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1、硅片制絨工藝zhejianguniversity制備絨面的目的減少光的反射率，提高短路電流，以致提高光電轉(zhuǎn)換效率陷光原理當光入射到一定角度的斜面，光會反射到另一角度的斜面，形成二次或者多次吸收，從而增加吸收率絨面光學原理單晶制絨單晶制絨流程：預(yù)清洗+制絨預(yù)清洗目的：通過預(yù)清洗去除硅片表面臟污，以及部分損傷層。機械損傷層（5-7微米）硅片單晶制絨預(yù)清洗方法：1、10%NaOH，78oC，50sec；2、①1000gNaOH，65-70oC(超聲)，3min；②1000gNa2SiO3+4LIPA，65oC，2min。2NaOH+Si+H2O=N
2、a2SiO3+2H2SiO32-+3H2O=H4SiO4+2OH-單晶制絨預(yù)清洗原理：1、10%NaOH，78oC，50sec；利用濃堿液在高溫下對硅片進行快速腐蝕。損傷層存在時，采用上述工藝，硅片腐蝕速率可達5μm/min；損傷去除完全后，硅片腐蝕速率約為1.2μm/min。經(jīng)腐蝕，硅片表面臟污及表面顆粒脫離硅片表面進入溶液，從而完成硅片的表面清洗。經(jīng)50sec腐蝕處理，硅片單面減薄量約3μm。采用上述配比，不考慮損傷層影響，硅片不同晶面的腐蝕速率比為:(110):(100):(111)=25：15：1，硅片不會因各向異性產(chǎn)生預(yù)出絨，從而獲
3、得理想的預(yù)清洗結(jié)果。缺點：油污片處理困難，清洗后表面殘留物去除困難。單晶制絨預(yù)清洗原理：2、①1000gNaOH，65-70oC(超聲)，3min；②1000gNa2SiO3+4LIPA，65oC，2min。①利用NaOH腐蝕配合超聲對硅片表面顆粒進行去除；②通過SiO32-水解生成的H4SiO4(原硅酸)，以及IPA對硅片表面有機物進行去除。單晶制絨單晶絨面：絨面一般要求：制絨后，硅片表面無明顯色差；絨面小而均勻。單晶絨面顯微結(jié)構(gòu)（左：金相顯微鏡；右：掃描電鏡）單晶制絨制絨原理：簡言之，即利用硅在低濃度堿液中的各向異性腐蝕，即硅在(110)
4、及(100)晶面的腐蝕速率遠大于(111)晶面的腐蝕速率。經(jīng)一定時間腐蝕后，在(100)單晶硅片表面留下四個由(111)面組成的金字塔，即上圖所示金字塔。根據(jù)文獻報道，在較低濃度下，硅片腐蝕速率差異最大可達V(110)：V(100)：V(111)=400：200：1。盡管NaOH(KOH)，Na2SiO3，IPA(或乙醇)混合體系制絨在工業(yè)中的應(yīng)用已有近二十年，但制絨過程中各向異性腐蝕以及絨面形成機理解釋仍存爭議，本文將列出部分機理解釋。單晶制絨各向異性腐蝕機理：1967年，F(xiàn)inne和Klein第一次提出了由OH-，H2O與硅反應(yīng)的各向異性
5、反應(yīng)過程的氧化還原方程式：Si+2OH-+4H2O→Si(OH)62-+2H2；1973年，Price提出硅的不同晶面的懸掛鍵密度可能在各項異性腐蝕中起主要作用；1975年，Kendall提出濕法腐蝕過程中，（111）較（100）面易生長鈍化層；1985年，Palik提出硅的各向異性腐蝕與各晶面的激活能和背鍵結(jié)構(gòu)兩種因素相關(guān)，并提出SiO2（OH）22-是基本的反應(yīng)產(chǎn)物；單晶制絨各向異性腐蝕機理：1990年，Seidel提出了目前最具說服力的電化學模型，模型認為各向異性腐蝕是由硅表面的懸掛鍵密度和背鍵結(jié)構(gòu)，能級不同而引起的；1991年，Gle
6、mbocki和Palik考慮水和作用提出了水和模型，即各向異性腐蝕由腐蝕劑中自由水和OH-同時參與反應(yīng)；最近，Elwenspolk等人試著用晶體生長理論來解釋單晶硅的各向異性腐蝕，即不同晶向上的結(jié)位(kinksites)數(shù)目不同；另一種晶體學理論則認為(111)面屬于光滑表面，(100)面屬于粗糙表面。單晶制絨各向異性腐蝕機理：Seidel電化學模型：單晶制絨絨面形成機理：A、金字塔從硅片缺陷處產(chǎn)生；B、缺陷和表面沾污造成金字塔形成；C、化學反應(yīng)產(chǎn)生的硅水合物不易溶解，從而導(dǎo)致金字塔形成；D、異丙醇和硅酸鈉是產(chǎn)生金字塔的原因。硅對堿的擇優(yōu)腐蝕
7、是金字塔形成的本質(zhì)，缺陷、沾污、異丙醇及硅酸鈉含量會影響金字塔的連續(xù)性及金字塔大小。單晶制絨絨面形成最終取決于兩個因素：腐蝕速率及各向異性腐蝕速率快慢影響因子：1、腐蝕液流至被腐蝕物表面的移動速率；2、腐蝕液與被腐蝕物表面產(chǎn)生化學反應(yīng)的反應(yīng)速率；3、生成物從被腐蝕物表面離開的速率。單晶制絨具體影響因子：NaOH濃度溶液溫度異丙醇濃度制絨時間硅酸鈉含量槽體密封程度、異丙醇揮發(fā)攪拌及鼓泡NaOH濃度對絨面形貌影響：NaOH對硅片反應(yīng)速率有重要影響。制絨過程中，由于所用NaOH濃度均為低堿濃度，隨NaOH濃度升高，硅片腐蝕速率相對上升。與此同時，隨
8、NaOH濃度改變，硅片腐蝕各向異性因子也發(fā)生改變，因此，NaOH濃度對金字塔的角錐度也有重要影響。85oC，30min，IPAvol10%單晶制絨NaOH濃度對絨面
