CN110752269A - 太阳能硅片的刻蚀设备和制备系统 - Google Patents

太阳能硅片的刻蚀设备和制备系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110752269A
CN110752269A CN201910895026.XA CN201910895026A CN110752269A CN 110752269 A CN110752269 A CN 110752269A CN 201910895026 A CN201910895026 A CN 201910895026A CN 110752269 A CN110752269 A CN 110752269A
Authority
CN
China
Prior art keywords
silicon wafer
solar silicon
etching
ozone
tank
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910895026.XA
Other languages
English (en)
Inventor
左国军
成旭
柯国英
任金枝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changzhou Jiejiachuang Precision Machinery Co Ltd
Original Assignee
Changzhou Jiejiachuang Precision Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changzhou Jiejiachuang Precision Machinery Co Ltd filed Critical Changzhou Jiejiachuang Precision Machinery Co Ltd
Priority to CN201910895026.XA priority Critical patent/CN110752269A/zh
Publication of CN110752269A publication Critical patent/CN110752269A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67075—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
    • H01L21/67086—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching with the semiconductor substrates being dipped in baths or vessels
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Weting (AREA)

Abstract

本发明提供了一种太阳能硅片的刻蚀设备和制备系统，刻蚀设备包括：传输组件，用于传送太阳能硅片；氧化组件，包括臭氧发生装置和与臭氧发生装置相连接的喷淋装置，喷淋装置用于对经过的太阳能硅片喷淋臭氧，以使太阳能硅片的表面形成氧化膜；水膜组件，设置在氧化组件后方，用于在氧化膜的上表面形成水膜；刻蚀组件，设置在水膜组件后方，用于对太阳能硅片的下表面进行刻蚀；传输组件的传送方向为从前向后。本发明所提供的刻蚀设备采用了臭氧气体包覆的方式给太阳能硅片的表面覆上氧化膜，相比于相关技术中的热氧化设备而言，氧化设备成本低，且无需高温反应降低了能耗，同时缩短了氧化制程，进而提高了太阳能硅片的制备效率。

Description

太阳能硅片的刻蚀设备和制备系统
技术领域
本发明涉及太阳能硅片的刻蚀技术装置领域，具体而言，尤其涉及一种刻蚀设备和包括上述刻蚀设备的太阳能硅片的制备系统。
背景技术
