太陽(yáng)能電池?cái)U(kuò)散工藝Tempress工藝指導(dǎo)書(shū)

Tempress擴(kuò)散工藝操作規(guī)程

序言為更好地保證tempress擴(kuò)散爐的生產(chǎn)正常進(jìn)行，穩(wěn)定生產(chǎn)工藝，提高擴(kuò)散工序產(chǎn)品質(zhì)量，深入保證電池產(chǎn)品性能，特制定本作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，以使操作人員的工藝操作有章可循，規(guī)范統(tǒng)一，同步，還為新員工的上崗培訓(xùn)提供教材參照。

目錄一、工藝目的二、使用范圍三、責(zé)任四、設(shè)備及工具五、材料與工藝氣體六、工藝描述1、工藝原理2、工藝方案七、工藝準(zhǔn)備1、工藝潔凈準(zhǔn)備2、設(shè)備準(zhǔn)備八、工藝操作1、手工裝片2、機(jī)械手裝片3、工藝循環(huán)4.源瓶更換檢查九、注意事項(xiàng)十、測(cè)試及檢查十一、擴(kuò)散工序不和格硅片產(chǎn)生原因及對(duì)應(yīng)防止措施附1、四探針測(cè)試儀操作規(guī)程附2、WT-（少子壽命測(cè)試）操作規(guī)程

擴(kuò)散工序工藝操作規(guī)程一、工藝目的：在制絨后合格的P型硅片表面擴(kuò)散一定量的磷（P）原子，從而在硅片表面形成結(jié)深為0.3-0.5μm的P－N結(jié)。二、合用范圍：合用于電池車間Tempress擴(kuò)散爐。三、責(zé)任本工藝作業(yè)指導(dǎo)書(shū)由工藝工程師負(fù)責(zé)制定、修改、解釋。四、設(shè)備及工具：Tenpress擴(kuò)散爐、四探針測(cè)試儀、石英舟、防熱手套、橡膠手套、口罩、少子壽命測(cè)試儀、R2D機(jī)械手。五、材料與工藝氣體：制絨后的多晶硅片，三氯氧磷，氮?dú)猓?0psi），氧氣（40psi），壓縮空氣（5kg/cm2），冷卻水（0.4MPa），源溫控制器溫度20±0.2℃。(psi為磅/平方英寸)六、工藝描述：1、工藝原理：三氯氧磷(POCL3)在高溫下（約860℃）與氧氣（O2）反應(yīng)生成五氧化二磷（P2O5），五氧化二磷（P2O5）深入與硅(Si)反應(yīng)生成二氧化硅（SiO2其反應(yīng)方程為：4POCL3+3O2=2P2O5+6CL22P2O5+5Si=5SiO2+4P2、工藝方案：（1）、進(jìn)舟：將硅片用槳送進(jìn)擴(kuò)散爐爐管內(nèi)（2）、出槳：將硅片送到爐管內(nèi)后槳退出爐管（3）、升溫：將爐管溫度升到設(shè)定溫度（4）、穩(wěn)定：將爐管溫度穩(wěn)定在一種穩(wěn)定值（5）、氧化：在硅片表面生成一層二氧化硅，起到凈化表面的作用（6）、淀積：在硅片表面淀積一定量的P原子（7）、推進(jìn)：通過(guò)控制溫度將淀積在硅片表面的P原子推進(jìn)到硅片內(nèi)部，形成預(yù)定深度的結(jié)深。（8）、降溫（9）、進(jìn)槳：（10）、出舟：七、工藝準(zhǔn)備：1、工藝潔凈管理任何人進(jìn)入擴(kuò)散間前必須穿戴凈化服，戴好口罩，戴好橡膠手套；擴(kuò)散間應(yīng)保持正壓，嚴(yán)禁隨便啟動(dòng)門(mén)窗，以保持室內(nèi)潔凈度。

