刻蚀培训_2
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硅片尾部 吸附刻蚀
液
• 此为生产mono125-150硅片时图片
刻蚀槽硅片流入 吸附刻蚀液原理
刻蚀液 完全吸
附
• 此为生产mono125-150硅片时图片
刻蚀槽硅片流入 吸附刻蚀液原理
硅片刻蚀 后，边缘 水印为反 应生成的
水
硅片刚进 入刻蚀槽
刻蚀槽前后硅 片状态比较
• 此为生产mono125-150硅片时图片
而碱性腐蚀液为典型的各向异性腐蚀，（111）面的腐蚀速率远远 大于（100）的腐蚀速率。
刻蚀只腐蚀边缘，而不影响太阳电池的工艺结构，而碱性腐蚀液各 向异性大，已经做好的绒面引起更大的差异，不利于后道的工序。
HF/HNO3体系两区域腐蚀机理特点
• 在低HNO3及高HF浓度区，由于该区有过量的HF可溶解反应产物SiO2， 所以腐蚀速率受HNO3的浓度所控制，这中配方的腐蚀剂由于孕育期变 化不定，腐蚀反应难以触发，并导致不稳定的硅表面，要过一段时间 才会在表面上慢慢地生长一层SiO2。最后，腐蚀受氧化-还原反应速率 的控制，因此有一定的取向性。
HF循环冲刷喷淋去除硅片表面的磷硅 玻璃，并风刀吹去积在硅片上的HF残 液
循环喷淋水洗去去磷硅玻璃后吸附在硅 片上的HF酸液，并纯水喷雾洗去循环 水残液。
良好 良好
一般 Dryer 2
用热风吹去硅片两面吸附的纯水，不能 有液体残留在硅片上。
一、刻蚀槽 • 刻蚀槽生产multi156硅片图片
刻蚀槽溶液流向图
连。 3. 用冷、热探针接触硅片一个边沿不相连的两个点，电压
表显示这两点间的电压为正值，说明导电类型为p，刻 蚀合格。相同的方法检测另外三个边沿的导电类型是否 为p型。 4. 如果经过检验，任何一个边沿没有刻蚀合格，则这一批 硅片需要重新装片，进行刻蚀。
46
简单设备结构与工艺说明图示
HF/HNO3体系腐蚀机理
硅在HON3+HF溶液中的腐蚀速率大，而在纯 HNO3或纯HF溶液中的腐蚀速率很小。
1. 在低HNO3及高HF浓度区（图右角区） 等腐蚀曲线平行于等HNO3浓度线 。
2. 在低HF高HNO3浓度区（图左下角区） 等腐蚀线平行于HF浓度线。
图：硅在70%（重量）HNO3+49%（重量）HF混合液中 的腐蚀速率与成分的关系
湿法刻蚀相对等离子刻蚀的缺点
• 1、硅片水平运行，机碎高：（等离子刻蚀去PSG 槽式浸泡甩干，硅片受冲击小）；
• 2、传动滚轴易变形：（PVDF，PP材质且水平放 置易变形）；
• 3、成本高：（化学品刻蚀代替等离子刻蚀成本增 加）。
检验方法
• 冷热探针法
冷热探针法测导电型号
44
检验原理
• 热探针和N型半导体接触时，传导电子将流 向温度较低的区域，使得热探针处电子缺 少，因而其电势相对于同一材料上的室温 触点而言将是正的。
刻蚀反应为氧化，放热反应.
