一种硅片湿法刻蚀用槽体结构及湿法刻蚀设备的制作方法

1.本实用新型涉及硅片生产制造技术领域，尤其涉及一种硅片湿法刻蚀用槽体结构及湿法刻蚀设备。


背景技术：

2.太阳能电池主要是以半导体材料硅为基体，利用扩散工艺在硅晶体中掺入杂质，当掺入硼、磷等杂质时，硅晶体中就会存在着一个空穴，形成n型半导体；当掺入磷原子以后，硅晶体中就会有一个电子，形成p型半导体；p型半导体与n型半导体结合在一起形成pn结，当太阳光照射硅晶体后，pn结中n型半导体的空穴往p型区移动，而p型半导体的电子往n型区移动，从而形成n型区到p型区的电流，在pn结中形成电势差，这就形成了太阳能电池。太阳能电池需要一个大面积的pn结以实现光能到电能的转换，而扩散炉即为制造太阳能电池pn结的专用设备。目前在单晶硅太阳能电池的制备工艺中，扩散工序是采取将两片硅片并列放置操作，由于气流的关系，不可避免地会在硅片的非扩散面边缘形成pn结，从而导致硅片短路。因此，需要在扩散后增加一步刻蚀工艺，将扩散工序中形成在硅片四周及背面的pn结去除，以使硅片上下表面隔断。
3.目前通常采用湿法刻蚀机对扩散后的硅片进行刻蚀，湿法刻蚀机包括机体，机体上设置有用于输送硅片的输送滚轮，在输送滚轮的下方沿硅片的移动方向依次设置有刻蚀槽、碱洗槽、清洗槽以及干燥槽，它是利用沾液方式来进行湿法刻蚀的，蚀刻槽内放置足量的刻蚀液体，使得放置于输送滚轮上的硅片漂浮在刻蚀液面上，刻蚀液对硅片的四周以及背面进行腐蚀。在对硅片进行刻蚀时，各个槽体内的液体的液面需要严格控制，如果液面过高，使得硅片完全浸入液体内会使硅片漂浮在液面上，输送滚轮起不到传送硅片的作用；如果液位过低，则无法对硅片的背面和四周进行刻蚀、碱洗及清洗的操作。在现有技术中，如图1所示，每个槽体内均设置有溢流板200，溢流板200通过连接螺栓300固定于槽体100的槽壁上，且溢流板200的上端设置有倾斜面。采用这种方式，连接螺栓300通常位于槽体100的底部，在需要调节溢流板200相对槽体100的高度时，需要操作人员先将槽体100内部的液体排出才能实现对溢流板200的调节，操作步骤比较繁琐，且会影响刻蚀效率。
4.因此，亟需提出一种硅片湿法刻蚀用槽体结构及湿法刻蚀设备，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种硅片湿法刻蚀用槽体结构及湿法刻蚀设备，结构简单，方便调节。
6.为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种硅片湿法刻蚀用槽体结构，包括：
8.槽体，所述槽体内盛装有刻蚀溶液；
9.溢流组件，包括固定板和活动板，所述固定板设置于所述槽体的槽壁上，所述固定板上设置有容纳槽，所述活动板可上下活动地设置于所述容纳槽内，所述活动板上设置有
轴线沿竖直方向延伸的第一螺纹孔；
10.调节螺栓，所述调节螺栓能旋拧于所述第一螺纹孔内并抵接于所述容纳槽的槽底；或者所述容纳槽的槽底对应所述第一螺纹孔设置有第二螺纹孔，所述调节螺栓依次穿设于所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔内。
11.作为一种硅片湿法刻蚀用槽体结构的优选方案，所述活动板的上表面与水平面平行。
12.作为一种硅片湿法刻蚀用槽体结构的优选方案，所述活动板上沿其高度方向设置有刻度线。
13.作为一种硅片湿法刻蚀用槽体结构的优选方案，所述调节螺栓的数量为多个，多个所述调节螺栓沿所述活动板的长度方向间隔排布，每个所述调节螺栓均对应一个所述第一螺纹孔。
14.作为一种硅片湿法刻蚀用槽体结构的优选方案，所述固定板的宽度从上至下逐渐增加。
15.作为一种硅片湿法刻蚀用槽体结构的优选方案，所述固定板可拆卸连接于所述槽体；或者
16.所述固定板焊接于所述槽体上。
17.作为一种硅片湿法刻蚀用槽体结构的优选方案，所述槽体外还套设有溢流槽，所述溢流槽能承接从所述槽体内溢流的所述刻蚀溶液。
18.作为一种硅片湿法刻蚀用槽体结构的优选方案，所述固定板和所述活动板均采用聚偏氟乙烯材质制成。
19.作为一种硅片湿法刻蚀用槽体结构的优选方案，所述溢流组件的数量为两个，两个所述溢流组件分别设置于所述槽体相对的两个槽壁上。
