一种半导体衬底的抛光方法与流程

本发明涉及太阳能电池，具体涉及一种半导体衬底的抛光方法。

背景技术：

1、太阳能电池各生产环节成本统计排在第一位的是硅片成本，占总成本的50％以上。目前主流硅片的厚度在160-180μm，硅片每减薄20μm价格可下降10％，对应光伏组件的价格降低6-7分/w。硅片减薄后势必会影响碎片率，这样硅片的制绒减重需要相应降低，使硅片表面的线痕消除，线痕高度影响后道制程，尤其对于异质结电池需要更平坦的表面。为满足硅片薄片化以后对低线痕度(≤3μm)硅片表面的要求，同时满足吸杂表面金属含量(≤25ppb)的硅片表面的目的，探索和开发新的超精密工艺技术对硅片表面处理成为光伏行业的一项紧要任务。

2、传统的对半导体衬底的表面进行抛光处理采用机械抛光，机械抛光需要依次使用超声波研磨机、砂纸、抛光布轮、油溶性金刚石研磨膏等抛光工艺对半导体衬底的表面进行抛光处理，这样容易对半导体衬底的表面造成机械损伤。

3、刻蚀抛光是种常见的工艺方法，包括碱性刻蚀抛光。具体的，使用碱液和槽式设备对半导体衬底进行表面刻蚀抛光处理。但是，单独的碱液对半导体衬底表面的浸润能力小，仅采用碱液对半导体衬底进行抛光，得到的半导体衬底表面的线痕平整度较差；其次，在对半导体衬底进行抛光处理之前，需要去除半导体衬底表面的损伤层，多余的工序步骤使得工艺成本高。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的半导体衬底表面的线痕平整度较差，且工艺成本高的缺陷，从而提供一种半导体衬底的抛光方法。

2、本发明提供一种半导体衬底的抛光方法，包括：提供半导体衬底；对所述半导体衬底进行超声碱洗；对所述半导体衬底进行抛光处理，以降低所述半导体衬底的两侧表面的线痕度；所述抛光处理采用抛光处理液，所述抛光处理液包括碱液、抛光辅助剂以及去离子水。

3、可选的，所述碱液、所述抛光辅助剂和所述去离子水在所述抛光处理液中的质量占比分别为1wt％-3wt％、0.5wt％-1.5wt％和96wt％-98.5wt％。

4、可选的，所述抛光辅助剂包括苯甲酸钠、消泡剂和表面活性剂；其中，所述抛光辅助剂中苯甲酸钠的质量百分数为1wt％-2wt％；所述抛光辅助剂中消泡剂的质量百分数为3wt％-4wt％；所述抛光辅助剂中表面活性剂的质量百分数为7wt％-9wt％。

5、可选的，所述抛光处理液中的碱液包括koh溶液，所述koh的质量百分比浓度为1wt％-3wt％。

6、可选的，进行抛光处理的温度为60℃-80℃；时间为100s-300s。

7、可选的，进行超声碱洗的频率为40khz-80khz；温度为50℃-60℃；时间为150s-300s。

8、可选的，对所述半导体衬底进行抛光处理的步骤包括：提供容纳槽和抛光槽，所述抛光槽设有进液口；在所述容纳槽中加入抛光处理液，所述容纳槽通过所述进液口向所述抛光槽提供抛光处理液；将所述半导体衬底置于抛光槽中，采用抛光处理液对所述半导体衬底进行抛光处理。

9、可选的，所述抛光槽的外侧部设置有溢流槽，所述溢流槽具有出液口，所述溢流槽通过所述出液口与所述容纳槽连通；对所述半导体衬底进行抛光处理的步骤还包括：抛光槽的抛光处理液溢出被所述溢流槽收集，溢流槽收集的抛光处理液通过出液口进入容纳槽被回收利用。

10、可选的，还包括：对所述半导体衬底进行超声碱洗之后，对所述半导体衬底进行抛光处理之前，对所述半导体衬底进行双氧水清洗。

11、可选的，进行双氧水处理的温度为50℃-60℃，时间为150s-300s。

12、可选的，还包括：对所述半导体衬底进行抛光处理之后，对所述半导体衬底进行超声漂洗处理。

13、可选的，所述进行超声漂洗处理采用去离子水洗；所述进行超声漂洗处理的频率为40khz-80khz；所述进行超声漂洗处理的时间为150s-300s。

14、可选的，还包括：对所述半导体衬底进行超声漂洗处理之后，对所述半导体衬底进行热风干处理；所述热风干处理的温度为60℃-100℃；所述热风干处理的时间为200s-500s。