刻蚀槽内槽温度较低 液面与硅片吸附反应后流入外槽 流回储液槽，溶液温度较高
内槽槽壁可调节高度， 刻蚀槽液不断循环降温， 且循环流量（一定范围
内）越大，液面越高
泵液至冷却器
冷却器
泵液至刻蚀槽内槽
泵 储液槽
硅片
刻蚀槽液面
滚轴
硅片间液面
• 刻蚀槽硅片生产时正常液面
硅片完全 悬空
10
什么是湿法刻蚀
•
化学腐蚀
在半导体生产中，半导体材料或金属等材料与腐蚀液发生化学反应，
从而去除材料表面的损伤层或在材料表面获得一定形状的图形过程。
•
湿法刻蚀
湿法刻蚀其实是腐蚀的一种，是对硅片边缘的腐蚀，但不影响太阳电
池的工艺结构。
HF/HNO3体系，利用其各向同性腐蚀特性，使用RENA in-line式结构 的设备，利用表面张力和毛细作用力的作用去除边缘和背面的N型。
HF/HNO3体系腐蚀机理
根据这一特性，我们可以把常用的酸性腐蚀液 （冲通液常等由 组不 成同 ）比 的率腐的蚀硝机酸理（分为HN两O3步）：,氢氟酸（HF）及缓
1.利用硝酸（HNO3）氧化硅片表面
Si+2HNO3SiO2+2HNO2 2HNO2NO+NO2+H2O
2.利用氢氟酸（HF）与氧化硅生成可溶于水的络合 物．
状态,急停开关用于应急停止rena设备. • 6.前玻璃窗:监视设备内硅片运行情况,保护设备内气体流动,
隔绝设备尾气.
7
10
12
13
8
11
9
Rena水平刻 蚀清洗机2
• 7.电柜； • 8.后玻璃盖板； • 9.下料台； • 10.供气，供水管道；
11.排放管道； 12.自动补液槽； 13.传送滚轴.
5.Hf bath； 6.rinse 3（DI-Water spray）； 7.dryer 2。
Rena各 槽功能 介绍
1.上料台放片
2.刻蚀槽刻边
3.洗槽去残液
6.HF槽去磷硅玻璃
5.洗槽去残液
4.KOH喷淋去多孔硅
7.洗槽去残液
8.风刀吹干
9.下料台插片
Rena各 槽功能 介绍
槽名 主要功能
湿法刻蚀相对等离子刻蚀的优点
1、非扩散面PN结刻蚀时被去除（原等离子刻蚀背 面PN结依靠丝印被铝浆时，铝还原硅片使N形硅 变为P形硅，但所产生的P形硅电势不强）； 2、硅片洁净度提高（无等离子刻蚀的尾气污染）； 3、节水（rena使用循环水冲洗硅片，耗水约8T/h。 等离子刻蚀去PSG用槽浸泡，用水量大） 。
实现情况
Etchbath
Rinse 1
Alkaline -rinse Rinse 2
良好 刻蚀硅片边缘及背面的PN结，刻蚀线
不超过硅片边缘1.5mm，无刻不通现象。 此槽需循环流量，刻蚀液温度，气体流 动稳定。刻蚀速率下降越慢越好。风刀 吹去硅片上面的刻蚀槽残液。
良好 循环喷淋水洗去刻蚀后吸附在硅片上的
碱液流动方向
槽壁
高于溢流口的溶液 从溢流管排掉
上水刀 下水刀
风刀
Rinse 2
• 二号洗槽采用循环水喷淋，水刀冲洗硅片两面后， 风刀吹去硅片上面残液 。
氢氟酸循环 喷淋使反应
充分
HF bath去PSG 硅片完全浸 泡在溶液里
HF bath
• 氢氟酸槽采用HF溶液喷淋浸泡，水刀冲洗 硅片两面后，风刀吹去硅片上面残液．
• 在低HF高HNO3浓度区，生成SiO2的能力强而去除SiO2的能力弱， 反应过程受HF反应控制，所以腐蚀线平行于HF浓度线。
HF/HNO3体系腐蚀机理特点
大致的腐蚀机制是先氧化再去除，酸对硅的腐蚀速 度与晶粒取向无关，因此酸腐蚀又称为各向同性腐 蚀。
在HF-HNO3溶液中的刻蚀速率是各向同性，（100）面的刻蚀速率 和（111）面的腐蚀速率非常接近。
• 同样道理，P型半导体热探针触点相对于室 温触点而言将是负的。
• 此电势差可以用简单的微伏表测量。 • 热探针的结构可以是将小的热线圈绕在一
个探针的周围，也可以用小型的点烙铁。
45
检验操作及判断
1. 确认万用表工作正常，量程置于200mV。 2. 冷探针连接电压表的正电极，热探针与电压表的负极相
自来水以及冷却水. • 11.排放管道:用于排去设备废水. • 12.自动补液槽:用于储存设备自动运行时补偿的化学品. • 13.传动滚轴:用于rena设备内传送硅片.
