太阳能硅片的刻蚀设备和制备系统技术方案

本发明专利技术提供了一种太阳能硅片的刻蚀设备和制备系统，刻蚀设备包括：传输组件；氧化组件，包括臭氧发生装置、气液混合装置和臭氧水反应槽；传输组件用于将太阳能硅片传送至臭氧水反应槽，使太阳能硅片的表面形成氧化膜；水膜组件，设置在氧化组件后方，用于在氧化膜的上表面形成水膜；刻蚀组件，设置在水膜组件后方，用于对太阳能硅片的下表面进行蚀刻；传输组件的传送方向为从前向后。本发明专利技术所提供的刻蚀设备采用了湿法柔性的方式给太阳能硅片的表面生成一层氧化膜，相比于相关技术中的热氧化设备而言，氧化设备成本低，且无需高温反应降低了能耗，同时缩短了氧化制程，进而提高了太阳能硅片的制备效率。

Etching equipment and preparation system of solar silicon wafer

【技术实现步骤摘要】
太阳能硅片的刻蚀设备和制备系统
本专利技术涉及太阳能硅片的刻蚀技术装置领域，具体而言，尤其涉及一种刻蚀设备和包括上述刻蚀设备的太阳能硅片的制备系统。
技术介绍
目前，在光伏激光SE和无机碱抛光的硅片制程中，经过激光SE制程后的硅片表面的氧化层会被严重的破坏，而这一层氧化层在做无机碱抛光是非常关键，氧化层受到严重破坏后无法保证硅片表面不被有机碱腐蚀，从而无法保证硅片的转换效率。目前常规的做法是硅片在经过激光SE制程后，通过热氧化，重新再硅片的表面生成一层氧化层，需要通过采用一个高温炉管设备完成，但该高温炉管设备存在成本高、能耗高的问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题至少之一，本专利技术的一个目的在于提供一种太阳能硅片的刻蚀设备。本专利技术的另一个目的在于提供一种上述刻蚀设备的太阳能硅片的制备系统。为了实现上述目的，本专利技术第一方面的技术方案提供了一种太阳能硅片的刻蚀设备，包括：传输组件，用于传送所述太阳能硅片；氧化组件，包括臭氧发生装置、气液混合装置和臭氧水反应槽；所述臭氧发生装置与所述气液混合装置相连接，所述气液混合装置与所述臭氧水反应槽相连接，所述传输组件用于将所述太阳能硅片传送至所述臭氧水反应槽，使所述太阳能硅片的表面形成氧化膜；水膜组件，设置在所述氧化组件后方，用于在所述氧化膜的上表面形成水膜；刻蚀组件，设置在所述水膜组件后方，用于对所述太阳能硅片的下表面进行蚀刻；其中，所述传输组件的传送方向为从前向后。具体而言，本技术方案中所提供的太阳能硅片的刻蚀设备包括传输组件和依次设置的氧化组件、水膜组件、刻蚀组件，通过传输组件承载待刻蚀的太阳能硅片，依次对太阳能硅片进行覆盖氧化膜、覆盖水膜、单面刻蚀的工艺步骤。氧化组件包括通过管道依次连接的臭氧发生装置、气液混合装置和臭氧水反应槽。臭氧发生装置能够产生臭氧气体，气液混合装置将臭氧气体和液体进行气液相混合后，形成溶有臭氧气体的液体，即臭氧水。臭氧水通过管道从气液混合装置进入臭氧水反应槽中，这样当传输组件带动太阳能硅片经过臭氧水反应槽的时候，臭氧水流经在太阳能硅片的四周，以使太阳能硅片浸没在臭氧水中，通过氧化形成氧化膜的方式修补该太阳能硅片的表面损伤，该损伤是在激光SE工艺步骤中产生的。并且由于臭氧的氧化性极强，能够很快在太阳能硅片的表面生成一层致密的氧化膜，这样处理之后能够完全满足单面刻蚀步骤中的无机碱抛光对于氧化膜的需求。这样，相对于相关技术中使用高温炉管设备进行氧化的方式而言，本专利技术所提供的氧化组件不需要进行高温反应，降低来能耗。臭氧发生装置、气液混合装置和臭氧水反应槽的组合相较于高温炉管成本低，同时不需要搭配高温炉管的自动化设备，进一步减少了成本。由于臭氧的氧化性极强，氧化膜的形成更加快速，有助于缩短太阳能硅片的制成，提高产能。另外臭氧发生装置、气液混合装置和臭氧水反应槽的组合结构简单、可集成单面刻蚀工艺段设备配合使用。此外，相关技术中使用高温炉管设备进行氧化的制程中会导致产生太阳能硅片翘边、隐裂的问题，增加制程中破片率，严重减低良品率，使用本专利技术所提供的氧化组件则相应减少了太阳能硅片的破片率，从而相应提高了良品率。