引言

高效太陽能電池需要對硅片的正面和背面進行單獨處理。在現有技術中，電池的兩面都被紋理化，導致表面相當粗糙，這對背面是不利的。因此，在紋理化后直接引入在線單面拋光步驟。隨后，使用雙面擴散工藝來構造發射器。為了避免太陽能電池的前側和后側之間的短路，后側上的發射器在進一步的濕化學工藝步驟中被移除。所以總共有兩個單面濕化學過程，一個在擴散過程之前，一個在擴散過程之后。在降低成本方面，我們打算將這兩個過程合并為一個步驟。（圖1）

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影響晶片表面的因素

影響單側蝕刻晶片前后表面的因素有所不同（圖3）。所以必須保護正面免受發射器損壞的兩個主要來源。一種是包裹在前端的流體，破壞了局部發射體和表面紋理。另一個問題是廢氣與整個正面反應造成的發射器損壞。環繞氣體和活性氣體可以通過修改蝕刻混合物和從背面去除的材料量來控制。在后側，必須獲得均勻的表面。有兩種機制會影響這一點。首先，由于運輸系統以及液體和氣體反應產物沒有足夠快地被移除，一些區域有陰影。其次，蝕刻混合物決定了材料去除是均勻的還是不均勻的，從而決定了是否存在蝕刻結構。

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單側蝕刻工具

工具有一個模塊化的設計，并且是全自動的。它的設計和構造是為了防止前面提到的對晶片前后表面的破壞性影響。第一個水盆充滿酸性蝕刻混合物，用于單側拋光或后側發射器的背面蝕刻處理。第二個盆地包含氫氧化鉀，它是一個去除染色的雙面過程。最后一個盆充滿HF和鹽酸，以清潔晶片，并從晶片前面的側面去除PSG。最后一個盆提供了用其他清潔混合物清洗晶圓的選擇，例如含有額外的臭氧。

結果和討論

均勻刻蝕：研究了有無氣泡去除氣泡的晶圓表面的均勻性。在刻蝕的過程中，沒有連續去除，觀察到圓形的不均勻結構（圖12左）。這些結構是由于在蝕刻過程中氣泡粘在晶圓表面而引起的。根據第3.3章中描述的過程，不斷地將氣泡從表面去除的晶圓，表面幾乎是均勻的（圖12右）。

在圖13中，來自晶圓部分的顯微鏡圖像顯示了陰影和非陰影區域。可以清楚地看到不同的蝕刻模式。因此，氣泡導致了一個不均勻的蝕刻結構，并必須被去除。

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總結

新型單側蝕刻工具的排氣和快速運輸系統通過建立從晶片中部到邊緣的連續新鮮空氣流動，并在晶片的邊緣放置排氣來保護發射器。通過升級蝕刻混合物和排氣裝置，由于更少的發射器損傷和更高的蝕刻率，可以進一步提高工具的質量和效率。由于破裂的氣泡和反應產物的陰影可以通過提出的流體流動概念來阻止，其中反應產物被不斷地從蝕刻表面移除。最后，我們可以說，新型單面蝕刻工具解決了單面工藝的所有要求，特別是拋光等先進工藝。通過機械部件的進一步優化。排氣系統和化學部分，我們將能夠呈現比其他單面蝕刻工具更多的化學邊緣隔離或拋光結果。