制绒（金字塔）工艺原理解析

对于（100）P型直拉硅片，最常用的择优化学腐蚀剂是NaOH、KOH，在80～90℃的温度下进行化学反应。由于生成物Na₂SiO₃溶于水而被去除，从而硅片被腐蚀。由于NaOH、KOH腐蚀具有各向异性，可以制备成绒面结构。因为在晶硅体中，（111）面是原子最密排面，腐蚀速率最慢，所以腐蚀后4个晶体硅（100）面相交的（111）面构成了金字塔结构，其化学反应式为

Si+2NaOH+H₂O=Na₂SiO₃+H₂ （7-18）

在高温下，硅与碱发生如下化学反应：

Si+2OH^-+H₂O=SiO^2-+H₂ （7-19）(www.xing528.com)

反应刚开始时，OH-的浓度高，式（7-19）反应向左进行，使反应速率降低；随着反应的进行，OH-不断消耗，促进反应向右进行；维持OH-水平，可控制反应速率，使反应速率均匀。NaOH决定着反应速率，决定了硅片的减薄量，对表面织构的影响巨大。

一般混合溶液在80℃恒温条件下进行反应制作绒面。发生的化学反应如下：

由于绒面结构使得硅片表面的反射大大降低，表面呈黑色，为了提高绒面制作效果，可以在NaOH、KOH加入一些添加剂，如加入CH₃CHOHCH₃（异丙醇）。异丙醇可降低液体的表面张力，使得腐蚀反应生成的H₂气泡尽可能快地脱离硅片表面。另外，异丙醇除了消泡作用外，还有调节晶体各向异性的作用，使硅片表面各个晶向具有不同的腐蚀速率，降低（111）面的腐蚀速率，但对（100）面的腐蚀速率影响不大，因此对金字塔的形成很有帮助。生产中通常是利用碱和醇的混合溶液对硅片进行腐蚀。