培训资料前道一制绒工艺制绒目的1•消除表面硅片有机物和金属杂质。

2.去处硅片表面机械损伤层。

3•在硅片表面形成表面组织，增加太阳光的吸收减少反射。

工艺流程来料，开盒，检查，装片，称重，配液加液，制绒，甩干，制绒后称重，绒面检查，流出。

单晶制绒1号机2号机基本原理1#超声去除有机物和表面机械损伤层。

目前采用柠檬酸超声，和双氧水与氨水混合超声。

3#4#5#6#制绒利用NaOH 溶液对单晶硅片进行各向异性腐蚀的特点来制备绒面。

当各向异性因子（（100）面与（111）面单晶硅腐蚀速率之比）=10 时，可以得到整齐均匀的金字塔形的角锥体组成的绒面。

绒面具有受光面积大，反射率低的特点。

可以提高单晶硅太阳能电池的短路电流，从而提高太阳能电池的光转换效率。

化学反应方程式：Si+2NaOH+H 2O=Nasio 3+2H 2 f影响因素1.温度温度过高，首先就是IPA 不好控制，温度一高，IPA 的挥发很快，气泡印就会随之出现，这样就大大减少了PN 结的有效面积，反应加剧,还会出现片子的漂浮，造成碎片率的增加。

可控程度：调节机器的设置，可以很好的调节温度。

2.时间金字塔随时间的变化：金字塔逐渐冒出来；表面上基本被小金字塔覆盖，少数开始成长；金字塔密布的绒面已经形成，只是大小不均匀，反射率也降到比较低的情况；金字塔向外扩张兼并，体积逐渐膨胀，尺寸趋于均等，反射率略有下降。

可控程度：调节设备参数，可以精确的调节时间。

3.IPA1.协助氢气的释放。

2.减弱NaOH 溶液对硅片的腐蚀力度，调节各向因子。

纯NaOH 溶液在高温下对原子排列比较稀疏的100 晶面和比较致密的111 晶面破坏比较大，各个晶面被腐蚀而消融，IPA 明显减弱NaOH 的腐蚀强度，增加了腐蚀的各向异性，有利于金字塔的成形。

乙醇含量过高，碱溶液对硅溶液腐蚀能力变得很弱，各向异性因子又趋于1。

可控程度：根据首次配液的含量，及每次大约消耗的量，来补充一定量的液体，控制精度不高。

4.NaOH 形成金字塔绒面。

NaOH 浓度越高，金字塔体积越小，反应初期，金字塔成核密度近似不受NaOH 浓度影响，碱溶液的腐蚀性随NaOH 浓度变化比较显著，浓度高的NaOH 溶液与硅反映的速度加快，再反应一段时间后，金字塔体积更大。

NaOH 浓度超过一定界限时，各向异性因子变小，绒面会越来越差，类似于抛光。

可控程度：与IPA 类似，控制精度不高。

5.Na 2SiO 3SI 和NaOH 反应生产的Na2SiO3 和加入的Na2SiO3 能起到缓冲剂的作用，使反应不至于很剧烈,变的平缓。

Na 2SiO 3使反应有了更多的起点，生长出的金字塔更均匀，更小一点Na2SiO3多的时候要及时的排掉，Na2SiO3 导热性差，会影响反应,溶液的粘稠度也增加，容易形成水纹、花蓝印和表面斑点。

可控程度：很难控制。

4#酸洗HCL 去除硅片表面的金属杂质盐酸具有酸和络合剂的双重作用，氯离子能与多种金属离子形成可溶与水的络合物。

6#酸洗HF 去除硅片表面氧化层，SiO2+6HF=H 2[siF6]+2H 2O。

控制点1．减薄量定义：硅片制绒前后的前后重量差。

控制范围单晶125,硅片厚度在200土25微米以上，减薄量在0.5 ± 0.2g；硅片厚度在200 ± 25微米以上，减薄量在0.4 ± 0.2g。

单晶156，首篮减薄量在0.7 土0.2g ;以后减薄量在0.6 土0.2g。

2.绒面判断标准：成核密度高，大小适当，均匀。

控制范围：单晶：金字塔尺寸3~10um。

3.外观无缺口，斑点，裂纹，切割线，戈U痕，凹坑，有无白斑，赃污。

异常处理在来料硅片P型硅片的基础上扩散一层N型磷源，形成PN结。

扩散原理P0CI3在高温下（＞600 C）分解生成五氯化磷（PC"）和五氧化二磷（P2O5）,其反应式如下：5POCI3 =3PCl5+P2O5生成的P2O5在扩散温度下与硅反应，生成二氧化硅（SiO2）和磷原子，其反应式如下：2P2O5 + 5Si = 5SiO 2 + 4PPOCI3热分解时，如果没有外来的氧（。

2）参与其分解是不充分的，生成的PCI5是不易分解的，并且对硅有腐蚀作用，破坏硅片的表面状态。

但在有外来O2存在的情况下，PCI5会进一步分解成P2O5并放出氯气（CI2）其反应式如下：4PCI5+5O2 =2P2O5+10CI 2生成的P2O5又进一步与硅作用，生成SiO2和磷原子，由此可见，在磷扩散时，为了促使POCI3 充分的分解和避免PCI5对硅片表面的腐蚀作用，必须在通氮气的同时通入一定流量的氧气。

就这样POCI3分解产生的P2O5淀积在硅片表面，P2O5与硅反应生成SiO2和磷原子，并在硅片表面形成一层磷-硅玻璃，然后磷原子再向硅中进行扩散。

扩散类型1•恒定源扩散：在稳态扩散的条件下，单位时间内通过垂直于扩散方向的单位面积的扩散质量与该截面处的浓度梯度成正比。

2•限定源扩散：在再分布过程中，扩散是在限定源的条件下进有的，整个扩散过程的杂质源，限定于扩散前积累在硅片表面的无限薄层内的杂质总量，没有外来杂质补充即在硅片表面处的杂质流密度。

