حکاکی کردن
1) به BSG بروید
ویفرهای سیلیکونی در یک ماشین تمیزکننده زنجیره ای با شناور کردن روی آب (در حالی که قسمت پشتی در تماس با محلول اسید است) شسته می شود تا BSG از قسمت پشتی پاک شود. جزء اصلی محلول اسید 24.5% HF است و معادله اصلی واکنش شیمیایی شامل:
HF+SiO2→SiF4+H2O
SiF4+HF→H2SiF6
پس از شستشو با آب و خشک شدن با چاقوی بادی وارد فرآیند بعدی می شود. تجهیزات ماشین تمیز کننده BSG یک دستگاه نیمه مهر و موم شده است که شامل یک مخزن اسید، یک مخزن تمیز کردن آب خالص و یک سیستم پیش نویس القایی برای ایجاد یک محیط فشار منفی میکرو در داخل تجهیزات و جمع آوری گازهای فرار است.
آلودگی اصلی در این فرآیند شامل گازهای پسماند اسیدی (G4) حاوی HF است که از طریق خطوط لوله جمع آوری شده و برای تصفیه به برج شستشوی گاز پسماند اسیدی فرستاده می شود. فاضلاب اسیدی با غلظت بالا حاوی اسید هیدروفلوئوریک (W10) و فاضلاب تمیز کننده اسیدی عمومی (W11).
2) حکاکی پشت
برای بهبود انعکاس پشت ویفر سیلیکونی، پشت ویفر سیلیکونی با ماده قلیایی و پولیش صیقل داده می شود.
بخش پولیش قلیایی (6 خط) شامل ماژول هایی مانند پیش تمیز کردن، شستشو با آب، پولیش قلیایی * 2، تمیز کردن پراکسید هیدروژن (رزرو شده)، مخمل میکرو (رزرو شده)، تمیز کردن آب خالص، تمیز کردن پست، تمیز کردن آب خالص، شستشوی اسیدی * 2، شستشو با آب خالص پس از شستشوی اسید، کشش آهسته قبل از کم آبی، خشک کردن * 5، و غیره. کل فرآیند حکاکی پشت به طور خودکار انجام می شود با استفاده از یک بازوی انتقال، ویفرهای سیلیکونی از قبل تمیز شده را به منطقه تغذیه دستگاه پولیش قلیایی ارسال کنید. ویفرهای سیلیکونی از مخازن مختلف خوردگی و تمیز کردن در دستگاه پولیش قلیایی بسته اتوماتیک از طریق غلتک ها عبور می کنند. این تجهیزات به طور خودکار پر کردن اسید، محلول قلیایی و آب خالص را در هر ماژول کنترل می کند. محلول اسید و قلیایی در مخزن از طریق خطوط لوله به داخل پمپ می شود و فاضلاب در مخزن به طور منظم تخلیه می شود.
3) قبل از تمیز کردن
پس از پردازش، ویفر سیلیکونی وارد مخزن تمیز کننده می شود تا مواد آلی باقیمانده را حذف کند و از تمیزی سطح ویفر سیلیکونی اطمینان حاصل کند و در نتیجه راندمان تبدیل باتری را تا حدی بهبود بخشد. ویفرهای سیلیکونی بارگذاری شده را در قبل از تمیز کردن غوطه ور کنید، آب خالص را به مخزن اضافه کنید و مقدار مناسب محلول NaOH یا محلول تمیز کننده اضافه کنید (غلظت NaOH انتظار می رود {{0}}.39٪، غلظت H2O2 باشد. انتظار می رود با توجه به نسبت تمیز کردن در دمای بالا (60 درجه) 0.61٪ باشد. تمیز کردن آب خالص را پس از تمیز کردن قبل انجام دهید. تمیز کردن آب خالص تماماً تمیز کردن غوطه وری سرریز است که در دمای اتاق به مدت 100 ثانیه انجام می شود.
4) پرداخت قلیایی و شستشو
مخزن پولیش قلیایی مجهز به آب خالص است و مقدار مناسبی از محلول NaOH و مواد افزودنی پولیش (محلول NaOH حدود 1.6٪، غلظت عامل پولیش 0.97%) اضافه می شود. سپس سطح پشتی ویفر سیلیکونی در دمای عملیاتی 65 درجه صیقل داده می شود. قبل از شستشو با آب خالص با مواد قلیایی بشویید. واکنش های شیمیایی که در طی فرآیند پرتاب قلیایی رخ می دهد به شرح زیر است:
Si{0}}NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
دمای کار مخزن شستشوی قلیایی 65 درجه است و زمان شستشوی قلیایی 220 ثانیه کنترل می شود.
5) پس از تمیز کردن و تولید میکرو مخملی
آب خالص را به مخزن اضافه کنید و مقدار مناسبی از محلول NaOH و پراکسید هیدروژن (محلول NaOH حدود {{0}}.55٪، غلظت پراکسید هیدروژن 0.25%) با توجه به نسبت تمیز کردن دمای اتاق اضافه کنید. پس از تمیز کردن، تمیز کردن آب خالص را انجام دهید.
