《李碧容》擴(kuò)散車間的學(xué)習(xí)總結(jié)

學(xué)習(xí)總結(jié)尊敬的領(lǐng)導(dǎo)：從2011年2月25號匆忙的從福州來到霞浦以及晚上前往江西新余吉陽培訓(xùn)團(tuán)隊(duì)的車。經(jīng)過一段時間的理論學(xué)習(xí)和車間參觀，最后我選擇了擴(kuò)散車間，這個制造太陽能電池核心部分的車間。在這兩個來月里，了解了公司的發(fā)展歷史、企業(yè)文化、公司的組織結(jié)構(gòu)及配置及熟識了大部分的同事，通過專業(yè)培訓(xùn)人員細(xì)心講解、周邊朋友相互探討研究以及自身的努力，對硅片擴(kuò)散的原理、工藝流程、具體操作以及硅片異常的處理和防范有了比較全面的了解。在此將這個學(xué)習(xí)收獲歸納總結(jié)如下：1理論學(xué)習(xí)擴(kuò)散是硅片生產(chǎn)工藝流程的第二步驟，其原理就是三氯氧磷在高溫（大于600度）下分解生成五氯化磷和五氧化二磷，生成的五氧化二磷在擴(kuò)散溫度下與硅反應(yīng)，生成二氧化硅和磷原子（且要有足夠多的氧氣，因?yàn)槿魶]有外來的氧氣參與是不充分的，生成的五氯化磷是不易分解的，并對硅有腐蝕作用，破壞硅片的表面狀態(tài)，若有氧氣，五氯化磷會進(jìn)一步分解成五氧化二磷和氯氣）。化學(xué)方程式：5POCl===33PCl5+P2O5,4POCl3+3O2===2P2O5+6Cl2,2P2O5+5Si===5SiO2+4P.擴(kuò)散的目的就是制造PN結(jié)、吸雜和提高少子壽命，在新余吉陽這邊是通過磷擴(kuò)散來完成的，其制作太陽能電池的硅片是P型的。在有磷滲透的一面就形成了N型，沒有滲透的一面是P型。這樣就在硅片內(nèi)部形成了所要的PN結(jié)。擴(kuò)散內(nèi)部的流程：石英舟和爐管的清洗-石英舟和爐管飽和-爐管升溫-裝片-進(jìn)爐-升溫-通氧氣-穩(wěn)定-通源-吹氮排氣-出爐-檢驗(yàn)-卸片-轉(zhuǎn)下道工序。對各個步驟做了全面的了解:(1)對于清洗，開始時，先開O2,再開TCA；清洗結(jié)束后，先關(guān)TCA，再關(guān)O2。初次擴(kuò)散前，擴(kuò)散爐石英舟首先連接TCA裝置，當(dāng)爐溫升至設(shè)定溫度，以設(shè)定流量通TCA60分鐘清洗石英管。清洗結(jié)束后，將石英管連接擴(kuò)散源瓶，待擴(kuò)散。正常生產(chǎn)時，每周進(jìn)行兩次TCA清洗，時間30分鐘。(2)對于飽和，初次擴(kuò)散前或停產(chǎn)一段時間以后恢復(fù)生產(chǎn)時，需使石英管在950℃通源飽和1小時以上。如果不連續(xù)生產(chǎn),則每天正式生產(chǎn)前，須對石英管進(jìn)行飽和,即正式的擴(kuò)散工藝,把石英舟放入石英管,進(jìn)行一次擴(kuò)散。爐溫升至設(shè)定溫度時，以設(shè)定流量通小N2(攜源)和。2，使石英管飽和，20分鐘后，關(guān)閉小N2和O2。(3)對于升溫，打開大N2,調(diào)節(jié)氣體流量為18-20L/分鐘，然后開始使?fàn)t子升溫,升到880-900℃.裝片整個擴(kuò)散全過程中(從升溫到出爐)一直通大氮。(4)對于裝片，戴好防護(hù)口罩和干凈的塑料手套，將清洗甩干的硅片從傳遞窗口取出，放在潔凈臺上。