2、設(shè)備準(zhǔn)備工作前先確認(rèn)設(shè)備與否正常運(yùn)行；工藝方案與否對(duì)的、工藝溫度和工藝壓力與否正常；檢查冷卻水壓力、特氣壓力及流量與否正常；確認(rèn)源溫控制器溫度與否正常、源瓶液位與否正常和源瓶進(jìn)、出口閥門(mén)與否正常打開(kāi)。八、工藝操作：1、機(jī)械手裝片擴(kuò)后硅片卸載后，操作人員必須分清擴(kuò)后硅片的制絨面（源面）與非制絨面，使制絨面方向統(tǒng)歷來(lái)片盒帶傳感器的一面放置。2、工藝循環(huán)點(diǎn)擊開(kāi)始按鈕，設(shè)備自動(dòng)進(jìn)舟，按照設(shè)定工藝方案進(jìn)行工藝循環(huán)，直至全過(guò)程結(jié)束。在工藝運(yùn)行過(guò)程中不得跳步，如碰到特殊狀況需要跳步，則必須分步進(jìn)行，一次只能跳一步。3、源瓶更換檢查每個(gè)班組在接班后需要檢查源瓶?jī)?nèi)的源液與否足夠，假如源液面高于源瓶的進(jìn)氣管下口局限性5毫米時(shí)（源瓶水平放置）必須更換源瓶。更換源瓶須專人負(fù)責(zé)，嚴(yán)格執(zhí)行源瓶操作規(guī)程，未通過(guò)嚴(yán)格培訓(xùn)者不能更換，在更換時(shí)必須有兩個(gè)人同步在場(chǎng)，更換結(jié)束后要認(rèn)真填寫(xiě)更換記錄。九、注意事項(xiàng)

1、石英舟架的最前端距離槳前端的距離應(yīng)當(dāng)為5cm，這樣即可保證石英舟架在放入到石英管內(nèi)后的位置恰好在5個(gè)溫區(qū)的正中間。

2、石英舟及其他石英器件與否有破損，假如有破損要停止使用，更換新的。

3、直線軌道上假如出現(xiàn)滴落的殘液要立即擦拭，防止腐蝕軌道及導(dǎo)軌滑塊。

4、每管關(guān)好爐門(mén)開(kāi)始工藝時(shí)應(yīng)檢查石英門(mén)與石英管口與否還留有縫隙，如有密封不嚴(yán)，需調(diào)整限位開(kāi)關(guān)以及石英門(mén)。

5、在工藝運(yùn)行過(guò)程中假如出現(xiàn)多種報(bào)警，如多種氣體流量、爐體溫度、源溫溫度，要立即告知有關(guān)技術(shù)人員，以便作出妥善的處理。6、當(dāng)擴(kuò)散爐因故斷電后，在重新生產(chǎn)之前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行校溫，Tempress擴(kuò)散爐有自動(dòng)校溫功能，選擇對(duì)的的校溫程序即可。7.無(wú)技術(shù)人員許可，嚴(yán)禁任何人更改工藝參數(shù)；更改工藝參數(shù)后必須要認(rèn)真填寫(xiě)各工藝更改記錄及更改后效果。十、測(cè)試及檢查

1、擴(kuò)散結(jié)束后，對(duì)硅片進(jìn)行抽測(cè)，以檢查擴(kuò)散狀況與否符合規(guī)定，規(guī)定每個(gè)班組每個(gè)爐管至少測(cè)量1次。2、待硅片冷卻后方可進(jìn)行抽取測(cè)量，從source區(qū)到load區(qū)次序均勻取出5片。3、使用四探針測(cè)試儀對(duì)硅片的源面進(jìn)行方塊電阻測(cè)量，其測(cè)量原則如下圖所示。把數(shù)據(jù)按爐管進(jìn)行匯總填入Excel表格（包括測(cè)量日期、硅錠號(hào)、隨工單號(hào)、測(cè)量溫度等）。1234567894、方塊電阻的平均值目的范圍控制在58±4Ω/sq，平均值合格范圍為50-66Ω/sq，單點(diǎn)范圍應(yīng)當(dāng)在44-80Ω/sq之間，在所有45個(gè)點(diǎn)中容許有不多于2個(gè)點(diǎn)超過(guò)此范圍，假如有多于2個(gè)點(diǎn)超過(guò)此范圍應(yīng)當(dāng)立即告知當(dāng)班技術(shù)員進(jìn)行處理。將電阻的平均值填到隨工單上。一般狀況下，假如電阻過(guò)大，應(yīng)檢查爐口與否密封，源液與否足夠，工藝條件與否正常。