20.为达上述目的，本实用新型还提供一种湿法刻蚀设备，包括如以上任一方案所述的硅片湿法刻蚀用槽体结构。
21.本实用新型的有益效果为：
22.本实用新型提供一种硅片湿法刻蚀用槽体结构，通过设置能相对滑动的固定板和活动板，固定板和活动板之间的相对移动可以起到调节槽体内刻蚀溶液的液面高度的效果；当需要调节固定板和活动板之间的相对位置时，只需要旋拧调节螺栓即可，简单方便，且由于调节螺栓从活动板的上方穿设于活动板和固定板，操作人员在对其进行调节时，不需要将槽体内部的刻蚀溶液排出，操作步骤简单、方便且快捷；此外，调节螺栓的顶部不会浸入刻蚀溶液中，操作人员在调节时不会接触到调节螺栓上残留的刻蚀溶液，减少了化学品腐蚀人身的风险性。
23.本实用新型还提供一种湿法刻蚀设备，通过应用上述的硅片湿法刻蚀用槽体结构，可以实现对槽体内部刻蚀溶液的液面高度的在线调节，不影响刻蚀工序的进行，刻蚀效率较高。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新
型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
25.图1是现有技术提供的溢流板与槽体连接的结构示意图；
26.图2是本实用新型实施例提供的硅片湿法刻蚀用槽体结构的结构示意图。
27.图中：
28.100-槽体；200-溢流板；300-连接螺栓；
29.1-槽体；
30.2-溢流组件；21-固定板；211-容纳槽；22-活动板；
31.3-调节螺栓。
具体实施方式
32.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
33.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
36.本实施例提供一种硅片湿法刻蚀用槽体结构，主要应用于湿法刻蚀设备中，湿法刻蚀设备用于对扩散后的硅片进行刻蚀，以去除在扩散工序中形成在硅片四周及背面的pn结，从而使硅片的上下表面隔断，避免硅片在使用过程中出现短路的现象，保证太阳能电池的使用性能。其中，湿法刻蚀设备包括机体，机体上设置有用于输送硅片的输送滚轮，在输送滚轮的下方沿硅片的移动方向依次设置有刻蚀槽、碱洗槽、清洗槽以及干燥槽，本实施例提供的硅片湿法刻蚀用槽体结构可以应用于刻蚀槽、碱洗槽、清洗槽以及干燥槽中的任意一种槽体结构。
37.具体而言，如图2所示，本实施例提供的硅片湿法刻蚀用槽体结构包括槽体1、溢流组件2和调节螺栓3，其中，槽体1内盛装有刻蚀溶液；溢流组件2包括固定板21和活动板22和，固定板21设置于槽体1的槽壁上，固定板21上设置有容纳槽211，活动板22可上下活动地
设置于容纳槽211内，活动板22上设置有轴线沿竖直方向延伸的第一螺纹孔，调节螺栓3能旋拧于第一螺纹孔内并抵接于容纳槽211的槽底。
38.本实施例提供的硅片湿法刻蚀用槽体结构，通过设置能相对滑动的固定板21和活动板22，固定板21和活动板22之间的相对移动可以起到调节槽体1内刻蚀溶液的液面高度的效果；当需要调节固定板21和活动板22之间的相对位置时，只需要旋拧调节螺栓3即可，简单方便，且由于调节螺栓3从活动板22的上方穿设于活动板22和固定板21，操作人员在对其进行调节时，不需要将槽体1内部的刻蚀溶液排出，操作步骤简单、方便且快捷；此外，调节螺栓3的顶部不会浸入刻蚀溶液中，操作人员在调节时不会接触到调节螺栓3上残留的刻蚀溶液，减少了化学品腐蚀人身的风险性。
39.当然，在其他实施例中，容纳槽211的槽底对应第一螺纹孔设置有第二螺纹孔，调节螺栓3依次穿设于第一螺纹孔和第二螺纹孔内。采用这种设置方式，可以提高固定板21与活动板22之间连接的稳定性，避免在硅片刻蚀的过程中，活动板22相对固定板21发生位置移动，影响刻蚀效果。
40.优选地，如图2所示，溢流组件2的数量为两个，两个溢流组件2分别设置于槽体1相对的两个槽壁上。两个溢流组件2沿硅片的传输方向间隔设置，可以将槽体1内部的刻蚀溶液保持在一定的液位高度。
41.现有技术中，如图1所示，由于溢流板200的上端设置有倾斜面，当槽体100内的液体部分浸润倾斜面时，操作人员不容易准确把握槽体100内的液面高度。
