传统单晶硅的加工（独家）

2012-06-04 15:38

　　在实际研磨过程中要不断加入研磨剂。硅是一种硬度很高的材料，所以能够用于研磨硅晶体的磨料必须具有比硅更高的硬度。目前可以作为硅片研磨的磨料材料主要Al2O3、SiC、ZrO2、SiO2、B4C 等高硬度材料，其中以Al2O3 和SiC 应用较为普遍。磨料的粒径应该尽可能地均匀，对最大粒径应有明确的规定，混入磨料中的少量大颗粒可能会在硅片表面产生严重的划伤。实际应用的研磨剂是用粉末状磨料与矿物油配制而成的悬浮液，在使用前研磨剂应进行充分的搅拌，经过研磨的硅片从上面向下看可以大致地划分为多晶层，镶嵌层，高缺陷层和完整晶体等层。

　　化学腐蚀

　　切片后，硅片表面有机械损伤层，目前利用X 射线双晶衍射的方法来测量硅片的机械损伤层厚度。因此，一般切片后，在制备太阳电池前，需要对硅片进行化学腐蚀，去除损伤层。每化学腐蚀一次，进行一次X 射线双晶衍射，目的是考虑是否进一步进行化学腐蚀。腐蚀液的类型、温度、配比、搅拌与否以及硅片放置的方式都是硅片化学腐蚀效果的主要影响因素，这些因素既影响硅片的腐蚀速度，又影响腐蚀后硅片的表面质量。目前使用较多的是氢氟酸、硝酸和乙酸混合的酸性腐蚀液，以及氢氧化钾或氢氧化钠等碱性腐蚀液。对于太阳电池用晶体硅的化学腐蚀，一般利用氢氧化钠腐蚀液，腐蚀深度要超过硅片机械损伤层的厚度，约为20～30um。

　　抛光

　　在氢氧化钠化学腐蚀时，采用10％～30％的氢氧化钠水溶液，温度 80～90℃，将硅片浸入腐蚀液中，腐蚀液不需搅拌，腐蚀后硅片的平行度较好；碱腐蚀后硅片表面相对比较粗糙。如果碱腐蚀的时间较长，硅片表面还会出现像金字塔结构的形状，称为“绒面”，这种“绒面”结构有利于减少硅片表面的太阳光反射，增加光线的入射和吸收。所以在单晶硅太阳电池实际工艺中，一般将化学腐蚀和绒面制备工艺合二为一，以节约生产成本。而酸腐蚀，主要是浓硝酸等，会产生一些如NOx 等有毒气体。抛光是硅片表面的最后一次重要加工工序，也是最精细的表面加工。抛光工艺的目的是获得洁净无损伤，平整的硅片表面。

　　包装和储存

　　合格的抛光片对其包装、储存、运输等环节也有要求，如果处理不当会造成抛光片的二次沾污面影响产品质量。例如要降低硅片的有机物含量，包装，储存环境则是关键所在。具体为：

　　1 抛光片的超净防静电包装

　　对于硅抛光片的包装要注意以下一些的问题：

　　a.包装时应保证一定的温度、湿度、洁净度和良好的气氛环境；

　　b.包装材料应能保证硅抛光片包装后不会受挤压、擦伤和沾污，一般采用符合洁净度要求较高的内包装袋，并用可靠的真空或充氮方式进行热压焊封口。

　　2 抛光片的储存

　　由于硅抛光片表面的化学性质活泼，虽然硅抛光片在包装时一般都采用了真空或充氮密封包装等措施，硅抛光片的储存期仍不宜过长。

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