用teflon夾子依次將硅片從硅片盒中取出，每槽兩片插入石英舟。(5)對于進(jìn)爐，用舟叉將裝滿硅片的石英舟放在碳化硅臂漿上，保證平穩(wěn)，由步進(jìn)電機(jī)緩緩?fù)迫霐U(kuò)散爐,進(jìn)爐的時間控制在5分鐘左右。(6)對于穩(wěn)定，穩(wěn)定爐管，大約12分鐘,使?fàn)t管內(nèi)達(dá)到充分飽和。(7)對于通氧氣，穩(wěn)定好后,打開氧氣，其流量調(diào)節(jié)為1.17L/分鐘，通氧氣時間大約為21分鐘。(8)對于通源(P0C13),通氧21分鐘后(保持通氧到擴(kuò)散結(jié)束),打開小氮，小氮是攜帶擴(kuò)散源的氣體,調(diào)節(jié)其流量為1.17L/分鐘，通小氮的時間為12分鐘。(9)對于吹氮排氣，通源12分鐘后,關(guān)閉氧氣和小氮,只通大氮,流量還是保持18-20L/分鐘。(10)對于出爐，一般為10min。(11)對于檢驗(yàn)，分為外觀檢驗(yàn)和方塊電阻的檢驗(yàn)。外觀檢驗(yàn)，色澤方面的要求是表面顏色均勻，無偏磷酸滴落；物理方面是對崩邊缺口等機(jī)械缺陷的控制；還有彎曲度的檢驗(yàn)。方塊電阻，每爐中取5片擴(kuò)散后的硅片，用四探針測試儀測量方塊電阻，記錄下測量數(shù)據(jù).擴(kuò)散方塊電阻控制在40-80Q/口之間，中心值60Q。同一爐擴(kuò)散方塊電阻不均勻度W20%，同一硅片擴(kuò)散方塊電阻不均勻度W10%。2實(shí)際操作學(xué)習(xí)3月20號，我終于正式和同班次的同事上下班，也開始了我人生中真正意義上的第一份工作。我被分配到C班并作為C班的組長，友好的同事，好學(xué)的同伴，令人愉悅的環(huán)境，都促使我去認(rèn)真學(xué)習(xí)并深深的喜歡上這份工作。以下是我在擴(kuò)散車間親身培訓(xùn)、學(xué)習(xí)和在旁觀看的實(shí)際操作總結(jié)：（1）下料區(qū)：必須要兩個人才能下料，不能一個人下料。而且擴(kuò)散車間的卸料員卸從制絨傳到擴(kuò)散車間的硅片時每次只能搬運(yùn)一籃（無論大小籃），要兩只手不能以只手去搬，以免花籃滑落摔碎硅片，手套或衣袖不得接觸硅片。（2）接下來是將倒好的硅片輕輕放在凈化臺上準(zhǔn)備插片。（3）最先開始擴(kuò)散班長安排我學(xué)習(xí)插片，看到車間里的老師插片不僅快而且基本無碎片，下定決心自己也要有那水平，她們插片時都是用鑷子輕輕將硅片從花籃中去出，順著石英舟的傾斜角度將硅片按從左往右的順序輕輕插進(jìn)石英舟的舟槽內(nèi)，要在硅片放好之后方可松開鑷子，以免硅片滑落與石英舟舟槽發(fā)生碰撞造成崩邊或碎片。插完一舟后，檢查有無插錯位的現(xiàn)象，在流程單上填好相關(guān)信息，記清楚硅片的數(shù)目及不良數(shù)，然后插第二舟，插完后將兩舟擺放在一起，填好相關(guān)信息通知操作員，準(zhǔn)備進(jìn)爐。（4）上舟：上舟時應(yīng)先檢查下硅片有無插錯位的現(xiàn)象，然后將一個舟叉輕輕差進(jìn)石英舟一端的舟孔內(nèi)，大約舟叉的三分之二或?qū)⒅鄄嫱耆暹M(jìn)去之后再將另一個舟叉插進(jìn)石英舟的另一端，之后將石英舟輕輕端起放在螺旋槳上，將舟放穩(wěn)后輕輕將舟叉拔出，拔舟叉時先用一個舟叉扶著石英舟，將另一個輕輕往外拔，然后用同樣的辦法去拔出另一個舟叉，若拔不出時可旋轉(zhuǎn)著舟叉將其輕輕拔出，切不可用力過大，導(dǎo)致石英套管破裂。