42.为了解决这一问题，如图2所示，活动板22的上表面与水平面平行。采用这种设置，可以方便操作人员在活动板22的上表面放置水准仪，从而实现活动板22高度的量化，进而实现槽体1中刻蚀溶液液面高度的水平。优选地，活动板22上沿其高度方向设置有刻度线，操作人员在调节活动板22与固定板21之间的相对位置时，可以边观察活动板22上的刻度线，边旋拧调节螺栓3，可以实现对活动板22的位置的精确调节，避免两个活动板22之间存在高度差异导致槽体1内液面高度调节的不精确性。
43.进一步地，在容纳槽211的槽壁上设置有导向滑轨，在活动板22上设置有导向滑块，导向滑块滑动配合于导向滑轨。通过设置能相互滑动配合的导向滑块和导向滑轨，可以保证活动板22沿固定板21上下滑动过程的稳定性，避免两者之间出现卡滞的现象。当然，在其他实施例中，也可以将导向滑轨设置于活动板22上，将导向滑块设置于容纳槽211的槽壁上，同样能实现上述效果。
44.可选地，导向滑轨的数量为多个，多个导向滑轨沿固定板21的长度方向间隔设置，每个导向滑轨均对应一个导向滑块，进一步保证活动板22与固定板21之间滑动过程的稳定性，避免活动板22在滑动过程中出现偏斜的现象。在本实施例中，导向滑轨的数量为两个，在保证活动板22与固定板21之间滑动过程的稳定性的同时，还能减少导向滑轨的数量，提高加工效率并降低加工成本。
45.进一步地，调节螺栓3的数量为多个，多个调节螺栓3沿活动板22的长度方向间隔排布，每个调节螺栓3均对应一个第一螺纹孔。需要说明的是，活动板22的长度方向与硅片的传输方向相垂直。由于活动板22的长度较长，如果仅设置一个调节螺栓3，可能会出现活动板22发生倾斜的现象，导致槽体1内刻蚀溶液的液面高度调节不够精确，通过设置多个调节螺栓3共同支撑活动板22，可以避免活动板22发生倾斜的现象，提高槽体1内刻蚀溶液的
液面高度调节过程的精确性。可选地，在本实施例中，调节螺栓3的数量为两个，根据两点确定一条直线的原理，两个调节螺栓3即可实现对活动板22的精确调节，同时在调节时，操作人员只需要调节四个调节螺栓3即可，减少了操作人员的工作量，实现对活动板22的快速调节。
46.在本实施例中，固定板21焊接于槽体1上，连接稳固。
47.当然，在其他实施例中，固定板21还可以可拆卸连接于槽体1，当固定板21由于长时间使用后发生磨损需要更换时，可以方便地将固定板21从槽体1上拆卸下来并重新更换新的溢流组件2即可，不需要对整个槽体结构进行更换，降低维修成本，延长该槽体结构的使用寿命。具体而言，固定板21上设置有第一连接孔，槽体1的槽壁上对应第一连接孔设置有第二连接孔，连接件依次穿设于第一连接孔和第二连接孔内，从而实现固定板21与槽体1之间的可拆卸连接。其中，连接件优选为紧固螺栓，第一连接孔优选为通孔，第二连接孔优选为螺纹孔，螺栓连接具有加工简单、连接稳固及拆装方便的优势。
48.可选地，如图2所示，固定板21的宽度从上至下逐渐增加。采取这种设置方式，可以增加固定板21的底面与槽体1的槽底之间的接触面积，保证两者之间连接的稳定性。需要说明的是，固定板21的宽度方向与硅片的传输方向平行。
49.进一步地，槽体1外还套设有溢流槽，溢流槽能承接从槽体1内溢流的刻蚀溶液。通过设置溢流槽，可以对从槽体1中溢流出的刻蚀溶液进行收集，在需要时，还可以重新使用，避免刻蚀溶液的浪费，降低刻蚀成本。
50.优选地，固定板21和活动板22均采用聚偏氟乙烯材质制成，耐酸碱性能较好，可以延长该溢流组件2的使用寿命。
51.本实施例还提供一种湿法刻蚀设备，包括上述的硅片湿法刻蚀用槽体结构，通过在槽体1内设置溢流组件2，溢流组件2包括能相互滑动的固定板21和活动板22，且活动板22的上表面与水平面平行，可以实现对槽体1内刻蚀溶液的液面高度的校准及量化，且操作人员只需要简单的旋拧动作即可实现活动板22的调节，简单方便且快捷；由于调节螺栓3从活动板22的上方依次穿设于活动板22和固定板21，在对其进行调节时，不需要对湿法刻蚀设备进行停机，避免了槽体1内部刻蚀溶液的浪费，且能提高刻蚀效率。
52.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。