3. 酸制绒工艺涉及的反应方程式:
HNO3+Si=SiO2+NOx↑+H2O SiO2+ 4HF=SiF4+2H2O SiF4+2HF=H2[SiF6] Si+2KOH+H2O →K2SiO3 +2H2 NO2 + H2O = HNO3 + HNO2 Si + HNO2 = SiO2 + NO +H2O HNO3 + NO + H2O = HNO2
Alkaline Rinse：碱洗槽 。 所用溶液为KOH，作用： 1. 对形成的多孔硅表面进行清洗； 2.中和前道刻蚀后残留在硅片表面的酸液。 Acidic Rinse：酸洗槽 。 所用溶液为HCl+HF，作用： 1.中和前道碱洗后残留在硅片表面的碱液； 2.HF可去除硅片表面氧化层（SiO2），形成疏水表面，便于吹干； 3.HCl中的Cl-有携带金属离子的能力，可以用于去除硅片表面金属离子。
前清洗到扩散的产品时间:
单晶硅片碱制绒绒面形状
多晶硅片酸制绒绒面形状
2. 陷光原理：
光在光滑半导体薄片表面上的 反射、折射和透射
陷光原理图
当入射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吸收或者多次吸收，从而增加 吸收率。
腐蚀深度在4.4± 0.4µ 时，制绒后的硅片表面反射率要一般 m 在20%~25%之间，此时得到的电性能较好。
Rinse 1~3：水洗槽，水洗槽与槽之间相互联通。水洗槽中液面高度 Rinse 3＞Rinse 2 ＞ Rinse 1。进水口在Rinse 3处。 Dryer 1和Dryer 2为风刀，通过调节风刀的角度和吹风的压力，使硅 片被迅速吹干。 滚轮分三段设定速度，其中converyor1≤converyor 2≤converyor 3，（ 传送带）否则前快后慢，易在设备中因为叠片而造成碎片。滚轮速度 （即制绒时间）根据需要的腐蚀深度来进行设置，生产过程中可根据 测试结果来进行滚轮速度修正。一般滚轮速度慢，则反应时间增加， 腐蚀深度加深，反之亦然。 (注:前清洗速度最好不要超过1.2m/min，速度过快，一方面硅片清洗 或吹不干净，扩散容易出现蓝黑点片；另一方面碎片高，有时碎片会 堵住喷淋口，清洗后出现脏片。此外，滚轮速度也不可太慢，否则影 响产量。)
主操作界面
Manual界面
刻蚀槽管路图
A1. 换药时酸液流动方向 A2.补药时酸液流动方向 B. 循环时液体流动方向 C. DI Water 流动方向 D. Cool water 流动方向 E. Exhaust(acidic gas) V/V and Sensors a-c: liquid level sensor, a:under the level, not enough b: liquid is full c: liquid overfill d: liquid will overfall f: V/V open while liquid circulation g/G:MFC1 h: thermometer i: conductivity meter j: MFC2(Etch Bath airknife) k: MFC3 l:pump
当药液寿命（Bath lifetime）到后，需更换整槽药液。
酸洗槽的作用： 1.中和前道碱洗后残留在硅片表面的碱液； 2.HF可去除硅片表面氧化层（SiO2），形成疏水表面，便于吹干； 3.HCl中的Cl-有携带金属离子的能力，可以用于去除硅片表面金属离子。
Etch bath：刻蚀槽，用于制绒。 所用溶液为HF+HNO3 ，作用： 1.去除硅片表面的机械损伤层； 2.形成无规则绒面。
补液:
自动补液：当腐蚀深度控制在4.4± 0.4µm范围内时，硅片的腐蚀重量约 为0.3g/片，通过感应器计数，当跑片达到一定量时，机器自动对刻蚀槽 进行补液,其中HF量为0.05±0.005kg、 HNO3量为0.05±0.005kg。
手动补液：根据实际硅片的腐蚀情况，有时需要进行手动补液。通常每次 补液量如下： Replenishment Etch bath: HF 9.000L （补液） HNO3 6.000L Replenishment Alkaline: KOH 2.000L Replenishment Acidic: HCl 4.000L HF 2.000L 也可根据实际情况减少或增加手动补液量。但用量比例按照上述之比
Dryer2
Etch bath：刻蚀槽，用于制绒。 所用溶液为HF+HNO3，主要工艺参数： Firstfill volume:480L; Bath processtemperature:7± 2 ℃ concentrations of chemical:HF(154g/L)&HNO3 (358g/L); Quality:100.0Kg; Setpoint recirculation flow:140.0L/min; 制绒过程中根据腐蚀深度，可对温度作适当修正。越高的温度对应越快的反应 速度，故如果腐蚀不够则可适当提高反应温度，反之亦然。一般每0.1 ℃对应 约0.1µ m的腐蚀厚度。当药液寿命（Quality）到后，需更换整槽药液。 刻蚀槽的作用： 1.去除硅片表面的机械损伤层； 2.形成无规则绒面。
