CN104979410A - 一种单晶硅片无掩膜反应离子蚀刻绒面制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单晶硅片无掩膜反应离子蚀刻绒面制备方法，所述制备方法采用的工艺气体包括CF4、O2和SF6的混合气体；具体步骤为：所述对单晶硅片的蚀刻工艺在反应腔室完成，首先将需要蚀刻单晶硅片安放在反应腔室；然后将CF4、O2和SF6按照蚀刻要求的比例混合后，按照蚀刻要求的速度和压力充入反应腔室，同时，通过反映腔室内的射频电源ARF将充入反应腔室的CF4、O2和SF6电离成等离子体,并通过反映腔室内的射频电源BRF对等离子体进行加速；最后通过等离子体蚀刻单晶硅片。本发明优点在于：本发明所用混合气体配比合理，生产制备效率高，提高了太阳能电池的光电转换效率，工艺简单。
Description
技术领域
本发明涉及一种单晶硅蚀刻方法，特别涉及一种单晶硅片无掩膜反应离子蚀刻绒面制备方法。
背景技术
目前，为了克服湿化学腐蚀制备绒面带来的随机性，开始有尝试用掩膜反应离子刻蚀的方法来制备绒面，但是掩膜反应离子刻蚀的方法，工艺复杂，成本较高，不适合大规模生产。
专利号为200910181549.4的发明专利中提到一种降低绒面单晶硅片表面反射率的方法，将经过碱腐蚀制作好绒面的单晶硅片，放入等离子体蚀刻设备中进行无掩膜等离子体刻蚀，从而进一步降低单晶硅片的表面反射率；上述专利中的降低绒面单晶硅片表面反射率的方法在实施过程存在以下缺点：该专利中所述的混合气体不是最有效的配比；并且没有对所述的等离子体进行加速，生产制备效率不高；该专利中所述的方法需要前道工艺提供已经通过湿化学腐蚀制备好的单晶硅片，工艺比较繁琐。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种配比合理、制备效率高的单晶硅片无掩膜反应离子蚀刻绒面制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种配比合理、制备效率高的单晶硅片无掩膜反应离子蚀刻绒面制备方法，其创新点在于：所述一种单晶硅绒面无掩膜反应离子蚀刻绒面制备方法采用的工艺气体包括CF4、O2和SF6的混合气体；所述一种单晶硅片无掩膜反应离子蚀刻绒面制备方法的具体步骤为：所述对单晶硅片的蚀刻工艺在反应腔室完成，首先将需要蚀刻单晶硅片安放在反应腔室；然后将CF4、O2和SF6按照蚀刻要求的比例混合后，按照蚀刻要求的速度和压力充入反应腔室，同时，通过反映腔室内的射频电源ARF将充入反应腔室的CF4、O2和SF6电离成等离子体,并通过反映腔室内的射频电源BRF对等离子体进行加速；最后通过等离子体蚀刻单晶硅片。
进一步的，所述CF4和O2的混合气体的组份比例是：CF4、O2和SF6的组份比为12:1:4-1:3:30。
进一步的，所述CF4、O2和SF6的混合气体的组份比例为10:1:7。
进一步的，所述反应腔室的压力为1-20Pa。
进一步的：所述射频电源ARF功率为400-600W，射频频率为13.56MHz；射频电源BRF功率为40-300W，射频频率为1-100MHz。
本发明的优点在于：本发明所用混合气体配比合理，并且对等离子体进行加速，加快了蚀刻的进行，生产制备效率高，进一步降低硅片的表面反射率，提高了太阳能电池的光电转换效率，工艺简单。
具体实施方式
实施例1
一种配比合理、制备效率高的单晶硅片无掩膜反应离子蚀刻绒面制备方法，该方法采用的工艺气体包括CF4、O2和SF6的混合气体，其具体步骤为：对单晶硅片的蚀刻工艺在反应腔室完成，首先将需要蚀刻单晶硅片安放在反应腔室；然后将CF4、O2和SF6按照蚀刻要求的比例混合后，按照蚀刻要求的速度和压力充入反应腔室，同时，通过反映腔室内的射频电源ARF将充入反应腔室的CF4、O2和SF6电离成等离子体,并通过反映腔室内的射频电源BRF对等离子体进行加速；最后通过等离子体蚀刻单晶硅片；
本实施例中，CF4和O2的混合气体的组份比例是：CF4、O2和SF6的组份比为12:1:4；反应腔室的压力为1-20Pa；射频电源ARF功率为400-600W，射频频率为13.56MHz；射频电源BRF功率为40-300W，射频频率为1-100MHz，制取单晶硅片绒面用时为17min。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上，改变CF4、O2和SF6的混合气体的组份比例，将CF4、O2和SF6的比值设定为17:3:20，制取单晶硅片绒面用时为5min。
实施例3
本实施例在实施例1的基础上，改变CF4、O2和SF6的混合气体的组份比例，将CF4、O2和SF6的比值设定为5:3:29，制取单晶硅片绒面用时为19min。
