扩散
扩散是为电池片制造心脏,是为电池片制造P-N结,POCl3是当前磷扩散用较多的选择。POCl3为液态磷源,液态磷源扩散具有生产效率较高、稳定性好、制得PN结均匀平整及扩散层表面良好等优点。
POCl3在大于600℃的条件下分解生成(PCl5)和(P2O5),PCl5对硅片表面有腐蚀作用,当有氧气O2存在时,PCl5会分解成P2O5且释放出,所以扩散通氮气的同时通入一定流量的氧气。P2O5在扩散温度下与硅反应,生成二氧化硅和磷原子,生成的P2O5淀积在硅片表面与硅继续反应生成SiO2和磷原子,并在硅片表面形成磷-硅玻璃(PSG),磷原子向硅中扩散,制得N型半导体。
大多数蓝宝石基板厂家为了追求稳定性,多采用日本的研磨机台以及原厂的多晶钻石液。但是随着成本压力的升高以及国内耗材水准的提升,目前国内的耗材产品已经可以替代原厂产品,并且显著降低成本。
说到多晶钻石液不妨多说两句,对于多晶钻石液的微粉部分,一般要求颗粒度要集中,形貌要规整,这样可以提供持久的切削力且表面刮伤比较均匀。国内可以生产多晶钻石微粉的厂家有北京国瑞升和四川久远,而国瑞升同时可以自己生产钻石液,因此在品质与成本上具有较大优势。美国的Diamond InnovaTIon近推出了“类多晶钻石” ,实际是对普通单晶钻石的一种改良,虽然比较坚固的结构能提供较高的切削力,但是同时也更容易造成较深的刮伤。
抛光:多晶钻石虽然造成的刮伤明显小于单晶钻石,但是仍然会在蓝宝石表面留下明显的刮伤,因此还会经过一道CMP抛光,去除所有的刮伤,留下的表面。CMP工艺原本是针对矽基板进行平坦化加工的一种工艺,现在对蓝宝石基板同样适用。经过CMP抛光工艺的蓝宝石基板在经过层层检测,达到合格准的产品就可以交给外延厂进行磊晶了。
芯片的背部减薄制程
1. Grinding制程:
对外延片以Lapping的方式虽然加工品质较好,但是移除率太低,也只能达到3um/min左右,如果全程使用Lapping的话,库存组件回收,加工就需耗时约2h,组件回收,时间成本过高。目前的解决方式是在Lapping之前加入Grinding的制程,通过钻石砂轮与减薄机的配合来达到快速减薄的目的。
2. Lapping制程
减薄之后再使用6um左右的多晶钻石液配合树脂铜盘,光伏组件回收,既能达到较高的移除率,又能修复Grinding制程留下的较深刮伤。一般来说切割过程中发生裂片都是由于Grinding制程中较深的刮伤没有去除,因此此时对钻石液的要求也比较高。
除了裂片之外,有些芯片厂家为了增加芯片的亮度,在Lapping的制程之后还会在外延片背面镀铜,电站拆卸组件回收,此时对Lapping之后的表面提出了更高的要求。虽然有些刮伤不会引起裂片,但是会影响背镀的效果。此时可以采用3um多晶钻石液或者更小的细微性来进行Lapping制程,以达到更好的表面品质。
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