文档介绍：硅片的清洗与制绒
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硅片化学清洗
作用：硫酸、过氧化氢溶液通过氧化作用对有机薄膜进行分解，从而完成有机物去除。清洗过程，金属杂质不能去除，继续残留在硅片表面或进入氧化层。
溶液配比：H2SO4（9O3
氧化物的生成及有机物的去除
氧化物、金属杂质及表面微粒去除；
硅片表面氢钝化
硅片表面烘干
清洗氧化物形成层，或清洗亲水性硅片表面
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硅片化学清洗
新型清洗技术
HF/H2O2/H2O/表面活化剂/Mega sonic
臭氧化的DI Water + Mega sonic
DHF
臭氧化的DI Water
去除有机物及金属
去除氧化物，表面微粒及金属杂质
去除化学作用产生的氧化层
去除化学杂质及有机物
DI Water + Mega sonic
去除化学杂质
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硅片清洗与制绒
清洗与制绒目的：
一、去除硅片表面机械损伤层；
二、清除表面油污、杂质颗粒及金属杂质；
三、形成起伏不平的绒面，增加硅对太阳光的吸收。
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硅片清洗与制绒
制绒目的与陷光原理：
制绒目的：
利用陷光原理，减少光的反射，提高短路电流(Isc)，增加PN结面积，最终提高电池的光电转换效率。
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，形成二次或多次吸收，从而增加吸收率。
绒面陷光示意
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硅片清洗与制绒
单晶制绒流程：预清洗+制绒
预清洗目的：
通过预清洗去除硅片表面脏污，以及部分损伤层。
单晶制绒
机械损伤层（5-7微米）
硅片
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硅片清洗与制绒
预清洗方法：
1、10%NaOH，78oC，50sec；
2、① 1000gNaOH，65-70oC(超声)，3min；②1000g Na2SiO3+4L IPA，65oC，2min。
2NaOH+Si+H2O=Na2SiO3+2H2
SiO32-+3H2O=H4SiO4+2OH-
单晶制绒
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硅片清洗与制绒
预清洗原理：
1、10%NaOH，78oC，50sec；
利用浓碱液在高温下对硅片进行快速腐蚀。损伤层存在时，采用上述工艺，硅片腐蚀速率可达5μm/min；损伤去除完全后，。经腐蚀，硅片表面脏污及表面颗粒脱离硅片表面进入溶液，从而完成硅片的表面清洗。
经50sec腐蚀处理，硅片单面减薄量约3μm。采用上述配比，不考虑损伤层影响，硅片不同晶面的腐蚀速率比为: (110): (100): (111)=25：15：1，硅片不会因各向异性产生预出绒，从而获得理想的预清洗结果。
缺点：油污片处理困难，清洗后原片脏污残留去除困难。
单晶制绒
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硅片清洗与制绒
预清洗原理：
2、① 1000gNaOH，65-70oC(超声)，3min；②1000g Na2SiO3+4L IPA，65oC，2min。
① 利用NaOH腐蚀配合超声对硅片表面颗粒进行去除；
② 通过SiO32-水解生成的H4SiO4(原硅酸)，以及IPA对硅片表面有机物进行去除。
单晶制绒
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硅片清洗与制绒
单晶制绒工艺：
NaOH，Na2SiO3，IPA混合体系进行硅片制绒。
配比要求： %-2wt%； %-2wt%；IPA浓度5vol%-8vol%。
制绒时间：25-35min，制绒温度75-90oC。
单晶制绒
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硅片清洗与制绒
单晶绒面：
绒面一般要求：制绒后，硅片表面无明显色差；绒面小而均匀。
单晶制绒
单晶绒面显微结构（左：金相显微镜；右：扫描电镜）
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硅片清洗与制绒
制绒原理：
简言之，即利用硅在低浓度碱液中的各向异性腐蚀，即硅在(110)及(100)晶面的腐蚀速率远大于(111)晶面的腐蚀速率。经一定时间腐蚀后，在(100)单晶硅片表面留下四个由(111)面组成的金字塔，即上图所示金字塔。
根据文献报道，在较低浓度下，硅片腐蚀速率差异最大可达V (110)： V(100) ： V(111) =400：200：1。
尽管NaOH(KOH)，Na2SiO3，IPA(或乙醇)混合体系制绒在工业中的应用已有近二十年，但制绒