6543 2
1
Rena水平刻蚀清
• •
洗机各槽分布图 •
•
1.Etch bath； 2.Rinse 1； 3.Alkaline rinse； 4.Rinse 2；
刻蚀培训
技术质量部
生产线工艺流程
制绒
扩散前酸洗
磷扩散形成pn结 镀减反膜
刻蚀 丝网印刷及烘干
分类
包装
烧结
刻蚀的种类
• 1 干法刻蚀---等离子体刻蚀 • 2 湿法刻蚀---化学腐蚀
什么是等离子体？
• 随着温度的升高，一般物质依次表现为固体、液体和气体。它们统称 为物质的三态。
• 当气体的温度进一步升高时，其中许多，甚至全部分子或原子将由于 激烈的相互碰撞而离解为电子和正离子。这时物质将进入一种新的状 态，即主要由电子和正离子（或是带正电的核）组成的状态。这种状 态的物质叫等离子体。它可以称为物质的第四态。
CF e CF , CF , CF, F, C以及它们的离子
4
3
2
• 其次，这些活性粒子由于扩散或者在电场作用下到达SiO2表面，并在表 面上发生化学反应。
• 生产过程中，在中CF4掺入O2，这样有利于提高Si和SiO2的刻蚀速率。
9
等离子体刻蚀工艺
在待刻蚀硅片的两边，分别放置一片与硅片同样大小的玻璃夹板，叠 放整齐，用夹具夹紧，确保待刻蚀的硅片中间没有大的缝隙。将夹具 平稳放入反应室的支架上，关好反应室的盖子。
氢氟酸槽溶液流向图（槽截面）
内槽液面
喷淋头
外槽液面
硅片运行平面
F
氢氟酸液流动方向
过滤器
泵
Rinse 3
循环水冲洗
DI-Water喷 雾器最后冲 洗，水落进 槽底，重复
利用。
• 三号洗槽采用循环水喷淋
吹干风刀
Dryer 2
• 二号干燥槽采用压缩空气吹干，上下各两道 风刀使用马达带动来回拉动，吹干硅片。
• 在低HF高HNO3浓度区，这个区域里的HNO3过剩，腐蚀速率取决于 SiO2形成后被HF除去的能力，鉴于刚腐蚀的表面上总是覆盖着相当厚 的SiO2层（30---50Å ），所以这类腐蚀剂是“自钝化”的。该区内，腐 蚀速率主要受络和物扩散而被除去的速率所限制，所以对晶体的结晶 学取向不敏感，是真正的抛光腐蚀。
HF/HNO3体系腐蚀液的选择
湿法刻蚀的要求： 1，腐蚀速率适当 2，抛光腐蚀，反应速率无取向性 3，只腐蚀边缘，而不影响太阳电池的工艺结构
湿法刻蚀特点
使用RENA in-line式结构，利用表面张力 和毛细作用力的作用去除边缘和背面的N型。
用无掩膜的背腐蚀来代替等离子刻蚀分离p—n结，背腐蚀使用 HF-HNO3。溶液以及一些添加剂，避免了使用有毒性的CF4 气体， 背腐蚀太阳电池的背面更平整，其背面反射率优于刻边，背腐蚀太 阳电池能更有效地利用长波增加ISC。铝背场比刻边的更均匀，可 以提高IQE，从而提高了太阳电池的VOC。
上水刀 下水刀
风刀
Rinse 1
• 一号洗槽采用循环水喷淋，两道水刀冲洗硅片两 面后，风刀吹去硅片上面残液。
上水刀 上水刀
风刀
Alkaline rinse
• 碱洗槽采用KOH溶液喷淋，水刀冲洗硅片两面后， 风刀吹去硅片上面残液。
碱槽溶液流向图（槽截面）
喷淋头
硅片运行平面
F 槽内液面
过滤器
冷却水流动方向 泵
4
等离子体的应用
5
等离子体的产生
6
等离子体刻蚀原理