十一、附表1擴(kuò)散工序不合格硅片產(chǎn)生原因及對(duì)應(yīng)防止措施缺陷類別缺陷也許產(chǎn)生的原因?qū)?yīng)防止和處理措施擴(kuò)后片Source區(qū)電阻低，Load區(qū)電阻高1.爐門(mén)密封或關(guān)閉不嚴(yán)2.廢氣排風(fēng)壓力過(guò)大3.假片較少1.檢查爐門(mén)密封和關(guān)閉狀況，并進(jìn)行調(diào)整2.合適減小排風(fēng)壓力3.增長(zhǎng)部分假片擴(kuò)后片Source區(qū)電阻均勻性好，Load區(qū)電阻均勻性差1.爐門(mén)密封或關(guān)閉不嚴(yán)2.廢氣排風(fēng)壓力過(guò)大3.假片較少1.檢查爐門(mén)密封和關(guān)閉狀況，并進(jìn)行調(diào)整2.合適減小排風(fēng)壓力3.增長(zhǎng)部分假片整體均勻性較差1.三氯氧磷流量小(小N2流量小)2.廢氣排風(fēng)壓力過(guò)大3.Deposition階段溫度過(guò)高1.增長(zhǎng)三氯氧磷流量(小N2流量)2.合適減小排風(fēng)壓力3.減少Deposition階段溫度擴(kuò)后片電阻上低下高1.舟被污染2.片源質(zhì)量較差3.硅片在爐管內(nèi)位置偏高4.漿比爐管和硅片溫度低1.清潔舟2.使用優(yōu)等硅片3.減少硅片在爐管內(nèi)位置4.升溫后延長(zhǎng)穩(wěn)定期間擴(kuò)后片電阻中間高，邊緣低同上同上均勻性不持續(xù)1.爐管和舟使用前未作飽和2.假片被污染3.片源質(zhì)量差4.石英舟沾污5.氣體流量低1.重新做飽和2.更換新假片3.使用優(yōu)質(zhì)片4.清潔石英舟5.合適增長(zhǎng)N2和O2流量電阻均值偏高1.Deposition階段溫度低2.Deposition階段時(shí)間短3.Drivein階段溫度低4.Drivein階段時(shí)間短1.合適提高Deposition階段溫度2.合適延長(zhǎng)Deposition階段時(shí)間3.合適提高Drivein階段溫度4.合適延長(zhǎng)Drivein階段時(shí)間電阻均值偏低1.Deposition階段溫度高2.Deposition階段時(shí)間長(zhǎng)3.Drivein階段溫度高4.Drivein階段時(shí)間長(zhǎng)1.合適減少Deposition階段溫度2.合適縮短Deposition階段時(shí)間3.合適減少Drivein階段溫度4.合適縮短Drivein階段時(shí)間擴(kuò)后帶手印硅片1.原硅片帶手印2.制絨工序裝卸、載手污染3.擴(kuò)散工序擴(kuò)前裝載手污染1.告知硅片車間查找原因2.帶隔板取放硅片3.保持手套潔凈干燥，盡量減少硅片上下表面的手接觸擴(kuò)后小斑點(diǎn)硅片1.制絨堿槽液位低2.制絨堿槽潤(rùn)洗壓力低3.制絨堿槽濾芯堵塞4.環(huán)境潔凈度不夠5.擴(kuò)前硅片寄存時(shí)間過(guò)長(zhǎng)6.制絨DI水壓力局限性7.制絨潤(rùn)洗槽堵塞8.原硅片帶油9.制絨風(fēng)刀壓縮空氣帶油1.按比例向堿槽補(bǔ)充堿液和水2.加大堿槽潤(rùn)洗壓力3.更換濾芯4.保持環(huán)境為正壓，減少揚(yáng)塵5.減少硅片擴(kuò)散前的寄存時(shí)間6.加大DI水壓力至工藝規(guī)定范圍7.疏通堵塞潤(rùn)洗槽8.告知硅片車間查找原因9.更換制絨壓縮空氣濾芯擴(kuò)后藍(lán)斑硅片1.硅片帶水、帶酸、帶堿1.制絨工序嚴(yán)格控制帶水、帶酸、帶堿硅片傳入擴(kuò)散工序；擴(kuò)散人員在裝載硅片前進(jìn)行嚴(yán)格檢查，防止帶水、帶酸液、帶堿液硅片裝載；防止擴(kuò)前硅片的人為污染

