CN107958858A - 硅片湿刻装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能够对湿刻工艺过程中化学试剂实现自动添加的硅片湿刻装置。该硅片湿刻装置，包括储水箱、HF储存箱、HNO3储存箱以及沿硅片输送方向依次布置的去PSG槽、刻蚀槽、第一清洗槽、碱洗槽、酸中和槽、第二清洗槽、酸洗槽、第三清洗槽；所述储水箱分别与刻蚀槽、第一清洗槽以及第二清洗槽通过带流量计的电磁阀连通；所述HF储存箱分别与去PSG槽、刻蚀槽通过带流量计的电磁阀连通；所述HNO3储存箱分别与刻蚀槽、酸洗槽通过带流量计的电磁阀连通。采用该硅片湿刻装置能够实现对应工艺槽内相应液体化学试剂的自动添加，并且保证添加的计量，保证工艺槽内相应溶液的配比。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池片的湿刻领域，尤其是一种硅片湿刻装置。
背景技术
众所周知的：太阳能光伏发电以其清洁、源源不断、安全等显著优势，已成为保障我国能源供应战略安全，大幅减少排放和保证可持续发展的重大战略举措。而利用太阳能发电，离不开太阳能电池片，从而离不开生产电池片的重要工序——湿刻。
现有技术中，如中国发明专利申请，申请号201410699196.8公开了一种太阳能电池片的湿法蚀刻方法及装置，该装置包括依次放置的蚀刻槽、第一清洗槽、碱洗槽、第二清洗槽、酸洗槽及第三清洗槽；第一清洗槽的入口及出口处分别装设有第一水刀及第二水刀；该装置还包括第一储液槽及第二储液槽，分别通过连接管道与第三清洗槽及第二水刀相连，当第三清洗槽中的液体达到预设水位时，排放多余的液体至第二储液槽，第二储液槽为第二水刀供液；第一储液槽通过连接管道分别与第一清洗槽及蚀刻槽相连，第一清洗槽为第一水刀供液，当第一清洗槽中的液体达到预设水位时，排放多余的液体至第一储液槽，第一储液槽中的液体用于为蚀刻槽补水及配液。虽然上述一种太阳能电池片的湿法蚀刻方法及装置可以有效减少含氮废水的排放，降低生产成本。但是上述太阳能电池片的湿法蚀刻装置无法实现时刻化学试剂的自动添加。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够对湿刻工艺过程中化学试剂实现自动添加的硅片湿刻装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：硅片湿刻装置，包括储水箱、HF储存箱、HNO3储存箱以及沿硅片输送方向依次布置的去PSG槽、刻蚀槽、第一清洗槽、碱洗槽、酸中和槽、第二清洗槽、酸洗槽、第三清洗槽；
所述储水箱分别与刻蚀槽、第一清洗槽以及第二清洗槽通过带流量计的电磁阀连通；
所述HF储存箱分别与去PSG槽、刻蚀槽通过带流量计的电磁阀连通；
所述HNO3储存箱分别与刻蚀槽、酸洗槽通过带流量计的电磁阀连通。
进一步的，所述HF储存箱通过带流量计的电磁阀与酸洗槽连通。
进一步的，所述HF储存箱通过带流量计的电磁阀与酸中和槽连通。
进一步的，所述的硅片湿刻装置，还包括HCL储存箱，所述HCL储存箱通过带流量计的电磁阀与酸中和槽连通。
本发明的有益效果是：本发明所述的硅片湿刻装置由于包括储水箱、HF储存箱、HNO3储存箱，所述储水箱分别与刻蚀槽、第一清洗槽以及第二清洗槽通过带流量计的电磁阀连通；所述HF储存箱分别与去PSG槽、刻蚀槽通过带流量计的电磁阀连通；所述HNO3储存箱分别与刻蚀槽、酸洗槽通过带流量计的电磁阀连通；因此，能够实现对应工艺槽内相应液体化学试剂的自动添加；并且保证添加的计量，保证工艺槽内相应溶液的配比。
其次，由于在碱洗槽和第二清洗槽之间设置有酸中和槽，并且在进行碱洗后在酸中和槽进行酸中和，因此能够保证硅片在进行碱洗后通过酸中和以及在第二清洗槽内进行水洗，从而使得硅片为中性，在酸洗槽能进行酸洗时，取出金属杂质使得硅片的更加容易脱水，保证脱水性的稳定控制。
附图说明
