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书籍：《炬丰科技-半导体工艺》

文章：氢氟酸中玻璃湿法化学蚀刻的综述

编号：JFKJ-21-

作者：华林科纳

为了利用蚀刻技术实现更好的捕光效果，它分别考虑了短波长小结构和长波长区域大结构的散射效应，本研究综述了反应机理、蚀刻速率、表面形貌以及玻璃类型的影响，讨论了蚀刻剂的类型和硬掩模层。最后，描述了应用程序和结论。

对于玻璃的蚀刻，只使用氢氟酸或其他含高频的水溶液，HF由腐蚀性氢离子（H+）和有毒氟化物（F-）组成，因此以两种方式起作用，酸腐蚀了玻璃表面，从而使有毒的氟化物离子穿透玻璃，一旦进入玻璃中，氟化物离子就会与其他钙相互结合，从而干扰玻璃中的其他化学成分。

只有在同时含有HF和浓缩硫酸的蚀刻剂中，蚀刻率高于HF/HCl或HF/HNO3蚀刻剂，这一效应描述了活性氟化HSO3F酸的形成。为了进一步详细说明，缓冲酸蚀刻剂从盐酸到硫酸的作用如表1所示。

在第一次反应中，较高浓度的HF产生副产物,然后在蚀刻过程中与硫酸进行第二次反应后，HF发生再生,高频浓度随着硫酸的变化而持续保持，然后随着活化能的增加而持续保持。因此，硫酸的加入可以有效地提高蚀刻率和表面粗糙度。从表面的蚀刻过程来看，这些表面不如机械抛光的表面光滑，这意味着可以将地面表面转化为光学透明的表面。

如上所述，盐酸与HF的蚀刻机理略有不同。随着时间的推移，不溶性副产物的尺寸变大，并积累起来干扰玻璃上的蚀刻，然而，盐酸在高频-HCl混合溶液中释放杂质，由此可见，可以看到与陨石坑表面相似的形状，如图所示2(b),在玻璃的蚀刻后，通过监测凹入蚀刻区域的深度来测量玻璃的蚀刻速率,旋转、搅拌或超声波对蚀刻剂的轻微影响。

玻璃蚀刻过程不仅能去除表面产物，而且还能根据蚀刻溶液改变玻璃的表面形貌,当抛光后，表面有轻微的蚀刻表面粗糙度和边缘状的结构,实验通过改变玻璃的类型来确定捕光结构，如图所示2。虽然使用相同的高频溶液，但其表面性质取决于玻璃的类型和与玻璃的化学成分有关。我们研究了三种眼镜，如康宁鹰XG、汽石灰、超白，以了解玻璃的蚀刻，作为三种代表性的三种玻璃的化学成分、光学性质和热阻，二氧化硅占了总玻璃成分的50%以上，它包含在氧化钙（氧化钙）或二氧化钠或氧化铝中，因此，我们得出结论，氟产物在无掩蔽层的大裂纹形成中起着至关重要的作用。

图3表明，随着刻蚀的过程，产物的生长增加，表面形态逐渐转变为边缘，这个过程表明氟的尺寸增大了，基于上述事实，会根据玻璃的类型、蚀刻溶液的组成比、温度和搅拌等来影响玻璃的纹理。根据不同玻璃类型研究蚀刻率，HF25%(DI：HF=体积比1：1)是固定的。杂质含量低的二氧化硅基玻璃（融合天然二氧化硅）衬底的蚀刻速率降低，它含有较少的玻璃基板杂质。到目前为止，我们已经简要地讨论了使用湿式化学蚀刻剂的随机蚀刻面，应该考虑诸如掩蔽材料、基底和掩蔽层之间的粘附性、掩蔽层的高度、图案的大小、间距和形状，以获得优化的捕光层结构。

根据掩模模式变化得到的雾霾比值，以上的掩模图案与长波长区域的平均雾霾比保持在50%或以上，但采用与图中相同的结构，雾霾比超过60%，这需要仔细检查各种参数，如高度、间距和结构的形状。因此，降低在工作中使用的蚀刻剂的质量和开发应用于太阳能电池装置的方法是非常重要的，在这项工作中，用湿蚀刻代替干蚀刻，以减少不溶性产物，但由于湿蚀工艺简单、成本效益高、表面结构控制良好，该工艺的优点仍优于干蚀工艺，因此，我们将很想看看湿蚀刻玻璃将如何解决。

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