工艺经验交流分享

东区电池效率提升经验分享东区电池制造2010.3.191电池转换效率大幅提升升0.55％升1.78％升1.02％降1.00％降0.23％升26.7％升8.23％降18.2％升3.69%工序标准化贡献~0.15％高阻贡献~0.17％88nm膜厚贡献~0.18％●电性能提升：转换效率从开线时16.30％提高至目前16.80％;●试验模型：Case1高方阻工艺DOE－试验模型此模型应用到电池扩散，具体对应关系如下：输入：制绒后的硅片可控因子-：气流，温度，时间，压强噪声因子：时效，片源，机台输出：扩散质量，磷浓度分布曲线输出将直接决定转化效率●因子选择与控制：可控因子选择气流：N2,POCL3,O2中选择POCL3作为keyfactor，以控制磷的掺杂总量和均匀性；温度：温度影响磷的掺杂总量，浓度分布，作为keyfactor；时间：淀积时间，推进时间影响磷的掺杂总量，浓度分布，作为keyfactor；压强：由于压强的波动相对于其绝对值非常小，对制程影响将较小；噪声因子控制片源：通过等份混片，保证片源一致；时效：技术员全程跟踪，尽量减少硅片的滞留时间；机台：保证路径一样；Case1高方阻工艺DOE－因子选择●第一组试验：对以上可控因子进行田口设计，生成L9试验方案,找出最佳方案---E3：●第二组试验：根据第一组试验结果，进行第二组试验确定时间，试验方案为全因子设计，找出最佳方案---E6注：时间为淀积时间+推进时间，试验组别主反应温度(℃)POCL3流量(sccm)时间(m)E183075014+12E283095018+16E3830110022+20E485075018+16E585095022+20E6850110014+12E787075022+20E887095014+12E9870110018+16试验组别淀积时间(m)推进时间(m)POCL3流量(sccm)主反应温度(℃)E116141000830E216161000830E316181000830E418141000830E518161000830E618181000830E720141000830E820161000830E920181000830Case1高方阻工艺DOE－L9实验●因子选择与控制：可控因子选择：气流：流量比例影响薄膜成分组成；压强：影响膜的均匀性；膜厚：影响减反射效果；烧结温度：影响氢分布和钝化效果；噪声因子控制：片源：通过等份混片，保证片源一致；时效：技术员全程跟踪，尽量减少硅片的滞留时间；机台：保证路径一样；Case2高膜厚工艺DOE-因子选择●第一组试验：对以上可控因子进行田口设计，生成L9试验方案,找出最佳方案Recipe7：●第二组试验：根据第一组试验结果，进行第二组试验，添加后到烧结因素，找出最佳方案---recipe7Case2高膜厚工艺DOE-L9试验Case3丝网烧结DOE实验-因子选择8●因子选择与控制：可控因子选择：温度：烘干温度(DryerT1/T2/T3/T4)；烧结温度(FiringT1/T2/T3/T4/T5/T6),各温区对烧结起到特定的作用,烧结区T4/T5/T6为影响烧结效果的主要因子,气流：温场控制气流,排风,冷却气流(确保温场无波动,调节后反应滞后-小于2℃,设定)冷却水:确保冷却效果,设定时间：烧结炉经过时间(决定产量,设定速度230inch/min)噪声因子控制：片源：通过等份混片，保证片源一致；时效：技术员全程跟踪，尽量减少硅片的滞留时间；机台：保证路径一样；环境:环境温度,冷却水温度,外围排风Case3丝网烧结DOE实验-L9试验9选取主烧结温度T4/T5/T6进行田口设计,生成L9试验方案,得到最佳温度组合Recipe5根据第一组试验结果,重新设计第二组试验方案,得到最佳温度组合Recipe5据第2组实验结果,进行T4/T5/T6的部分因子优化,得到各机台的最佳烧结温度●第一组试验：●第二组试验：Case4前后清洗DOE-因子选择10●因子选择与控制：可控因子选择：HNO3：主要起氧化作用，起浓度直接决定氧化的速度，作为keyfactor；HF：主要起剥离氧化产物的作用，进而形成绒面，作为keyfactor；DI：直接影响HNO3和HF的浓度，作为keyfactor；过程变量控制：温度：保持恒定；滚轮速度：保持恒定；流量：保持恒定；Case4前后清洗DOE-混酸设计●对以上可控因子进行混酸设计：●固定温度，滚轮速度，流量11Case4前后清洗DOE-试验结果12曲线高低0.60880D优化d=0.60880望小Reflectiy=20.56480.60880合意性复合0.3500.400.3800.4800.22000.270[]:HNO3[]:H20[]:HF[0.2619][0.380][0.3581]最优配比为HF-0.26,HNO3-0.38,H2O-0.36(现用配比为HF-0.22,HNO3-0.43,H2O-0.35）考虑到现用配比落在21区域内，而最优拟合值输出结果为20.565，与目前反射率平均值21差异较小，因此配比不做调整。相关性趋势图－下一步提效方向13降低Rs将对效率有显著提升下一步改善应想办法降低Rs：网版设计浆料试验PERS流程●通过应用PERS流程,对所有主机台的制程能力指标进行验收,确保东区电池顺利开线,主要分为两部分:申请部分此部分主要是确定QualLot阶段和RiskRun阶段的评估项目,方法,规模,合格基准以及评价者;示例:评估部分此部分主要是根据开线时收集整理的相关数据,提交报告判定申请部分的评估项目是否可以验收;示例:SPC管控●SPC管控体系：SPC报表正常工艺高方阻工艺对生产过程中的各种影响因素进行预防性的质量管理，确保制程状况处于稳定，制程控制能力逐渐提高SPCControlTableSPC相关SOP工序标准化●GoldenTool选择Phase1进行及结束后(6条线),选取各道工序的GoldenTool,所有设备的参照GoldenTool进行优化,进行初次标准化●工序设备匹配性验证因C3采取非对线跑片,所以各机台之间的兼容性必须考虑(扩散与烧结的匹配性尤为重要),所有工序初步标准化已完成.扩散在丝网烧结机台无明显效率差异,下图为一周扩散对丝网的效率趋势图16心得体会17实验未动，设计先行制程稳定，循序渐进志同道合，方法争鸣各司其职，各得其所部门交流，他山之玉开放思维，挑战教条耻为人后，力争上游