目前，在光伏激光SE和无机碱抛光的硅片制程中，经过激光SE制程后的硅片表面的氧化层会被严重的破坏，而这一层氧化层在做无机碱抛光是非常关键，氧化层受到严重破坏后无法保证硅片表面不被有机碱腐蚀，从而无法保证硅片的转换效率。目前常规的做法是硅片在经过激光SE制程后，通过热氧化，重新再硅片的表面生成一层氧化层，需要通过采用一个高温炉管设备完成，但该高温炉管设备存在成本高、能耗高的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题至少之一，本发明的一个目的在于提供一种太阳能硅片的刻蚀设备。
本发明的另一个目的在于提供一种上述刻蚀设备的太阳能硅片的制备系统。
为了实现上述目的，本发明第一方面的技术方案提供了一种太阳能硅片的刻蚀设备，包括：传输组件，用于传送所述太阳能硅片；氧化组件，包括臭氧发生装置和与所述臭氧发生装置相连接的喷淋装置，所述喷淋装置用于对经过的所述太阳能硅片喷淋臭氧，以使所述太阳能硅片的表面形成氧化膜；水膜组件，设置在所述氧化组件后方，用于在所述氧化膜的上表面形成水膜；刻蚀组件，设置在所述水膜组件后方，用于对所述太阳能硅片的下表面进行刻蚀；其中，所述传输组件的传送方向为从前向后。
具体而言，本技术方案中所提供的太阳能硅片的刻蚀设备包括传输组件和依次设置的氧化组件、水膜组件、刻蚀组件，通过传输组件承载待刻蚀的太阳能硅片，依次对太阳能硅片进行覆盖氧化膜、覆盖水膜、单面刻蚀的工艺步骤。
氧化组件包括臭氧发生装置和喷淋装置，臭氧发生装置用于提供形成氧化膜所需的臭氧气体，臭氧发生装置通过管道将所产生的臭氧气体输送至喷淋装置，通过喷淋的方式使臭氧气体扩撒，分散在太阳能硅片的四周，以使太阳能硅片浸没在臭氧气体中，通过氧化形成氧化膜的方式修补该太阳能硅片的表面损伤，该损伤是在激光SE工艺步骤中产生的。并且由于臭氧的氧化性极强，能够很快在太阳能硅片的表面生成一层致密的氧化膜，这样处理之后能够完全满足单面刻蚀步骤中的无机碱抛光对于氧化膜的需求。
这样，相对于相关技术中使用高温炉管设备进行氧化的方式而言，本发明所提供的氧化组件不需要进行高温反应，降低来能耗。臭氧发生装置相较于高温炉管成本低，同时不需要搭配高温炉管的自动化设备，进一步减少了成本。由于臭氧的氧化性极强，氧化膜的形成更加快速，有助于缩短太阳能硅片的制成，提高产能。另外臭氧发生装置和喷淋装置设备结构简单、可集成单面刻蚀工艺段设备配合使用。此外，相关技术中使用高温炉管设备进行氧化的制程中会导致产生太阳能硅片翘边、隐裂的问题，增加制程中破片率，严重减低良品率，使用本发明所提供的氧化组件则相应减少了太阳能硅片的破片率，提高了良品率。
水膜组件用于在已包覆有氧化膜的太阳能硅片的上表面上形成水膜，由于水膜的存在可以使的具有水膜的上表面在经过刻蚀组件的制成中不被刻蚀，刻蚀组件仅对没有水膜的下表面进行刻蚀从而减少具有水膜的上表面被刻蚀的可能性，从而提高刻蚀设备的使用可靠性。另外，通过之前的氧化组件形成的氧化膜可增加太阳能硅片的亲水性，使得进入刻蚀组件的太阳能硅片上的水膜不掉入刻蚀组件的刻蚀槽中稀释药液。
刻蚀组件利用化学反应过程去除下表面的氧化膜，并对太阳能硅片的下表面进行抛光处理，由于可以与氧化组件集成，设备结构简单、成本低。同时传输组件包括链式结构，能够保证传送太阳能硅片的效率和稳定性，以减少太阳能硅片的上表面被腐蚀的可能性，从而减少破坏PN结，形成“刻蚀印”的概率；并通过传输组件使得太阳能硅片能够实现连续化生产。
另外，本发明提供的上述技术方案中的刻蚀设备还可以具有如下附加技术特征：
在上述技术方案中，所述喷淋装置位于所述传输组件的上方。
在上述任一技术方案中，所述氧化组件包括臭氧气体反应槽，所述传输组件用于将所述太阳能硅片传送至所述喷淋装置的下方，至少部分所述臭氧气体反应槽位于所述喷淋装置下方，用于收集臭氧气体。
在上述技术方案中，所述臭氧气体反应槽内设置有导流板，所述导流板位于所述传输组件的下方，用于汇聚臭氧气体；和/或所述臭氧气体反应槽连接有臭氧破除器，所述臭氧破除器连接有排气装置。
在上述任一技术方案中，所述氧化组件包括臭氧浓度传感器，所述臭氧浓度传感器设置在所述喷淋装置上，用于检测喷淋出的臭氧气体的臭氧浓度；和/或所述喷淋装置和所述臭氧发生装置之间设置有控制阀，所述控制阀用于控制所述喷淋装置喷淋出的臭氧气体的臭氧浓度。
