光伏技术集锦.docx
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光伏技术集锦
相关探究问题
一次清洗制绒工序
1清洗抛光片配方
1清洗步骤
置样品入塑料舟8PCS——浸入I号液10min，温度75——漂洗——浸入II号液10min，温度75——漂洗
2溶液配方
I号液NH4OH:
H2O2:
H2O=1:
1:
675oC（70-80）
II号液HCL:
H2O2:
H2O=1:
1:
675oC（70-80）
3实验过程
主要是利用两种溶液进行去金属离子，配方中取I份为400mm，水为2400mm；
2白斑问题
1不出绒面（主要因素）；
采取的方法是：
①增加时间；②提高温度；③加大NaOH浓度；
2绒面较好，只是表面有白斑可能是溶液不均匀，或者Na2SiO3太多，需排液；
3硅片因为本身的切割或其他原因出现的表面有规则的白斑，那是无法去掉；
解决办法：
①粗抛控制；
②整体发白或发灰，归结为NaOH浓度不够；适当增加NaOH或延长制绒时间；
③测试反射率，太高表示沒有金字塔，因为片子表面有一層較厚的SiO2；
④超声清洗；
3亮斑问题
1温度太高；
2NaOH浓度过高（主要因素）；
解决办法：
①增大IPA量
②降低NaOH浓度；
4绒面大小均匀性控制分析
1与IPA量、温度、时间和溶液的浓度有关；
2溶液的均匀性；
3槽子里温度场均匀性；
4用NaOH控制，绒面大时，少补加NaOH或干脆就不补加；
IPA的量保证硅片表面没有小雨点就可以；
5液体在硅片表面必须有径向流动；
5水纹问题
1是粗抛造成的
2是在制绒槽提篮时溶液和硅片不亲润造成
水纹就是在做成品后用我们眼睛看到的"水印"；
1一次清洗与二次清洗的酸液不干净，检查酸液使用的次数有没挥发等
2扩散与镀膜前硅片表面带有较脏的水印
3在制绒后硅片表面的硅酸钠没能得到很好的去除就会留下不规则的胶体印，到成品后是水纹；
这只要我们在制绒后及时进行酸洗，也可提高HF的浓度.
如果制绒液的配比没有问题，那么花斑白斑和制绒前的硅片表面质量就显得尤其重要了。
最原始的解决方法是用强碱来粗剥一下，但随着原材料变薄也可用低一些的浓度与IPA的混合溶液来处理，一般5~6分钟即可；
6溶液均匀的方法
1超声，缺点是容易造成碎片，即使没有在槽中碎，后道工序也会碎；
2循环，使用chemicalpump；
3搅拌；
4鼓泡；
7制绒出现的问题
花脸；雨点状斑点；发白；
8雨点状斑点问题
9酒精和IPA
1酒精较难控制，无毒，污染小；
2IPA做的绒面的均匀性比酒精要好控制的多；
10多晶硅一次清洗工艺流程
原硅片
↓
制绒槽（HF:
HNO3:
H2O=1:
5:
2补液配方，2min，20±2oC）
↓
漂洗槽（常温，1min）
↓
NaOH（0.5％，常温，5s）（去多孔硅）
↓
漂洗槽（常温，5min）
↓
漂洗槽（常温，10min）
↓
HF（2min，10％，常温）（去氧化层）
↓
漂洗槽（常温，10min）
↓
酸洗槽（HF:
HCL:
H2O=1:
2:
3，常温）（去金属离子）
↓
漂洗槽（常温，10min）
↓
溢流槽（常温，10min）
↓
喷淋槽（常温，15min）
↓
甩干（9min20s）
11制备绒面技术方法
1机械刻槽
要求硅片厚度大于200um，刻槽深度一般为50um，增加材料成本
2等离子蚀刻
成本高，耗时长，产量低
3激光刻槽
绒面的陷光效果好，但处理工序复杂，加工系统昂贵
4各向同性的酸腐蚀
12酸腐蚀制备绒面的基本原理
以HF－HNO3为基础的水溶液体系
机理为HNO3给硅表面提供空穴，打破了硅表面的Si2H键，使Si氧化为SiO2，然后HF溶解SiO2，并生成络合物H2SiF6。
从而导致硅表面发生各向同性非均匀性腐蚀，形成粗糙的多孔硅层，有利于减少光发射，增强光吸收表面，为了控制化学反应的剧烈程度，有时加入一些其他的化学品。
