资料

O

H SiF H HF SiO 26222][6+=+一、清洗间

1、清洗制绒的目的和原理

制绒的原理：利用氢氧化钠对多晶硅腐蚀作用，去除硅片在多线切割锯切片时产生的表面损伤层，同时利用氢氧化钠对硅腐蚀的各向异性，争取表面较低反射率较低的表面织构。

制绒的目的：通过制成金字塔式的绒面，来减少光的反射而提高对太阳光的吸收。

制绒的反应原理：2NaOH + Si + H2O = Na2SiO3 + H2

第一步粗抛光去掉硅片的损伤层。

第五步是通过盐酸中和残余的氢氧化钠，化学反应方程式为：

第七步氢氟酸络合掉硅片表面的二氧化硅层，化学反应方程式为：

1）NaOH 的作用：能够起到腐蚀硅片的目的，他主要来控制绒面的大小。

2）Na2SiO3主要起到减缓硅片与NaOH 的反应，使绒面更均匀。

3）（CH3）2CHOH 也起到减缓反应的作用，同时能将反应产生的H2从硅片表面带出。

7、制绒的关键是：1）配液的浓度；2）制绒的温度；3）制绒的时间。

绒面的好坏就直接影响到电性能，尤其是Isc 和FF ，绒面的大小、成和密度、金字塔的尖度跟Isc 有直接关系。金字塔的尖度与制绒是的配液浓度应成正比，与制绒的时间成反比。硅片的表面干净与否跟FF 有很大关系。

8、制绒分一步制绒和两步制绒法，一步制绒法是直接把硅片投入制绒槽制绒；（针对一些比较干净的硅片）

两步制绒第一步是清洗，第二步才是制绒；（针对一些比较脏的硅片）只有在第一步硅片清洗干净的情况下，第二的绒面才有保证。

清洗又分为三种：一种是高温超声清洗，利用超声波的形式把电能转换成波能的形式对硅片进行撞击处理，从而达到去污的目的。一种是酸洗，是通过高浓度的HF 或HCrO3进行处理。一种是碱洗，通过NaOH 与硅片发生化学反应对硅片表面进行腐蚀，从而达到去污的目的。

碱洗又分为小粗抛和粗抛，NaOH 的配液比例、处理时间、温度不同。并且针对的片子厚度不同，240微米以下的片子和240微米以上的片子。

制绒时常见的不良有绒面色斑，产生的原因主要是因为片子“太脏”，在制绒的时候绒面制不上去。

注意：

在工序1中氢氧化钠溶液与硅片反应时会有碱蒸气产生，故设备运行时请关闭有机玻璃门。

盐酸是挥发性强酸，不要去闻其味道

氢氟酸会腐蚀玻璃，故不与玻璃器械接触，也不要去闻氢氟酸的味道。

如果酸或碱不小心溅入眼内或溅到脸上，请立即打开洗脸洗眼池上盖冲洗。

二、扩散间

1、扩散的概念：扩散是物质的一个基本性质，描述了一种物质的另一种物质中运动的情况。半导体中制造中，利用高温扩散驱动杂质穿过晶格。

扩散的机理：浓度高的地方向浓度低的地方进行扩散。

扩散的目的：形成PN 结，继而形成太阳能电池的基本雏形

POCl3液态源扩散方法具有生产效率较高，得到PN 结均匀、平整和扩散层表面良好等优点，这对于制作具有大面积结的太阳电池是非常重要的。

POCl3在无氧高温下（>600℃）分解生成五氯化磷（PCl5）和五氧化二磷（P2O5），其反应式如下：

⏹ 由上面反应式可以看出，POCl3热分解时，如果没有外来的过量氧（O2）参与其分解是不充分的，生成的PCl5是不易分解的，并且对硅有腐蚀作用，破坏硅片的表面状态。但在有外来O2存在的情况下，PCl5会进一步分解成P2O5并放出氯气（Cl2）其反应式如下：