在上述任一技术方案中，所述水膜组件包括滴液水膜装置和滴液槽，所述滴液槽位于所述传输组件的下方，所述滴液水膜装置位于所述传输组件上方，用于使经过所述滴液槽的所述太阳能硅片的上表面形成水膜；和/或传输组件包括传输滚轮，所述传输滚轮用于承载所述太阳能硅片。
在上述任一技术方案中，所述刻蚀组件包括刻蚀槽，所述刻蚀槽位于所述传输组件下方，所述刻蚀槽包括反应槽和与反应槽相邻的溢流槽，所述反应槽用于设置药液以通过所述药液对所述太阳能硅片的下表面进行刻蚀，所述溢流槽用于收集溢出所述反应槽的药液。
在上述技术方案中，所述刻蚀组件包括药液循环槽，所述药液循环槽与所述溢流槽之间设置有至少一条排药管路，所述药液循环槽与所述反应槽之间设置有至少一条进药管路，使得所述反应槽、所述溢流槽和所述药液循环槽形成环路。
在上述技术方案中，所述进药管路上设置有提升泵和调节阀，所述提升泵设于所述药液循环槽的出口端，用于将所述药液循环槽内的药液输送至所述反应槽内，所述调节阀设于所述反应槽的进口端，用于控制所述反应槽内的液面高度，以限制所述药液没过所述太阳能硅片的上表面；和/或所述药液循环槽上设置有排液阀和/或溢流管。
本发明第二方面的技术方案提供了一种太阳能硅片的制备系统，包括如第一方面技术方案中任一项所述的刻蚀设备。
本发明第二方面的技术方案提供的太阳能硅片的制备系统，因包括第一方面技术方案中任一项所述的刻蚀设备，因而具有上述任一技术方案所具有的一切有益效果，在此不再赘述。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明一些实施例所述的刻蚀设备的结构示意图；
图2是本发明一些实施例所述的刻蚀设备的结构示意图。
其中，图1和图2中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
1传输组件；2氧化组件；3水膜组件；4刻蚀组件；5太阳能硅片；11传输滚轮；21臭氧气体反应槽；22臭氧发生装置；23喷淋装置；24控制阀；25臭氧浓度传感器；26臭氧破除器；27抽风泵；31滴液槽；32滴液水膜装置；41刻蚀槽；42药液循环槽；43排药管路；44进药管路；211导流板；441调节阀；442提升泵；411反应槽；412溢流槽；421排液阀。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1和图2描述根据本发明一些实施例太阳能硅片的刻蚀设备和制备系统。
本发明所提供的太阳能硅片的刻蚀设备包括传输组件1、氧化组件2、水膜组件3和刻蚀组件4。
实施例一
如图1所示，参照传输组件1的传送方向，从前向后依次是氧化组件2、水膜组件3和刻蚀组件4。
氧化组件2包括臭氧发生装置22和喷淋装置23，臭氧发生装置22与喷淋装置23通过管道连接，臭氧发生装置22将臭氧气体输送至喷淋装置23。喷淋装置23通过喷淋臭氧气体，使臭氧气体至少在太阳能硅片5的上表面形成氧化膜，通过氧化形成氧化膜的方式修补该太阳能硅片5的表面损伤。由于臭氧的氧化性极强，能够很快在太阳能硅片5表面生成一层致密的氧化膜。
水膜组件3设有用于在氧化膜的上表面形成水膜的装置，通过对太阳能硅片5的上表面喷洒水以形成水膜，用于喷洒水的装置设置在传输组件1上方，传输组件1将太阳能硅片5传送至喷洒水装置的下方，该装置对太阳能硅片5自上而下进行喷洒，使氧化膜的上层覆盖水膜。
刻蚀组件4设有用于盛放对太阳能硅片5的下表面进行刻蚀的药液的容器，传输组件1将太阳能硅片5传送至该容器上，在进行单面刻蚀工艺步骤中，该容器内填充有对太阳能硅片5进行刻蚀的药液，从而使得太阳能硅片5在经过该装置的时候，太阳能硅片5的下表面能够和药液反生化学反应。
传输组件1经过氧化组件2、水膜组件3和刻蚀组件4，其中传输组件1位于氧化组件2的喷淋装置23的下方、水膜组件3的喷洒水装置的下方、穿过刻蚀组件4的容器，使得太阳能硅片5依次进行覆盖氧化膜、覆盖水膜、单面刻蚀的工艺步骤，从而实现连续化生产，多设备结构紧凑，通过合理设置，有助于缩减整个太阳能硅片5的制程时间。
进一步地，喷淋装置23位于传输组件1的上方。
