晶硅片切割用復(fù)合螯合劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于太陽(yáng)能晶硅片切割【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種晶硅片切割用螯合劑。本發(fā)明復(fù)合螯合劑由以下重量百分比的原料組成：羥基羧酸25～50%、有機(jī)磷酸20～50%、胺類化合物15～30%和有機(jī)溶劑5～20%。本發(fā)明復(fù)合螯合劑易溶于水、不含金屬離子、螯合環(huán)數(shù)量多，能夠有效去除硅片切割中的金屬離子，使得切割后的硅片達(dá)到后續(xù)處理的要求。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于太陽(yáng)能晶硅片切割【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種晶硅片切割用螯合劑。 晶硅片切割用復(fù)合螯合劑

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)光伏用晶硅片的要求也更加嚴(yán)格，晶硅片的 直徑要求更大、厚度要求更薄，這對(duì)晶硅片的切割工藝提出了更高的要求。而硅片切割液作 為硅片加工過(guò)程中必須使用的一種輔料耗材產(chǎn)品，對(duì)其性能也提出了更高的要求。硅片切 割液能夠使碳化硅顆粒均勻的分散，并且?guī)ё咔懈钸^(guò)程中產(chǎn)生的大量摩擦熱，降低硅片切 割中斷線、表面線痕、微裂、崩邊等問題的發(fā)生，防止設(shè)備生銹，使硅片表面便于清洗，可以 起到潤(rùn)滑、懸浮、冷卻等作用。
[0003] 晶硅片在切割過(guò)程中，由于金屬離子過(guò)多容易導(dǎo)致氧化片。金屬離子的污染難以 防范且難以去除，而微量的金屬離子又會(huì)對(duì)半導(dǎo)體材料的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生很大的 影響。硅片切割時(shí)以鐵離子為主的金屬離子會(huì)附著在晶硅片表面并滲入到晶硅片內(nèi)部，使 硅片清洗困難，出現(xiàn)污片、成品率低等情況。通常通過(guò)加入螯合劑的方式來(lái)減少切割過(guò)程中 的金屬離子，以保證切割硅片的質(zhì)量。
[0004] 在晶硅片的切割中螯合劑的使用必不可少，螯合劑含有兩個(gè)或多個(gè)能提供電子對(duì) 的原子，且這些原子要相隔兩個(gè)或三個(gè)其他原子，它們與金屬離子絡(luò)合成環(huán)狀螯合物，從而 使金屬離子不再往硅片內(nèi)部擴(kuò)散，達(dá)到提高切割效果的目的。目前的硅片切割中多使用乙 二胺四乙酸做螯合劑，但是其作為螯合劑的螯合環(huán)較少，對(duì)金屬離子的絡(luò)合能力不強(qiáng)；而且 乙二胺四乙酸在水中的溶解度低，不溶于醇且一般有機(jī)溶劑使得其在硅片切割中的使用受 到限制；雖然乙二胺四乙酸的二鈉鹽溶于水，但是鈉離子的引入對(duì)硅片的后續(xù)處理會(huì)造成 不利影響。以上問題給工業(yè)生產(chǎn)造成諸多不便，亟待解決。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服以上問題，本發(fā)明提供了一種易溶于水、不含金屬離子、螯合環(huán)數(shù)量多且 使用方便的高效復(fù)合螯合劑，能夠有效去除硅片切割中的金屬離子，使得切割后的硅片達(dá) 到后續(xù)處理的要求。
[0006] 本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)： 設(shè)計(jì)一種晶硅片切割用復(fù)合螯合劑，所述復(fù)合螯合劑由以下重量百分比的原料組成： 羥基羧酸25?50%、有機(jī)磷酸20?50%、胺類化合物15?30%和有機(jī)溶劑5?20%。
[0007] 對(duì)于上述晶硅片切割用復(fù)合螯合劑，所述羥基羧酸為檸檬酸、酒石酸、葡萄糖酸、 聚丙烯酸和馬來(lái)酸中的至少一種。
[0008] 對(duì)于上述晶硅片切割用復(fù)合螯合劑，所述有機(jī)磷酸為氨基三亞甲基膦酸、羥基亞 乙基二膦酸、聚磷酸、肌醇六磷酸和乙二胺四亞甲基膦酸中的至少一種。
[0009] 對(duì)于上述晶硅片切割用復(fù)合螯合劑，所述胺類化合物為二苯胺、對(duì)苯二胺、羥乙基 乙二胺和三乙醇胺中的至少一種。
[0010] 對(duì)于上述晶硅片切割用復(fù)合螯合劑，所述有機(jī)溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇和正丁醇 中的至少一種。
