Topcon电池正刻蚀工艺及原理

正刻蚀工艺原理

1、刻蚀去PSG的目的

刻蚀去PSG目的：去掉硅片边缘部分和去除PSG

1.扩散过程中，虽然采用背靠背扩散，硅片的边缘将不可避免地扩散上磷。PN结的正面所收集到的光生电子会沿着边缘扩散有磷的区域流到PN结的背面，而造成短路，此短路通道等效于降低并联电阻。

2.同时，由于在扩散过程中氧的通入，在硅片表面形成一层二氧化硅，在高温下POCl3与O2形成的P2O5，部分P原子进入Si取代部分晶格上的Si原子形成n型半导体，部分则留在了SiO2中形成PSG(磷硅玻璃)

PSG对电池片的影响

a. PSG的存在使得硅片在空气中表面容易受潮，导致电流的降低和功率的衰减。

b. 死层的存在大大增加了发射区电子的复合，会导致少子寿命的降低，进而降低了Voc和Isc。

c. 磷硅玻璃的存在使得PECVD后产生色差。

2、刻蚀去PSG原理

刻蚀去PSG原理

①利用HNO3和HF的混合液体对扩散后硅片下表面和边缘进行腐蚀，去除边缘的N型硅，使得硅片的上下表面相互绝缘；

②利用HF去除掉表面的PSG

3、刻蚀的流程及各槽体的作用

a.刻蚀槽：

b.碱槽：

c.酸槽：

刻蚀机理

硫酸可以增大溶液的表面张力，表面张力越大，则溶液相对于挡板、滚轮的液位就越高，由公式h=2γcosθ∕ρgr可知，如果不添加硫酸则表面张力太低，水的爬升高度太高（即其爬升能力很强），则溶液很容易反应到正面，如果硫酸太多，液面太高，溶液也会很容易反应到正面，此外循环速度太快也会导致液面太高。

1、当硅片运动速度太大时，则附着力与硅片对溶液的推力的合力太大，导致溶液很容易反应到正面。

2、硅片运动速率太小，则硅片在溶液中滞留时间太长，则溶液更容易反应到正面。

3、如果排风太小，则溶液不容易爬升到硅片前端正面。

4、如果排风太大，溶液容易反应到正面。

1、 排风对液体表面有与其风向相同方向的推力。

2、 如果排风太小，则溶液不容易爬升到硅片前端正面。

3、 如果排风太大，则溶液反应到正面。

4、 如果排风不稳定，排风对溶液的推力时有时无，则周期性的力的有无，会导致溶液的液面波动导致反应到正面。

4、正刻的目的及工艺流程

正刻工艺流程：

槽体及功能：

来源：光伏技术共享交流

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