水膜组件用于在已包覆有氧化膜的太阳能硅片的上表面上形成水膜，由于水膜的存在可以使的具有水膜的上表面在经过刻蚀组件的制成中不被刻蚀，刻蚀组件仅对没有水膜的下表面进行刻蚀从而减少具有水膜的上表面被刻蚀的可能性，从而提高刻蚀设备的使用可靠性。另外，通过之前的氧化组件形成的氧化膜可增加太阳能硅片的亲水性，使得进入刻蚀组件的太阳能硅片上的水膜不掉入刻蚀组件的刻蚀槽中稀释药液。刻蚀组件利用化学反应过程去除下表面的氧化膜，并对太阳能硅片的下表面进行抛光处理，由于可以与氧化组件集成，设备结构简单、成本低。同时传输组件包括链式结构，能够保证传送太阳能硅片的效率和稳定性，以减少太阳能硅片的上表面被腐蚀的可能性，从而减少破坏PN结，形成“刻蚀印”的概率；并通过传输组件使得太阳能硅片能够实现连续化生产。另外，本专利技术提供的上述技术方案中的刻蚀设备还可以具有如下附加技术特征：在上述技术方案中，所述臭氧水反应槽包括反应区和与所述反应区相邻的溢流区，所述溢流区用于收集溢出所述反应区的臭氧水，所述氧化组件包括臭氧水循环槽，所述溢流区和所述臭氧水循环槽之间设有至少一条排水管路，所述反应区和所述臭氧水循环槽之间设有至少一条进水管路，使得所述反应区、所述溢流区和所述臭氧水循环槽形成循环流路。在上述技术方案中，所述进水管路包括并联的第一进水管和第二进水管，所述第一进水管和所述第二进水管连接所述臭氧水循环槽的出口端；所述第一进水管上设置有所述气液混合装置和第一控制阀，所述第二进水管上设置有第二控制阀，所述第一控制阀和所述第二控制阀用于控制所述臭氧水反应槽内的臭氧浓度；所述氧化组件包括臭氧浓度传感器，所述臭氧浓度传感器设置于所述臭氧水循环槽与所述气液混合装置之间。在上述技术方案中，所述进水管路上设置有臭氧水提升泵和臭氧水调节阀，所述臭氧水提升泵设于所述臭氧水循环槽的出口端，用于将所述臭氧水循环槽内的臭氧水输送至所述反应区内，所述臭氧水调节阀设于所述反应区的进口端，用于控制所述反应区内的液面高度；和/或所述药液循环槽上设置有排液管和/或溢流管。在上述技术方案中，所述臭氧水反应槽上设置有槽盖，所述槽盖上设有抽风通道，所述抽风通道连接有臭氧破除器。在上述任一技术方案中，所述水膜组件包括滴液水膜装置和滴液槽，所述滴液槽位于所述传输组件的下方，所述滴液水膜装置位于所述传输组件上方，用于使经过所述滴液槽的所述太阳能硅片的上表面形成水膜；和/或传输组件包括传输滚轮，所述传输滚轮用于承载所述太阳能硅片。在上述任一技术方案中，所述刻蚀组件包括刻蚀槽，所述刻蚀槽位于所述传输组件下方，所述刻蚀槽包括反应槽和与反应槽相邻的溢流槽，所述反应槽用于设置药液以通过所述药液对所述太阳能硅片的下表面进行刻蚀，所述溢流槽用于收集溢出所述反应槽的药液。在上述技术方案中，所述刻蚀组件包括药液循环槽，所述药液循环槽与所述溢流槽之间设置有至少一条排药管路，所述药液循环槽与所述反应槽之间设置有至少一条进药管路，使得所述反应槽、所述溢流槽和所述药液循环槽形成环路。在上述技术方案中，所述进药管路上设置有提升泵和调节阀，所述提升泵设于所述药液循环槽的出口端，用于将所述药液循环槽内的药液输送至所述反应槽内，所述调节阀设于所述反应槽的进口端，用于控制所述反应槽内的液面高度，以限制所述药液没过所述太阳能硅片的上表面；和/或所述药液循环槽上设置有排液阀和/或溢流管。本专利技术第二方面的技术方案提供了一种太阳能硅片的制备系统，包括如第一方面技术方案中任一项所述的刻蚀设备。本专利技术第二方面的技术方案提供的太阳能硅片的制备系统，因包括第一方面技术方案中任一项所述的刻蚀设备，因而具有上述任一技术方案所具有的一切有益效果，在此不再赘述。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能硅片的刻蚀设备，其特征在于，包括：/n传输组件，用于传送所述太阳能硅片；/n氧化组件，包括臭氧发生装置、气液混合装置和臭氧水反应槽；所述臭氧发生装置与所述气液混合装置相连接，所述气液混合装置与所述臭氧水反应槽相连接，所述传输组件用于将所述太阳能硅片传送至所述臭氧水反应槽，使所述太阳能硅片的表面形成氧化膜；/n水膜组件，设置在所述氧化组件后方，用于在所述氧化膜的上表面形成水膜；/n刻蚀组件，设置在所述水膜组件后方，用于对所述太阳能硅片的下表面进行蚀刻；/n其中，所述传输组件的传送方向为从前向后。/n

