النقش
1) اذهب إلى BSG
يتم غسل رقائق السيليكون في آلة التنظيف المتسلسلة عن طريق الطفو على الماء (مع ملامسة الجانب الخلفي للمحلول الحمضي) لإزالة BSG من الجانب الخلفي. المكون الرئيسي للمحلول الحمضي هو 24.5% HF، وتتضمن معادلة التفاعل الكيميائي الرئيسية:
HF٪2bSiO2٪e2٪86٪92SiF٪7b٪7b2٪7d٪7dH2O
SiF٪7b٪7b0٪7d٪7dHF٪e2٪86٪92H2SiF6
بعد الغسيل بالماء والتجفيف بسكين الرياح، يدخل في العملية التالية. معدات آلة التنظيف BSG عبارة عن جهاز شبه مغلق يتضمن خزان حمض، وخزان تنظيف ماء نقي، ونظام سحب مستحث لخلق بيئة ضغط سلبي صغير داخل المعدات وتجميع الغازات المتطايرة.
يشمل التلوث الرئيسي في هذه العملية غاز النفايات الحمضية (G4) الذي يحتوي على فلوريد الهيدروفلوريك، والذي يتم جمعه من خلال خطوط الأنابيب وإرساله إلى برج تنقية غاز النفايات الحمضية لمعالجته. مياه الصرف الصحي الحمضية عالية التركيز التي تحتوي على حمض الهيدروفلوريك (W10) ومياه الصرف الصحي الحمضية العامة للتنظيف (W11).
2) النقش الخلفي
لتحسين انعكاس الجانب الخلفي من رقاقة السيليكون، يتم تلميع الجانب الخلفي من رقاقة السيليكون باستخدام القلويات وعامل التلميع.
يتضمن قسم التلميع القلوي (6 خطوط) وحدات مثل التنظيف المسبق، الغسيل المائي، التلميع القلوي *2، تنظيف بيروكسيد الهيدروجين (محجوز)، مايكرو فيلفيت (محجوز)، التنظيف بالمياه النقية، التنظيف اللاحق، التنظيف بالمياه النقية، الغسيل الحمضي * 2، الغسيل بالماء النقي بعد الغسيل الحمضي، والسحب البطيء للجفاف المسبق، والتجفيف * 5، وما إلى ذلك. يتم تنفيذ عملية النقش الخلفي بالكامل تلقائيًا، باستخدام ذراع نقل لإرسال رقائق السيليكون التي تم تنظيفها مسبقًا إلى منطقة التغذية لآلة التلميع القلوي. تمر رقائق السيليكون عبر خزانات التآكل والتنظيف المختلفة في آلة تلميع القلويات الأوتوماتيكية المغلقة من خلال بكرات. يتحكم الجهاز تلقائيًا في تجديد المحاليل الحمضية والقلوية والمياه النقية في كل وحدة. يتم ضخ المحلول الحمضي والقلوي الموجود في الخزان من خلال خطوط الأنابيب، ويتم تصريف مياه الصرف الصحي في الخزان بانتظام.
3) التنظيف المسبق
بعد المعالجة، تدخل رقاقة السيليكون إلى خزان التنظيف لإزالة المواد العضوية المتبقية وضمان نظافة سطح رقاقة السيليكون، وبالتالي تحسين كفاءة تحويل البطارية إلى حد معين. اغمر رقائق السيليكون المحملة في التنظيف المسبق، وأضف الماء النقي إلى الخزان، وأضف كمية مناسبة من محلول NaOH أو محلول التنظيف (من المتوقع أن يكون تركيز NaOH {{0}}. 39%، ويكون تركيز H2O2 ويتوقع أن تكون 0.61% حسب نسبة التنظيف بدرجة حرارة عالية (60 درجة). قم بإجراء تنظيف بالماء النقي بعد التنظيف المسبق. التنظيف بالمياه النقية هو عبارة عن تنظيف بالغمر الفائض، ويتم إجراؤه في درجة حرارة الغرفة لمدة 100 ثانية.
4) التلميع والغسيل القلوي
تم تجهيز خزان التلميع القلوي بالمياه النقية، ويتم إضافة كمية مناسبة من محلول NaOH وإضافات التلميع (محلول NaOH حوالي 1.6%، وتركيز عامل التلميع هو 0.97%). بعد ذلك، يتم صقل السطح الخلفي لرقاقة السيليكون عند درجة حرارة تشغيل تبلغ 65 درجة. يغسل بالقلويات قبل الشطف بالماء النقي. التفاعلات الكيميائية التي تحدث أثناء عملية رمي القلويات هي كما يلي:
سي+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
درجة حرارة العمل لخزان الغسيل القلوي هي 65 درجة، ويتم التحكم في وقت الغسيل القلوي ليكون 220 ثانية.
5) مرحلة ما بعد التنظيف وإنتاج المخمل الصغير
أضف الماء النقي إلى الخزان، وأضف كميات مناسبة من محلول NaOH وبيروكسيد الهيدروجين (محلول NaOH حوالي {{0}}.55%، تركيز بيروكسيد الهيدروجين 0.25%) وفقًا لنسبة التنظيف في درجة حرارة الغرفة. بعد التنظيف، قم بإجراء تنظيف المياه النقية.
