第二節　單晶制絨操作工藝

單晶硅片制絨工藝流程，主要包括以下幾個方面。

1.裝片

①戴好防護口罩和干凈的橡膠手套。

②將倉庫領來的硅片從箱子中取出，以200片為一個生產批次，把硅片插入清洗小花籃， 在裝片過程中，由于硅片易碎，插片員需輕拿輕放；來料中如有缺角、崩邊、隱裂等缺陷的硅片，不能流入生產線，及時報告品管員，將這些硅片分類放置、集中處理；有缺片現象時，要在缺片記錄上記錄缺片的批號、廠商、箱號和缺片數。

③在“工藝流程卡”上準確記錄硅片批號、生產廠家、電阻率、投入數、投入時間和主要操作員。

④裝完一個生產批次后，把“工藝流程卡”隨同硅片一起放在盒架上，等待制絨。

2.開機

①操作員打開工藝排風，打開壓縮空氣閥門，打開設備進水總閥。

②操作員打開機器電源，待設備自檢完成并顯示正常后，在手動操作界面下手動打開槽蓋，檢查槽蓋的靈活性，檢查機械手運行是否正常。

③操作員將裝好硅片的小花籃放在花籃承載框中，然后將承載框搬到上料臺上。

④操作員在“手動”模式下檢查單晶制絨工藝參數是否正常，按照工藝參數，計算出所含有NaOH、Na2SiO3、（CH3）2CHOH和酒精的量，配溶液之前先清洗好制絨槽。關閉排水閥，打開進水閥門，向制絨槽中緩慢加入78℃的純水，然后向槽中加入NaOH，打開循環泵，充分攪拌均勻，（CH3）2CHOH和添加劑在上料時加入制絨槽（化學藥品的添加順序不能混淆），按照要求向氫氟酸槽和鹽酸槽中加入HF和HCl。

⑤操作員將運行模式設置為“自動”，按“啟動”鍵啟動程序。

3.生產過程

①將裝好硅片的小花籃放在花籃承載框中，然后將承載框搬到上料臺上。

②工藝槽溫度設定和啟動加熱。根據參數設定工藝溫度，啟動加熱器使槽內液體升溫。要特別注意：槽內沒有水或溶液不能開加熱器，否則會燒壞加熱器。每次只能啟動3個槽同時加熱，待恒溫后，再啟動另外3個槽。

③加熱制絨液體到設定溫度以后，根據本班目標生產量在控制菜單上進行參數設置（包括粗拋、堿蝕、噴淋、鼓泡漂洗時間和產量的設置）。

④參數設置完畢，在手動狀態下按“復位”鍵，運行模式撥到“自動”狀態，按“啟動”鍵，機器進行復位，待機械手停止運動后即可上料生產。若不立即生產，則暫時撥回“手動”狀態。

⑤配制溶液

a.濃度要求　粗拋液的濃度要求為：粗拋液中NaOH∶H2O=11.8%（質量比）；粗拋液自動補堿箱中NaOH∶H2O=15%（質量比）；制絨液中NaOH∶H2O=1.76%（質量比），Na2SiO3∶H2O=1.26%（質量比），C2H5OH∶H2O=5.0%（體積比）。

b.溶液配置過程

粗拋液配置過程　清洗好粗拋槽，關閉排水閥門，打開進水閥門，向槽中緩慢放水，同時向槽中倒入NaOH粉末，控制速度，在槽中約放入2/3槽水的同時加入10kg NaOH，關閉槽蓋，在控制面板上打開加熱開關，對槽中液體開始加熱。待溫度升至70℃時，打開槽蓋，再向槽中倒入10kg NaOH粉末并注水，同時用水瓢對溶液進行攪拌，以使NaOH充分溶解，液面升至溢水口下方2cm處時停止注水。