⏹ 生成的P2O5在扩散温度下与硅反应，生成二氧化硅（SiO2）和磷原子，其反应式如下：

2、TCA 清洗

O H NaCl NaOH HCl 2+=+5253O P 3PCl C 6005POCl +−−−→−︒>↑

+−−−−→−+2522510Cl O 2P 2O 过量5O 4PCl ↓+=+P SiO Si O P 4552252

TCA →C2H3Cl3

反应方程式：

C2H3Cl3+02（过量） →（1050度）HCl+C02+H20

C2H3Cl3+02（少量） →COCl2 （光气）

3、石英制品的清洗

20%PTA 浸泡1-2小时，（为什么要浸泡这么长时间？为什么用20%浓度？）

去除掉表面干化的P 氧化物和其中的其他金属离子杂质和油污；本身材料也是Si02，表面一层釉质层。

4、 PN 结的制造

⏹ 必须使一块完整的半导体晶体的一部分是P 型区域，另一部分是N 型区域。

⏹ 也就是在晶体内部实现P 型和N 型半导体的接触 。

5、 影响扩散的因素： 管内气体中杂质源的浓度； 扩散温度； 扩散时间；

6、太阳电池磷扩散方法

１．三氯氧磷（POCl3）液态源扩散 ２．喷涂磷酸水溶液后链式扩散 ３．丝网印刷磷浆料后链式扩散 本公司目前采用的是第一种方法：磷扩散工艺条件

五、 TCA 清洗

炉温 950℃ 时间 30min 小N2 0.3L/min

O2 10L/min 饱和 炉温 900℃

时间 30min 大N2 18L/min 小N2 2L/min

O2 2.5L/min

8、磷扩散

9、 方块电阻检验标准

扩散方块电阻控制在47-52Ω/□之间。同一炉扩散方块电阻不均匀度≤20%，同一硅片扩散方块电阻不均匀度≤10%。 表面无明显因偏磷酸滴落或其他原因引起的污染。

10、保持净化台面的清洁卫生

1）保持固定桨支架的清洁，及时清理滴落偏磷酸。

2）当炉管不使用时，请降温到600度左右保温，可延长加热器的使用寿命。

3）碳化硅臂桨暴露在空气中的时间应做到越短越好。

4）石英舟和石英舟夹子应放置在清洗干净的玻璃表面上。

5）依次关闭进气阀门、出气阀门，拔出连接管道，更换源瓶，连接管道，打开出气阀门、进气阀门。

三、刻蚀间

刻蚀工艺原理：等离子体刻蚀机是基于真空高频激励而产生的辉光放电将CF4中F 离子电离出来而获的化学活性微粒与被刻蚀材料起化学反应产生挥发性物质进行刻蚀的，同时为了保证F 离子的浓度和刻蚀速度必须加入一定比例的氧气生成二氧化碳，这种腐蚀法也叫干蚀法

CF4+SI+O2=SIF4+CO2

设备主要对太阳能电池片周边的P-N 结进行刻蚀使太阳能电池片周边呈开路状态也用于半导体工艺中多晶硅，氮化硅的刻蚀和去胶 CF4：O2=10：1

刻蚀机开起后一定要检查预热开关是否打开 开机后预热15分钟以上才可以做片子。

去磷硅玻璃目的：是为了去除扩散后硅片表面的二氧化硅和磷。去除边缘PN 节使电流朝同一方向流动。

什么是磷硅玻璃？

在扩散过程中发生如下反应：

POCl3分解产生的P2O5淀积在硅片表面， P2O5与Si 反应生成SiO2和磷原子：

这样就在硅片表面形成一层含有磷元素的SiO2，称之为磷硅玻璃。

2、去磷硅玻璃使用的是磷源腐蚀机（四槽清洗机）

1 槽 HF 去除二氧化硅和磷

2 槽 去离子水 3槽 喷淋 4槽 喷淋

清洗液配制：

↓+→+↑

+→+P SiO Si O P 45526Cl O 2P 3O 4PCl 25225223