喷淋装置23设置在传输组件1上方对太阳能硅片5自上而下进行喷淋，传输组件1将太阳能硅片5传送至喷淋装置23的下方，以使太阳能硅片5与喷淋的臭氧气体反生反应。在臭氧气体自身重力的作用下，使更多的臭氧气体覆盖在太阳能硅片5的上表面上以形成氧化膜，从而在后续的步骤中对太阳能硅片5的上表面进行保护，减少在单面刻蚀过程中对上表面造成损坏的可能性，进而提高太阳能硅片的良品率。
实施例二
在实施例一的基础上，进一步地，如图2所示，氧化组件2包括臭氧气体反应槽21，传输组件1用于将太阳能硅片5传送至喷淋装置23的下方，至少部分臭氧气体反应槽21位于喷淋装置23下方，用于收集臭氧气体。
本发明的一个实施例所提供的刻蚀设备包括有臭氧气体反应槽21，其中至少部分臭氧气体反应槽21位于传输组件1的下方，用于收集臭氧气体。在臭氧气体自身重力的作用下，臭氧气体首先向下落在太阳能硅片5的上表面形成氧化膜，剩余的臭氧气体继续向下落入臭氧气体反应槽21内，以收集起来限制臭氧气体的扩散，可以有效降低臭氧气体溢出氧化组件2对人体产生危害的可能性，提高了氧化组件2以及刻蚀设备的使用安全性。
可以理解的是，还可以有部分臭氧气体反应槽21位于传输组件1的上方，在传输组件1的上方形成臭氧气体的反应区，以提供臭氧气体在太阳能硅片5表面形成氧化膜的反应空间。这样，使从喷淋装置23喷淋出的臭氧气体填充在臭氧气体反应槽21内，当传输组件1将太阳能硅片5传送至臭氧气体反应槽21内时，臭氧气体分散在太阳能硅片5的周边，从而可以从四周包裹太阳能硅片5形成更加致密的氧化膜。同时不需要分别对每个经过喷淋装置23下方的太阳能硅片5进行喷淋，可以减少太阳能硅片5在喷淋装置23下方的停留时间，进而提高了氧化膜的形成效率，缩减了整个太阳能硅片5的制程时间。
进一步地，臭氧气体反应槽21内设置有导流板211，导流板211位于传输组件1的下方，用于汇聚臭氧气体。
导流板211倾斜设在臭氧气体反应槽21内，使臭氧气体向臭氧气体反应槽21的底部聚集，从而便于集中处理臭氧气体，进一步限制臭氧气体的扩散，提高氧化组件2以及刻蚀设备的使用安全性。
进一步地，臭氧气体反应槽21连接有臭氧破除器26，臭氧破除器26连接有排气装置。
通过设置臭氧破除器26可以对臭氧进行净化，在净化后在排放到外部环境中，可以有效减少对人体的危害，提高了氧化组件2或是刻蚀设备的使用安全性。另外，由于臭氧气体的比重大于空气，将排气口设置在臭氧气体反应槽21的下部可以具有更好的排气效果。可选地，排气装置包括抽风泵27。
实施例三
在实施例一或实施例二的基础上，进一步地，如图2所示，氧化组件2包括臭氧浓度传感器25，臭氧浓度传感器25设置在喷淋装置23上，用于检测喷淋装置23喷淋出的臭氧气体的臭氧浓度。
本发明的一个实施例所提供的刻蚀设备包括臭氧浓度传感器25，臭氧浓度传感器25设置在喷淋装置23上，可以检测喷淋装置23喷淋出的臭氧气体的臭氧浓度。如果臭氧浓度比较低，不能满足形成氧化膜的条件，或氧化膜的形成时间延长了，则需要向臭氧气体反应槽21内补充臭氧气体，以提高臭氧气体反应槽21内的臭氧浓度。通过开启臭氧发生装置22，向臭氧气体反应槽21内输送臭氧气体，将臭氧气体反应槽21内的臭氧浓度控制在一定的范围内，通过合理设置臭氧浓度控制范围，既可以相应减少臭氧的使用量、提高使用效率、减少浪费；也可以减少没有在太阳能硅片5的表面形成符合条件的氧化膜的可能性，提高设备的使用可靠性；还可以在满足氧化膜形成条件的基础上，缩短氧化膜的形成时间，提高效率，进一步缩减整个太阳能硅片5的制程时间。可以理解的是，臭氧浓度传感器25还可以设置于其它位置，比如臭氧气体反应槽21内，或是置于靠近传输组件1或者太阳能硅片5的位置，也可以获取比较准确的检测效果。
进一步地，喷淋装置23和臭氧发生装置22之间设置有控制阀24，控制阀24用于控制喷淋装置喷淋出的臭氧气体的臭氧浓度。
喷淋装置23和臭氧发生装置22之间的连接管路上设置有控制阀24，通过控制阀24来控制臭氧气体的输送，省去了臭氧气体反应槽21内臭氧浓度反复变化的情况中，需要反复启停臭氧发生装置22的步骤，更加便捷。同时控制阀24可以通过设置阀门开度，进行持续送气，以达到控制臭氧浓度的效果。可以理解的是，臭氧发生装置22需要保持常开状态，可以减少由于反复启停所产生的能耗。