• 等离子体刻蚀是采用高频辉光放电反应，使反应气体激活成活性粒子， 如原子或游离基，这些活性粒子扩散到需刻蚀的部位，在那里与被刻 蚀材料进行反应，形成挥发性反应物而被去除。
• 这种腐蚀方法也叫做干法腐蚀。
7
等离子体刻蚀反应
8
• 首先，母体分子CF4在高能量的电子的碰撞作用下分解成多种中性基团 或离子。
Rena各部件功能介绍-2
• 7.电柜:放置安装设备总电源开关,各断路开关,电脑机箱以
及PLC(设备总控制器). • 8.后玻璃盖板:监视设备各部件运行情况,保护设备内气体流
动,隔绝设备尾气. • 9.下料台:用于刻蚀后硅片卸片(插片). • 10.供气,供水管道:供应设备正常运转使用的压缩空气,纯水,
刻蚀液，并风刀吹去积在硅片上的洗槽 槽液。
KOH喷淋去除硅片表面的多孔硅及其杂 质，去除扩散形成的染色.并风刀吹去 积在硅片上面的KOH残液。KOH溶液 依靠冷却水降温保持在20℃左右。
良好
良好 循环喷淋水洗去去多孔硅后吸附在硅片
上的碱液，并风刀吹去积在硅片上的洗 槽槽液。
Hf-bath Rinse 3
• Rena结构
•Rena生产原理 •Inoxside界面操作 •与等离子刻蚀比较
3
2
6
1
4来自百度文库
5
Rena水平刻
• •
1.冷水机； 2.上位机；
蚀清洗机1 • 3.抽风管及其调节阀；
4.上料台； 5.rena柱式指示灯及其急停开关; 6.前玻璃窗.
Rena各部件功能介绍-1
• 1.冷水机: 给冷却器提供冷却水. • 2.上位机:向PLC输入运行参数,监控其运行. • 3.抽风管及其调节阀:排设备内废气,调节,监视抽风负压. • 4.上料台:用于设备供料放硅片. • 5. rena柱式指示灯及其急停开关:柱式指示灯显示rena运行
SiO2+6HFH2SiF6+2H2O
HF/HNO3体系腐蚀机理
大致的腐蚀机制是HNO3 (一种氧化剂)腐蚀， 在硅片表面形成了一层SiO2，然后这层SiO2在HF 酸的作用下去除。
• 在低HNO3及高HF浓度区，生成SiO2的能力弱而去除SiO2的能力强， 反应过程受HNO3氧化反应控制，所以腐蚀曲线平行于等HNO3浓度 线。
液
• 此为生产mono125-150硅片时图片
刻蚀槽硅片流入 吸附刻蚀液原理
刻蚀液 完全吸
附
• 此为生产mono125-150硅片时图片
刻蚀槽硅片流入 吸附刻蚀液原理
硅片刻蚀 后，边缘 水印为反 应生成的
水
硅片刚进 入刻蚀槽
刻蚀槽前后硅 片状态比较
• 此为生产mono125-150硅片时图片
而碱性腐蚀液为典型的各向异性腐蚀，（111）面的腐蚀速率远远 大于（100）的腐蚀速率。
刻蚀只腐蚀边缘，而不影响太阳电池的工艺结构，而碱性腐蚀液各 向异性大，已经做好的绒面引起更大的差异，不利于后道的工序。
HF/HNO3体系两区域腐蚀机理特点
• 在低HNO3及高HF浓度区，由于该区有过量的HF可溶解反应产物SiO2， 所以腐蚀速率受HNO3的浓度所控制，这中配方的腐蚀剂由于孕育期变 化不定，腐蚀反应难以触发，并导致不稳定的硅表面，要过一段时间 才会在表面上慢慢地生长一层SiO2。最后，腐蚀受氧化-还原反应速率 的控制，因此有一定的取向性。
HF循环冲刷喷淋去除硅片表面的磷硅 玻璃，并风刀吹去积在硅片上的HF残 液
