电池制造工艺硅片化学腐蚀.ppt

为什么要进行化学腐蚀？ 硅片在切片和研磨等机械加工之后，其表面因加工应力形成一层损伤层及污染． 对硅片进行化学腐蚀有哪些手段？ 酸性腐蚀 碱性腐蚀 酸性腐蚀的原理是什么？ 常用的酸性腐蚀液，通常由不同比率的硝酸（HNO3）,氢氟酸（HF）及缓冲液等组成，其腐蚀的机理为： 1.利用硝酸（HNO3）氧化硅片表面 Si+2HNO3?SiO2+2HNO2 2HNO2?NO+NO2+H2O 2.利用氢氟酸（HF）与氧化硅生成可溶于水的络合物． SiO2+6HF?H2SiF6+2H2O HF/HNO3体系化学品浓度与其腐蚀速率关系？ 若HF含量多，则腐蚀速率受氧化反应控制. 氧化对硅片晶向，搀杂浓度和晶体缺陷较敏感 若HNO3含量多，则腐蚀速率受反应生成物溶解速率的限制． 溶解过程是一种扩散过程，会受到液体对流速度的影响． HF/HNO3体系腐蚀设计的原则？ 腐蚀速率的可控性． 某种表面结构特殊工艺需求，如多晶绒面制作． 寻求添加剂，使腐蚀速率更可控，可满足高产能的需求． HF/HNO3体系中的添加剂有什么作用？ 缓冲腐蚀速率 改善表面湿化（Wetting）程度 加速腐蚀速率 目的 可采用化学药品 原因 缓冲腐蚀速率 水（H2O）,醋酸（CH3COOH）,磷酸（H3PO4） 浓度稀释 加速腐蚀速率 亚硝酸钠（Na2NO2）,氟硅酸（H2SiF6） 反应中间产物 HF/HNO3体系的缓冲添加剂选择条件？ 在HF/HNO3中化学性质稳定 在腐蚀过程中，不会与反应产物发生进一步反应 可溶解在HF/HNO3之中 可以湿化晶片表面 不会产生化学泡沫 碱性腐蚀的原理是什么？ 常用的碱性腐蚀化学药品为KOH或NaOH，其腐蚀的机理为： Si+2KOH+H2O ?K2SiO3+2H2↑ 碱腐蚀速率影响因素？ 表面悬挂键密度，与晶向有关 化学浓度 温度 表面机械损伤 硅片在化学腐蚀后的表面特性？ TTV（Total Thickness Variation） TIR（Total Indicator Reading） 粗糙度（Roughness） 反射度（Reflectivity） 波度（Waviness） 金属含量 太阳能电池中的硅片化学腐蚀 硅表面制绒和边缘刻蚀 为什么要制作绒面？ 光在非垂直入射至硅表面，会发生反射现象，为了降低光反射，增强光吸收，需要在硅表面形成绒面． 为什么降低反射会增加光的吸收 因为需要满足能量守恒定律 光反射＋光吸收＋光透射＝光总能量 * *