光伏生产安全知识

行政安全管理1 生产基础安全知识电池片生产工艺过程：1. 制绒面：目前广泛使用的酸腐蚀溶液是以 HF． HN03 为基础的水溶液体系，其基理为 HN03 给硅表面提供空穴，打破了硅表面的 Si2H 键，使 Si 氧化为 Si02 ，然后 HF 溶解 Si02 ，并生成络合物 H2SiF6 。从而导致硅表面发生各向同性非均匀性腐蚀，形成的粗糙的多孔硅层，有利于减少光反射，增强光吸收表面。制绒的化学反应原理：Si+2HN03=Si02+H20+NOx Si02+6HF=H2[SiF6]+2H2 碱洗槽 利用 KOH溶液洗除多孔硅酸腐蚀易在多晶硅表面形成一层彩色均匀的多孔硅膜。这个多孔硅膜具有极低的反射系数，但是，它不利于p-n 结的形成和印刷电极，所以，一般使用稀释的 KOH溶液来去除这个多孔硅膜。酸洗槽 利用 HCl 和 HF洗除杂质金属离子和进一步去除硅表面残留的二氧化硅HF 酸去除 SiO2 层在前序的清洗过程中硅片表面不可避免的形成了一层很薄的 SiO2 层，用 HF 酸把这层 SiO2 去除掉。SiO2 + 6 HF = H2[SiF6] + 2 H2O HCl 酸去除一些金属离子，盐酸具有酸和络合剂的双重作用，氯离子能与 Pt 2+ 、 Au 3+ 、 Ag + 、 Cu+ 、 Cd 2+、 Hg 2+ 等金属离子形成可溶于水的络合物。2. 扩散工艺扩散过程中磷硅玻璃的形成：Si + O2 ＝ SiO2 5POCl3 ＝ 3 PCl5 + P2O5 （ 600 ℃）三氯氧磷分解时的副产物 PCl5 ，不容易分解的，对硅片有腐蚀作用，但是在有 O2 的条件下，可发生以下反应：４ PCl5 + 5O2 ＝ 2 P2O 5 + 10Cl2 ↑(高温条件下 ) 原硅片检测烧结丝印镀膜 酸槽 刻蚀水槽 2.3 酸槽 7 水槽 5.6 扩散碱槽 4 酸槽 1 水槽 8.9 水槽成品硅片行政安全管理2 磷硅玻璃的主要组成：小部分 P2O5 ，其他是２ SiO2· P2O5 或 SiO2· P2O5 。这三种成分分散在二氧化硅中。在较高温度的时候， P2O5 作为磷源和 Si 反应生成磷，反应如下：2 P2O5 +5 Si = 5 SiO2 + 4 P 3．等离子刻蚀工艺在我们的工艺中，是用 CF4 来刻蚀扩散后的硅片，其刻蚀原理如下：CF4 ＝ CFx* + (4-x) F* (x ≤ 3) Si + 4 F* ＝ SiF4 ↑SiO2 + 4 F* ＝ SiF4 + O2 ↑Si 和 SiO2 在 CF4 等离子体中的刻蚀速率是很低的，因为在纯的 CF4 等离子体中，这些过程的刻蚀速率受制于较低的 F*浓度，因此刻蚀效率较低，如果在其中加入 O2， Si 和 SiO2 的刻蚀速率会增加，加入 O2 之后，反应室中产生了 COF2 ， CO 及 CO2 而消耗了 CFx* 自由基，于是减少了 F*消耗量，结果 F*浓度增大，相应的刻蚀速率也增大。选择适当的 CF4 和 O2 的比例，会得到良好的刻蚀效果。4．二次清洗工艺由于在扩散以后在硅片表面形成了一层磷硅玻璃，主要成分还是二氧化硅。因此为了形成良好的欧姆接触，减少光的反射，在沉积减反射膜后续工艺之前，必须用 HF 酸把磷硅玻璃腐蚀掉。SiO2+6HF = H2[SiF6]+2H2O 5 . PECVD 工艺为了进一步减少入射光的损失，在硅片上沉积一层氮化硅薄膜。3SiH4 + 4NH3 ＝ Si3N4 +12 H2 3SiH4 + 2N2 ＝ Si3N4 + 6H2 6. 丝印丝网印刷是采用压印的方式将预定的图形印刷在基板上，该设备由电池背面银铝浆印刷、电池背面铝浆印刷和电池正面银浆印刷三部分组成。其工作原理为：利用丝网图形部分网孔透过浆料，用刮刀在丝网的浆料部位施加一定压力，同时朝丝网另一端移动。