[0011] 對(duì)于上述晶硅片切割用復(fù)合螯合劑，所述復(fù)合螯合劑由以下重量百分比的原料組 成：馬來(lái)酸為34%、乙二胺四甲基膦酸為42%、三乙醇胺為17%和乙醇為7%。
[0012] 對(duì)于上述晶硅片切割用復(fù)合螯合劑，所述復(fù)合螯合劑的制備方法如下： 在20?40°C條件下，將所述羥基羧酸、有機(jī)磷酸、胺類化合物和有機(jī)溶劑按所述比例 混合，再經(jīng)過(guò)超聲混合1?1. 5小時(shí)后，即得本發(fā)明復(fù)合螯合劑。
[0013] 本發(fā)明的積極有益效果： 1.本發(fā)明晶硅片切割用復(fù)合螯合劑易溶于水、不含金屬離子、螯合環(huán)數(shù)量多，絡(luò)合效果 好，能夠有效去除硅片切割中的金屬離子，使得切割后的硅片達(dá)到后續(xù)處理的要求。
[0014] 2.本發(fā)明晶硅片切割用復(fù)合螯合劑所需原料來(lái)源廣泛，生產(chǎn)、使用成本低廉，具 有顯著地經(jīng)濟(jì)效益。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 以下結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。下述實(shí)施例中的試驗(yàn)方法，如無(wú)特別說(shuō) 明，均為常規(guī)方法；下述實(shí)施例中所用的試驗(yàn)材料及試劑，如無(wú)特別說(shuō)明，均為市購(gòu)。
[0016] 實(shí)施例1 本實(shí)施例晶硅片切割用復(fù)合螯合劑由以下重量百分比的原料組成：檸檬酸為27%、氨 基三亞甲基膦酸為32%、二苯胺為26%和甲醇為15%。
[0017] 制備方法：在20?40°C條件下，取干凈燒杯，把稱量好的檸檬酸倒入燒杯中，先加 入甲醇，再依次加入氨基三亞甲基膦酸、二苯胺；把燒杯放入超聲波攪拌器中超聲攪拌1小 時(shí)后，冷卻至室溫，即得本實(shí)施例復(fù)合螯合劑。
[0018] 實(shí)施例2 本實(shí)施例晶硅片切割用復(fù)合螯合劑由以下重量百分比的原料組成：酒石酸為30%、羥 基亞乙基二膦酸為23%、對(duì)苯二胺為30%和乙醇為17%。
[0019] 制備方法：在20?40°C條件下，取干凈燒杯，把稱量好的酒石酸倒入燒杯中，先 加入乙醇，再依次加入羥基亞乙基二膦酸、對(duì)苯二胺；把燒杯放入超聲波攪拌器中超聲攪拌 1. 5小時(shí)后，冷卻至室溫，即得本實(shí)施例復(fù)合螯合劑。
[0020] 實(shí)施例3 本實(shí)施例晶硅片切割用復(fù)合螯合劑由以下重量百分比的原料組成：葡萄糖酸為27%、 肌醇六磷酸為31%、羥乙基乙二胺為28%和異丙醇為14%。
[0021] 制備方法：在20?40°C條件下，取干凈燒杯，把稱量好的葡萄糖酸倒入燒杯中，先 加入異丙醇，再依次加入肌醇六磷酸、羥乙基乙二胺；把燒杯放入超聲波攪拌器中超聲攪拌 1. 2小時(shí)后，冷卻至室溫，即得本實(shí)施例復(fù)合螯合劑。
[0022] 實(shí)施例4 本實(shí)施例晶硅片切割用復(fù)合螯合劑由以下重量百分比的原料組成：檸檬酸為25%、肌 醇六磷酸為48%、羥乙基乙二胺為20%和正丁醇為7%。
[0023] 制備方法：在20?40°C條件下，取干凈燒杯，把稱量好的檸檬酸倒入燒杯中，先 加入正丁醇，再依次加入肌醇六磷酸、羥乙基乙二胺；把燒杯放入超聲波攪拌器中超聲攪拌 1. 5小時(shí)后，冷卻至室溫，即得本實(shí)施例復(fù)合螯合劑。
[0024] 實(shí)施例5 本實(shí)施例晶硅片切割用復(fù)合螯合劑由以下重量百分比的原料組成：馬來(lái)酸為34%、乙 二胺四甲基膦酸為42%、三乙醇胺為17%和乙醇為7%。
[0025] 制備方法：在20?40°C條件下，取干凈燒杯，把稱量好的馬來(lái)酸倒入燒杯中，先 加入乙醇，再依次加入乙二胺四甲基膦酸、三乙醇胺；把燒杯放入超聲波攪拌器中超聲攪拌 1. 2小時(shí)后，冷卻至室溫，即得本實(shí)施例復(fù)合螯合劑。
[0026] 實(shí)施例6 本實(shí)施例晶硅片切割用復(fù)合螯合劑由以下重量百分比的原料組成：聚丙烯酸為29%、 聚磷酸為38%、三乙醇胺為23%和甲醇為10%。
[0027] 制備方法：在20?40°C條件下，取干凈燒杯，把稱量好的聚丙烯酸倒入燒杯中， 先加入甲醇，再依次加入聚磷酸、三乙醇胺；把燒杯放入超聲波攪拌器中超聲攪拌1. 1小時(shí) 后，冷卻至室溫，即得本實(shí)施例復(fù)合螯合劑。
