太阳能光伏刻蚀清洗设备

时间: 2023-12-05 20:36:01 |   作者; 雷火竞猜官网首页

  离子铣是近年来发展较快的一种离子剥离技术。单一的离子铣并没有刻蚀物的化学反应发生，因为在其中使用了惰性气体如氨气。这是一个纯粹的机械过程，有时将其称为类似喷砂的微机械过程，刻蚀过程的物理特性完全和溅射类似。离子铣和高压等离子体相比有两个重要的先进性、定向性和实用性。刻蚀的定向性是由于离子束中的离子是通过一个强垂直电场来加速的，反应室的压力很低故原子间的碰撞是不可能的，结果当原子碰撞半导体材料表面时原子速度是近乎完全垂直的。对所有材料都可做到各向异性刻蚀，因为它是非化学性的。离子铣的第二个优点是它可拿来刻蚀包括化合物和合金的许多种原料。靶的刻蚀速率因为材料不同而造成的变化不超过3倍，因此离子铣大范围的应用于制作YBaCuO、InAl-GaAs及其他三元物和四元物的系统中。

  亚微米聚焦离子束微细加工包括物理溅射刻蚀(简称溅射刻蚀)、化学增强刻蚀、淀积、注入等方面。其中最容易实现的是物理溅射刻蚀，它可应用于光刻模板的修理、多层电路的剖面观察、集成光电子器件中光学元件的微细加工。自从聚焦离子束首次用于制作微细结构以来，它已发展成为半导体制作技术中的一个可靠工具。综上所述，干法刻蚀是太阳电池制作的步骤中用到的基本工艺过程之一，利用干法刻蚀可去除不需要的材料层或者形成台阶，且具有各向异性刻蚀、刻蚀速率高、选择性好等优点。

  通过前面的介绍，对刻蚀的基础原理应该有了初步的认识，下面将介绍两种典型的刻蚀清理洗涤设施，并对其使用方法和使用中的需要注意的几点进行简单介绍。

  ICP高密度等离子体刻蚀机是一种刻蚀速率高、加工精度高、损伤小的新一代先进刻蚀机。它是“九五”国家重点科技攻关项目“高密度等离子体刻蚀技术的研究”的成果。它由一组大功率的射频激励电源通过感应耦合在反应室内产生高密度等离子体，然后由另一组功率较小的偏压电源引导离子垂直于被刻蚀物体运动，进而达到各向异性和高速低损伤刻蚀的目的。

  该机采用分子泵机组抽真空，能避免油沾污、在低气压下刻蚀，从而获得深亚微米图形、减少片子表面的聚合物淀积。该机为实验室用机型，适用于科研和小规模生产。用F基气体，可刻蚀Si、Poly-Si、SiC、Si3N4、SiO2、W、WSi、Mo、MoSi、Ta和TaSi等。用O2气还可去胶。

  图5.4所示为ICP高密度等离子体刻蚀机的光伏设备工作原理示意图。刻蚀气体在基片的上方被引入等离子体源腔室，其流量由流量控制阀来控制，控制阀可以自动快速地调节气体流量。设备配有通过自动匹配网络控制的两套独立的射频电源，其第一套射频电源通过电感耦合的方式使刻蚀气体辉光放电，产生高密度的等离子体(Ar等离子体密度>

  10-11个/cm3)，在第二套射频电源作用下产生对基片的定向物理溅射轰击。两套电源可以独立自动控制，所以等离子体密度和轰击离子的能量可以单独调控。刻蚀腔壁上装配有永久磁铁，磁铁产生的磁场使等离子体在腔室侧壁上的损耗降低，并且变得更均匀稳定。高效率的涡轮分子泵和前级泵可以迅速地把废气和挥发性刻蚀产物抽走，保持腔室内所需要的低工作气压。工作气压在气体流量一定的情况下，能够最终靠一个抽速控制阀，在一些范围内进行调节。基片温控系统能对基片的温度来控制，满足多种基片温度下刻蚀的需要，另一套温控系统能对腔室的侧壁温度来控制。基片和等离子体源的距离可以在一些范围内调节。双腔室的结构和自动送片装置使得反应刻蚀腔室不直接暴露在大气压下，避免了水汽等有害化学气体进入刻蚀腔。

  ICP刻蚀设备用分立的射频电源控制等离子体密度和离子轰击能量，为优化刻蚀工艺参数创造了条件;高效率的电感耦合等离子体产生模式能够得到高密度的活性粒子，为得到高刻蚀速率奠定了基础。设备能在低气压下维持稳定的辉光放电，这保证了离子轰击的方向性和刻蚀的均匀性，这些对于大面积亚微米陡直刻蚀十分有利。通过自动匹配网络调控射频电源和对抽速以及流量的自动控制，能轻松实现刻蚀过程的自动化控制。

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  盛雄激光90W绿光皮秒BC电池大光斑刻蚀设备重磅发布随市场需求的发展，2020年国家关于“碳达峰”“碳中和”一系列要求提出后，太阳能光伏迎来了历史机遇期，光伏PERC电池大扩产，激光设备需求爆发式的增长。国家十四五规划中提出全力发展光伏、锂电等清洁能源，激光加工技术被大范围的应用于已有PERC电池

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  1.1常规刻蚀酸抛设备使用HF/HNO3混合溶液，要达到PERC电池的要求的0.3g以上的减重，平整度抛光度才能满足规定的要求，药耗量增加，成本增加2-3倍。1.2高浓度的含氮、含氟元素排放给废污水处理造成极大地负担，光伏电池制造公司环保压力日益增大，使用碱刻蚀抛光是未来的一种趋势。1.3采用无机碱（KOH/NaOH）在

  刻蚀目的由于在扩散过程中，即使采用背靠背的单面扩散方式，硅片的所有表面（包括边缘）都将不可避免地扩散上磷。PN结的正面所收集到的光生电子会沿着边缘扩散有磷的区域流到PN结的背面，而造成短路，此短路通道等效于降低并联电阻。（来源：微信公众号“摩尔光伏”）经过刻蚀工序，硅片边缘带有的磷将

  扩散过后的下一个工序是刻蚀，由于扩散采用背靠背扩散，硅片的边缘没有遮挡也被扩散上磷（边缘导通状态），太阳能电池PN结的正面所收集到的光生电子会沿着边缘扩散有磷的区域流到PN结的背面，而造成短路，太阳能电池片会因此失效。同时此短路通道等效于降低并联电阻。另外由于在扩散过程中氧的通入，硅

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  成功的制造工艺激励生产商增加订单Schmid集团的选择性发射极技术通过自身出色的运作情况证明其为市场上最有效的工艺技术。在竞争更高效率的战争中，更多的电池生产商依赖于湿化学工艺；由Schmid湿法机器订单慢慢的变多可见一斑。无论是扩展生产线还是升级现有生产线，Schmid的选择性发射极技术继续其成功之道。Schmid选择性发射极刻蚀机最新订单是八月中旬，来自一家中国的主要生产商。升级现有的生产线，选择工艺技术首要考虑的是此项技术能否取得效益。Schmid的湿化学工艺以最小的成本为客户提高明显地竞争优势。以

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