（5）最后就是調(diào)節(jié)電腦來控制硅片的性能，電腦的登陸密碼都是123456，在狀態(tài)里要保證氮?dú)獾牧髁渴?5000進(jìn)舟的速度為300米每秒，在自動操作中選擇工藝配方。3操作過程中出現(xiàn)的問題及解決（1）我想最常出現(xiàn)的問題就是方塊電阻、極差的異常，因?yàn)橛绊懛綁K電阻的因素有：溫度、時間、小氮?dú)獾牧髁?、源瓶溫度、氧氣流量、以及其他的一些如設(shè)備密封性、硅片電阻率及表面潔凈狀況、源瓶內(nèi)三氯氧磷的多少、工藝配方是否選錯影響。所以方塊電阻不在規(guī)定范圍內(nèi)可從這幾方面考慮。工藝員告訴我方塊電阻和其他的參數(shù)基本是成正比的關(guān)系，比如：方塊電阻偏高，則調(diào)高溫度、加長推進(jìn)時間等。極差偏大時可以在擴(kuò)散的哪一步小氮和大氮的比例按1:20調(diào)，還是不行的話就在爐口加均流板。（2）有時候會出現(xiàn)滴源，滴源不是很嚴(yán)重，則將有滴源的硅片返工到制絨，其他正常流下去，若出現(xiàn)大量滴源現(xiàn)象查看歷史加工記錄，看爐子自上次清洗到該次加工所用的時間，是否要清洗石英管，避免兩爐內(nèi)的漿同時進(jìn)出爐。（3）也會有燒焦現(xiàn)象，可能的原因是制絨出來的片子酸沒洗干凈，制絨下來的硅片沒有烘干有水，滴源造成的燒焦，石英舟沒洗干凈或石英舟被污染，擴(kuò)散車間內(nèi)潮濕，是硅片表面受潮，片被污染，有手印，檢查是哪一方面造成的，然后按規(guī)范的步驟防止下次的錯誤。（4）片子發(fā)亮，可能是制絨處腐蝕過度，告知班長，讓其和隔壁的車間溝通。（5）最近這幾天一直存在著“網(wǎng)紋”和“花籃印”的現(xiàn)象，不過這是制絨那邊酸或其他方面的原因，目前這邊還是不能做到完全解決，希望我們霞浦以后能找到解決的方案。4工藝參數(shù)的研究硅片擴(kuò)散后性能的好壞，工藝配方起了絕對重要的影響，所以對工藝參數(shù)的研究是不可或缺的。當(dāng)然，每個地方因環(huán)境、設(shè)備的不同等因素，參數(shù)會在一定范圍之內(nèi)的改變，因此在新余某臺設(shè)備上的參數(shù)只是一個參考和研究方向，我們霞浦吉陽初期的調(diào)試過程中這些數(shù)據(jù)是非常好的基礎(chǔ)。因?yàn)橄氤蔀橐粋€技術(shù)型的人才，所以一直為此努力著。下面的參數(shù)實(shí)際上不能算是我的總結(jié)，但是這是一個好的學(xué)習(xí)的開始，我也從這些數(shù)據(jù)中學(xué)到很多的東西。（1）烘干工藝石英舟和石英管清洗之后要做烘干。步驟溫度（℃）大氮(sccm)各溫區(qū)溫度時間（s）

