電池制造工藝硅片的化學(xué)腐蝕

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1、硅 片 的 化 學(xué) 腐 蝕 為 什 么 要 進(jìn) 行 化 學(xué) 腐 蝕 ？ 硅 片 在 切 片 和 研 磨 等 機(jī) 械 加 工 之 后 ， 其 表 面 因 加工 應(yīng) 力 形 成 一 層 損 傷 層 及 污 染 對(duì) 硅 片 進(jìn) 行 化 學(xué) 腐 蝕 有 哪 些 手 段 ？1. 酸 性 腐 蝕2. 堿 性 腐 蝕 酸 性 腐 蝕 的 原 理 是 什 么 ？ 常 用 的 酸 性 腐 蝕 液 ， 通 常 由 不 同 比 率 的 硝 酸（ HNO3） ,氫 氟 酸 （ HF） 及 緩 沖 液 等 組 成 ， 其 腐蝕 的 機(jī) 理 為 ：1.利 用 硝 酸 （ HNO3） 氧 化 硅 片 表 面 Si+2HNO

2、 3SiO2+2HNO2 2HNO2NO+NO2+H2O2.利 用 氫 氟 酸 （ HF） 與 氧 化 硅 生 成 可 溶 于 水 的 絡(luò) 合物 SiO2+6HFH2SiF6+2H2O HF/HNO3體 系 化 學(xué) 品 濃 度 與 其 腐 蝕 速 率 關(guān) 系 ？ 若 HF含 量 多 ， 則 腐 蝕 速 率 受 氧 化 反 應(yīng) 控 制 .u氧 化 對(duì) 硅 片 晶 向 ， 攙 雜 濃 度 和 晶 體 缺 陷 較 敏 感 若 HNO3含 量 多 ， 則 腐 蝕 速 率 受 反 應(yīng) 生 成 物 溶 解 速率 的 限 制 u溶 解 過(guò) 程 是 一 種 擴(kuò) 散 過(guò) 程 ， 會(huì) 受 到 液 體 對(duì) 流 速

3、度的 影 響 HF/HNO3體 系 腐 蝕 設(shè) 計(jì) 的 原 則 ？ 腐 蝕 速 率 的 可 控 性 某 種 表 面 結(jié) 構(gòu) 特 殊 工 藝 需 求 ， 如 多 晶 絨 面 制 作 尋 求 添 加 劑 ， 使 腐 蝕 速 率 更 可 控 ， 可 滿 足 高 產(chǎn) 能的 需 求 HF/HNO3體 系 中 的 添 加 劑 有 什 么 作 用 ？ 緩 沖 腐 蝕 速 率 改 善 表 面 濕 化 （ Wetting） 程 度 加 速 腐 蝕 速 率目 的 可 采 用 化 學(xué) 藥 品 原 因 緩 沖 腐 蝕 速 率 水 （ H2O） ,醋 酸 （ CH3COOH） ,磷 酸 （ H3PO4） 濃 度 稀 釋

4、加 速 腐 蝕 速 率 亞 硝 酸 鈉 （ Na2NO2） ,氟 硅 酸 （ H2SiF6） 反 應(yīng) 中 間 產(chǎn) 物 HF/HNO3體 系 的 緩 沖 添 加 劑 選 擇 條 件 ？ 在 HF/HNO3中 化 學(xué) 性 質(zhì) 穩(wěn) 定 在 腐 蝕 過(guò) 程 中 ， 不 會(huì) 與 反 應(yīng) 產(chǎn) 物 發(fā) 生 進(jìn) 一 步 反 應(yīng) 可 溶 解 在 HF/HNO3之 中 可 以 濕 化 晶 片 表 面 不 會(huì) 產(chǎn) 生 化 學(xué) 泡 沫 堿 性 腐 蝕 的 原 理 是 什 么 ？ 常 用 的 堿 性 腐 蝕 化 學(xué) 藥 品 為 KOH或 NaOH， 其 腐蝕 的 機(jī) 理 為 ： Si+2KOH+H2O K2SiO3+2

