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硅表面专门暴露在有机和金属污染中,以研究它们对碱性纹理化过程的影响,由此可见,无机污染对金字塔密度的影响不小,而对宏观参数没有影响,而胶残留剂或刻蚀剂等有机污染则存在关键问题,可以抑制碱性纹理化过程。

将单晶硅晶片加工成太阳能电池包括作为第一步,去除锯片损伤和晶片的碱性纹理,这是改善光捕获和获得一个较低的反射的最重要的过程之一,碱性纹理过程发生在热的碱性水溶液中,并在晶片表面产生随机的金字塔,金字塔的启动对过程条件高度敏感,但也存在有机和无机污染,硅表面或浴液中的污染抑制或加速了锥体的形成,并可能导致硅表面的不均匀性或无纹理部分。

首先,研究了不同污染对碱性纹理化的影响,单晶硅晶片被污染,金属、胶水和浆液作为湿液滴应用于硅表面,在氮气气氛中干燥,将金属溶液从ICP多元素校准标准溶液(硝酸中的金属盐)中稀释,从晶片中提取的双组分粘合剂溶解在醋酸中(40wt。%在50°C),用丝网印刷机将刻蚀剂印刷到硅表面,并在随后的加热过程中干燥,随后用湿氢氧化钾水溶液(在室温下3%氢氧化钾)在湿台上剥离刻蚀剂。

在调查了表面污染对纹理化行为的影响后,评估了不同的清洗序列与纹理化行为和清洗效率之间的关系,在这项工作中,研究了三个清洗序列,硅片被污染,然后在湿台上清洗,臭氧溶液是由臭氧发生器产生的,清洗步骤后,晶片在含有KOH/有机添加剂的湿台上纹理,温度为90°,纹理时间为15分钟。

在研究了晶圆污染后的不同清洗过程之后,讨论了有和没有预清洗的碱性纹理化的参数,金属污染对纹理化行为的影响可以忽略不计,因此只提出了清洗效果,纹理化参数没有得到进一步的研究,下图中显示了去除的金属离子的数量,结果表明,dHCl/o3溶液是最有效的溶液,这是由盐酸形成的金属离子引起的,盐酸可以从表面溶解,除铁外,SC1的络合效果与dHCl/o3一样好,氢氧化钾去除物质产生的平均浓度为10E14at/cm²,高于其他清洗。

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有机污染对碱性纹理有很大影响,这种影响在不同的纹理化参数中都可以观察到,在图中显示了参考晶片和受污染晶片的加权反射,反射从11%增加到蚀刻抗污染晶片的30%。

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对有机污染最有效的清洁方法是sc1-清洁方法,被胶水污染的晶片,在此清洗步骤后可以成功地变形,而氢氧化钾或DHCl/o3清洗步骤后的反射值与未清洗的晶片在同一区域,用抗蚀刻剂进行的污染似乎是最关键的,因为它们不能被任何使用过的清洁序列充分去除。

在不同纹理化实验的表面放大的情况下,观察到与已经描述的加权反射相同的行为,由SC1处理的参考物、浆液、乙酸和预清洗胶的表面放大范围为1,50到1.60,而清洗不足的晶圆的表面放大范围在不完全纹理化范围内(<1,4),通过每个清洗过程的共聚焦显微镜图像显示,实验结果为有机和金属污染对碱性纹理化的影响提供了新的见解,结果表明,金属污染对碱性纹理化的影响很小,对有机污染的调查表明,在所使用的浓度下,浆液和醋酸都不会对碱性纹理化造成问题,一个严重的问题是蚀刻剂,最小的残留物完全阻止了纹理化机制,纹理浴中最小的抗污染导致其无法使用,氢氧化钾去除的材料和臭氧或SC1的氧化电位都不能完全去除蚀刻剂。此外,研究表明,晶片过程中使用的胶水的残差导致了微金字塔的起始问题,这可能是硅片上未纹理条的一个原因,原因可能是清洗的不发达或清洗过程的参数化不正确,与氢氧化钾和DHCl/O3相比,标准结构中的SC1成功地消除了这些残差,如图所示参数的结果证明了这一点。

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