Söövitus
1) Minge BSG-sse
Ränivahvleid pestakse ketipuhastusmasinas vee peal hõljumise teel (tagakülg on kokkupuutes happelahusega), et eemaldada BSG tagaküljelt. Happelahuse põhikomponent on 24,5% HF ja peamine keemilise reaktsiooni võrrand sisaldab:
HF SiO2→SiF4+H2O
SiF4+HF→H2SiF6
Pärast veega pesemist ja tuulenoaga kuivatamist läheb see järgmisse protsessi. BSG puhastusmasina varustus on poolsuletud seade, mis sisaldab happepaaki, puhta vee puhastuspaaki ja indutseeritud tõmbesüsteemi, et luua seadme sees mikroalarõhukeskkond ja koguda lenduvaid gaase.
Peamine saaste selles protsessis hõlmab HF-i sisaldavat happelist heitgaasi (G4), mis kogutakse torustike kaudu ja suunatakse töötlemiseks happeliste heitgaaside puhastustorni. Kõrge kontsentratsiooniga vesinikfluoriidhapet sisaldav happeline reovesi (W10) ja üldine happeline puhastusreovesi (W11).
2) Selja söövitus
Räniplaadi tagakülje peegelduvuse parandamiseks poleeritakse räniplaadi tagakülg leelise ja poleerainega.
Leeliselise poleerimise sektsioon (6 rida) sisaldab selliseid mooduleid nagu eelpuhastus, vesipesu, leelispoleerimine * 2, vesinikperoksiidpuhastus (reserveeritud), mikro samet (reserveeritud), puhas vesi, järelpuhastus, puhta veega puhastamine, happepesu * 2, puhta veega pesemine pärast happepesu, aeglane tõmbamine eelveetustamine, kuivatamine * 5 jne. Kogu tagasisöövitamise protsess viiakse läbi automaatselt, kasutades eelpuhastatud materjali saatmiseks ülekandeõlga räniplaadid leelispoleerimismasina etteandealale. Räniplaadid läbivad erinevaid korrosiooni- ja puhastuspaake automaatses suletud leelispoleerimismasinas läbi rullide. Seade kontrollib automaatselt happe, leeliselahuse ja puhta vee lisamist igas moodulis. Paagis olev happe- ja leeliselahus pumbatakse sisse torustike kaudu ning paagis olev reovesi juhitakse regulaarselt välja.
3) Eelpuhastus
Pärast töötlemist siseneb ränivahv puhastuspaaki, et eemaldada orgaanilise aine jääk ja tagada räniplaadi pinna puhtus, parandades seeläbi aku muundamise efektiivsust teatud määral. Kastke laetud räniplaadid eelpuhastusse, lisage paaki puhast vett ja lisage sobiv kogus NaOH lahust või puhastuslahust (NaOH kontsentratsioon on eeldatavasti {{0}},39%, H2O2 kontsentratsioon on eeldatavasti 0,61%) vastavalt kõrge temperatuuriga puhastamise suhtele (60 kraadi). Pärast eelpuhastust viige läbi puhas vesi. Puhas vesi on ülevooluga sukelpuhastus, mida teostatakse toatemperatuuril 100 sekundi jooksul.
4) Leelispoleerimine ja pesemine
Leeliseline poleerimispaak on varustatud puhta veega ning sellele on lisatud sobiv kogus NaOH lahust ja poleerimislisandeid (NaOH lahus on umbes 1,6%, poleerimisaine kontsentratsioon on 0,97%). Seejärel poleeritakse ränivahvli tagapind töötemperatuuril 65 kraadi. Enne puhta veega loputamist peske leelisega. Leelise viskamise käigus toimuvad keemilised reaktsioonid on järgmised:
Si+2NaOH H2O=Na2SiO3+2H2↑
Leelispesupaagi töötemperatuur on 65 kraadi ja leelispesuaeg on 220 sekundit.
5) Järelpuhastus ja mikro sameti tootmine
Lisage paaki puhast vett ning lisage sobivas koguses NaOH lahust ja vesinikperoksiidi (NaOH lahus umbes {{0}},55%, vesinikperoksiidi kontsentratsioon 0,25%) vastavalt toatemperatuuril puhastamise suhtele. Pärast puhastamist viige läbi puhas vesi.