5、H2 堿 腐 蝕 速 率 影 響 因 素 ？ 表 面 懸 掛 鍵 密 度 ， 與 晶 向 有 關(guān) 化 學(xué) 濃 度 溫 度 表 面 機(jī) 械 損 傷 硅 片 在 化 學(xué) 腐 蝕 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 屬 含 量 太 陽(yáng) 能 電 池 中 的 硅 片 化 學(xué) 腐 蝕硅 表 面 制 絨 和 邊 緣 刻 蝕 為 什 么 要 制 作 絨 面 ？ 光 在 非 垂 直

6、 入 射 至 硅 表 面 ， 會(huì) 發(fā) 生 反 射 現(xiàn) 象 ， 為 了 降 低 光 反 射 ， 增強(qiáng) 光 吸 收 ， 需 要 在 硅 表 面 形 成 絨 面 為 什 么 降 低 反 射 會(huì) 增 加 光 的 吸 收 因 為 需 要 滿 足 能 量 守 恒 定 律光 反 射 光 吸 收 光 透 射 光 總 能 量 堿 腐 蝕 在 絨 面 制 作 上 的 應(yīng) 用 ？ 利 用 KOH或 NaOH在 腐 蝕 單 晶 硅 片 時(shí) 在 不 同 晶 向腐 蝕 速 率 的 差 異 性 不 同 晶 向 的 刻 蝕 速 率 為 不 同 晶 向 腐 蝕 速 率 的 差 異 （ 各 向 異 性 腐 蝕 ） 與 什么 有

7、關(guān) ？1. 溶 液 濃 度 ， 有 關(guān) 系 ， 但 關(guān) 系 不 大 ， 因 為 腐 蝕 過(guò) 程受 表 面 過(guò) 程 控 制 2. 溫 度 ,溫 度 越 低 ， 腐 蝕 速 率 差 異 越 大3. 添 加 劑 ， 如 異 丙 醇 IPA， 通 常 用 來(lái) 減 緩 刻 蝕 速 率 酸 腐 蝕 在 絨 面 制 作 上 的 應(yīng) 用 ？ 利 用 HF/HNO3在 較 高 化 學(xué) 濃 度 比 時(shí) 的 缺 陷 腐 蝕 特 性 ，使 損 傷 層 區(qū) 域 優(yōu) 先 腐 蝕 ， 形 成 不 同 于 單 晶 金 字 塔結(jié) 構(gòu) 的 坑 洞 結(jié) 構(gòu) 化 學(xué) 腐 蝕 在 表 面 拋 光 處 理 上 的 應(yīng) 用 什 么 是 拋

8、 光 ？ 拋 光 指 形 成 完 全 反 射 的 表 面 ， 即 鏡 面 化 學(xué) 拋 光 的 原 理 ？ 對(duì) 硅 片 表 面 的 均 勻 刻 蝕 拋 光 化 學(xué) 藥 液 的 配 置 通 常 可 以 使 用 HF/HNO3或 KOH溶 液 化 學(xué) 腐 蝕 在 邊 緣 刻 蝕 上 的 應(yīng) 用 ？ 通 常 使 用 HF/HNO3體 系 ， 利 用 其 各 向 同 性 腐 蝕 特 性 ， 可 以 在 特 定 設(shè) 備 條 件下 完 成 對(duì) 硅 片 邊 緣 的 腐 蝕 ， 而 不 影 響 太 陽(yáng) 電 池 的 工 藝 結(jié) 構(gòu) 通 常 使 用 in-line式 結(jié) 構(gòu) 的 設(shè) 備 ， 利 用 表 面 張 力 和 毛 細(xì) 作 用 力 的 作 用 完 成 這 一過(guò) 程 簡(jiǎn) 單 設(shè) 備 結(jié) 構(gòu) 與 工 藝 說(shuō) 明 圖 示