多晶湿法刻蚀设备的制作方法

本实用新型属于太阳能电池片制造领域，具体地说，涉及一种多晶湿法刻蚀设备。

背景技术：

多晶湿法刻蚀设备是一种链式多晶硅片清洗设备。该清洗设备具有二合一功能，能够实现湿法刻边和去除磷硅玻璃(切断电池片表面PN结，使电池片正面和背面绝缘，以及腐蚀表面扩散层)。随着这种设备的出现，等离子刻蚀设备被逐渐淘汰，太阳能电池片生产工艺被逐渐优化。

现有的多晶湿法刻蚀设备大多采用“水上漂”的湿法刻蚀技术对硅片的背面和硅片的四个侧边进行刻蚀。但是这种技术缺乏对硅片扩散面(上表面)的保护，硅片在刻蚀槽(保持8℃的工艺槽)内行进过程中容易受到刻蚀槽内水雾结露的影响，容易出现边缘刻蚀线过宽的现象或在硅片上表面产生气泡状黑点的现象。出现了上述状况的硅片就需要返工操作，这种返工片统称为刻蚀黑框，行业内通常将刻蚀黑框的返工率作为评价产品良率的一项重要指标。

为了解决或降低多晶湿法刻蚀设备的刻蚀黑框返工问题，业界技术人员提出了两种解决方法：

1、增加扩散面(上表面)水膜保护技术。采用这种方法能够有效解决多晶湿法刻蚀设备的刻蚀黑框返工问题。但是这种设备单台的改造费用在20万左右，成本高；后期耗酸量比常规方法至少增加20％，隐形的大额运营成本支出多。相对改善的黑框返工率来说，改造总成本已经远远超过了改善的收益，失去大规模推广的意义。

2、在多晶湿法刻蚀设备盖板上加装“浴霸灯”。这种方法也可以起到减少刻蚀黑框返工的作用，但是这属于非对症下药，并不能有效并可控地减少刻蚀黑框返工的问题，且该方法电能能耗高，成本高。

因此，目前急需一种能够既能有效控制解决在湿法刻蚀过程中形成的刻蚀黑框问题，降低生产成本，利于大规模生产与推广的湿法刻蚀设备。

技术实现要素：

为了在有效降低黑框返工率和有效降低生产成本之间寻求平衡，本实用新型提供了一种多晶湿法刻蚀设备。该设备成本低、工艺简单、温控精确合理，能有效解决黑框返工率高的问题。

根据本实用新型的一个方面，提供一种多晶湿法刻蚀设备，所述多晶湿法刻蚀设备包括：

纯水进管、热交换装置、至少一个多晶湿法刻蚀机、纯水出管；

所述纯水进管与所述热交换装置相连通；

所述热交换装置通过降温纯水出水管与所述多晶湿法刻蚀机相连通；

所述多晶湿法刻蚀机通过纯水出支管与所述纯水出管相连接；

所述热交换装置包括：换热器、板换冷冻水回水管、板换冷冻水进水管；

所述板换冷冻水进水管与所述换热器连通；

所述板换冷冻水回水管与所述换热器连通；

在所述板换冷冻水进水管上设置有板换冷冻水进水比例电磁阀，所述板换冷冻水进水比例电磁阀用于控制所述板换冷冻水进水管与所述换热器之间的通断和/或冷冻水的进水量；

所述纯水进管上设置有板换纯水进水手阀，所述板换纯水进水手阀用于控制所述纯水进管与所述换热器之间的通断；

所述降温纯水出水管上设置有板换纯水回水手阀，所述板换纯水回水手阀用于控制所述降温纯水出水管与所述换热器之间的通断；

在所述降温纯水出水管和所述纯水进管之间设置有纯水旁管，所述纯水旁管上设置有纯水旁通阀，所述纯水旁通阀用于控制所述纯水旁管的通断。

根据本实用新型的一个具体实施方式，所述多晶湿法刻蚀设备包括两个多晶湿法刻蚀机。

根据本实用新型的另一个具体实施方式，所述降温纯水出水管通过纯水进支管与所述多晶湿法刻蚀机相连通，每个所述多晶湿法刻蚀机对应一根所述纯水进支管。

根据本实用新型的又一个具体实施方式，所述热交换装置为板式热交换装置。

在实际应用过程中，发明人发现刻蚀黑框数量在夏季会明显增多。在对比夏季和其它季节的差别后，发明人发现在恒温恒湿的车间里只有纯水进水温度会随着季节变化而变化。由于纯水在到达湿法刻蚀设备的输送过程中不可避免的产生温度变化，夏季会吸热升温，冬季则相反。纯水进水的温度随外界温度变化，变化幅度可达7℃-10℃。

