Gravurare
1) Accesați BSG
Napolitanele de siliciu sunt spălate într-o mașină de curățat lanț prin plutire pe apă (cu partea din spate în contact cu soluția acidă) pentru a îndepărta BSG din spate. Componenta principală a soluției de acid este 24,5% HF, iar ecuația principală a reacției chimice include:
HF SiO2→SiF4+H2O
SiF4+HF→H2SiF6
După spălare cu apă și uscare cu un cuțit de vânt, intră în procesul următor. Echipamentul mașinii de curățare BSG este un dispozitiv semi-etanș care include un rezervor de acid, un rezervor de curățare cu apă pură și un sistem de tiraj indus pentru a crea un mediu de micropresiune negativă în interiorul echipamentului și pentru a colecta gaze volatile.
Principala poluare din acest proces include gazele reziduale acide (G4) care conțin HF, care sunt colectate prin conducte și trimise la turnul de epurare a gazelor reziduale acide pentru tratare. Ape uzate acide de mare concentrație care conțin acid fluorhidric (W10) și ape uzate de curățare acide generale (W11).
2) Gravura pe spate
Pentru a îmbunătăți reflectivitatea părții din spate a plachetei de siliciu, partea din spate a plachetei de siliciu este lustruită cu alcali și agent de lustruire.
Secțiunea de lustruire alcalină (6 linii) include module precum precurățare, spălare cu apă, lustruire alcalină * 2, curățare cu peroxid de hidrogen (rezervat), micro catifea (rezervat), curățare cu apă pură, post curățare, curățare cu apă pură, spălare acidă * 2, spălare cu apă pură după spălarea cu acid, tragere lentă înainte de deshidratare, uscare * 5 etc. Întregul proces de gravare pe spate este efectuat automat, folosind un braț de transfer pentru trimiteți napolitanele de siliciu precurățate în zona de alimentare a mașinii de lustruit alcalin. Placile de siliciu trec prin diferite rezervoare de coroziune și curățare în mașina de lustruit alcalină închisă automată prin role. Echipamentul controlează automat completarea cu acid, soluție alcalină și apă pură în fiecare modul. Soluția acidă și alcalină din rezervor sunt pompate prin conducte, iar apele uzate din rezervor sunt evacuate în mod regulat.
3) Pre curățare
După procesare, placheta de siliciu intră în rezervorul de curățare pentru a îndepărta materia organică reziduală și pentru a asigura curățenia suprafeței plachetei de siliciu, îmbunătățind astfel eficiența conversiei bateriei într-o anumită măsură. Scufundați plachetele de siliciu încărcate în precurățare, adăugați apă pură în rezervor și adăugați o cantitate adecvată de soluție de NaOH sau soluție de curățare (concentrația de NaOH este de așteptat să fie de {{0}},39%, concentrația de H2O2 este se așteaptă să fie de 0,61%) conform raportului pentru curățarea la temperatură înaltă (60 de grade). Efectuați curățarea cu apă pură după curățare prealabilă. Curățarea cu apă pură este o curățare completă prin imersie, efectuată la temperatura camerei timp de 100 de secunde.
4) Lustruire și spălare alcaline
Rezervorul alcalin de lustruire este echipat cu apă pură și se adaugă o cantitate adecvată de soluție de NaOH și aditivi de lustruire (soluția de NaOH este de aproximativ 1,6%, concentrația de agent de lustruire este de 0,97%). Apoi, suprafața din spate a plachetei de siliciu este lustruită la o temperatură de funcționare de 65 de grade. Spălați cu alcali înainte de clătire cu apă pură. Reacțiile chimice care apar în timpul procesului de aruncare alcaline sunt următoarele:
Si+2NaOH H2O=Na2SiO3+2H2↑
Temperatura de lucru a rezervorului de spălare alcalină este de 65 de grade, iar timpul de spălare alcalină este controlat să fie de 220 de secunde.
5) Post curățare și producție de micro catifea
Adăugați apă pură în rezervor și adăugați cantități adecvate de soluție de NaOH și peroxid de hidrogen (soluție de NaOH aproximativ {{0}},55%, concentrația de peroxid de hidrogen 0,25%) în funcție de raportul pentru curățarea la temperatura camerei. După curățare, efectuați curățarea cu apă pură.
