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1、单晶制绒原理及相应对策,绒面作用： 1、减少表面反射 2、提高内部光吸收,T=200us,T=2us,绒面产生原理,腐蚀速率快慢由下列三个反应速度来决定。 1、腐蚀液流至被腐蚀物表面的移动速率； 2、腐蚀液与被腐蚀物表面产生化学反应的反应速率； 3、生成物从被腐蚀物表面离开的速率。,腐蚀的反应物和生成物是利用腐蚀液之浓度梯度然产生的扩散现象来达到传质的目的。所以，1、3又可称为扩散限制溶解过程（diffusionlimited dissolution），通过搅拌可以提高。2的速率取决于腐蚀温度、材料、腐蚀液种类及浓度，和搅拌方式无关，被成为反应限制溶解过程（reactionrate limit
2、ed dissolution）。各向异性就是由化学反应的各向速率不同造成的。,1、水分子的屏蔽效应（screening effect）阻挡了硅原子与OH根离子的作用，而水分子的屏蔽效应又以原子排列密度越高越明显。 2、在111晶面族上，每个硅原子具有三个共价健与晶面内部的原子健结及一个裸露于晶格外面的悬挂健，100晶面族每一个硅原子具有两个共价健及两个悬挂健，当刻蚀反应进行时，刻蚀液中的OH会跟悬挂健健结而形成刻蚀，所以晶格上的单位面积悬挂健越多，会造成表面的化学反应自然增快。,各向异性的原因,图3 悬挂健对反应的影响,影响因素分析,NaOH浓度 无水乙醇或异丙醇浓度 制绒槽内硅酸钠的累计量
3、制绒腐蚀的温度 制绒腐蚀时间的长短 槽体密封程度、乙醇或异丙醇的挥发程度,硅的刻蚀速率与表面原子密度、晶格方向、掺杂浓度、腐蚀液成分、浓度、温度、搅拌等参数有关,各个因素作用,扩散控制过程,反应控制过程,图5 不同IPA浓度下温度和NaOH溶液浓度对反应速度的影响,对反应速度的影响,图6 一定温度下NaOH溶液浓度和IPA含量对反应速率的影响,温度越高腐蚀速度越快 腐蚀液浓度越高腐蚀速度越快 IPA浓度越高腐蚀速率越慢 Na2SiO3浓度越高腐蚀速率越慢,对反射率的影响,绒面的平均反射率随NaOH浓度的变化,图7 NaOH浓度对反射率的影响,图8 一定条件下NaOH浓度和IPA含量对反射率的影
4、响,KOH only,KOH IPA,KOH Si solved,KOH IPASi solved,对形貌的影响,反应15分钟时反射率,反应45分钟时,反射率和金字塔尺寸和均匀性没有密切关系，取决于金字塔有没有布满,关键因素的分析 NaOH的影响,0.5%,1.5%,5.5%,关键因素的分析 温度的影响,80,85,90,关键因素的分析 IPA浓度的影响,0,5,10,制绒方法归纳,有机溶剂腐蚀：TMAH等,无机溶剂腐蚀：KOH/NaOH+IPA/乙醇溶液等,等离子体刻蚀,等离子体法刻蚀形貌图,怎样是“好”的金字塔,布满整个硅片表面,小而均匀,怎样得到“好”的金字塔,两个方面实现： 1、提高硅
5、片表面的浸润能力，如添加IPA或者把硅片进行酸或碱的腐蚀。 2、减少溶液的张力，如添加添加剂。添加剂有很多极性或非极性的功能团来降低腐蚀液表面的张力。,关键：降低硅片表面/溶液的界面能,添加剂作用,工业制绒常见问题及对策,影响绒面均匀性的因素：,1、原始硅片表面均匀性,2、反应溶液均匀性,工艺控制方法,制绒注意事项,1、加强制绒前硅片表面的处理，包括表面的清洗及去除损伤层（粗抛） 2、控制硅酸钠含量，包括粗抛及制绒两道工序,如何检测硅酸钠含量,硅酸钠具体含量测量是没必要的，只要判定它的含量是否过量即可。实验是用100%的浓盐酸滴定，若滴定一段时间后出现少量絮状物，说明硅酸钠含量适中；若滴定开始就出现一团胶状固体且随滴定的进行变多，说明硅酸钠过量。,谢谢！,