民國114年 地方三等 化學工程 化學程序工業（包括質能均衡、分析化學、儀器分析）
第2題
某光電科技公司致力於生產高效率矽晶太陽能電池，製程中涉及矽晶片 的蝕刻、清洗與薄膜沉積等步驟，並需使用到如氫氟酸（HF）等高腐蝕 性化學品。 請詳述矽晶太陽能電…
題目
某光電科技公司致力於生產高效率矽晶太陽能電池，製程中涉及矽晶片 的蝕刻、清洗與薄膜沉積等步驟，並需使用到如氫氟酸（HF）等高腐蝕 性化學品。 請詳述矽晶太陽能電池製程中，化學蝕刻（Chemical Etching）的主要 目的及原理。（6 分） 製程中會用到氫氟酸（HF），從工業安全角度，請試述氫氟酸洩漏或 接觸對人體的危害機制與緊急應變措施，並從污染防治角度說明含氟 廢水處理程序與原理。（14 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、化學蝕刻目的：去除矽晶片切割、研磨造成之機械損傷層與表面金屬、有機污染；在單晶矽(100)面製作隨機金字塔絨面，增加光入射路徑與光捕捉、降低反射；並可移除邊緣漏電層或犧牲層，改善後續鈍化與薄膜附著。
- 二、蝕刻原理：鹼性蝕刻常用KOH或NaOH加IPA，Si被OH−氧化並以矽酸鹽溶解：Si＋2OH−＋H2O→SiO3^2−＋2H2；因(111)面原子鍵密度高、蝕刻速率慢，(100)面快，故形成非等向性金字塔。酸性HF/HNO3則以HNO3氧化Si、HF溶解SiO2，屬等向性蝕刻。
- 三、氫氟酸危害機制：HF雖為弱酸，但F−具高穿透性，接觸皮膚後可深入組織，與Ca2+、Mg2+結合形成CaF2、MgF2，造成細胞壞死、低血鈣、低血鎂、心律不整甚至死亡；吸入酸霧可致呼吸道灼傷與肺水腫，眼睛接觸可致角膜損傷，且疼痛可能延遲出現。
- 四、緊急應變：立即疏散人員、通風並穿戴防護具；皮膚或眼睛接觸以大量清水沖洗至少15分鐘，脫除污染衣物，皮膚塗2.5%葡萄糖酸鈣凝膠並立即就醫；吸入者給氧、必要時霧化鈣劑。洩漏以蛭石、砂或專用吸附棉圍堵，避免流入排水，以石灰或碳酸鈉中和後收集為有害廢棄物並通報。
- 五、含氟廢水處理：先將含氟廢水與其他廢水分流，加入石灰乳或CaCl2，使Ca2+與F−生成CaF2(s)沉澱，控制pH約8.5-9.5並維持鈣過量；再以PAC混凝、PAM助凝，經沉澱、砂濾去除懸浮固體。為達放流水標準，可串聯鋁鹽吸附、離子交換或逆滲透深度除氟；污泥脫水後依有害事業廢棄物規定處置。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。