溶液。
5.根据权利要求1所述的使用湿法刻蚀设备制造电池的方法，其特征在于，所述碱槽（M6）内置有KOH和BDG的混合溶液。
6.根据权利要求1所述的使用湿法刻蚀设备制造电池的方法，其特征在于，所述酸槽（M8）内置有HF溶液。
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