Reacțiile chimice care apar în timpul procesului de micro catifea sunt următoarele:
Si+2NaOH H2O=Na2SiO3+2H2↑
6) Spalare cu acid
După curățare ulterioară, pentru curățarea de înaltă puritate trebuie utilizată o soluție acidă diluată ({{0}},9% HCI și 0,23% HF). Funcția HCl este de a neutraliza NaOH rezidual, în timp ce funcția HF este de a îndepărta stratul de oxid de pe suprafața plachetei de siliciu, făcându-l mai hidrofob și formând complexul de siliciu H2SiF6. Prin complexarea cu ioni metalici, ionii metalici sunt desprinși de pe suprafața plachetei de siliciu, reducând conținutul de ioni metalici și pregătindu-se pentru legarea prin difuzie. Curățați cu apă pură după spălarea cu acid.
Reacțiile chimice care apar în timpul procesului de decapare sunt următoarele:
HCI+NaOH=NaCl+H2O
SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O
Temperatura de lucru a rezervorului de decapare este la temperatura camerei, iar timpul de decapare este controlat la 100 de secunde.
7) Uscarea
Transferați napolitana de siliciu cristalin predeshidratat lent trasă într-un rezervor de uscare și suflați aer cald la 90 de grade în sus și în jos pe napolitana pentru uscare, folosind încălzirea electrică.
În procesul de gravare din spate menționat mai sus, procesele de precurățare, lustruire alcalină și post curățare generează ape uzate alcaline cu concentrație mare care conțin hidroxid de sodiu (W12, W14, W16) și ape uzate alcaline de curățare generală (W13, W15, W17). Procesul de spălare cu acid generează ape uzate acide cu concentrație mare care conțin acid clorhidric și acid fluorhidric (W18) și ape uzate acide generale de curățare (W19, W20). Operația de mai sus este efectuată într-o mașină închisă de aruncat alcalii. Procesul de spălare cu acid se va volatiliza și va produce gaz rezidual acid (G5) care conține HCl și HF, care vor fi colectate prin conducte și trimise la turnul de spălare a gazelor reziduale acide pentru tratare.
Dopajul in situ al depunerii POPAID
Procesul POPAID este o tehnică cheie pentru pregătirea acoperirilor plăcilor prin integrarea straturilor de oxid de tunel și straturi de siliciu cristalin dopat.
În primul rând, placheta de siliciu intră în camera de încărcare în condiții atmosferice, este transportată în camera de preîncălzire de 300 grade și apoi intră în camera de proces PO. În acest moment, O2 este transportat către blocul de separare a gazelor prin trahee și este activat de sursa de alimentare RF pentru a ioniza. Ionii se oxidează pe suprafața plachetei de siliciu, formând un strat de oxid tunel; Apoi placheta de siliciu trece printr-o cameră de tranziție și tampon și este transferată în camera plătită. Sursa plătită depune o anumită grosime de siliciu amorf pe spatele substratului, iar gazul PH3 este introdus în timpul procesului de depunere. Fosfina gazoasă intră în mașină și este excitată într-o stare de ioni de fosfor cu frecvența radio de înaltă tensiune de 10 kev și 0,5-2kev. Între sursa de ioni și pământ se adaugă o tensiune înaltă de curent continuu, astfel încât ionii de fosfor să obțină energie prin câmpul electric de înaltă tensiune. Lățimea fasciculului este de 420 mm, iar apoi placa de siliciu este transferată în partea de jos a fasciculului. În timpul procesului în care atomii sursei plătite zboară către substrat, aceștia poartă ioni P sau reacţionează cu ionii P pentru a obține dopajul in situ cu fosfor.
Ecuația principală a reacției este: PO+PAID＝POPAID
Oxidarea plasmatică (PO): SiH4+O2 → SiO2
Dopaj in situ asistat cu plasmă (PĂTIT): Si (sursă)+PH3 → n-Si
După ce reacția este finalizată, azotul este suflat și ionul este injectat în adsorbantul autonom, cu o eficiență de tratament de până la 100%. Concentrația de fosfină înainte de intrarea în turnul de adsorbție este de 179,05 ppm și nu este detectat niciun PH3 după adsorbție. Acest proiect intenționează să conecteze aceste gaze de evacuare la turnul de gaze reziduale DA003 pentru tratare și apoi să le descarce. În același timp, întreprinderea plănuiește să instaleze o alarmă automată pentru scurgeri de fosfor cu o limită de detecție de 0,1 mg/m3.
Analiza proceselor de producere a poluării: Principalele procese de poluare din acest proces sunt Ar, PH3 și N2 introduse în timpul procesului, care sunt colectate prin conducte dedicate și trimise la turnul de epurare a gazelor reziduale acide pentru tratare.