[0028] 實(shí)施例7 本實(shí)施例晶硅片切割用復(fù)合螯合劑由以下重量百分比的原料組成：檸檬酸為25%、肌 醇六磷酸為39%、二苯胺為18%和乙醇為18%。
[0029] 制備方法：在20?40°C條件下，取干凈燒杯，把稱量好的檸檬酸倒入燒杯中，先 加入乙醇，再依次加入肌醇六磷酸、二苯胺；把燒杯放入超聲波攪拌器中超聲攪拌1. 5小時(shí) 后，冷卻至室溫，即得本實(shí)施例復(fù)合螯合劑。
[0030] 實(shí)施例8 本實(shí)施例晶硅片切割用復(fù)合螯合劑由以下重量百分比的原料組成：葡萄糖酸為43%、 聚磷酸為31%、對(duì)苯二胺為15%和甲醇為11%。
[0031] 制備方法：在20?40°C條件下，取干凈燒杯，把稱量好的葡萄糖酸倒入燒杯中， 先加入甲醇，再依次加入聚磷酸、對(duì)苯二胺；把燒杯放入超聲波攪拌器中超聲攪拌1. 2小時(shí) 后，冷卻至室溫，即得本實(shí)施例復(fù)合螯合劑。
[0032] 實(shí)施例9 本實(shí)施例晶硅片切割用復(fù)合螯合劑由以下重量百分比的原料組成：葡萄糖酸為50%、 聚磷酸為20%、對(duì)苯二胺為25%和甲醇為5%。
[0033] 制備方法：在20?40°C條件下，取干凈燒杯，把稱量好的葡萄糖酸倒入燒杯中， 先加入甲醇，再依次加入聚磷酸、對(duì)苯二胺；把燒杯放入超聲波攪拌器中超聲攪拌1. 2小時(shí) 后，冷卻至室溫，即得本實(shí)施例復(fù)合螯合劑。
[0034] 實(shí)施例10 本實(shí)施例晶硅片切割用復(fù)合螯合劑由以下重量百分比的原料組成：馬來(lái)酸為25%、乙 二胺四甲基膦酸為50%、三乙醇胺為15%和乙醇為10%。
[0035] 制備方法：在20?40°C條件下，取干凈燒杯，把稱量好的馬來(lái)酸倒入燒杯中，先 加入乙醇，再依次加入乙二胺四甲基膦酸、三乙醇胺；把燒杯放入超聲波攪拌器中超聲攪拌 1. 2小時(shí)后，冷卻至室溫，即得本實(shí)施例復(fù)合螯合劑。
[0036] 將實(shí)施例1~10復(fù)合螯合劑用于晶體硅切割，切割條件及切割液中其它組分與市 售乙二胺四乙酸螯合劑保持一致，效果對(duì)比見表1。
【權(quán)利要求】
1. 一種晶硅片切割用復(fù)合螯合劑，其特征在于：所述復(fù)合螯合劑由以下重量百分比的 原料組成：羥基羧酸25?50%、有機(jī)磷酸20?50%、胺類化合物15?30%和有機(jī)溶劑5? 20%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述晶硅片切割用復(fù)合螯合劑，其特征在于：所述羥基羧酸為檸檬 酸、酒石酸、葡萄糖酸、聚丙烯酸和馬來(lái)酸中的至少一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述晶硅片切割用復(fù)合螯合劑，其特征在于：所述有機(jī)磷酸為氨基 三亞甲基膦酸、羥基亞乙基二膦酸、聚磷酸、肌醇六磷酸和乙二胺四亞甲基膦酸中的至少一 種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述晶硅片切割用復(fù)合螯合劑，其特征在于：所述胺類化合物為二 苯胺、對(duì)苯二胺、羥乙基乙二胺和三乙醇胺中的至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述晶硅片切割用復(fù)合螯合劑，其特征在于：所述有機(jī)溶劑為甲 醇、乙醇、異丙醇和正丁醇中的至少一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述晶硅片切割用復(fù)合螯合劑，其特征在于：所述復(fù)合螯合劑由以 下重量百分比的原料組成：馬來(lái)酸為34%、乙二胺四甲基膦酸為42%、三乙醇胺為17%和乙醇 為7%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述晶硅片切割用復(fù)合螯合劑，其特征在于：所述復(fù)合螯合劑的制 備方法如下： 在20?40°C條件下，將所述羥基羧酸、有機(jī)磷酸、胺類化合物和有機(jī)溶劑按所述比例 混合，再經(jīng)過(guò)超聲混合1?1. 5小時(shí)后，即得本發(fā)明復(fù)合螯合劑。
【文檔編號(hào)】C10M141/06GK104087364SQ201410304130
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】徐元清, 陽(yáng)輝, 陳亞麗, 高敏杰, 宋漫漫, 申君來(lái), 辛玲, 張志剛, 曹勛 申請(qǐng)人:河南新大新材料股份有限公司