當(dāng)爐管第一次使用做擴(kuò)散工藝或石英爐管清洗之后做飽和工藝通源要四個小時左右，清洗后的石英舟在做完烘干后使用前也要做一次飽和工藝，通源時間大約要30分鐘，連續(xù)使用可以不要飽和。步驟溫度(℃)大氮(sccm)小氮(sccm)氧氣(sccm)時間(s)各溫區(qū)溫度進(jìn)舟80025000000升溫85025000010006000通源85025000100010000-144000降溫80040000010005000出舟80025000000(3)吸雜工藝吸雜的過程中雜質(zhì)的釋放和擴(kuò)散要求溫度不能過低，如果溫度過低則不利于雜質(zhì)的溶解和擴(kuò)散;而吸雜的驅(qū)動力-雜質(zhì)的分凝又要求溫度不能過高，如果溫度過高則不利于雜質(zhì)分凝到吸雜區(qū)域，這兩方面的因素共同作用導(dǎo)致恒溫吸雜有一個最佳的吸雜溫度。一般而言，對晶體硅材料(多晶硅和太陽電池級單晶硅)來說，在900℃附近的吸雜效果最好

(4)擴(kuò)散工藝各溫區(qū)的溫度還要根據(jù)方塊電阻的大小和爐管的特性來決定的。步驟設(shè)定溫度(℃)控溫方式大氮(sccm)小氮(sccm)氧氣(sccm)時間(s)進(jìn)舟800爐外單控20000-3000000480升溫840-855爐外單控20000-3000000600-900穩(wěn)定840-855級聯(lián)控溫20000-3000000氧化840-855級聯(lián)控溫20000-3000001000-2000600擴(kuò)散840-855級聯(lián)控溫20000-300001000-2000(1930)1000-2000(1300)1000-1500(1000)推進(jìn)840-855級聯(lián)控溫20000-3000001000-2000(1300)1000-2000(1000)降溫800爐外單控4000000300出舟800爐外單控20000-3000000480(5)參數(shù)控制指標(biāo)參數(shù)有關(guān)規(guī)定的范圍可以在電腦上的曲線上看出。工藝參數(shù)規(guī)格精度檢測手段源瓶恒溫槽20±0.5℃記錄源瓶溫度，1次/班恒溫區(qū)溫度±1℃記錄溫控表顯示溫度，1次/批；內(nèi)置熱電偶校準(zhǔn)恒溫區(qū)，1次/周；O2流量±200Sccm記錄O質(zhì)量流量計(jì)數(shù)值2大N流量2±500Sccm記錄大N2質(zhì)量流量計(jì)數(shù)值小N流量2±50Sccm記錄小N質(zhì)量流量計(jì)數(shù)值2尾氣管負(fù)壓40±20Pa記錄尾氣管壓力表數(shù)值，1次/小時；5我們要做的更好新余在管理、專業(yè)知識的培訓(xùn)以及車間的規(guī)范都是值得我們學(xué)習(xí)的，但還是有一些細(xì)節(jié)的東西沒有被小部分人注意，希望我們霞浦能吸收他們好的一面同時也能擯棄他們不好的方面。這是我在擴(kuò)散車間實(shí)習(xí)時覺得他們不足的地方我們要嚴(yán)格規(guī)范的，因?yàn)檫@些小細(xì)節(jié)在某個意義上是決定了硅片性能的好壞，擴(kuò)散車間是一個對潔凈度要求很高的車間，進(jìn)入潔凈室之前要走風(fēng)淋門，風(fēng)淋門不能長時間打開，更不能開著門里外的人交談。車間內(nèi)的人與人員密度不宜過大，在里面工作動作要輕，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，不允許跑跳、打鬧、做不必要的動作。在擴(kuò)散車間我覺得最不好的一個地方就是傳遞窗，在門上面貼著"嚴(yán)禁窗口對開"，可是好多人都視而不見，希望我們霞浦吉陽能做