Mikro sametprotsessi käigus toimuvad keemilised reaktsioonid on järgmised:
Si+2NaOH H2O=Na2SiO3+2H2↑
6) Happepesu
Pärast järelpuhastust tuleks kõrge puhtusastmega puhastamiseks kasutada lahjendatud happelahust ({{0}},9% HCl ja 0,23% HF). HCl ülesanne on neutraliseerida jääk-NaOH, HF-i ülesanne on aga eemaldada räniplaadi pinnalt oksiidikiht, muutes selle hüdrofoobsemaks ja moodustades ränikompleksi H2SiF6. Metalliioonidega kompleksi moodustumisel eralduvad metalliioonid räniplaadi pinnalt, vähendades metalliioonide sisaldust ja valmistudes difusioonsidumiseks. Pärast happepesu puhastage puhta veega.
Peitsusprotsessi ajal toimuvad keemilised reaktsioonid on järgmised:
HCl NaOH=NaCl H2O
SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O
Peitsuspaagi töötemperatuur on toatemperatuuril ja peitsimise aega reguleeritakse 100 sekundiga.
7) Kuivatamine
Viige aeglaselt tõmmatud eeldehüdreeritud kristalliline räni vahvel kuivatuspaaki ja puhuge elektrikütte abil vahvlile kuivatamiseks 90 kraadiga kuuma õhku üles-alla.
Ülalmainitud tagasisöövitamise protsessis tekitavad eelpuhastus-, leelispoleerimine ja järelpuhastusprotsessid kõrge kontsentratsiooniga naatriumhüdroksiidi sisaldavat leeliselist heitvett (W12, W14, W16) ja üldist aluselist puhastusreovett (W13, W15, W17). Happepesuprotsessi käigus tekib kõrge kontsentratsiooniga vesinikkloriidhapet ja vesinikfluoriidhapet sisaldav happeline reovesi (W18) ja üldine happeline puhastusreovesi (W19, W20). Ülaltoodud toiming viiakse läbi suletud leeliseviskemasinas. Happepesuprotsess lendub ja tekitab HCl-i ja HF-i sisaldavat happelist heitgaasi (G5), mis kogutakse torustike kaudu ja suunatakse töötlemiseks happeliste heitgaaside pesutorni.
POPAIDi ladestumise in situ doping
POPAID-protsess on plaadikatete valmistamise põhitehnika tunneloksiidikihtide ja legeeritud kristallilise räni kihtide integreerimise teel.
Esiteks siseneb ränivahv atmosfääritingimustes laadimiskambrisse, transporditakse 300 kraadisesse eelsoojenduskambrisse ja seejärel PO protsessikambrisse. Sel ajal transporditakse O2 läbi hingetoru gaasieraldusplokki ja RF-toiteallikas aktiveeritakse see ioniseerimiseks. Ioonid oksüdeeruvad räniplaadi pinnal, moodustades tunnel-oksiidikihi; Seejärel läbib ränivahv ülemineku- ja puhverkambri ning kantakse tasulisesse kambrisse. Tasuline allikas ladestab substraadi tagaküljele teatud paksusega amorfset räni ja sadestamise protsessi käigus sisestatakse gaas PH3. Gaasiline fosfiin siseneb masinasse ja ergastatakse fosforiioonide olekusse 10 kev ja 0.{5}} kev kõrgepinge raadiosagedusega. Iooniallika ja maa vahele lisatakse alalisvoolu kõrgepinge, nii et fosforiioonid saavad energiat kõrgepinge elektrivälja kaudu. Tala laius on 420 mm ja seejärel kantakse räniplaat tala põhja. Tasulise allika aatomite substraadi poole lendava protsessi käigus kannavad nad P-ioone või reageerivad P-ioonidega, et saavutada in situ fosfori doping.
Peamine reaktsioonivõrrand on: PO+MAKSTUD＝POPAID
Plasma oksüdatsioon (PO): SiH4+O2 → SiO2
Plasma abiga in situ doping (TASUTA): Si (allikas) + PH3 → n-Si
Pärast reaktsiooni lõppemist puhutakse lämmastikku ja ioon süstitakse iseseisvasse adsorbendi töötlemise efektiivsusega kuni 100%. Fosfiini kontsentratsioon enne adsorptsioonitorni sisenemist on 179,05 ppm ja pärast adsorptsiooni PH3 ei tuvastata. Selle projektiga on kavas ühendada see heitgaas puhastamiseks heitgaasitorniga DA003 ja seejärel see välja lasta. Samal ajal on ettevõttel kavas paigaldada fosforilekke automaatsignalisatsioon avastamispiiriga 0,1mg/m3.
Saastetootmisprotsesside analüüs: Selle protsessi peamised saasteprotsessid on protsessi käigus sisestatud Ar, PH3 ja N2, mis kogutakse selleks ettenähtud torude kaudu ja saadetakse töötlemiseks happeliste heitgaaside puhastustorni.