واکنش های شیمیایی که در طی فرآیند میکرو مخملی رخ می دهد به شرح زیر است:
Si{0}}NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
6) اسید شویی
پس از تمیز کردن، باید از محلول اسید رقیق ({0}}.9% HCl و 0.23% HF) برای تمیز کردن با خلوص بالا استفاده شود. عملکرد HCl خنثی کردن NaOH باقیمانده است، در حالی که عملکرد HF حذف لایه اکسید روی سطح ویفر سیلیکونی است که آن را آبگریزتر می کند و کمپلکس سیلیکونی H2SiF6 را تشکیل می دهد. از طریق کمپلکس شدن با یونهای فلزی، یونهای فلزی از سطح ویفر سیلیکونی جدا میشوند و محتوای یون فلزی را کاهش میدهند و برای پیوند انتشار آماده میشوند. بعد از اسیدشویی با آب خالص تمیز کنید.
واکنش های شیمیایی که در طی فرآیند ترشی رخ می دهد به شرح زیر است:
HCl+NaOH=NaCl+H2O
SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O
دمای کار مخزن ترشی در دمای اتاق است و زمان ترشی 100 ثانیه کنترل می شود.
7) خشک کردن
ویفر سیلیکونی کریستالی که به آرامی کشیده شده است را به یک مخزن خشک کن منتقل کنید و با استفاده از گرمایش الکتریکی، هوای داغ را با دمای 90 درجه بالا و پایین بر روی ویفر برای خشک کردن باد دهید.
در فرآیند بک اچینگ فوق الذکر، فرآیندهای پیش تمیز کردن، پرداخت قلیایی و پس از تمیز کردن، فاضلاب قلیایی با غلظت بالا حاوی هیدروکسید سدیم (W12، W14، W16) و فاضلاب تمیز کننده قلیایی عمومی (W13، W15، W17) تولید می کنند. فرآیند شستشوی اسیدی، فاضلاب اسیدی با غلظت بالا حاوی اسید هیدروکلریک و اسید هیدروفلوئوریک (W18) و فاضلاب تمیز کننده اسیدی عمومی (W19، W20) تولید می کند. عملیات فوق در دستگاه پرتاب قلیایی بسته انجام می شود. فرآیند اسید شویی تبخیر شده و گاز پسماند اسیدی (G5) حاوی HCl و HF تولید می کند که از طریق خطوط لوله جمع آوری می شود و برای تصفیه به برج شستشوی گاز پسماند اسیدی ارسال می شود.
دوپینگ درجا رسوب POPAID
فرآیند POPAID یک تکنیک کلیدی برای تهیه پوشش های صفحه با ادغام لایه های اکسید تونل زنی و لایه های سیلیکون کریستالی دوپ شده است.
ابتدا ویفر سیلیکونی تحت شرایط جوی وارد محفظه بارگیری می شود، به محفظه پیش گرمایش 3{4}}0 درجه منتقل می شود و سپس وارد محفظه فرآیند PO می شود. در این زمان، O2 از طریق نای به بلوک جداسازی گاز منتقل می شود و توسط منبع تغذیه RF برای یونیزه شدن فعال می شود. یون ها روی سطح ویفر سیلیکونی اکسید می شوند و یک لایه اکسید تونل زنی را تشکیل می دهند. سپس ویفر سیلیکونی از یک محفظه انتقال و بافر عبور می کند و به محفظه پولی منتقل می شود. منبع پرداخت شده ضخامت خاصی از سیلیکون آمورف را در پشت بستر رسوب می کند و گاز PH3 در طول فرآیند رسوب گذاری وارد می شود. فسفین گازی وارد دستگاه می شود و با فرکانس رادیویی ولتاژ بالا 5-2kev به حالت یون فسفر 10kv و 0 برانگیخته می شود. یک جریان مستقیم ولتاژ بالا بین منبع یون و زمین اضافه می شود، به طوری که یون های فسفر از طریق میدان الکتریکی با ولتاژ بالا انرژی دریافت می کنند. عرض تیر 420 میلی متر است و سپس ویفر سیلیکونی به پایین تیر منتقل می شود. در طی فرآیند پرواز اتمهای منبع پولی به سمت بستر، یونهای فسفر را حمل میکنند یا با یونهای P واکنش میدهند تا به دوپینگ فسفر درجا دست یابند.
معادله واکنش اصلی این است: PO+PAID＝POPAID
اکسیداسیون پلاسما (PO): SiH4+O2 → SiO2
دوپینگ درجا با کمک پلاسما (PAID): Si (منبع)+PH3 → n-Si
پس از تکمیل واکنش، نیتروژن دمیده می شود و یون به جاذب خود حاوی، با راندمان تصفیه تا 100٪ تزریق می شود. غلظت فسفین قبل از ورود به برج جذب 179.05ppm است و هیچ PH3 پس از جذب تشخیص داده نمی شود. این پروژه قصد دارد این گاز خروجی را برای تصفیه به برج گاز پسماند DA003 متصل و سپس تخلیه کند. در همان زمان، این شرکت قصد دارد یک هشدار خودکار برای نشت فسفر با محدودیت تشخیص 0.1 میلی گرم بر متر مکعب نصب کند.
تجزیه و تحلیل فرآیندهای تولید آلودگی: فرآیندهای اصلی آلودگی در این فرآیند عبارتند از Ar، PH3 و N2 معرفی شده در طول فرآیند که توسط لوله های اختصاصی جمع آوری شده و برای تصفیه به برج شستشوی گازهای پسماند اسیدی ارسال می شوند.