一种硅片表面钨铁金属离子的清洗方法
【专利摘要】本发明公开了一种硅片表面金属钨铁的清洗方法，该方法首先将有金属钨和铁的硅片进行超声清洗，然后用氢氟酸、双氧水和水的混合液进行处理，再依次移入氢氟酸、盐酸和硝酸组成的混合溶液，盐酸，双氧水和水组成的混合液，氨水、双氧水和水组成的混合液以及氢氟酸稀溶液中超声清洗，清洗后冲洗、脱水、烘干。本发明提供的硅片清洗方法，能有效去除硅片表面的金属钨，使不小心被钨或铁污染的硅片，满足工业要求。
【专利说明】一种硅片表面钨铁金属离子的清洗方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种硅片清洗技术，尤其关于有钨铁金属离子沾污的硅片清洗技术。
【背景技术】
[0002] 硅片就是以硅为材料制造的片状物体，一般是指纯度很高的结晶硅（单晶硅）制 成的，单晶硅的分子结构非常稳定，很少有自由电子产生，因此其导电能力很差。若在单晶 硅中掺入某些3或5价的元索，分子结构将发生很大改变，其导电能力将得到很大的提高， 其光电性能得到很大提高。但与金属等导体的导电能力比还是较低，囚此称为半导体根据 掺杂元索的不同，可以制造出N型和p型半导体，它们都是制造电子元件的主要原料。
[0003] 随着能源危机的到来，太阳能作为人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有清 洁性、安全性、广泛性、长寿命和免维护、资源充足及经济性等优点，在长期的能源战略中具 有重要地位。硅具有禁带宽度合适，较高的转换效率，便于工业化生产，材料性能稳定，对环 境无污染，生产工艺成熟等优点。所以硅成为理想的太阳能材料。而在硅片加工工艺中，有 多达20%的步骤为清洗。制造一种设备将硅片表面的沾污全部除去是不可能的。在硅片清 洗过程中，将每片上的沾污从百万级降低到十万级相对容易，但要把沾污全部去除或在全 部工艺中保证沾污不再增加却是非常困难的。所以，不同的工艺技术所要求的硅片最终表 面态不同，其所需要的清洗方法也不相同，不可把各种清洗方法同等对待。硅片清洗的好坏 直接影响下一道工序，甚至影响器件的成品率和可靠性。硅片生产中每一道工序存在的潜 在污染，都可导致缺陷的产生和器件的失效。本专利是去除表面沾污有钨铁金属离子的硅 片的一种方法。由于W的稳定性比娃高，很快于娃片表面的娃反应，沉积到娃片表面，置换 出硅。而通过查找文献很少有硅表面钨的去除及机理研究的相关报到。
【发明内容】
[0004] 本发明目的是针对现有技术的不足，提供一种硅片表面钨铁金属离子的清洗方 法。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种硅片表面钨铁金属离子的清洗方 法，该方法包括以下步骤： (1) 将表面有金属钨或者铁的硅片在5(T60°C的去离子水内超声处理5~10min ; (2) 将超声后的硅片，放入由氢氟酸、双氧水和水按照体积比广5 :2(Γ100 :8(Γ500组成 的混合液中超声处理3~10min，混合液的温度为3(T70°C ; (3) 将硅片放入由氢氟酸、盐酸、硝酸和去离子水按照体积比3(Γ90 :0. 005?1 :2(Γ35 : 80?500组成的混合溶液内超声处理5?20min ;混合液温度为3(T70°C ; (4) 快速将清洗过的硅片移入由盐酸、双氧水和水按照体积比1(Γ50 :1飞0 :8(Γ500组 成的混合液中，超声清洗5~10min ;混合液的温度约3(T70°C ; (5) 将硅片在由氨水、双氧水和水按照体积比广2 :2~4 :8(Γ100组成的混合液内超声 1?lOmin ;混合液的温度为3(T50°C ; (6) 将硅片放入氢氟酸稀溶液中超声5~30S ;所述氢氟酸稀溶液由氢氟酸和水配成，氢 氟酸与水的体积比为1 :4(Γ150,溶液温度为3(T50°C ; (7) 反复用流动去离子水清洗硅片，在无水乙醇中脱水3~7分钟；在5(T70°C的烘箱内 烘干。
[0006] 本发明的有益效果是：太阳能硅片加工中在切割线上有铜铁存在，长期使用中铜 铁等金属离子会污染硅片，同时由于切割中使用回收液的原因，造成钨污染，在硅片表面有 钨离子存在，硅片表面很难清理干净，本发明能有效去除硅片表面的金属钨铁离子，实现硅 片的重复利用。
【具体实施方式】 [0007] 实施例1 一种硅片表面钨铁金属离子的清洗方法，由如下步骤组成： (1) 将表面有金属钨或者铁的硅片在50°c的去离子水内超声处理lOmin ; (2) 将超声后的硅片，放入由氢氟酸、双氧水和水按照体积比1 :20 :80组成的混合液中 超声处理3min，混合液的温度为70°C ; (3) 将硅片放入由氢氟酸、盐酸、硝酸和去离子水按照体积比30 :0. 005 :20 :80组成的 混合溶液内超声处理5min ;混合液温度为70°C ; (4) 快速将清洗过的硅片移入由盐酸、双氧水和水按照体积比10 :1 :80组成的混合液 中，超声清洗5min ;混合液的温度约70°C ; (5) 将硅片在由氨水、双氧水和水按照体积比1 :2 :80组成的混合液内超声lmin ;混合 液的温度为50 ; (6) 将硅片放入氢氟酸稀溶液中超声5S ;所述氢氟酸稀溶液由氢氟酸和水配成，氢氟 酸与水的体积比为1 :40,溶液温度为30°C ; (7) 反复用流动去离子水清洗硅片，在无水乙醇中脱水3分钟；在5(T70°C的烘箱内烘 干。
[0008] 清洗前与清洗后的元素分析见下表。
【权利要求】
1. 一种硅片表面金属钨铁离子的清洗方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 将表面有金属钨或者铁的硅片在5(T60°C的去离子水内超声处理5~10min ; (2) 将超声后的硅片，放入由氢氟酸、双氧水和水按照体积比广5 :2(Γ100 :8(Γ500组成 的混合液中超声处理3~10min，混合液的温度为3(T70°C ; (3) 将硅片放入由氢氟酸、盐酸、硝酸和去离子水按照体积比3(T90 :0. 005~1 :2(Γ35 : 80?500组成的混合溶液内超声处理5?20min ;混合溶液的温度为3(T70°C ; (4) 将步骤3清洗过的硅片移入由盐酸、双氧水和水按照体积比1(Γ50 :1?50 :8(Γ500 组成的混合液中，超声清洗5~10min ;混合液的温度约3(T70°C ; (5) 将步骤4处理过的硅片移入由氨水、双氧水和水按照体积比广2 :2~4 :8(Γ100组成 的混合液内，超声l?l〇min ;混合液的温度为3(T50°C ; (6) 将硅片放入氢氟酸稀溶液中超声5~30S ;所述氢氟酸稀溶液由氢氟酸和水配成，氢 氟酸与水的体积比为1 :4(Γ150,溶液温度为3(T50°C ; (7) 反复用去离子水清洗硅片，在无水乙醇中脱水3~7分钟；在5(T70°C的烘箱内烘干。
【文档编号】B08B3/10GK104299890SQ201410527081
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月9日 优先权日:2014年10月9日
【发明者】贾红, 郑书红, 邱建荣 申请人:浙江大学