实施例四
如图2所示，在上述实施例的基础上，进一步地，水膜组件3包括滴液水膜装置32和滴液槽31，滴液槽31位于传输组件1的下方，滴液水膜装置32位于传输组件1上方，用于使经过滴液槽31的太阳能硅片5的上表面形成水膜。
滴液水膜装置32在传输组件1上方，这样当传输组件1将太阳能硅片5传送至喷洒水装置的下方时，滴液水膜装置32能够将水滴在氧化膜的上表面形成水膜，由于存在氧化膜，水膜不容易从太阳能硅片5上脱落，可以起到对太阳能硅片5的上表面的保护作用，避免太阳能硅片5在经过刻蚀组件4的过程中中太阳能硅片5的上表面被蚀刻。传输组件1的下方设置滴液槽31，用于盛放滴液水膜装置32滴下的液体，在滴液槽31上设置有管道，可以将该液体排放，以提高环境卫生程度。
实施例五
如图2所示，在上述任一实施例的基础上，进一步地，刻蚀组件4包括刻蚀槽41，刻蚀槽41位于传输组件1下方，刻蚀槽41包括反应槽411和与反应槽411相邻的溢流槽412，反应槽411用于设置药液以通过药液对太阳能硅片5的下表面进行刻蚀，溢流槽412用于收集溢出反应槽411的药液。
刻蚀组件4包括刻蚀槽41，刻蚀槽41包括反应槽411和溢流槽412两部分，其中反应槽411用于盛放药液，该药液能够对太阳能硅片5的下表面进行刻蚀。传输组件1将太阳能硅片5传送至该刻蚀槽41上，太阳能硅片5在经过反应槽411的时候和反应槽411中的药液发生化学反应。在反应槽411的前方或后方设置有溢流槽412，或在反应槽411的前后均设溢流槽412。反应槽411和溢流槽412中间用隔板隔开，通过合理设置隔板的高度，可以控制反应槽411中的药液的液面高度，从而与传输组件1相配合，使得经过的太阳能硅片5的下表面能与药液相接触，减少上表面与药液相接触的可能性，从而使得太阳能硅片5的上表面无酸腐蚀，不破坏PN结，不易形成“刻蚀印”。一方面通过溢流槽412控制反应槽411中的药液的液面高度，提高提高刻蚀组件4的使用可靠性，另一方面，将使用过的药液排出和从太阳能硅片5下表面去除的氧化膜排出，以保证反应槽411中的药液的浓度，提高提高刻蚀组件4的使用稳定性。其中，刻蚀槽41为去PSG槽，药液为去磷硅玻璃(PSG)处理液，用于去除太阳能硅片5在扩散工艺后，太阳能硅片5表面形成的磷硅玻璃。
进一步地，刻蚀组件4包括药液循环槽42，药液循环槽42与溢流槽412之间设置有至少一条排药管路43，药液循环槽42与反应槽411之间设置有至少一条进药管路44，使得反应槽411、溢流槽412和药液循环槽42形成环路。
本实施例所提供的刻蚀设备设置有药液循环槽42，药液循环槽42用于收集溢流槽412中的药液，药液循环槽42与溢流槽412之间至少通过一条排药管路43连接，对于反应槽411的前后均设有溢流槽412的情况，药液循环槽42分别与两个溢流槽412相连。可以理解的是，溢流槽412中的药液通常还可以继续使用，这样，通过在药液循环槽42与反应槽411之间设置进药管路44，使得药液可以循环利用，有助于提高药液的使用率。其中，反应槽411设有多个连接进药管路44的进口端，可以提高循环效率，使药液不断流动，既维持用“新药液”对太阳能硅片5的下表面进行刻蚀处理，又通过不断补充“新药液”，有助于维持反应槽411内的药液浓度，提高使用的稳定性。另外对于设置有多条进药管路44的情况，进口端分散设置在反应槽411上，可以使得药液的液面均匀起伏，减少液面波动，有助于维持液面前后方向上的平衡，从而进一步提高刻蚀组件4的使用稳定性。
进一步地，进药管路44上设置有提升泵442和调节阀441，提升泵442设于药液循环槽42的出口端，用于将药液循环槽42内的药液输送至反应槽411内，调节阀441设于反应槽411的进口端，用于控制反应槽411内的液面高度，以限制药液没过太阳能硅片5的上表面。