15、本发明技术方案，具有如下优点：

16、本发明提供的半导体衬底的抛光方法，对所述半导体衬底进行超声碱洗，使得所述半导体衬底表面的粉末迅速脱落，以去除半导体衬底表面的有机物和金属的残留，暴露出所述半导体衬底表面的线痕；采用抛光处理液对所述半导体衬底进行抛光处理，以降低所述半导体衬底的两侧表面的线痕度，在抛光处理过程中无机械作用，能够避免对半导体衬底的表面造成机械损伤。由于所述抛光处理液包括碱液、抛光辅助剂以及去离子水，所述抛光辅助剂用于增强所述半导体衬底表面的浸润性，便于碱液与所述半导体衬底表面接触，尤其是碱液与半导体衬底表面的高线痕区域的接触，使得在抛光处理过程中，抛光处理液与高线痕区域的消融比大于抛光处理液与低线痕区域的消融比，从而提高半导体衬底表面线痕的平整性；其次，在抛光处理的过程中，通过抛光辅助剂用于增强所述半导体衬底表面的浸润性，便于碱液与半导体衬底表面接触，去除了半导体衬底表面的部分损伤层，从而在对所述半导体衬底进行抛光处理之前，无需进行额外的腐蚀处理去除损伤层，降低工艺的生产成本。

技术特征：

1.一种半导体衬底的抛光方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体衬底的抛光方法，其特征在于，所述碱液、所述抛光辅助剂和所述去离子水在所述抛光处理液中的质量占比分别为1wt％-3wt％、0.5wt％-1.5wt％和96wt％-98.5wt％。

3.根据权利要求1所述的半导体衬底的抛光方法，其特征在于，所述抛光辅助剂包括苯甲酸钠、消泡剂和表面活性剂；

4.根据权利要求1所述的半导体衬底的抛光方法，其特征在于，所述抛光处理液中的碱液包括koh溶液，所述koh的质量百分比浓度为1wt％-3wt％；

5.根据权利要求1-4任一项所述的半导体衬底的抛光方法，其特征在于，进行超声碱洗的频率为40khz-80khz；温度为50℃-60℃；时间为150s-300s。

6.根据权利要求1-4任一项所述的半导体衬底的抛光方法，其特征在于，对所述半导体衬底进行抛光处理的步骤包括：提供容纳槽和抛光槽，所述抛光槽设有进液口；在所述容纳槽中加入抛光处理液，所述容纳槽通过所述进液口向所述抛光槽提供抛光处理液；将所述半导体衬底置于抛光槽中，采用抛光处理液对所述半导体衬底进行抛光处理。

7.根据权利要求6所述的半导体衬底的抛光方法，其特征在于，所述抛光槽的外侧部设置有溢流槽，所述溢流槽具有出液口，所述溢流槽通过所述出液口与所述容纳槽连通；

8.根据权利要求1-4任一项所述的半导体衬底的抛光方法，其特征在于，还包括：对所述半导体衬底进行超声碱洗之后，对所述半导体衬底进行抛光处理之前，对所述半导体衬底进行双氧水清洗；

9.根据权利要求1-4任一项所述的半导体衬底的抛光方法，其特征在于，还包括：对所述半导体衬底进行抛光处理之后，对所述半导体衬底进行超声漂洗处理；

10.根据权利要求9所述的半导体衬底的抛光方法，其特征在于，还包括：对所述半导体衬底进行超声漂洗处理之后，对所述半导体衬底进行热风干处理；所述热风干处理的温度为60℃-100℃；所述热风干处理的时间为200s-500s。

技术总结
本发明涉及太阳能电池技术领域，具体提供一种半导体衬底的抛光方法，包括：提供半导体衬底；对半导体衬底进行超声碱洗；对半导体衬底进行抛光处理，以降低半导体衬底的两侧表面的线痕度；抛光处理采用抛光处理液，抛光处理液包括碱液、抛光辅助剂以及去离子水。本发明提供的半导体衬底的抛光方法能够提高半导体衬底表面线痕的平整性，且在对所述半导体衬底进行抛光处理之前，无需额外的腐蚀处理去除损伤层，工艺成本低。

技术研发人员：吕合彬,翟传鑫,黎晓丰,谷宁宁
受保护的技术使用者：安徽华晟新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15