附1四探針測(cè)試儀操作規(guī)程一.目的使用四探針測(cè)試儀測(cè)量經(jīng)擴(kuò)散后的硅片表層方塊電阻值。二.合用范圍合用于FourDimensions企業(yè)的Model280型號(hào)的四探針測(cè)試儀三.設(shè)備重要性能及有關(guān)參數(shù)1.設(shè)備型號(hào)：，Model2802.設(shè)備構(gòu)成：A測(cè)試部分：此部分完畢測(cè)量過(guò)程，由探針；承測(cè)臺(tái)；手動(dòng)操作部分構(gòu)成，此部分可單獨(dú)完畢對(duì)硅片的測(cè)量。BPC機(jī)部分：此部分完畢數(shù)據(jù)的分析和輸出。四.運(yùn)行前的檢查重要檢查設(shè)備各部件與否正常，電腦與否可正常使用。注意要使用UPS電源對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，斷電后要關(guān)閉設(shè)備開(kāi)關(guān)，待電源正常后重新啟動(dòng)。五.設(shè)備操作1.啟動(dòng)軟件將測(cè)試儀控制器和PC的電源打開(kāi)，使用資源管理器或者直接雙擊桌面的圖標(biāo)，啟動(dòng)軟件。軟件打開(kāi)時(shí)會(huì)自動(dòng)進(jìn)入登陸顧客界面。通過(guò)輸入不一樣的顧客名和密碼，可以進(jìn)入不一樣的顧客權(quán)限。2.顧客主窗口主窗口分為四個(gè)單元；Utilities；Testing；Diagnostics；DataAnalysis3.樣品測(cè)試將樣片放在測(cè)試平臺(tái)上，點(diǎn)擊testing單元中出現(xiàn)如圖：然后選擇1.Makeanewsetofmeasurement發(fā)明一種新的測(cè)量過(guò)程。如圖：從這里選擇一種測(cè)量程序。一般生產(chǎn)過(guò)程中，使用9點(diǎn)測(cè)量，就是POINT9程序。此部編輯目前測(cè)試片ID這個(gè)ID值以便于測(cè)試后倒出測(cè)量成果，臨時(shí)規(guī)定為：時(shí)間班組爐管，例如080601A12.1就是-6點(diǎn)擊OK進(jìn)入測(cè)試界面就可以了，測(cè)試完第一片后，點(diǎn)擊------回到上圖界面，然后點(diǎn)擊UsePreviousID使用先前的ID值，進(jìn)行下一片的測(cè)量。4.操作注意事項(xiàng)被測(cè)片放于測(cè)試臺(tái)，蓋上蓋子，以使測(cè)試精確。六.設(shè)備維護(hù)1.每次使用完畢保持設(shè)備的整潔衛(wèi)生