Alkaline Rinse：碱洗槽 。 所用溶液为KOH，主要工艺参数： Firstfill concentration of chemical:5%; Bath lifetime:250hours; Bath processtemperature:20±4 ℃ 当药液寿命（Bath lifetime）到后，需更换整槽药液。
例 ，补药过程一般不建议加入DI water。
前清洗补液原则
当腐蚀深度不够时，只对Etch bath进行手动补液。当 硅片表面有大量酸残留，形成大面积黄斑时，需要对KOH
进行手动补液。当硅片经过风刀吹不干，则可能硅片表面
氧化层未被洗净，此时可适当补充酸。
SPC控制(Statistical Process Control)即统计过程 每批次抽取4片样品，测量腐蚀前后的质量差，然后根据公式可获得腐 蚀深度，125单晶要求控制腐蚀深度在4.4± 0.4µm ,同时制绒后的硅片反射 率要求控制在21%~24%之间。
3.放测量片时，把握均衡原则。如第一批放在1.3.5.7道，下一批则 放在2.4.6.8道，便于检测设备稳定性以及溶液的均匀性。
刻蚀槽液面的注意事项： 正常情况下液面均处于绿色，如果一旦在流片过程中颜色改变，立 即通知工艺人员。
产线上没有充足的片源时，工艺要求: 1.停机1小时以上，要将刻蚀槽的药液排到tank，减少药液的挥发。 2.停机15分钟以上要用水枪冲洗碱槽喷淋及风刀，以防酸碱形成的 结晶盐堵塞喷淋口及风刀。 3.停机1h以上，要跑假片，至少一批（400片）且要在生产前半小时 用水枪冲洗风刀处的滚轮，杜绝制绒后的片子有滚轮印。
Recipe界面
Replenish界面
Trend界面
4.前清洗换药规程
5. 前清洗工序工艺要求
片子表面5S控制 不容许用手摸片子的表片，要勤换手套，避免扩散后出现脏片。
称重
1.每批片子的腐蚀深度都要检测，不允许编造数据，搞混批次等。 2.要求每批测量4片。
腐蚀深度与电性能间的关系
在绒面硅片上制成PN结太阳电池，它有以下特点:
(l)绒面电池比光面电池的反射损失小，如果再加减反射膜，其反射率可进
一步降低。 (2)入射光在光锥表面多次折射，改变了入射光在硅中的前进方向，不仅延 长了光程，增加了对红外光子的吸收，而且有较多的光子在靠近PN结附近 产生光生载流子，从而增加了光生载流子的收集几率。 (3)在同样尺寸的基片上，绒面电池的PN结面积比光面大得多，因而可以提 高短路电流，转换效率也有相应提高。 (4)绒面也带来了一些缺点:一是工艺要求提高了；二是由于它减反射的无 选择性，不能产生电子空穴对的有害红外辐射也被有效地耦合入电池，使 电池发热；三是易造成金属接触电极与硅片表面的点接触，使接触电阻损 耗增加。
碱洗槽的作用：
1.洗去硅片表面多孔硅； 2.中和前道刻蚀后残留在硅片表面的酸液。
Acidic Rinse：酸洗槽 。 所用溶液为HCl+HF，主要工艺参数： Firstfill concentration of chemical:HCl(10%)&HF(5%); Bath lifetime:250hours; Bath processtemperature:20± 2 ℃
刻蚀深度与电性能间的关系
设备的日常维护主要是滤芯的更换；视硅片清洗后 的质量排查可能的设备原因，调整喷淋和风刀的角度和 强度；药液寿命到后换药过程中清洗酸碱槽，以及清理 滚轮和各槽中碎片。
需要注意的是碱槽的喷嘴角度和流量需要控制好， 否则碱液易喷至Rinse1中，而Rinse1中洗下的酸液和上 述碱液易在该槽中生成盐，使该处的滤芯很快被堵住而 失效。
RENA前后清洗工艺培训
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一、什么是太阳能电池
1.太阳能电池的原理
太阳电池是利用光生伏特效应， 把光能直接转换成电能的一种器件。 它的工作原理可以概括成下面 几个主要过程：第一，必须有光的 照射，可以是单色光，太阳光或我 们测试用的模拟太阳光源。第二， 光子注入到半导体后，激发出电 子—空穴对。这些电子空穴对必须 有足够的寿命保证不会在分离前被 附和。第三，必须有个静电场（PN 结），起分离电子空穴的作用。第 四，被分离的电子空穴，经电极收 集输出到电池体外，形成电流。
2.设备构造
前清洗工艺步骤： 制绒→碱洗 →酸洗→吹干 RENA Intex前清洗设备的主体分为以下八个槽，此外还有滚轮、排 风系统、自动及手动补液系统、循环系统和温度控制系统等。
Etch bath Dryer1 Rinse1 Alkaline Rinse