油墨在移动中被刮刀从图形部分的网孔中挤压到基片上。由于浆料的粘性作用使印迹固着在一定范围内，印刷中刮板始终与丝网印版和基片呈线性接触，接触线随刮刀移动而移动，从而完成印刷行程7. 烧结工艺经过丝网印刷后的硅片，不能直接使用，需经烧结炉快速烧结，将有机树脂粘合剂燃烧掉，剩下几乎纯粹的、由于玻璃质作用而密合在硅片上的银电极。半导体厂常见的潜在危害可分为三大类：(一 ).化学物质危害半导体工艺非常繁杂，使用的危险化学品也相当多，包括强酸、强碱、腐蚀性有机溶剂、有毒气体、自燃气体、或窒息气体等，如果这些危险化学物质泄漏出来，接触到人体会造成很大的伤害；也有可能因为这些物质产生化学变化，造成火灾爆炸等重大意外事故。危害性气体行政安全管理3 根据危害特征，半导体工艺中使用的气体分为以下四类：有毒、易腐蚀、易燃和自然性气体，有毒气体是指对人体生命有危害的气体，腐蚀性气体接触时会损毁生命组织和设备，易燃气体则为暴露于火星、明火和其他燃烧源时易被引燃的气体，如氢气。 54℃以下在空气中易自然的物质为自然性气体。危害性气体的毒性等级是以规定的时间内人体暴露在其中却不会受到健康伤害的最高浓度来量化的。允许暴露的程度越低，毒性越大。危害性化学品半导体制造中，有许多液体化学品是危险的腐蚀性物质，处理腐蚀性化学品时，则必须穿戴上防护镜和身体防护设施，为了防止吸入腐蚀性化学品的蒸汽，必须在通风橱中进行操作，储存化学品时必须特别小心，例如，HF 必须保存在塑料容器中，因为它会腐蚀玻璃。所有员工必须知道最近的眼睛冲洗器处。因为大多数溶剂会挥发出有害蒸气，而且许多是易燃的，所以防止暴露和吸入溶剂蒸气的眼部和身体防护设施也是必不可少的。溶剂必须保存在易燃物质储存柜中，远离明火、火星和热源。处理废溶剂时要将它们放置在废溶剂容器中。注意要特别小心，不能将废酸和废溶剂混合在一起，防止发生剧烈的化学反应。(二 ).幅射和静电危害在半导体工艺中所用的一些设备单元，例如 PECVD 微波源、蚀刻机 RF 产生器等皆有潜在产生游离或非游离幅射的危害。如果防护措施没做好，使人体曝露在辐射中过量，即会伤害到人体。游离幅射对曝露的人体具伤害细胞效应，而非游离幅射会造成眼睛与皮肤伤害，还可能引起令人恶厌的电效应干扰重要设备的功能操作，或发生静电火花等。(三 ).机械危害半导体工艺有使用机械人与自动化操作之相关工艺设备有潜在对相关人员发生机械危害，例如设备组件之功能异常与移动部份对人员所发生之撞击、切割、夹卷等机械性危害。在半导体生产制造中，虽然经常要用到化学品，有害气体，这些很可能对人体造成危害，但是像化学品、有害气体、辐射等这些在正常情况下都是被有效控制的，按照相应的程序文件正常操作，并合理使用 PPE( 个人防护设备 )条件下不会有安全性问题，只有在意外情况下才可能导致一些伤害。PPE 防护用具：⑴化学品酸碱贮存区等可能接触酸碱腐蚀性液体的人员配备耐酸碱围裙、耐酸碱手套、防护眼镜、防酸碱工作鞋等。⑵可能接触有毒气体的人员配备防毒面具。⑶设备维修、检修人员配备防毒面具、耐酸碱工作服、手套、工作鞋、安全眼镜等。⑷应急救援人员配备防护服、防毒面具、耐酸碱工作服、耐酸碱手套、耐酸碱工作鞋、安全眼镜、空气呼吸器等。行政安全管理4 下面是半导体电池片生产工艺中可能产生的危害：所处的工艺 生产过程中可能产生危害制绒工艺 HF 酸、 HNO3 酸清洗工艺 KOH 、 HCl 酸、 HF 酸等。扩散工艺 POCl3 、 Cl2 、高温等。刻蚀工艺 氟化物（ CF4 、 CFx 自由基）、 COF2 、 CO 、 CO2 等。PECVD 工艺 SiH4 、 NH3 、 N2 、 H2 、高温、微波辐射等。印刷工艺烧结工艺 高温、有机物的蒸发测试分选工艺 氙灯辐射