硅片制绒工艺讲解.pptx

硅片制绒工艺;制备绒面的目的

减少光的反射率，提高短路电流，以致提高光电转换效率

陷光原理

当光入射到一定角度的斜面，光会反射到另一角度的斜面，形成二次或者多次吸收，从而增加吸收率;单晶制绒;单晶制绒;单晶制绒;单晶制绒;单晶制绒;单晶制绒;单晶制绒;单晶制绒;单晶制绒;单晶制绒;单晶制绒;单晶制绒;NaOH浓度对绒面形貌影响：

NaOH对硅片反应速率有重要影响。制绒过程中，由于所用NaOH浓度均为低碱浓度，随NaOH浓度升高，

硅片腐蚀速率相对上升。与此同时，随NaOH浓度改变，硅片腐蚀各向异性因子也发生改变，因此，NaOH浓度对金字塔的角锥度也有重要影响。;单晶制绒

NaOH浓度对绒面反射率影响：;单晶制绒;IPA影响：

1、降低硅片表面张力，减少气泡在硅片表面的粘附，使金字塔更加均匀一致；

2、气泡直径、密度对绒面结构及腐蚀速率有重要影响。气泡大小及在硅片表面的停留时间，与溶液粘度、表面张力有关，所以需要异丙醇来调节溶液粘滞特性。;IPA影响：

除改善消泡及溶液粘度外，也有报道指出IPA将与腐蚀下的硅生成络合物而溶于溶液。;时间影响：

制绒包括金字塔的行核及长大过程，因此制绒时间对绒面的形貌及硅片腐蚀量均有重要影响。;时间影响：

经去除损伤层，硅片表面留下了许多浅的准方形腐蚀坑。1分钟后，金字塔如雨后春笋，零星的冒出了头；5分钟后，硅片表面基本被小金字塔覆盖，少数已开始

长大。我们称绒面形成初期的这种变化为金字塔“成核”。10分钟后，密布的金字塔绒面已经形成，只是大小不均

匀，反射率也降到了比较低的水平。随时间延长，金字塔向外扩张兼并，体积逐渐膨胀，尺寸趋于均匀。随制绒时间进一步延长，绒面结构均匀性反而下降，如图e，f所示。;时间影响：;硅酸钠含量影响：

硅酸钠具体含量测量是没必要的，只要判定它的含量是否过量即可。实验用浓盐酸滴定，若滴定一段时间

后出现少量絮状物，说明硅酸钠含量适中；若滴定开始就出现一团胶状固体且随滴定的进行变多，说明硅酸钠过量。

相对而言，制绒过程中，硅酸钠含量具有很宽的窗口。实验证实，初抛液硅酸钠含量不超过30wt%，制绒液硅酸钠含量不超过15wt%，均能获得效果良好的绒面。尽管如此，含量上限的确定需根据实际生产确认。;槽体密封程度、异丙醇挥发：

槽体密封程度，异丙醇挥发对制绒槽内的溶液成分及温度分布有重要影响。

制绒槽密封程度差，导致溶液挥发加剧，溶液液位的及时恢复非常必要，否则制绒液浓度将会偏离实际设定值。异丙醇的挥发增加化学药品消耗量增加的同时，绒面显微结构也将因异丙醇含量改变发生相应变化。;搅拌及鼓泡：

搅拌及鼓泡有利于提高溶液均匀度，制绒过程中附加搅拌及鼓泡，硅片表面的气泡能得到很好的脱附，制

绒后的硅片表面显微结构表现为绒面连续，金字塔大小均匀。

但搅拌及鼓泡会略加剧溶液的挥发，制绒过程硅片的腐蚀速率也略为加快。;小结：

单晶制绒原理为硅的各向异性腐蚀。硅片的表面沾污，缺陷等对绒面形成有重要影响。

影响硅片腐蚀速率及绒面显微结构的因素众多，主要包括如下因子：NaOH浓度；溶液温度；异丙醇浓度；制绒时间；硅酸钠含量；槽体密封程度；异丙醇挥发；搅拌及鼓泡等。;多晶制绒工艺：

由于多晶硅片由大小不一的多个晶粒组成，多晶面的共同存在导致多晶制绒不能采用单晶的各向异性碱腐蚀(OrientationDependentEtching)方法完成。

已有研究的多晶制绒工艺：

高浓度酸制绒；机械研磨；喷砂，线切；激光刻槽；金属催化多孔硅；等离子刻蚀等。

综合成本及最终效果，当前工业中主要使用的多晶制绒方法为高浓度酸制绒。;多晶制绒工艺：线上工艺：

均为HNO3，HF，DIWater混合体系。常用的两个溶液配比大致如下：

HNO3：HF：DIWater=3：1：2.7；HNO3：HF：DIWater=1：2.7：2

制绒温度6-10℃，制绒时间120-300sec。

反应方程式：HNO3+Si=SiO2+NOx+H2O

SiO2+6HF=H2[SiF6]+2H2O;多晶制绒工艺：

制绒原理：

HNO3：HF：DIWater=3：1：2.7

该配比制绒液与位错腐蚀Dash液的配比基本一致，反应原理也一致，即利用硅片在缺陷或损伤区更快的腐蚀速率来形成局部凹坑。同时，低温反应气泡的吸附也是绒面形成的关键点。

由于Dash溶液进行缺陷显示时，反应速率很慢，因此，进行多晶制绒时，需提高硅片的腐蚀速率(通常通过降低溶液配比中水的含量完成)。;多晶制绒;多晶制绒工艺：

两种工艺配比下的绒面照片：;新型制绒工艺：

新型制绒工艺：

Rena浮法链式制绒（解决热排放问题）；缓冲液调节制绒（控制自催化以及热量生成问题）；放弃传统制绒体系衍生的新制绒体系。;槽式多晶制绒：

槽式批量制绒方式比较适合