进药管路44上设置有提升泵442可以通过提升泵442做功提高药液的流通速度，有助于维持反应槽411内的药液浓度，进一步提高刻蚀组件4的使用稳定性。进药管路44上设置有的调节阀441，可以通过合理调节阀441的开度，控制输送至反应槽411的药液的流量，从而控制药液的循环速度，使得药液既能完全和太阳能硅片5反应，同时参与反应的药液又直接进入溢流槽412中以维持反应槽411中的药液浓度，进而提高药液的使用率和太阳能硅片5的刻蚀效率。可选地，沿药液循环槽42至反应槽411的方向，调节阀441设置在提升泵442的后端，可以更好的控制通过药液的流量。可选地，调节阀441和提升泵442可以对应反应槽411的进口端的数量设置多个，以获得更好的控制效果。可选地，多个进口端间隔排布，可以使反应槽411内的药液浓度更加均匀。可以理解的是，可以通过调节调节阀441和提升泵442的转速相配合来控制反应槽411的药液高度，减少药液的液面过高对太阳能硅片5的上表面进行腐蚀的可能性，以保证影响太阳能硅片5的品质。
进一步地，药液循环槽42上设置有排液管和溢流管。
药液循环槽42的底部位置上设置有排液管，排液管用于清空药液循环槽42。药液循环槽42的上部位置设置有溢流管，溢流管用于限制药液循环槽42中的药液的液面高度。排液管上设置有排液阀421，排液阀421用于控制排液管的通断。排液管和溢流管的出口端连接在一起则可以进行统一排放处理，且共用了部分管道，有助于节省成本。
实施例六
如图2所示，在上述任一实施例的基础上，进一步地，传输组件1包括传输滚轮11，传输滚轮11用于承载太阳能硅片5。
传输组件1采用链式装置的形式，包括多个传输滚轮11，传输滚轮11通过自身滚动，带动太阳能硅片5进行传送，传输滚轮11沿顺时针方向运动则可以带动太阳能硅片5从后向前传送，结构简单且设置方便，提供了一种连续化生产的装置。另外可以理解的是，将氧化组件2和水膜组件3间的传输滚轮11，以及水膜组件3和刻蚀组件4间的传输滚轮11单独控制，使得在前面工艺的设备出现故障等情况时，后面工艺可以继续进行，避免例如太阳能硅片5长时间浸泡在刻蚀组件4的刻蚀槽41中的情况的发生，可以有助于稳定化生产。另外，传输组件也可以是履带式的形式等，只要能起到传送太阳能硅片5的目的，均应包含在本发明的保护范围内。
下边以一个具体实施例说明本申请所提供的刻蚀设备的具体结构和工作流程。
目前，在光伏激光SE和无机碱抛光的硅片制程中，经过激光SE制程后硅片上表面的氧化层会被严重的破坏，而这一层氧化层在做无机碱抛光是非常关键，起到保护上表面不被有机碱腐蚀的作用，同时保证硅片的转换效率。目前常规的做法是硅片在经过激光SE制程后，增加热氧化的设备，重新在硅片的表面生成一层氧化层，通过采用一个高温炉管设备完成，这个设备在使用中不足之处在于1.高温反应需要增加更多的能耗，2.需要搭配高温管的自动化设备，增加成本，3.工艺时间长对产能有影响，4.高温制程中会导致一些硅片翘边、隐裂增加制程中破片率，严重减低良品率。这些因数不符合光伏电池降本增效的主旋律。
为此，本发明的一个实施例提供了一种包括链式装置的刻蚀设备，该装置不用改变制程流程，不需单独增加高温氧化设备，不影响良率，不需增加能耗。具体在于：采用气体覆盖包裹的方式给硅片表面生成一层氧化膜，不需要高温和长时间放置；不需单独增加设备可集成去PSG工艺段设备使用，结构简单；不需要增加更多的能耗；可以缩减整个制程时间；增加硅片的亲水性，使得进入去PSG槽内的硅片上的水不掉入液槽稀释药液。
该实施例提供的包括链式装置的刻蚀设备，具体包括：传输滚轮11；臭氧气体反应槽21；滴液槽31；刻蚀槽41(去PSG槽)；臭氧发生装置22；控制阀24(臭氧浓度控制阀)；喷淋装置23(气体匀流喷淋盒)；臭氧浓度传感器25；臭氧破除器26；抽风泵27；滴液水膜装置32；调节阀441(液位调节阀)；提升泵442；药液循环槽42。
硅片通过传输滚轮11运送至臭氧气体反应槽21，通过臭氧注入装置向臭氧气体反应槽21注入臭氧，以使硅片的氧化形成氧化膜，同时增加硅片的亲水性；再控制传输滚轮11将硅片送至滴液水膜装置32，以对在硅片的上表面形成水膜；最后控制传输滚轮11将硅片送至去PSG槽进行蚀刻，硅片的上表面有水膜的存在，不被蚀刻，去PSG槽仅对硅片的下表面蚀刻。