附2WT-（少子壽命測(cè)試）操作規(guī)程一目的測(cè)量硅片的少子壽命及電阻率二合用范圍合用于similab企業(yè)的WT型號(hào)的橢偏儀硬件部分：1、依次接通DOS主機(jī)（上），windows主機(jī)（下）的電源。2、打開(kāi)真空泵。3、保證測(cè)試箱內(nèi)沒(méi)有待測(cè)樣品，關(guān)閉測(cè)試箱蓋。軟件部分：雙擊桌面快捷方式，進(jìn)入WT-軟件界面，窗體左下角的狀態(tài)欄顯示為“WS5.10OK”。在菜單欄選擇“Measure-Initialize”，對(duì)儀器進(jìn)行初始化。（注意：在每次重啟DOS機(jī)后都需要進(jìn)行一次初始化，否則儀器無(wú)法進(jìn)行測(cè)量。初始化完畢后“Initialize”變?yōu)椴豢蛇x）在菜單欄“Measure-Mode”或主窗體的工具欄，選擇測(cè)量模式為u-PCD。在菜單欄選擇“Measure-Loadsample”，并彈出對(duì)話框規(guī)定放置樣品。此時(shí)打開(kāi)測(cè)試箱蓋并將待測(cè)硅片平放在測(cè)試平臺(tái)上。點(diǎn)擊對(duì)話框的“OK”按鈕，儀器將自動(dòng)加載并對(duì)硅片掃描定位。在自動(dòng)定位完畢后，選擇“Measure-Autosetting”，儀器進(jìn)行自校正。選擇測(cè)量精度（如右圖中的Ｒaster）為４ｍｍ，隨即選擇“Measure-Map”，便可對(duì)硅片掃描作圖。選擇“File-Save”，保留測(cè)量成果到指定途徑。注意事項(xiàng)：1、在儀器進(jìn)行“初始化“、”自校正“等過(guò)程中不要進(jìn)行其他操作，以免導(dǎo)致死機(jī)。2、在加載硅片時(shí)，注意探頭不要與硅片接觸，以免損壞探頭。3、在”自校正“及作圖時(shí)一定要蓋上測(cè)試箱蓋，以保證測(cè)量數(shù)據(jù)的精確。4、使用完畢后，檢查測(cè)試箱內(nèi)衛(wèi)生狀況保證其潔凈整潔。設(shè)計(jì)文獻(xiàn)名稱Tempress工藝操作規(guī)程T-IS-021產(chǎn)品型號(hào)名稱156×156多晶絨面電池共4頁(yè)第1頁(yè)1、工藝目的：在清洗后的硅片表面擴(kuò)散一定量的磷（P）原子，從而在硅片表面形成一層結(jié)深為0.3-0.5μm的P－N結(jié)。2、合用范圍：合用于電池制造部Tempress擴(kuò)散爐。3、責(zé)任本工藝作業(yè)指導(dǎo)書(shū)由工藝工程師負(fù)責(zé)調(diào)試、修改、解釋。4、設(shè)備及工具：Tenpress擴(kuò)散爐、方塊電阻測(cè)試儀、石英舟、防熱手套、橡膠手套、口罩、少子壽命測(cè)試儀、R2D機(jī)械手，源溫控制器。5、材料與工藝氣體：制絨后的多晶硅片，三氯氧磷（POCL3），氮?dú)猓?0psi），氧氣（40psi），壓縮空氣（5kg/cm2），冷卻水（0.4MPa）。排風(fēng)壓力（10-15mmH2O）。6、工藝描述：1、工藝原理：三氯氧磷(POCL3)在高溫下與氧氣（O2）反應(yīng)生成五氧化二磷（P2O5），所產(chǎn)生的五氧化二磷（P2O5）深入與硅(Si)反應(yīng)生成二氧化硅（SiO2）和磷原子(P)。磷原子(P)在高溫下逐漸向硅片內(nèi)部擴(kuò)散，在硅片表層形成一定的濃度梯度，最終形成一定結(jié)深的P-N結(jié)。其反應(yīng)方程為：4POCL3+3O2=2P2O5+6CL22P2O5+5Si=5SiO2+4P資料來(lái)源編制校準(zhǔn)工藝提供部門(mén)審定標(biāo)識(shí)處數(shù)更改文獻(xiàn)號(hào)簽字日期日期設(shè)計(jì)文獻(xiàn)名稱Tempress工藝操作規(guī)程T-IS-021共4頁(yè)第2頁(yè)2、工藝方案：見(jiàn)附表27、工藝準(zhǔn)備：1、工藝潔凈管理進(jìn)入擴(kuò)散間必須穿戴凈化服，戴口罩，操作時(shí)戴潔凈的手套，并保持室內(nèi)正壓，嚴(yán)禁隨便啟動(dòng)門(mén)窗,以保持室內(nèi)潔凈度。