التفاعلات الكيميائية التي تحدث أثناء عملية المخمل الدقيق هي كما يلي:
سي+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
6) الغسيل الحمضي
بعد التنظيف اللاحق، يجب استخدام محلول حمض مخفف ({{0}}.9% حمض الهيدروكلوريك و0.23% HF) للتنظيف عالي النقاء. تتمثل وظيفة حمض الهيدروكلوريك في تحييد NaOH المتبقي، في حين أن وظيفة HF هي إزالة طبقة الأكسيد على سطح رقاقة السيليكون، مما يجعلها أكثر كارهة للماء وتشكيل مركب السيليكون H2SiF6. من خلال التعقيد بالأيونات المعدنية، يتم فصل الأيونات المعدنية عن سطح رقاقة السيليكون، مما يقلل من محتوى الأيونات المعدنية ويستعد لترابط الانتشار. تنظيف بالماء النقي بعد الغسيل الحمضي.
التفاعلات الكيميائية التي تحدث أثناء عملية التخليل هي كما يلي:
حمض الهيدروكلوريك+هيدروكسيد الصوديوم=كلوريد الصوديوم+H2O
SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O
درجة حرارة العمل لخزان التخليل تكون في درجة حرارة الغرفة، ويتم التحكم في وقت التخليل بـ 100 ثانية.
7) التجفيف
انقل رقاقة السيليكون البلورية المجففة مسبقًا والتي تم سحبها ببطء إلى خزان التجفيف، ثم قم بنفخ الهواء الساخن عند 90 درجة لأعلى ولأسفل على الرقاقة للتجفيف، باستخدام التسخين الكهربائي.
في عملية الحفر الخلفي المذكورة أعلاه، تولد عمليات التنظيف المسبق والتلميع القلوي وعمليات التنظيف اللاحقة مياه صرف قلوية عالية التركيز تحتوي على هيدروكسيد الصوديوم (W12، W14، W16) ومياه صرف قلوية عامة للتنظيف (W13، W15، W17). تولد عملية الغسيل الحمضي مياه صرف حمضية عالية التركيز تحتوي على حمض الهيدروكلوريك وحمض الهيدروفلوريك (W18) ومياه صرف حمضية عامة للتنظيف (W19، W20). يتم تنفيذ العملية المذكورة أعلاه في آلة رمي القلويات المغلقة. سوف تتطاير عملية الغسيل الحمضي وتنتج غاز النفايات الحمضية (G5) الذي يحتوي على حمض الهيدروكلوريك وHF، والذي سيتم جمعه من خلال خطوط الأنابيب وإرساله إلى برج غسيل غاز النفايات الحمضية لمعالجته.
المنشطات في الموقع لترسب POPAID
تعد عملية POPAID تقنية أساسية لإعداد طبقات الطلاء من خلال دمج طبقات أكسيد الأنفاق وطبقات السيليكون البلورية المخدرة.
أولاً، تدخل رقاقة السيليكون إلى غرفة التحميل تحت الظروف الجوية، ويتم نقلها إلى غرفة التسخين المسبق بدرجة 300 درجة، ثم تدخل إلى غرفة عملية PO. في هذا الوقت، يتم نقل O2 إلى كتلة فصل الغاز من خلال القصبة الهوائية، ويتم تنشيطه بواسطة مصدر طاقة التردد اللاسلكي للتأين. تتأكسد الأيونات على سطح رقاقة السيليكون، لتشكل طبقة أكسيد نفقية؛ ثم تمر رقاقة السيليكون عبر غرفة انتقالية وعازلة ويتم نقلها إلى الغرفة المدفوعة. يقوم المصدر المدفوع بترسيب سماكة معينة من السيليكون غير المتبلور على الجزء الخلفي من الركيزة، ويتم إدخال غاز PH3 أثناء عملية الترسيب. يدخل الفوسفين الغازي إلى الآلة ويتم تحفيزه إلى حالة أيونات الفوسفور بمقدار 10 كيلو فولت و0.5-2 كيلو فولت تردد راديوي عالي الجهد. ويضاف تيار مباشر عالي الجهد بين مصدر الأيون والأرض، بحيث تحصل أيونات الفوسفور على الطاقة من خلال المجال الكهربائي عالي الجهد. عرض الشعاع هو 420 مم، ومن ثم يتم نقل رقاقة السيليكون إلى أسفل الشعاع. أثناء عملية ذرات المصدر المدفوع المتطايرة نحو الركيزة، فإنها تحمل أيونات P أو تتفاعل مع أيونات P لتحقيق منشطات الفوسفور في الموقع.
معادلة التفاعل الرئيسية هي: PO+PAID＝POPAID
أكسدة البلازما (PO): SiH4+O2 → SiO2
المنشطات الموضعية بمساعدة البلازما (PAID): Si (المصدر)+PH3 → n-Si
بعد اكتمال التفاعل، يتم نفخ النيتروجين وحقن الأيون في المادة الممتزة الذاتية، بكفاءة معالجة تصل إلى 100%. يبلغ تركيز الفوسفين قبل دخول برج الامتزاز 179.05 جزء في المليون، ولم يتم اكتشاف أي PH3 بعد الامتزاز. ويخطط هذا المشروع لربط غاز العادم هذا ببرج غاز النفايات DA003 لمعالجته ثم تفريغه. في نفس الوقت، تخطط المؤسسة لتركيب إنذار تلقائي لتسرب الفوسفور بحد كشف 0.1 ملجم/م3.
تحليل عمليات إنتاج التلوث: عمليات التلوث الرئيسية في هذه العملية هي Ar وPH3 وN2 التي يتم إدخالها أثناء العملية، والتي يتم جمعها بواسطة أنابيب مخصصة وإرسالها إلى برج تنقية غاز النفايات الحمضية لمعالجتها.