臭氧注入装置包括臭氧发生装置22、臭氧浓度传感器25、臭氧浓度控制阀和气体匀流喷淋盒；臭氧浓度控制阀根据臭氧浓度传感器25显示的臭氧浓度，将臭氧发生装置22产生的臭氧按照需求送至气体匀流喷淋盒；通过气体匀流喷淋盒将臭氧均匀的分布在传输滚轮11和气体匀流喷淋盒，以使臭氧包裹着硅片，能够有效的在硅片表面形成氧化层。其中，在臭氧气体反应槽21的下部设有臭氧排放出口，在生产结束后抽风泵27将气体送至臭氧破除器26净化后排除；滴液水膜装置32适于向硅片表面滴入液体形成水膜；滴液水膜装置32的下方设有滴液槽31，收集滴液水膜装置32滴下的液体；去PSG槽设有反应区和溢流区，反应区的药液通过泵把药液循环槽42的药液打入，然后通过两边的溢流区和溢流管道流回药液循环槽42，形成一个循环，多次利用，反应区的药液高度可以通过调节液位调节阀和提升泵的转速来控制避免药液太高对硅片上表面进行腐蚀，影响硅片品质。
综上，本发明所提供的刻蚀设备采用了臭氧气体包覆的方式给太阳能硅片5的表面覆上氧化膜，相比于相关技术中的热氧化设备而言，氧化设备成本低，且无需高温反应降低了能耗，同时缩短了氧化制程，进而提高了太阳能硅片5的制备效率。
在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
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 (10)

1.一种太阳能硅片的刻蚀设备，其特征在于，包括：
传输组件，用于传送所述太阳能硅片；
氧化组件，包括臭氧发生装置和与所述臭氧发生装置相连接的喷淋装置，所述喷淋装置用于对经过的所述太阳能硅片喷淋臭氧，以使所述太阳能硅片的表面形成氧化膜；
水膜组件，设置在所述氧化组件后方，用于在所述氧化膜的上表面形成水膜；
刻蚀组件，设置在所述水膜组件后方，用于对所述太阳能硅片的下表面进行刻蚀；
其中，所述传输组件的传送方向为从前向后。
2.根据权利要求1所述的刻蚀设备，其特征在于，
所述喷淋装置位于所述传输组件的上方。
3.根据权利要求1所述的刻蚀设备，其特征在于，
所述氧化组件包括臭氧气体反应槽，所述传输组件用于将所述太阳能硅片传送至所述喷淋装置的下方，至少部分所述臭氧气体反应槽位于所述喷淋装置下方，用于收集臭氧气体。
4.根据权利要求3所述的刻蚀设备，其特征在于，
所述臭氧气体反应槽内设置有导流板，所述导流板位于所述传输组件的下方，用于汇聚臭氧气体；和/或
所述臭氧气体反应槽连接有臭氧破除器，所述臭氧破除器连接有排气装置。
5.根据权利要求1所述的刻蚀设备，其特征在于，
所述氧化组件包括臭氧浓度传感器，所述臭氧浓度传感器设置在所述喷淋装置上，用于检测喷淋出的臭氧气体的臭氧浓度；和/或
所述喷淋装置和所述臭氧发生装置之间设置有控制阀，所述控制阀用于控制所述喷淋装置喷淋出的臭氧气体的臭氧浓度。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的刻蚀设备，其特征在于，
所述水膜组件包括滴液水膜装置和滴液槽，所述滴液槽位于所述传输组件的下方，所述滴液水膜装置位于所述传输组件上方，用于使经过所述滴液槽的所述太阳能硅片的上表面形成水膜；和/或
传输组件包括传输滚轮，所述传输滚轮用于承载所述太阳能硅片。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的刻蚀设备，其特征在于，
所述刻蚀组件包括刻蚀槽，所述刻蚀槽位于所述传输组件下方，所述刻蚀槽包括反应槽和与反应槽相邻的溢流槽，所述反应槽用于设置药液以通过所述药液对所述太阳能硅片的下表面进行刻蚀，所述溢流槽用于收集溢出所述反应槽的药液。
8.根据权利要求7所述的刻蚀设备，其特征在于，
所述刻蚀组件包括药液循环槽，所述药液循环槽与所述溢流槽之间设置有至少一条排药管路，所述药液循环槽与所述反应槽之间设置有至少一条进药管路，使得所述反应槽、所述溢流槽和所述药液循环槽形成环路。
9.根据权利要求8所述的刻蚀设备，其特征在于，
所述进药管路上设置有提升泵和调节阀，所述提升泵设于所述药液循环槽的出口端，用于将所述药液循环槽内的药液输送至所述反应槽内，所述调节阀设于所述反应槽的进口端，用于控制所述反应槽内的液面高度，以限制所述药液没过所述太阳能硅片的上表面；和/或
所述药液循环槽上设置有排液管和/或溢流管。