制絨液配置　計算出170L制絨液所含有的NaOH、Na2SiO3和無水乙醇的量，清洗好制絨槽，關閉排水閥門，打開進水閥門，向槽中緩慢放水，同時向槽中倒入NaOH、Na2SiO3和無水乙醇，在此過程中用水瓢不斷攪拌溶液，待加完NaOH、Na2SiO3和無水乙醇后，放水調整液面至溢水口下方2cm處，關閉槽蓋，在控制面板上打開加熱開關，對槽中液體開始加熱。生產時再向槽中加入1L無水乙醇。

c.參數設置如表2-3所示。

⑥生產過程

a.運行模式設置為“自動”，按“啟動”鍵啟動程序，按照制絨機設定好的參數進行生產。

b.機械手將承載框平移，依次送到各處理工位，對硅片進行超聲預清洗、制絨、鹽酸中和、氫氟酸去氧化層等，經過11個處理工位全過程處理后，承載框由自動機械手移到出料工位，再由操作員將小花籃取出。

11個處理工位具體為：超聲預清洗→溫水漂洗→腐蝕制絨→噴淋→漂洗→HCl處理→漂洗→HF處理→漂洗→噴淋→漂洗。

c.每制絨一籃，粗拋液、制絨液內都要補充NaOH，補充量根據消耗量確定，并適當補充去離子水。

注意　整個自動運行過程中，操作員不能離開，需時刻監視設備運行情況。

⑦甩干

a.將裝滿硅片的小花籃放入甩干機中，啟動設備，甩干。注意每班開機后先空甩一次。

b.操作員將花籃承載框放入傳遞窗中，上料員從傳遞窗中取出花籃承載框，并放到指定地點。

c.記錄甩干后合格的硅片，并通過傳遞窗流向下一道擴散工序。

⑧自檢

a.在制絨過程中和甩干后，各操作過程的操作員需對每一批次硅片進行自檢，符合工藝、質量要求才能流至下道工序，不符合要求的及時通知品管員。

b.自檢時，主要觀察是否有裂痕、缺角、崩邊、指紋印、污漬、藥液水珠、明顯發白及發亮，均無的為制絨合格，正常往下流。將無法繼續生產的硅片取出，并填寫出片數，記錄好流程卡。

⑨關機　在長時間不進行生產的情況下，停止設備運行，關閉電源，鎖上電鎖，關閉氣體閥門，關閉總電源，鎖好電柜。清潔、維護設備。

4.設備操作規程運行需滿足的條件

①電源啟動。

②壓縮空氣0.5MPa。

③氮氣0.3MPa。

④水閥打開并調制規定流量。

⑤所有槽液位達到上限。

⑥機械臂在上料臺上限位。

⑦加熱器溫度達到設定值。

⑧凈化送風排風通暢，保持微正壓。

5.工藝衛生要求

①不允許用手直接接觸硅片，插片時戴好一次性手套。插完硅片后，手套應立即更換，不得重復使用。

②制絨車間要保持清潔，地面常有堿液或干堿，要經常打掃。

③盛過堿液或乙醇的塑料桶要及時刷洗，不可無標識長時間用桶盛堿液或乙醇。

④物品和工具定點放置，用過的工具要放回原位，嚴禁亂放，保持硅片盒和小花籃清潔。

⑤每班下班前要對制絨設備進行衛生清理，擦掉機器上面的堿，擦掉槽蓋上的硅膠。

6.注意事項

①停做滯留的硅片要用膠帶封好箱，標簽注明材料批號、供應商和實際數目。

②每批投片前要檢查化學腐蝕槽中的液位，不合適的要及時調整。

③小花籃和承載框任何時候不能放在地上。

④嚴格按照工序控制標準檢查絨面質量，絨面不合格的硅片要按照檢驗卡片和工序控制點操作指導卡規定的程序進行處置。

⑤硅片在制絨槽時，絕不能拿出硅片檢查絨面情況，要進入漂洗槽后再查看絨面情況。

⑥操作化學藥品時，一定要戴好防護面具和防護手套。

⑦制絨設備的窗戶在不必要時不要打開。機器設備在運行時，不得把頭、手伸進機器內，以防造成傷害事故。

⑧制絨機衛生保養時，要防止電線浸水短路，擦洗槽蓋時要防止制絨溶液的污染。

⑨在正常生產運行過程中，設備出現任何異常或報警，應及時通知設備、工藝、品質人員，生產現場留守1人觀察，禁止操作。