2、設(shè)備準(zhǔn)備確認(rèn)設(shè)備正常運(yùn)行,工藝溫度、冷卻水壓力、特氣壓力及流量正常.確認(rèn)源溫控制器溫度正常(20℃)、源瓶液面正常和源瓶進(jìn)、出口閥門(mén)打開(kāi)。3、原材料準(zhǔn)備檢查清洗腐蝕后的硅片,將合格硅片通過(guò)R2D機(jī)械手插入石英舟準(zhǔn)備生產(chǎn)。常見(jiàn)的不合格片包括崩邊、缺角、裂紋、鋸痕、斑點(diǎn)、斑痕等。8、工藝操作：1、R2D機(jī)械手裝片操作人員需帶上潔凈的橡膠手套，將載有合格硅片的載片舟裝載到R2D上，載片舟內(nèi)的硅片清洗制絨面應(yīng)向氣源方向（Tenpress擴(kuò)散爐方向），R2D機(jī)械手自動(dòng)裝片卸片。在石英舟的最前端與最終端應(yīng)當(dāng)有一定數(shù)量的擋風(fēng)片，前擋風(fēng)為12片，后擋風(fēng)為13片，假如由于碎片等原因?qū)е乱环N石英舟上局限性500片（單面擴(kuò)散），在插片時(shí)應(yīng)合適增長(zhǎng)擋風(fēng)片的數(shù)量以保證石英舟內(nèi)硅片擴(kuò)散的均勻。2、工藝循環(huán)點(diǎn)擊開(kāi)始按鈕,設(shè)備自動(dòng)進(jìn)舟,按照設(shè)定工藝程序進(jìn)行工藝循環(huán),直至全過(guò)程結(jié)束。在工藝運(yùn)行過(guò)程中不得跳步，如碰到特殊狀況需要跳步，則必須分步進(jìn)行，一次只能跳一步，在工藝運(yùn)行過(guò)程中需不停有人對(duì)工藝、設(shè)備狀況進(jìn)行巡查。3、R2D機(jī)械手取片當(dāng)硅片降溫后即可將之從石英舟內(nèi)取出，在取片的過(guò)程中應(yīng)注意與否有碎片、裂紋、蹦邊、缺角、表面不合格等不合格片，還要注意取片時(shí)與否夾帶片。必須將所有不合格硅片取出來(lái)單獨(dú)包裝，并記錄到隨工單上。設(shè)計(jì)文獻(xiàn)名稱Tempress工藝操作規(guī)程T-IS-021共4頁(yè)第3頁(yè)4、每個(gè)班組在接班后需要檢查源瓶?jī)?nèi)的源液與否足夠，假如源液面高于源瓶的進(jìn)氣管下口局限性5毫米時(shí)（源瓶水平放置）必須更換源瓶。更換源瓶須專人負(fù)責(zé)，嚴(yán)格執(zhí)行源瓶操作規(guī)程，未通過(guò)嚴(yán)格培訓(xùn)者不能更換，在更換時(shí)必須有兩個(gè)人同步在場(chǎng)，更換結(jié)束后要認(rèn)真填寫(xiě)更換記錄。9、注意事項(xiàng)

1、石英舟架的最前端距離槳前端的距離應(yīng)當(dāng)為5cm，這樣即可保證石英舟架在放入到石英管內(nèi)后的位置恰好在5個(gè)溫區(qū)的正中間。

2、石英舟及其他石英器件與否有破損，假如有破損要停止使用，更換新的。

3、直線軌道上假如出現(xiàn)滴落的殘液要立即擦拭，防止腐蝕軌道及導(dǎo)軌滑塊。

4、檢查石英門(mén)與石英管口與否還留有縫隙，如有密封不嚴(yán)，需調(diào)整限位開(kāi)關(guān)以及石英門(mén)。

5、在工藝運(yùn)行過(guò)程中假如出現(xiàn)多種報(bào)警，如多種氣體流量、