车间使用的是两步扩散：预淀积+扩散。

预扩散是恒定源扩散，主要是使得硅片表面气体浓度一致，保持整批方块电阻是均匀性。

主扩散是限定源扩散，并且在主扩散后通入大氮气体，作为推进气体，加大PN结深度。

工艺流程TempressStep No.Step Name Message说明0 Load/Uni oad Sta nd By 等待并准备开始，温度为Temp.NormaIRecipe:0，舟的位置在起点，只通大N21 Load In Boat In 进舟2 PaddIe Out Boat Out 出浆3 Recovery StabiIize 升高温度，等待温度达到扩散温度4 StabiIize StabiIize 稳定温度5 Prepurge Prepurge 预扩散，大N2流量增加，通小N2和。

26 POCL3 Dep Depositi on 扩散7 Postpurge Postpurge 再分布8 CooI dow n CooI dow n 冷却，温度为Temp.NormaI Recipe:0，只通大29 PaddIe In Boat In 进浆10 Load Boat Boat Out 出舟11 Retur n Load/Unioad返回Step 0,等待开始影响因素1•温度温度T 越高，扩散系数 D 越大，扩散速度越快。

2时间对于恒定源：时间t 越长结深越深，但表面浓度不变。

对于限定源：时间t 越长结深越深，表面浓度越小。

3•浓度决定浓度是因素：氮气流量、源温。

表面浓度越大，扩散速度越快。

4•第三组元主要是掺硼量对扩散的影响，杂质增强扩散机制。

在二元合金中加入第三元素时， 扩散系数也会发生变化。

掺硼量越大，扩散速率越快。

即电阻率越小，越容易扩散。

控制点方块电阻，外观，单片均匀性，整管均匀性。

方块电阻：表面为正方形的半导体薄层在电流方向所呈现的电阻。

R=电阻率*L/S,对方块硅片，长度等于宽度，则 R=电阻率/厚度，方块电阻〜(1/ Ns*Xj) Ns ：电化学浓度，Xj : 扩散结深。

控制范围中心方块电阻：单晶：42~48。

同一硅片扩散方块电阻中心值不均匀度：小于等于 12% (48) 10% ( T )。

同一炉扩散方块电阻中心值不均匀度：小于等于25% (48) 15% (T )。

所扩散过程中问题解决方案rH. 口、步号时间Zonel Zone2 Zone3 小％ 大％干02说明1 540 850 840 840 0 25000 0 进舟，准备并升温，此 时只通大N 22 600 890 880 880 0 25000 0 将温度升到扩散的要 求，只通大N 23 600 890 880 880 1200 32000 2200 预扩散，小量小N 2和干02,大N 2流量增加4 700 890 880 880 0 25000 1000 将源气体反应完全，只 通干大N 2和O 251200890 880 880 150032000 2500扩散再分布，通足量的 大N 2, 小 N 2和干O 2 6 1200 850 840 840 0 25000 1000同步47 300 850 850 850250000 降低温度，此时只通大N 2854085085085025000出舟并等待开始Critical Stop Sta ndBy 48所 __________________________________________________________________________________________________________12紧急停止跳步程序扩散过程中问题解决方案方块电阻不在规定范围内：1•轻微超出范围要求重新扩散，严重超出要求重新制绒。

2•低于范围要求从新制绒。

氧化发蓝：去PSG工序，反面扩散。

色斑等由硅片表面问题引起的玷污：去PSG后从新制绒。

偏磷酸：去PSG后，重新制绒。

三刻蚀工艺刻蚀目的将硅片边缘的带有的磷去除干净，避免PN结短路造成并联电阻降低。

刻蚀原理采用干法刻蚀。

采用高频辉光放电反应，采用高频辉光放电反应，使反应气体激活成活性粒子，如原子或各种游离基，这些活性粒子扩散到硅片边缘，在那里与硅进行反应，形成挥发性生成物四氟化硅而被去除。

化学公式：CF4+SIO2=SIF4+CO 2工艺流程预抽，主抽，送气，辉光，抽空，清洗，预抽，主抽，充气。

影响因素1.射频功率射频功率过高：等离子体中离子的能量较高会对硅片边缘造成较大的轰击损伤，导致边缘区域的电性能差从而使电池的性能下降。

在结区（耗尽层）造成的损伤会使得结区复合增加。

射频功率太低：会使等离子体不稳定和分布不均匀，从而使某些区域刻蚀过度而某些区域刻蚀不足，导致并联电阻下降。

2时间刻蚀时间过长：刻蚀时间越长对电池片的正反面造成损伤影响越大，时间长到一定程度损伤不可避免会延伸到正面结区，从而导致损伤区域高复合。

刻蚀时间过短：刻蚀不充分，没有把边缘鳞去干净，PN结依然有可能短路造成并联电阻降低。

4.压力压力越大，气体含量越少，参与反应的气体也越多，刻蚀也越充份。

注意事项1.操作人员必须随时观察气流量、反射功率、反应室压力和辉光颜色的稳定性。

辉光颜色或功率如有异常，应及时报告相关设备人员。

必须抽测刻蚀效果，如有异常，重新刻蚀，并通知工艺人员。

注意，不能将扩散面弄混。

2.夹具、环氧板、刻蚀机石英罩等要定期清洗，保持刻蚀间的工艺卫生，长时间停止使用，再次使用之前必须辉光清洗。

去磷硅玻璃扩散过程中，POC13分解产生的P2O5淀积在硅片表面，P2O5与Si反应生成SiO2和磷原子，这一含有磷原子的二氧化硅层称之为磷硅玻璃。