一种单晶硅片的清洗工艺的制作方法

文档序号:11136388阅读:1823来源:国知局

本发明涉及单晶硅片的清洗领域。



背景技术:

在单晶硅片的清洗过程中,通常会使用对设备零部件有较强氧化损伤的双氧水,臭氧等化学品,如何在现有的槽式清洗设备和链式清洗设备情况下,提供一种清洗工艺,不使用对设备零部件有较强氧化损伤的双氧水,臭氧等化学品,并且能够把单晶硅片清洗干净。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是,如何使用现有的槽式清洗设备和链式清洗设备在不使用对设备零部件有较强氧化损伤的双氧水,臭氧等化学品条件下,完成对单晶硅片的清洗。

本发明所采用的技术方案是:一种单晶硅片的清洗工艺,按照如下步骤进行

步骤一、槽式清洗,将单晶硅片浸泡在第一混酸中20-30分钟,然后使用质量百分比浓度为20%的KOH进行刻蚀清洗3-5分钟,然后使用水清洗,然后使用质量百分浓度为3%的HCl清洗3-5分钟,然后再使用水清洗后在60摄氏度下烘干,第一混酸由HF和HCl混合而成,第一混酸中HF质量百分比浓度为2%,HCl质量百分浓度为3%;

步骤二、链式清洗,将经过步骤一清洗过的单晶硅片浸泡在质量百分比浓度为2%的KOH碱液中20-30分钟,然后使用第二混酸进行刻蚀清洗3-5分钟,然后使用水清洗,然后再使用质量百分比浓度为5%的KOH碱液进行清洗,然后使用水清洗,然后使用质量百分浓度为3%的HCl清洗3-5分钟,然后再使用水清洗后在60摄氏度下烘干,第二混酸由HNO3和HF混合而成,第二混酸中HNO3质量百分比浓度为20%,HF质量百分比浓度为3%。

本发明的有益效果是:本发明不使用双氧水,臭氧等化学品减少了对设备零部件的损坏;通过本发明清洗工艺清洗处理的单晶硅片,可以有效的提高硅片少子寿命,达到背面钝化的效果;对硅片表面较差的砂浆切割单晶硅片,任然有效的达到清洗目的;单晶电池片的转换效率提高了0.3%以上。

具体实施方式

一种单晶硅片的清洗工艺,按照如下步骤进行

步骤一、槽式清洗,使用现有的槽式清洗设备,不需要添加新设备,首先将需要清洗的单晶硅片浸泡在第一混酸中25分钟,使单晶硅片表面被第一混酸浸润,然后使用质量百分比浓度为20%的KOH进行刻蚀清洗4分钟,刻蚀量为7μm,使用第一混酸浸润后的单晶硅片容易被刻蚀7μm左右,但是不易更深层的刻蚀,即能完成刻蚀清洗,又不会是硅片表面被刻蚀太多,然后使用水清洗,然后使用质量百分浓度为3%的HCl清洗4分钟,使用低浓度的HCl对硅片表面进行清洗,防止高浓度的碱液残留对硅表面持续破坏,然后再使用水清洗后在60摄氏度下烘干,即使存在低浓度的HCl残留,在烘干过程也会被挥发,不会对硅片表面再造成任何影响,第一混酸由HF和HCl混合而成,第一混酸中HF质量百分比浓度为2%,HCl质量百分浓度为3%;槽式清洗完成后,显微镜下硅片表面呈30μm左右的方块结构。

步骤二、链式清洗,使用现有的链式清洗设备进行清洗,将经过步骤一清洗过的单晶硅片浸泡在质量百分比浓度为2%的KOH碱液中30分钟,使单晶硅片表面完全被KOH碱液浸润,然后使用第二混酸进行刻蚀清洗4分钟,刻蚀量为2μm,滚轮带速控制在1.0m/min,使用低浓度KOH碱液浸润后的单晶硅片容易被第二混酸刻蚀2μm左右,但是不易更深层的刻蚀,即能完成刻蚀清洗,又不会是硅片表面被刻蚀太多,然后使用水清洗,然后再使用质量百分比浓度为5%的KOH碱液进行清洗,使用低浓度的KOH碱液清楚硅片表面的第二混酸残留,然后使用水清洗,然后使用质量百分浓度为3%的HCl清洗4分钟,使用低浓度的HCl对硅片表面进行清洗,防止碱液残留对硅表面持续破坏,然后再使用水清洗后在60摄氏度下烘干,即使存在低浓度的HCl残留,在烘干过程也会被挥发,不会对硅片表面再造成任何影响,第二混酸由HNO3和HF混合而成,第二混酸中HNO3质量百分比浓度为20%,HF质量百分比浓度为3%。链式清洗工艺完成后,显微镜下硅片表面无变化,方块结构未变化。

两次清洗工艺完成后,硅片总刻蚀量控制在9μm,显微镜下硅片表面为30μm左右的方块结构,肉眼观察无脏污,斑点等异常。

最终对砂浆切割单晶电池片,少子寿命可以提高30μs,电池片钝化后开路电压Uoc提高10mV,相比普通工艺,单晶电池转换效率提高0.8%。

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