循环喷淋水洗去去磷硅玻璃后吸附在硅 片上的HF酸液，并纯水喷雾洗去循环 水残液。
良好 良好
一般 Dryer 2
用热风吹去硅片两面吸附的纯水，不能 有液体残留在硅片上。
一、刻蚀槽 • 刻蚀槽生产multi156硅片图片
刻蚀槽溶液流向图
连。 3. 用冷、热探针接触硅片一个边沿不相连的两个点，电压
表显示这两点间的电压为正值，说明导电类型为p，刻 蚀合格。相同的方法检测另外三个边沿的导电类型是否 为p型。 4. 如果经过检验，任何一个边沿没有刻蚀合格，则这一批 硅片需要重新装片，进行刻蚀。
46
简单设备结构与工艺说明图示
HF/HNO3体系腐蚀机理
硅在HON3+HF溶液中的腐蚀速率大，而在纯 HNO3或纯HF溶液中的腐蚀速率很小。
1. 在低HNO3及高HF浓度区（图右角区） 等腐蚀曲线平行于等HNO3浓度线 。
2. 在低HF高HNO3浓度区（图左下角区） 等腐蚀线平行于HF浓度线。
图：硅在70%（重量）HNO3+49%（重量）HF混合液中 的腐蚀速率与成分的关系
湿法刻蚀相对等离子刻蚀的缺点
• 1、硅片水平运行，机碎高：（等离子刻蚀去PSG 槽式浸泡甩干，硅片受冲击小）；
• 2、传动滚轴易变形：（PVDF，PP材质且水平放 置易变形）；
• 3、成本高：（化学品刻蚀代替等离子刻蚀成本增 加）。
检验方法
• 冷热探针法
冷热探针法测导电型号
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检验原理
• 热探针和N型半导体接触时，传导电子将流 向温度较低的区域，使得热探针处电子缺 少，因而其电势相对于同一材料上的室温 触点而言将是正的。
刻蚀反应为氧化，放热反应.
刻蚀槽内槽温度较低 液面与硅片吸附反应后流入外槽 流回储液槽，溶液温度较高
内槽槽壁可调节高度， 刻蚀槽液不断循环降温， 且循环流量（一定范围
内）越大，液面越高
泵液至冷却器
冷却器
泵液至刻蚀槽内槽
泵 储液槽
硅片
刻蚀槽液面
滚轴
硅片间液面
• 刻蚀槽硅片生产时正常液面
硅片完全 悬空
10
什么是湿法刻蚀
•
化学腐蚀
在半导体生产中，半导体材料或金属等材料与腐蚀液发生化学反应，
从而去除材料表面的损伤层或在材料表面获得一定形状的图形过程。
•
湿法刻蚀
湿法刻蚀其实是腐蚀的一种，是对硅片边缘的腐蚀，但不影响太阳电
池的工艺结构。
HF/HNO3体系，利用其各向同性腐蚀特性，使用RENA in-line式结构 的设备，利用表面张力和毛细作用力的作用去除边缘和背面的N型。
HF/HNO3体系腐蚀机理
根据这一特性，我们可以把常用的酸性腐蚀液 （冲通液常等由 组不 成同 ）比 的率腐的蚀硝机酸理（分为HN两O3步）：,氢氟酸（HF）及缓
1.利用硝酸（HNO3）氧化硅片表面
Si+2HNO3SiO2+2HNO2 2HNO2NO+NO2+H2O
2.利用氢氟酸（HF）与氧化硅生成可溶于水的络合 物．
状态,急停开关用于应急停止rena设备. • 6.前玻璃窗:监视设备内硅片运行情况,保护设备内气体流动,
隔绝设备尾气.
7
10
12
13
8
11
9
Rena水平刻 蚀清洗机2
• 7.电柜； • 8.后玻璃盖板； • 9.下料台； • 10.供气，供水管道；
11.排放管道； 12.自动补液槽； 13.传送滚轴.
