地特三等申論題
114年
[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 一 題
📖 題組：
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。
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。
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
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）
思路引導 VIP
本題測驗半導體與光電產業的製程基礎。回答時應分成「目的」和「原理」兩個層次。目的方面要想到「晶圓切割造成的表面損傷」以及「光學吸收(抗反射)」兩大重點。原理方面，則應簡單說明蝕刻液如何與矽(Si)反應，例如酸性蝕刻使用硝酸氧化配合氫氟酸溶解，或鹼性蝕刻的非等向性蝕刻特性。
小題 (二)
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）
思路引導 VIP
此題分為三個核心：危害機制、緊急應變、廢水處理。危害機制必須點出HF的「高滲透力」及「解離出氟離子消耗人體血鈣(造成低血鈣症/骨骼壞死)」。緊急應變的關鍵字是「大量清水沖洗」與「塗抹葡萄糖酸鈣(Calcium Gluconate)」。廢水處理則需說明「化學沉澱法」，利用添加鈣鹽形成氟化鈣($CaF_2$)沉澱，並搭配混凝絮凝步驟。