【技术特征摘要】
1.一种太阳能硅片的刻蚀设备，其特征在于，包括：
传输组件，用于传送所述太阳能硅片；
氧化组件，包括臭氧发生装置、气液混合装置和臭氧水反应槽；所述臭氧发生装置与所述气液混合装置相连接，所述气液混合装置与所述臭氧水反应槽相连接，所述传输组件用于将所述太阳能硅片传送至所述臭氧水反应槽，使所述太阳能硅片的表面形成氧化膜；
水膜组件，设置在所述氧化组件后方，用于在所述氧化膜的上表面形成水膜；
刻蚀组件，设置在所述水膜组件后方，用于对所述太阳能硅片的下表面进行蚀刻；
其中，所述传输组件的传送方向为从前向后。


2.根据权利要求1所述的刻蚀设备，其特征在于，
所述臭氧水反应槽包括反应区和与所述反应区相邻的溢流区，所述溢流区用于收集溢出所述反应区的臭氧水，所述氧化组件包括臭氧水循环槽，所述溢流区和所述臭氧水循环槽之间设有至少一条排水管路，所述反应区和所述臭氧水循环槽之间设有至少一条进水管路，使得所述反应区、所述溢流区和所述臭氧水循环槽形成循环流路。


3.根据权利要求2所述的刻蚀设备，其特征在于，
所述进水管路包括并联的第一进水管和第二进水管，所述第一进水管和所述第二进水管连接所述臭氧水循环槽的出口端；所述第一进水管上设置有所述气液混合装置和第一控制阀，所述第二进水管上设置有第二控制阀，所述第一控制阀和所述第二控制阀用于控制所述臭氧水反应槽内的臭氧浓度；和/或
所述氧化组件包括臭氧浓度传感器，所述臭氧浓度传感器设置于所述臭氧水循环槽与所述气液混合装置之间。


4.根据权利要求2所述的刻蚀设备，其特征在于，
所述进水管路上设置有臭氧水提升泵和臭氧水调节阀，所述臭氧水提升泵设于所述臭氧水循环槽的出口端，用于将所述臭氧水循环槽内的臭氧水输送至所述反应区内，所述臭氧水调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：左国军，成旭，柯国英，任金枝，
申请(专利权)人：常州捷佳创精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32