5.Hf bath； 6.rinse 3（DI-Water spray）； 7.dryer 2。
Rena各 槽功能 介绍
1.上料台放片
2.刻蚀槽刻边
3.洗槽去残液
6.HF槽去磷硅玻璃
5.洗槽去残液
4.KOH喷淋去多孔硅
7.洗槽去残液
8.风刀吹干
9.下料台插片
Rena各 槽功能 介绍
槽名 主要功能
湿法刻蚀相对等离子刻蚀的优点
1、非扩散面PN结刻蚀时被去除（原等离子刻蚀背 面PN结依靠丝印被铝浆时，铝还原硅片使N形硅 变为P形硅，但所产生的P形硅电势不强）； 2、硅片洁净度提高（无等离子刻蚀的尾气污染）； 3、节水（rena使用循环水冲洗硅片，耗水约8T/h。 等离子刻蚀去PSG用槽浸泡，用水量大） 。
实现情况
Etchbath
Rinse 1
Alkaline -rinse Rinse 2
良好 刻蚀硅片边缘及背面的PN结，刻蚀线
不超过硅片边缘1.5mm，无刻不通现象。 此槽需循环流量，刻蚀液温度，气体流 动稳定。刻蚀速率下降越慢越好。风刀 吹去硅片上面的刻蚀槽残液。
良好 循环喷淋水洗去刻蚀后吸附在硅片上的
碱液流动方向
槽壁
高于溢流口的溶液 从溢流管排掉
上水刀 下水刀
风刀
Rinse 2
• 二号洗槽采用循环水喷淋，水刀冲洗硅片两面后， 风刀吹去硅片上面残液 。
氢氟酸循环 喷淋使反应
充分
HF bath去PSG 硅片完全浸 泡在溶液里
HF bath
• 氢氟酸槽采用HF溶液喷淋浸泡，水刀冲洗 硅片两面后，风刀吹去硅片上面残液．
• 在低HF高HNO3浓度区，生成SiO2的能力强而去除SiO2的能力弱， 反应过程受HF反应控制，所以腐蚀线平行于HF浓度线。
HF/HNO3体系腐蚀机理特点
大致的腐蚀机制是先氧化再去除，酸对硅的腐蚀速 度与晶粒取向无关，因此酸腐蚀又称为各向同性腐 蚀。
在HF-HNO3溶液中的刻蚀速率是各向同性，（100）面的刻蚀速率 和（111）面的腐蚀速率非常接近。
• 同样道理，P型半导体热探针触点相对于室 温触点而言将是负的。
• 此电势差可以用简单的微伏表测量。 • 热探针的结构可以是将小的热线圈绕在一
个探针的周围，也可以用小型的点烙铁。
45
检验操作及判断
1. 确认万用表工作正常，量程置于200mV。 2. 冷探针连接电压表的正电极，热探针与电压表的负极相
自来水以及冷却水. • 11.排放管道:用于排去设备废水. • 12.自动补液槽:用于储存设备自动运行时补偿的化学品. • 13.传动滚轴:用于rena设备内传送硅片.
6543 2
1
Rena水平刻蚀清
• •
洗机各槽分布图 •
•
1.Etch bath； 2.Rinse 1； 3.Alkaline rinse； 4.Rinse 2；
刻蚀培训
技术质量部
生产线工艺流程
制绒
扩散前酸洗
磷扩散形成pn结 镀减反膜
刻蚀 丝网印刷及烘干
分类
包装
烧结
刻蚀的种类
• 1 干法刻蚀---等离子体刻蚀 • 2 湿法刻蚀---化学腐蚀
什么是等离子体？
• 随着温度的升高，一般物质依次表现为固体、液体和气体。它们统称 为物质的三态。
• 当气体的温度进一步升高时，其中许多，甚至全部分子或原子将由于 激烈的相互碰撞而离解为电子和正离子。这时物质将进入一种新的状 态，即主要由电子和正离子（或是带正电的核）组成的状态。这种状 态的物质叫等离子体。它可以称为物质的第四态。
CF e CF , CF , CF, F, C以及它们的离子
4
3
2
• 其次，这些活性粒子由于扩散或者在电场作用下到达SiO2表面，并在表 面上发生化学反应。
• 生产过程中，在中CF4掺入O2，这样有利于提高Si和SiO2的刻蚀速率。
9
等离子体刻蚀工艺
在待刻蚀硅片的两边，分别放置一片与硅片同样大小的玻璃夹板，叠 放整齐，用夹具夹紧，确保待刻蚀的硅片中间没有大的缝隙。将夹具 平稳放入反应室的支架上，关好反应室的盖子。
氢氟酸槽溶液流向图（槽截面）
内槽液面
喷淋头
外槽液面
硅片运行平面
F
氢氟酸液流动方向
过滤器
泵
Rinse 3
循环水冲洗
DI-Water喷 雾器最后冲 洗，水落进 槽底，重复