图1为本发明实施例中硅片湿刻装置的结构示意图；
图中标示：100-去PSG槽，101-刻蚀槽，102-第一清洗槽，103-碱洗槽，104-酸中和槽，105-第二清洗槽，106-酸洗槽，107-第三清洗槽,200-HF储存箱，300-储水箱，400-HNO3储存箱，500-带流量计的电磁阀。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，本发明所述的硅片湿刻装置，包括储水箱300、HF储存箱200、HNO3储存箱400以及沿硅片输送方向依次布置的去PSG槽100、刻蚀槽101、第一清洗槽102、碱洗槽103、酸中和槽104、第二清洗槽105、酸洗槽106、第三清洗槽107；
所述储水箱300分别与刻蚀槽101、第一清洗槽102以及第二清洗槽105通过带流量计的电磁阀500连通；
所述HF储存箱200分别与去PSG槽100、刻蚀槽101通过带流量计的电磁阀500连通；
所述HNO3储存箱400分别与刻蚀槽101、酸洗槽106通过带流量计的电磁阀500连通。
应用过程中：
由于硅片湿刻装置包括储水箱300、HF储存箱200、HNO3储存箱400，所述储水箱300分别与刻蚀槽101、第一清洗槽102以及第二清洗槽105通过带流量计的电磁阀500连通；
所述HF储存箱200分别与去PSG槽100、刻蚀槽101通过带流量计的电磁阀500连通；
所述HNO3储存箱400分别与刻蚀槽101、酸洗槽106通过带流量计的电磁阀500连通。
因此，通过控制带流量计的电磁阀500，能够实现对应工艺槽内相应化学试剂的添加；比如向第一清洗槽102内添加10L水，那么通过控制第一清洗槽102与储水箱200之间的制带流量计的电磁阀500即可实现。
综上所述，本发明所述的硅片湿刻装置由于包括储水箱、HF储存箱、HNO3储存箱，所述储水箱分别与刻蚀槽、第一清洗槽以及第二清洗槽通过带流量计的电磁阀连通；所述HF储存箱分别与去PSG槽、刻蚀槽通过带流量计的电磁阀连通；所述HNO3储存箱分别与刻蚀槽、酸洗槽通过带流量计的电磁阀连通；因此，能够实现对应工艺槽内相应液体化学试剂的自动添加；并且保证添加的计量，保证工艺槽内相应溶液的配比。
其次，由于在碱洗槽和第二清洗槽之间设置有酸中和槽，并且在进行碱洗后在酸中和槽进行酸中和，因此能够保证硅片在进行碱洗后通过酸中和以及在第二清洗槽内进行水洗，从而使得硅片为中性，在酸洗槽能进行酸洗时，取出金属杂质使得硅片的更加容易脱水，保证脱水性的稳定控制。
为了实现酸洗槽106内HF溶液的自动添加，进一步的，所述HF储存箱200通过带流量计的电磁阀500与酸洗槽106连通。
为了实现酸中和槽104内HF溶液的自动添加，进一步的，所述HF储存箱200通过带流量计的电磁阀500与酸中和槽104连通。
为了实现酸中和槽104中HCl的添加，进一步的，所述的硅片湿刻装置，还包括HCL储存箱，所述HCL储存箱通过带流量计的电磁阀500与酸中和槽104连通。
采用硅片湿刻装置进行硅片湿刻工艺的过程中：首先通过带流量计的电磁阀500向各个工艺槽内添加相应的化学液体试剂；然后再向工艺槽内添加固体化学试剂；完成各个工艺槽内化学试剂的配制。
然后硅片通过输送装置依次经过去PSG槽100、刻蚀槽101、第一清洗槽102、碱洗槽103、酸中和槽104、第二清洗槽105、酸洗槽106、第三清洗槽107；
包括以下步骤：
1)上片；
将硅片安装到输送装置上；
2)去除PSG；
在去PSG槽内添加HF去除硅片上的PSG；
3)刻蚀；
在刻蚀槽内添加刻蚀液；刻蚀液包括H2O、HNO3、HF；H2O、HNO3、HF的重量比为3:10:1，刻蚀温度为6.5℃；对硅片进行湿刻；
4)水洗；
在第一清洗槽内放入纯水，对硅片进行漂洗；
5)碱洗；
在碱洗槽内加入NaOH 2kg和水200L配置的碱洗液，碱洗温度设置为40度，对硅片进行碱洗；
6)酸中和；
在酸中和槽内添加HF4L或者HCl10L与水100L配置的酸中和液，对硅片进行酸碱中和；
