有关制绒
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硅片腐蚀
㈠、目的和原理：
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。
解释：①现有多晶硅片是由长方体晶锭在多线切割锯切成一片片多晶硅方片。由于切片是钢丝在金刚砂溶液作用下多次往返削切成硅片，金刚砂硬度很高，会在硅片表面带来一定的机械损伤。如果损伤不去除，会影响太阳电池的填充因子。
②氢氧化钠俗称烧碱，是在国民经济生产中大量应用化工产品。由电解食盐水而得，价格比较便宜，每500克6元。化学反应方程式23222a2HSiONOHNaOHSi加热为：222222HClNaOHOHNaCl电解。分析纯氢氧化锂、氢氧化钾也可以与硅起反应，但价格较贵。如氢氧化锂每500克23元，用于镉-镍电池电解液中。
③碱性腐蚀优点是反应生成物无毒，不污染空气和环境。不像HF-HNO3酸性系统会生成有毒的NOx气体污染大气。另外，碱性系统与硅反应，基本处于受控状态。有利于大面积硅片的腐蚀，可以保证一定的平行度。
㈡、步骤：
工位 1 2 3 4 5 6 7 8 9
材料 20%
NaOH H2O 2%
NaOH H2O 20%
HCl H2O HF H2O H2O
温度 80℃ 室温 80℃ 室温 室温 室温 室温 室温 室温
时间 10m 16m 15m 3m 3m 3m 1m 3m 3m
1. 本工艺步骤是第一步粗抛光去掉硅片的损伤层。第二步细抛光，表面产生出部分反射率较低的织构表面。如果含有[100]晶向的晶粒，就可以长出金字塔体状的绒面。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：OHNaClNaOHHCl2。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：OHSiFHHFSiO26222][6。
2. 我们就粗抛作过实验，投入50片硅片：
a． 在20%NaOH溶液中，温度为80℃，反应了10分钟，硅片厚度平均去掉了32μm。
b． 在15%NaOH溶液中，温度为80℃，反应了10分钟，硅片厚度平均去掉了25μm（此数据来源于小片实验）。
硅片粗抛是放热反应且反应激烈，反应速度与温度上升有点正反馈的态势：温度高，浓度高反应就会更激烈。新硅片由于表面粗糙，表面积大一些反应也会激烈一些。
c． 由于每次投片量较大，125×125可投300片，103×103可投400片，因而反应会很激烈，通过积累可以求出在受控条件下最佳浓度和时间。
d． 硅片去掉20~25μm的厚度，硅片损伤层也就去除干净了，这也可以作为检验标准。
e． 本反应以125×125的硅片计，每一片每次反应去掉25μm的厚度为准，每片将消耗0.9克硅，也将消耗2.6克氢氧化钠，300片硅片将消耗780克氢氧化钠，加上溶液加热蒸气带走一部分氢氧化钠，先加上1000克氢氧化钠为宜。
f． 同理，如 e那样每次生成832克硅酸钠，反应槽内的溶剂以170千克计，一旦溶液出现明显白色絮状硅酸钠，就应更换氢氧化钠溶液。
g． 工序3中利用氢氧化钠对硅腐蚀的各向异性，用2%氢氧化钠溶液在多晶硅表面产生反射率较低织构表面，在[100]晶向的晶粒表面上会腐蚀出金字塔体的绒面来。多晶硅总会存在着[100]晶向的晶粒，只是多少而已。
h． 溶液配比方法是采取重量百分比法，如20%氢氧化钠溶液是1000ml纯水中加200克氢氧化钠。
㈢、注意事项：
1． 在工序1和3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。
2． 盐酸是挥发性强酸，不不要去闻其味道。
3． 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。
4． 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。
制 绒 工 艺
制绒机 清洗机
槽体 1# 2# 3#、4#、5#、6# 7#、8#、9# 1#～3# 4# 5# 6# 7时间/min 2～3 3～4 20～25 3～4 空 20s 4 5～6.5
溶液配比 纯水、0.1-1%弱碱，加超声振动 纯水 2%NaOH,5～10%异丙醇（80±2℃） 纯水 5%HF、5%HCl 纯水 5～10%HCl 纯漂作用 去除硅片表面颗粒，预制绒 清洗预制绒液 制备“金字塔”型绒面 清洗残留制绒液 去除硅酸钠、二氧化硅 清洗残留在硅片上HF 去除金属杂质和硅酸盐杂质 清H注：制绒机、清洗机是瑞能9槽设备