利用。
• 三号洗槽采用循环水喷淋
吹干风刀
Dryer 2
• 二号干燥槽采用压缩空气吹干，上下各两道 风刀使用马达带动来回拉动，吹干硅片。
• 在低HF高HNO3浓度区，这个区域里的HNO3过剩，腐蚀速率取决于 SiO2形成后被HF除去的能力，鉴于刚腐蚀的表面上总是覆盖着相当厚 的SiO2层（30---50Å ），所以这类腐蚀剂是“自钝化”的。该区内，腐 蚀速率主要受络和物扩散而被除去的速率所限制，所以对晶体的结晶 学取向不敏感，是真正的抛光腐蚀。
HF/HNO3体系腐蚀液的选择
湿法刻蚀的要求： 1，腐蚀速率适当 2，抛光腐蚀，反应速率无取向性 3，只腐蚀边缘，而不影响太阳电池的工艺结构
湿法刻蚀特点
使用RENA in-line式结构，利用表面张力 和毛细作用力的作用去除边缘和背面的N型。
用无掩膜的背腐蚀来代替等离子刻蚀分离p—n结，背腐蚀使用 HF-HNO3。溶液以及一些添加剂，避免了使用有毒性的CF4 气体， 背腐蚀太阳电池的背面更平整，其背面反射率优于刻边，背腐蚀太 阳电池能更有效地利用长波增加ISC。铝背场比刻边的更均匀，可 以提高IQE，从而提高了太阳电池的VOC。
上水刀 下水刀
风刀
Rinse 1
• 一号洗槽采用循环水喷淋，两道水刀冲洗硅片两 面后，风刀吹去硅片上面残液。
上水刀 上水刀
风刀
Alkaline rinse
• 碱洗槽采用KOH溶液喷淋，水刀冲洗硅片两面后， 风刀吹去硅片上面残液。
碱槽溶液流向图（槽截面）
喷淋头
硅片运行平面
F 槽内液面
过滤器
冷却水流动方向 泵
4
等离子体的应用
5
等离子体的产生
6
等离子体刻蚀原理
• 等离子体刻蚀是采用高频辉光放电反应，使反应气体激活成活性粒子， 如原子或游离基，这些活性粒子扩散到需刻蚀的部位，在那里与被刻 蚀材料进行反应，形成挥发性反应物而被去除。
• 这种腐蚀方法也叫做干法腐蚀。
7
等离子体刻蚀反应
8
• 首先，母体分子CF4在高能量的电子的碰撞作用下分解成多种中性基团 或离子。
Rena各部件功能介绍-2
• 7.电柜:放置安装设备总电源开关,各断路开关,电脑机箱以
及PLC(设备总控制器). • 8.后玻璃盖板:监视设备各部件运行情况,保护设备内气体流
动,隔绝设备尾气. • 9.下料台:用于刻蚀后硅片卸片(插片). • 10.供气,供水管道:供应设备正常运转使用的压缩空气,纯水,
刻蚀液，并风刀吹去积在硅片上的洗槽 槽液。
KOH喷淋去除硅片表面的多孔硅及其杂 质，去除扩散形成的染色.并风刀吹去 积在硅片上面的KOH残液。KOH溶液 依靠冷却水降温保持在20℃左右。
良好
良好 循环喷淋水洗去去多孔硅后吸附在硅片
上的碱液，并风刀吹去积在硅片上的洗 槽槽液。
Hf-bath Rinse 3
• Rena结构
•Rena生产原理 •Inoxside界面操作 •与等离子刻蚀比较
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4来自百度文库
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Rena水平刻
• •
1.冷水机； 2.上位机；
蚀清洗机1 • 3.抽风管及其调节阀；
4.上料台； 5.rena柱式指示灯及其急停开关; 6.前玻璃窗.
Rena各部件功能介绍-1
• 1.冷水机: 给冷却器提供冷却水. • 2.上位机:向PLC输入运行参数,监控其运行. • 3.抽风管及其调节阀:排设备内废气,调节,监视抽风负压. • 4.上料台:用于设备供料放硅片. • 5. rena柱式指示灯及其急停开关:柱式指示灯显示rena运行
SiO2+6HFH2SiF6+2H2O
HF/HNO3体系腐蚀机理
大致的腐蚀机制是HNO3 (一种氧化剂)腐蚀， 在硅片表面形成了一层SiO2，然后这层SiO2在HF 酸的作用下去除。
• 在低HNO3及高HF浓度区，生成SiO2的能力弱而去除SiO2的能力强， 反应过程受HNO3氧化反应控制，所以腐蚀曲线平行于等HNO3浓度 线。