3Si+4HNO3＝3SiO2+2H2O+4NO
SiO2+6HF＝H2[SiF6]+2H2O
Si+HNO3+6HF＝H2SiF6+HNO2+H2O+H2
13绒面为什么是球形
在硅与硝酸的反应中，除了生成SiO2，还生成NO气体，在硅片表面形成气泡，导致硅片表面产生球形腐蚀坑的只要原因。
14为什么去除多孔硅膜
酸腐蚀易在多晶硅表面形成一层彩色均匀的多孔硅膜，这个多孔硅膜具有极低的发射系数，但是，它不利于p－n结的形成和印刷电极，使用稀释的NaOH溶液来去除多孔硅膜。
15多晶硅绒面形貌
随着反应时间的增加，表面形貌从微裂纹状到气泡状，发射率是一个先降后升的过程，其中微裂纹状织构的发射率比气泡状的低，但综合后续工艺要求表面织构的形貌应介于微裂纹状和气泡状之间。
16硅片清洗中的超声波技术
超声波清洗是半导体工业中广泛应用的一种清洗方法,该方法的优点是:
清洗效果好,操作简单,对于复杂的器件和容器也能清除,但该法也具有噪音较大、换能器易坏的缺点。
3t2s0h-_#t1X"h#]（P/g6R（l 该法的清理原理如下：
在强烈的超声波作用下（常用的超声波频率为20kHz到40kHz左右）,液体介质内部会产生疏部和密部，疏部产生近乎真空的空腔泡，当空腔泡消失的瞬间,其附近便产生强大的局部压力，使分子内的化学键断裂，因此使硅片表面的杂质解吸。
当超声波的频率和空腔泡的振动频率共振时，机械作用力达到最大，泡内积聚的大量热能，使温度升高，促进了化学反应的发生。
超声波清洗的效果与超声条件（如温度、压力、超声频率、功率等）有关，而且提高超声波功率往往有利于清洗效果的提高，但对于小于1μm的颗粒的去除效果并不太好。
该法多用于清除硅片表面附着的大块污染和颗粒。
17硅片清洗中的兆声波技术
兆声波清洗不但保存了超声波清洗的优点，而且克服了它的不足。
兆声波清洗的机理是由高能（850kHz）频振效应并结合化学清洗剂的化学反应对硅片进行清洗的。
在清洗时，由换能器发出波长为1μm频率为0.8兆赫的高能声波。
溶液分子在这种声波的推动下作加速运动，最大瞬时速度可达到30cm/s。
因此，形成不了超声波清洗那样的气泡,而只能以高速的流体波连续冲击晶片表面，使硅片表面附着的污染物的细小微粒被强制除去并进入到清洗液中。
兆声波清洗抛光片可去掉晶片表面上小于0.2μm的粒子，起到超声波起不到的作用。
这种方法能同时起到机械擦片和化学清洗两种方法的作用。
目前兆声波清洗方法已成为抛光片清洗的一种有效方法。
扩散工序
1方块电阻的高低对性能的影响
方块电阻提高R□，如50或60，R□↑，Jsc↑，Voc↑，FF↓，Rs↑，Ncell↑；
2扩散工序中的偏磷酸产生多，如何处理
工艺中加大大氮的气流量，适当提高干氧含量；
3扩散工序中硅片表面产生蓝色物质，是什么原因
EDX显示烧焦区域的P,O元素过量；
4扩散工艺对少子寿命的影响
扩散工艺对单晶的少子寿命没有影响，单晶硅生长头质量好的话，整个硅棒少子寿命既定；
对多晶的少子寿命有提高的作用，因为P有吸杂效应，吸杂到表面，提高少子寿命；
5电阻的影响因素
1炉堂内的硅片容量不同，严重影响扩散均匀性和电阻大小；
2原硅片的电阻率大小，对于相同工艺的电阻大小有影响；
6清洗石英舟的方法和配方
方法:
将石英设施轻放在扩散间的清洗槽中，放水浸没石英舟，然后按照HCL:
HF＝2:
1
的比例进行配液，即两瓶HCL和一瓶HF，浸泡大约30min，放掉槽中的水，同时要用流动水不断冲洗；
将酸洗好的石英舟放进另一个水槽中，清水浸泡40min，用流动水进行漂洗；
最后用氮气冲干净即可。
7扩散出现不稳定现象，是什么原因
不稳定现象是，片间均匀性↓，片内均匀↓，重复性↓；
具体原因可能是，1温度曲线不稳定2源瓶内的液体不够3排气气体不稳定4设备漏气