7)水洗；
在第二清洗槽内，通过清水对硅片进行水洗；
8)酸洗；
在酸洗槽内加入HNO3、HF，对硅片进行酸洗；
9)水洗；
在第三清洗槽内加入去离子水对硅片进行水洗；
10)吹干，下料。
在上述工艺步骤中，具体的，所述输送装置可以采用硅片传送带或者挂式传送装置。
在步骤1)中对硅片进行上料，从而使得硅片能够由输送装置依次经过去PSG槽100、刻蚀槽101、第一清洗槽102、碱洗槽103、酸中和槽104、第二清洗槽105、酸洗槽106、第三清洗槽107。
在步骤2)中通过对硅片的去SPG处理，从而清洗掉硅片表面的SPG。
在步骤3)中对硅片进行湿刻，在刻蚀槽内添加刻蚀液；刻蚀液包括H2O、HNO3、HF；H2O、HNO3、HF的重量比为3:10:1，刻蚀温度为6.5℃；对硅片进行湿刻；从而实现背面抛光情况、减薄量实现稳定控制。能够保证减薄量在0.12-0.14g范围内。
在步骤4)中进行水洗，清洗掉刻蚀工艺中残留的刻蚀液。
在步骤5)中进行碱洗；在碱洗槽内加入NaOH 2kg和水200L配置的碱洗液，碱洗温度设置为40度，对硅片进行碱洗；从而取出硅表面的多孔硅。
在步骤6)中进行酸中和，从而对硅片上残留的碱洗液进行中和，保证硅片的中性。
在步骤7)中进行第二次水洗，从而清洗掉硅片上残留的酸中和液。
在步骤8)中进行酸洗；在酸洗槽内加入HNO3、HF，对硅片进行酸洗；从而去除硅片上的金属杂质，同时使得硅片的脱水性能够得到稳定控制。
在步骤9)中进行第三次水洗；在第三清洗槽内加入去离子水对硅片进行水洗；从而冲洗掉硅片表面残留的酸洗溶液，包装硅片的洁净。
在步骤10)中对硅片进行吹干，下料；完成硅片的湿刻。
综上所述，本发明所述的硅片湿刻装置由于在碱洗槽和第二清洗槽之间设置有酸中和槽，并且在进行碱洗后在酸中和槽进行酸中和，因此能够保证硅片在进行碱洗后通过酸中和以及在第二清洗槽内进行水洗，从而使得硅片为中性，在酸洗槽能进行酸洗时，取出金属杂质使得硅片的更加容易脱水，保证脱水性的稳定控制。在步骤3)中在刻蚀槽内添加刻蚀液；刻蚀液包括H2O、HNO3、HF；H2O、HNO3、HF的重量比为3:10:1，刻蚀温度为6.5℃；对硅片进行湿刻；从而实现背面抛光情况、减薄量实现稳定控制。因此，本发明所述的硅片湿刻装置硅片的脱水性、背面抛光情况、减薄量能够得到稳定控制，能够保证湿刻质量。
进一步的，在步骤3)中湿刻长点控制在8至12个，电压控制在250至280V。
进一步的，在步骤4)中第一清洗槽内放入纯水，且纯水3小时更换一次。
Claims (4)
1.硅片湿刻装置，其特征在于：包括储水箱(300)、HF储存箱(200)、HNO3储存箱(400)以及沿硅片输送方向依次布置的去PSG槽(100)、刻蚀槽(101)、第一清洗槽(102)、碱洗槽(103)、酸中和槽(104)、第二清洗槽(105)、酸洗槽(106)、第三清洗槽(107)；
所述储水箱(300)分别与刻蚀槽(101)、第一清洗槽(102)以及第二清洗槽(105)通过带流量计的电磁阀(500)连通；
所述HF储存箱(200)分别与去PSG槽(100)、刻蚀槽(101)通过带流量计的电磁阀(500)连通；
所述HNO3储存箱(400)分别与刻蚀槽(101)、酸洗槽(106)通过带流量计的电磁阀(500)连通。
2.如权利要求1所述的硅片湿刻装置，其特征在于：所述HF储存箱(200)通过带流量计的电磁阀(500)与酸洗槽(106)连通。
3.如权利要求1所述的硅片湿刻装置，其特征在于：所述HF储存箱(200)通过带流量计的电磁阀(500)与酸中和槽(104)连通。
4.如权利要求1所述的硅片湿刻装置，其特征在于：还包括HCL储存箱，所述HC l储存箱通过带流量计的电磁阀(500)与酸中和槽(104)连通。
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