湿法刻蚀设备对纯水的要求为20℃，一旦超过20℃会在8℃的工艺槽区域内出现结露和水雾的情况。结露会导致设备盖板内侧的露水滴溅在工艺槽内的酸液中，对正面无保护的硅片扩散面(上表面)产生溅射状的气泡状黑点。水雾则会导致在工艺槽行进过程中，硅片的上表面变得更加潮湿，使酸液更容易沿着硅片边缘翻到硅片扩散面(上表面)，形成≧3mm的刻蚀黑框。因此，温度较高的夏季的刻蚀黑框返工率较高。

本发明通过在纯水进水主管道上增加热交换装置，将纯水进水温度在进入湿法刻蚀设备前降低至设备需求的20℃以内。从而消除温度过高而导致的工艺槽结露起雾的现象，降低刻蚀黑框返工率。

经反复试验后证实，采用本实用新型提供的多晶湿法刻蚀设备，可显著消除高温导致的湿法刻蚀设备工艺槽内结露起雾的现象。能够使刻蚀黑框返工率降低0.07％，每月节省1575元的返工成本，提升产品良率。将设备运行率提升0.72％，每月可增加34200片的产能。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1所示为根据本实用新型提供的一种多晶湿法刻蚀设备的一个具体实施方式的结构示意图；

图2所示为根据本实用新型提供的一种多晶湿法刻蚀设备中的热交换装置的一个具体实施方式的结构示意图。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。

参考图1和图2，本实用新型提供的多晶湿法刻蚀设备包括：纯水进管1、热交换装置6、至少一个多晶湿法刻蚀机3和纯水出管5。优选的，所述多晶湿法刻蚀设备包括两个多晶湿法刻蚀机3。优选的，所述热交换装置6为板式热交换装置。

所述纯水进管1与所述热交换装置6相连通。所述热交换装置6通过降温纯水出水管7与所述多晶湿法刻蚀机3相连通。当有多个多晶湿法刻蚀机3时，所述降温纯水出水管7通过纯水进支管2与所述多晶湿法刻蚀机3相连通，每个所述多晶湿法刻蚀机3对应一根所述纯水进支管2。所述多晶湿法刻蚀机3通过纯水出支管4与所述纯水出管相连接。

所述热交换装置6包括：换热器61、板换冷冻水回水管62、板换冷冻水进水管63。所述板换冷冻水进水管63与所述换热器61连通；所述板换冷冻水回水管62与所述换热器61连通。

在所述板换冷冻水进水管63上设置有板换冷冻水进水比例电磁阀64，所述板换冷冻水进水比例电磁阀64用于控制所述板换冷冻水进水管63与所述换热器61之间的通断和/或冷冻水的进水量。

所述纯水进管1上设置有板换纯水进水手阀11，所述板换纯水进水手阀11用于控制所述纯水进管1与所述换热器61之间的通断。所述降温纯水出水管7上设置有板换纯水回水手阀71，所述板换纯水回水手阀71用于控制所述降温纯水出水管7与所述换热器61之间的通断。

在所述降温纯水出水管7和所述纯水进管1之间设置有纯水旁管8，所述纯水旁管8上设置有纯水旁通阀81，所述纯水旁通阀81用于控制所述纯水旁管8的通断。

具体地，在外界温度较高时(如夏季)，将板换纯水进水手阀11打开，纯水旁管8关闭，外围供给的纯水通过纯水进管1进入热交换装置6。

同时，作为热交换介质的冷冻水通过板换冷冻水进水管63进入热交换装置6，该冷冻水在热交换装置6的内部与纯水进行热交换。为了对进入的冷冻水的水量以及温度进行有效控制，在所述板换冷冻水进水管63上设置有板换冷冻水进水比例电磁阀64。该板换冷冻水进水比例电磁阀64需根据外围供给的纯水和实际设定纯水温度值的关系确定开启比例：温差大，板换冷冻水进水比例电磁阀6开度大；反之亦然。降到设定温后，打开板换纯水回水手阀71，纯水通过降温纯水出水管7流出，以便作为多晶湿法刻蚀机3的纯水进水。

当外界温度较为适宜时，将纯水旁通阀81打开，将板换纯水进水手阀11、板换冷冻水进水比例电磁阀64和板换纯水回水手阀71关闭，即可恢复外围直接供水，即纯水从纯水进管1经过纯水旁管8直接进入降温纯水出水管7。降温纯水出水管7中流出的纯水可以直接或者通过纯水进支管2流入多晶湿法刻蚀机对硅片进行湿法刻蚀。

本实用新型提供的多晶湿法刻蚀设备能够对进入多晶湿法刻蚀机的纯水进行降温，减少了黑框返工率；通过特殊的管路设计能够实现自由切换纯水流向的效果，根据不同的外界温度选择不同的纯水流向，能够大幅提高生产效率；该设备制造成本和生产成本低，易于大规模推广。

虽然关于示例实施例及其优点已经详细说明，应当理解在不脱离本实用新型的精神和所附权利要求限定的保护范围的情况下，可以对这些实施例进行各种变化、替换和修改。对于其他例子，本领域的普通技术人员应当容易理解在保持本实用新型保护范围内的同时，工艺步骤的次序可以变化。