8TCA是什么，发黄现象原因
三氯乙烷（甲基氯仿）
化学式CH3CCl3，分子量131.39，无色不燃烧液体，有似氯仿气示。
有毒，吸入低剂量可引起类似于酒精样的酒醉；高剂量有麻醉作用，严重时可导致死亡。
比重1.4649，沸点86.7℃，于－84.8℃固化，折光率1.15560（25℃），几乎不溶于水，与乙醇、乙醚、氯苯互溶，溶于挥发油中，在潮湿空气中遇光分解缓慢，工业品中一般加入甲酚或硬脂三乙醇胺盐作稳定剂，溶剂和工业生产中的萃取剂。
还可用作干洗剂及金属表面的脱油剂，也是化工原料（如生产一氯醋酸等）。
医学上曾用作麻醉药物，目前发现有作用。
扩散环节用途：
温度维持在20~25之间，临界状态做清洗；
发黄现象可能原因是金属离子污染了，比如铁离子；
9扩散不均和太浅导致结果
扩散不均匀和太浅，导致电极处没有形成欧姆接触，I-V曲线会呈现圆弧形；
10关于死层问题
1先通O2生长一层SiO2，再通P，再Drivein，这样高浓度的P要通过薄SiO2层进入Si，表面浓度梯度就顺了，死层即使有也不会太厚；用HF去除PSG和SiO2层，利用亲水斥水来判断；
11电阻率对方块电阻的影响
1电阻率高，方块电阻高；
12清洗碳化硅桨配方
1氢氟酸+盐酸清洗
2洗后必须凉干大于24小时，千万不能外表干了就装进炉管里进行加温，碳化硅浆跟石英管不同，会吃水， 在体内成氢键，一旦加温，会如同一个个微型炸弹一样爆开，使碳化硅浆表面成粉状或小片状脱落，后果 十分严重。
13氧化层钝化
假如硅片曝露于空气中时间超过1个小时，即使洗掉以后，表面也会自然生长一层氧化层。
曾经有过减反膜前做干氧氧化的工艺，但是被淘汰了，实验证明，在目前的设备状态条件下，会降低减反膜的分布均匀性和钝化效果。
如果是PECVD的话，氧化层对氢钝化有阻碍。
并且对于短波响应也没有好处，还是放弃的好。
氧化的做法一般有双氧水浸泡、钝化炉（氧化炉），电离阳极、一般而言，致密性：
电离阳极>钝化炉>双氧水。
14为什么扩散后少字寿命提高
因为磷吸杂效应，将金属杂质吸杂至活性区，吸杂到磷层
15单面扩散和双面扩散
双面扩散比单面扩散吸杂效果好，故性能结果好；
16P在多晶硅的扩散比单晶中快得多
对于代位式杂质，缺陷对原子的扩散有很大影响，能加速扩散。
只要有增加空位的作用存在，就可以使代位原子的扩散得到加速。
在高位错硅中的扩散要比在无位错硅中的扩散快得多，原因就在于晶粒晶界，位错等缺陷能产生出大量的空位，从而加速了杂质原子的扩散。
17测量结深的方法
测量结深常用的有两种
一种叫磨结，硫酸铜进行染色根据p和n型对铜的置换速率不同，用显微镜观察。
一种叫打结SRP，利用探针测试载流子浓度变化趋势，出现转折点（如由n型变为p型）来测试结深Xj。
这种方法比磨结准确的多。
18预扩散浓度近表面处出现平坦分布，为何
由于扩散系数增大的结果
在磷的浓度大于1020/cm3时，扩散系数很快增大，使得表面浓度和表面附近处的浓度梯度降低，在表面浓度梯度为0的情况下，杂质进入硅片的方式将主要不是扩散，而是内建电场造成的飘移作用等
19表面浓度很高，为何
由于在表面附近形成了晶体缺陷或杂质化合物的缘故
对POCL3源的高浓度扩散，在表面附近形成了SiP化合物。
为了减少硅表面附近处的缺陷（包括杂质沉淀和化合物的形成），应适当地控制扩散表面浓度在最大固溶度以下。
20再分布后方块电阻降低原因
可能是当四面体半径失配的杂质掺入浓度太高时，在高温下晶体发生塑性形变而导致退化，使得一些杂质失去了电学作用，但是在经过再分布后，浓度下降，杂质都进入到正常格点位置，从而能起到提供载流子的作用。
21杂质在Si和SiO2中的分布
热氧化后，硅表面处的受主B，
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