由实施例1、实施例2和实施例3的结果表明，实施例2制取时间最短，其效果最优。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种单晶硅片无掩膜反应离子蚀刻绒面制备方法，其特征在于：所述一种单晶硅绒面无掩膜反应离子蚀刻绒面制备方法采用的工艺气体包括CF4、O2和SF6的混合气体；所述一种单晶硅片无掩膜反应离子蚀刻绒面制备方法的具体步骤为：所述对单晶硅片的蚀刻工艺在反应腔室完成，首先将需要蚀刻单晶硅片安放在反应腔室；然后将CF4、O2和SF6按照蚀刻要求的比例混合后，按照蚀刻要求的速度和压力充入反应腔室，同时，通过反映腔室内的射频电源ARF将充入反应腔室的CF4、O2和SF6电离成等离子体,并通过反映腔室内的射频电源BRF对等离子体进行加速；最后通过等离子体蚀刻单晶硅片。
2. 根据权利要求1单晶硅无掩膜反应离子蚀刻绒面制备方法，其特征在于：所述CF4和O2的混合气体的组份比例是：CF4、O2和SF6的组份比为12:1:4-1:3:30。
3. 根据权利要求2单晶硅无掩膜反应离子蚀刻绒面制备方法，其特征在于：所述CF4、O2和SF6的混合气体的组份比例为10:1:7。
4. 根据权利要求1单晶硅无掩膜反应离子蚀刻绒面制备方法，其特征在于：所述反应腔室的压力为1-20Pa。
5.根据权利要求1单晶硅无掩膜反应离子蚀刻绒面制备方法，其特征在于：所述射频电源ARF功率为400-600W，射频频率为13.56MHz；射频电源BRF功率为40-300W，射频频率为1-100MHz。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110783417A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-02-11 | 国家纳米科学中心 | 一种硅表面制作密度可调的锥状陷光结构的方法及制得的黑硅 |
| CN114093984A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-02-25 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种提升返工片效率的工艺 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101609862A (zh) * | 2009-07-20 | 2009-12-23 | 欧贝黎新能源科技股份有限公司 | 一种降低绒面单晶硅片表面反射率的方法 |
| CN102185032A (zh) * | 2011-04-13 | 2011-09-14 | 苏州大学 | 一种单晶硅太阳能电池绒面的制备方法 |
| US20130072007A1 (en) * | 2010-05-25 | 2013-03-21 | The Institute of Microelectronics of Chinese Academy of Sciences | Method for Fabricating Black Silicon by Using Plasma Immersion Ion Implantation |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101609862A (zh) * | 2009-07-20 | 2009-12-23 | 欧贝黎新能源科技股份有限公司 | 一种降低绒面单晶硅片表面反射率的方法 |
| US20130072007A1 (en) * | 2010-05-25 | 2013-03-21 | The Institute of Microelectronics of Chinese Academy of Sciences | Method for Fabricating Black Silicon by Using Plasma Immersion Ion Implantation |
| CN102185032A (zh) * | 2011-04-13 | 2011-09-14 | 苏州大学 | 一种单晶硅太阳能电池绒面的制备方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110783417A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-02-11 | 国家纳米科学中心 | 一种硅表面制作密度可调的锥状陷光结构的方法及制得的黑硅 |
| CN110783417B (zh) * | 2019-11-08 | 2021-06-29 | 国家纳米科学中心 | 一种硅表面制作密度可调的锥状陷光结构的方法及制得的黑硅 |
| CN114093984A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-02-25 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种提升返工片效率的工艺 |
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