10.一种太阳能硅片的制备系统，包括如权利要求1至9中任一项所述的刻蚀设备。
CN201910895026.XA 2019-09-20 2019-09-20 太阳能硅片的刻蚀设备和制备系统 Pending CN110752269A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910895026.XA CN110752269A (zh) 2019-09-20 2019-09-20 太阳能硅片的刻蚀设备和制备系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910895026.XA CN110752269A (zh) 2019-09-20 2019-09-20 太阳能硅片的刻蚀设备和制备系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110752269A true CN110752269A (zh) 2020-02-04

Family

ID=69276860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910895026.XA Pending CN110752269A (zh) 2019-09-20 2019-09-20 太阳能硅片的刻蚀设备和制备系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110752269A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101748492B (zh) 多晶硅清洗装置和清洗方法
WO2020006795A1 (zh) 利用臭氧实现碱性体系对硅片刻蚀抛光的方法及设备
JP2006114884A (ja) 基板洗浄処理装置及び基板処理ユニット
US8387630B2 (en) Protective film removing device, mixed chemical solution recovering method and program storage medium
CN101086955A (zh) 单个晶片的干燥装置和干燥方法
CN201579228U (zh) 硅片喷淋清洗系统
JP4053649B2 (ja) 蝕刻装置
CN110534408A (zh) 一种晶硅电池片链式碱抛光生产线以及链式碱抛光方法
CN208538890U (zh) 一种实现硅片刻蚀抛光的设备
CN210628334U (zh) 太阳能硅片的刻蚀设备和制备系统
CN210607296U (zh) 太阳能硅片的刻蚀设备和制备系统
EP4078689B1 (en) Method and wet bench for selectively removing an emitter layer on a single side of a silicon substrate
CN201427995Y (zh) 用雾状化学剂进行单面连续化学湿处理的系统
CN110491972A (zh) 电池片链式刻蚀碱背抛光加工工艺
CN110752269A (zh) 太阳能硅片的刻蚀设备和制备系统
JP2006245221A (ja) 基板の片面処理装置
JP3138901B2 (ja) 基板の浸漬処理装置
CN110600584A (zh) 太阳能硅片的刻蚀设备和制备系统
CN210136844U (zh) 一种晶硅电池片链式碱抛光生产线
CN107665842A (zh) 基板处理装置和基板处理方法
CN207967027U (zh) 基片的湿法制绒装置
CN207611751U (zh) 用于化学处理半导体衬底的设备及机械式转送单元
CN218160421U (zh) 加速去除太阳能电池硼硅玻璃的系统
CN114883190B (zh) 一种硅晶片单面去psg层方法
CN217507268U (zh) 一种制绒清洗潜送机构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination