一種硅片的清洗方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種硅片的清洗方法，包括：將待清洗的硅片放置到HF溶液中，然后在溶液中通入臭氧，得到清洗后的硅片。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將待清洗的硅片放置到HF溶液中，然后在HF溶液中通入臭氧，采用氧化和去氧化結(jié)合的方法使硅片表面呈疏水性，可以達到極佳的清洗效果，并且整個過程中除了采用了常規(guī)的HF去除氧化層外，并未引入其它的雜質(zhì)或化學(xué)液，清洗成本低廉，可以進行大規(guī)模推廣。
【專利說明】
一種硅片的清洗方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種硅片的清洗方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在大規(guī)模量產(chǎn)的晶體硅太陽能電池的制作過程中，沒有標(biāo)準(zhǔn)的化學(xué)清洗過程，只是在制絨和化學(xué)刻蝕步驟中有簡單的鹽酸或者氫氟酸清洗。但硅片經(jīng)過不同工序加工后，其表面已受到嚴(yán)重玷污。
[0003]RCA是一種典型的、至今仍為最普遍使用的濕式化學(xué)清洗法，在1965年由Kern和Puotinen等人在N.J.Princeton的RCA實驗室首創(chuàng)的，并由此而得名。該清洗法主要包括以下幾種代表性的清洗液:(I) SPM: H2SOVH2O2 120 °C?150 °C，SPM具有很高的氧化能力，可將金屬氧化后溶于清洗液中，并能把有機物氧化生成0)2和出0。(2)APM(SC-1):NH40H/H202/H2030°C?80°C，由于H2O2的作用，硅片表面有一層自然氧化膜(S12)，呈親水性，硅片表面和粒子之間可被清洗液浸透，由于硅片表面的自然氧化層與硅片表面的Si被NH4OH腐蝕，因此附著在硅片表面的顆粒便落入清洗液中，從而達到去除粒子的目的。在NH4OH腐蝕硅片表面的同時，H2O2又在氧化硅片表面形成新的氧化膜。⑶HPM( SC-2): HCI/H2O2/H2O 65 °C?85 °C，用于去除硅片表面的鈉、鐵、鎂等金屬沾污。
[0004]但RCA清洗法過程復(fù)雜，對設(shè)備要求比較高，化學(xué)液成本較高，H2SO4比較危險，NH4OH和H2O2容易揮發(fā)，不適合在大規(guī)模量產(chǎn)的晶體硅太陽能電池的制作過程中推廣。
[0005]申請?zhí)枮?012102073563的中國專利公開了一種用于太陽能電池的晶體硅片清洗方法，配制的清洗液是將HF溶液和H2O2溶液混合，然后用堿液調(diào)節(jié)PH值，使其pH值控制在2?5之間。該方法利用了氧化和去氧化結(jié)合的方法，可以較好地控制反應(yīng)速度，同時不會引入其它的金屬或有機雜質(zhì)，反應(yīng)后硅片表面易于清洗。但該清洗方法也采用了H2O2,容易揮發(fā)，且成本較高，采用堿液調(diào)節(jié)PH值的方式也比較難控制。
[000?]申請?zhí)枮?01110417124.6的中國專利公開了一種用于娃片表面制樣的表面處理及腐蝕的工藝和裝置。利用臭氧將硅片表面先形成致密的氧化膜，再將表面氧化膜有效的腐蝕。但是臭氧的氧化水平和均勻性還待提升，因為在常溫常壓下，臭氧穩(wěn)定性較差，可自行分解為氧氣，且是分步驟進行，相對繁瑣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種效果較好的可同時實現(xiàn)氧化與去氧化的硅片的清洗方法。
[0008]本發(fā)明提供了一種硅片的清洗方法，包括:
[0009]將待清洗的硅片放置到HF溶液中，然后在溶液中通入臭氧，得到清洗后的硅片。
[0010]優(yōu)選的，所述HF溶液中HF的質(zhì)量濃度為2%?20%。
[0011 ] 優(yōu)選的，所述HF溶液中HF的質(zhì)量濃度為5%?10%。
[0012]優(yōu)選的，所述通入臭氧的量為使溶液中臭氧濃度為100mg/L?1000mg/L。
[0013]優(yōu)選的，所述通入臭氧的量為使溶液中臭氧濃度為500mg/L?800mg/L。
[0014]優(yōu)選的，所述通入臭氧的時間為30s?1200s。
[0015]優(yōu)選的，所述通入臭氧的時間為600s?1200s。
[0016]優(yōu)選的，所述硅片為多晶硅片。
[0017]優(yōu)選的，所述臭氧由高壓電離氧氣產(chǎn)生或由紫外燈照射氧氣產(chǎn)生。
[0018]本發(fā)明提供了一種硅片的清洗方法，包括:將待清洗的硅片放置到HF溶液中，然后在溶液中通入臭氧，得到清洗后的硅片。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將待清洗的硅片放置到HF溶液中，然后在HF溶液中通入臭氧，采用氧化和去氧化結(jié)合的方法使硅片表面呈疏水性，可以達到極佳的清洗效果，并且整個過程中除了采用了常規(guī)的HF去除氧化層外，并未引入其它的雜質(zhì)或化學(xué)液，清洗成本低廉，可以進行大規(guī)模推廣。
【附圖說明】
[0019]圖1為純臭氧在水中的溶解度曲線圖。
【具體實施方式】
[0020]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0021]本發(fā)明提供了一種硅片的清洗方法，包括:將待清洗的硅片放置到HF溶液中，然后在溶液中通入臭氧，得到清洗后的硅片。
[0022]其中，所述硅片為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的硅片即可，并無特殊的限制，本發(fā)明中優(yōu)選為多晶硅片。
[0023]將待清洗的硅片放置到HF溶液中，所述HF溶液為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的HF溶液即可，并無特殊的限制，本發(fā)明中HF溶液中HF的質(zhì)量濃度優(yōu)選為2%?20 %，更優(yōu)選為5 %?20 %，再優(yōu)選為5 %?15 %，最優(yōu)選為5 %?10 % ;在本發(fā)明提供的一些實施例中，所述HF溶液中HF的質(zhì)量濃度優(yōu)選為5% ;在本發(fā)明提供的另一些實施例中，所述HF溶液中HF的質(zhì)量濃度優(yōu)選為10 %。
[0024]然后在溶液中通入臭氧，所述臭氧優(yōu)選由高壓電離氧氣產(chǎn)生或由紫外燈照射氧氣產(chǎn)生，氧氣分子分解并聚合成臭氧。本發(fā)明通入臭氧的量優(yōu)選使溶液中臭氧的濃度為100mg/L ?1000mg/L，更優(yōu)選為 200mg/L ?800mg/L，再優(yōu)選為400mg/L ?1000mg/L，最優(yōu)選為500mg/L?800mg/L;在本發(fā)明提供的一些實施例中，所述通入臭氧的量優(yōu)選為使溶液中臭氧的濃度為500mg/L;在本發(fā)明提供的另一些實施例中，所述通入臭氧的量優(yōu)選為使溶液中臭氧的濃度為800mg/L。所述通入臭氧的時間優(yōu)選為30s?1200s，更優(yōu)選為10s?1200s，再優(yōu)選為300s?1200s，最優(yōu)選為600s?1200s;在本發(fā)明提供的一些實施例中，所述通入臭氧的時間優(yōu)選為600s ；在本發(fā)明提供的一些實施例中，所述通入臭氧的時間優(yōu)選為800s ；在本發(fā)明提供的另一些實施例中，所述通入臭氧的時間優(yōu)選為1200s。
[0025]臭氧(O3)又稱為超氧，是氧氣(O2)的同素異形體，它比氧的氧化性更強，在常溫常壓下，臭氧穩(wěn)定性較差，可自行分解為氧氣。由于臭氧可溶于水，且在水中的溶解度較氧大，如圖1所示，圖1為純臭氧在水中的溶解度曲線，因此將臭氧通入溶液中，即可實現(xiàn)氧化的作用，又可增強臭氧的穩(wěn)定性。
[0026]通入臭氧后，采用氧化與去氧化結(jié)合的方法達到清洗硅片的目的，即氧氧化硅片，形成氧化硅，然后氧化硅被HF去除，反應(yīng)是同時進行，得到清洗后的硅片。
[0027]本發(fā)明將待清洗的硅片放置到HF溶液中，然后在HF溶液中通入臭氧，采用氧化和去氧化結(jié)合的方法使硅片表面呈疏水性，可以達到極佳的清洗效果，并且整個過程中除了采用了常規(guī)的HF去除氧化層外，并未引入其它的雜質(zhì)或化學(xué)液，清洗成本低廉，可以進行大規(guī)模推廣。
[0028]為了進一步說明本發(fā)明，以下結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的一種硅片的清洗方法進行詳細描述。
[0029]以下實施例中所用的試劑均為市售。
[0030]實施例1
[0031]在常溫25°C條件下，將待清洗的多晶硅片放置到HF溶液中，HF的濃度為5%;然后在HF溶液中通入臭氧，臭氧采用高壓電離的方式產(chǎn)生。保持臭氧濃度在500mg/L，通入臭氧的時間為600s。最后取出硅片，硅片表面呈現(xiàn)明顯的疏水性，表明表面清洗干凈。
[0032]實施例2
[0033]在常溫25°C條件下，將待清洗的多晶硅片放置到HF溶液中，HF的濃度為10%;然后在HF溶液中通入臭氧，臭氧采用高壓電離的方式產(chǎn)生。保持臭氧濃度在500mg/L，通入臭氧的時間為800s。最后取出硅片，硅片表面呈現(xiàn)明顯的疏水性，表明表面清洗干凈。
[0034]實施例3
[0035]在常溫25°C條件下，將待清洗的多晶硅片放置到HF溶液中，HF的濃度為10%;然后在HF溶液中通入臭氧，臭氧采用紫外燈照射的方式產(chǎn)生。保持臭氧濃度在800mg/L，通入臭氧的時間為1200s。最后取出硅片，硅片表面呈現(xiàn)明顯的疏水性，表明表面清洗干凈。
【主權(quán)項】
1.一種硅片的清洗方法，其特征在于，包括: 將待清洗的硅片放置到HF溶液中，然后在溶液中通入臭氧，得到清洗后的硅片。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清洗方法，其特征在于，所述HF溶液中HF的質(zhì)量濃度為2%?20%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清洗方法，其特征在于，所述HF溶液中HF的質(zhì)量濃度為5%?10%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清洗方法，其特征在于，所述通入臭氧的量為使溶液中臭氧濃度為 100mg/L ?1000mg/L。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清洗方法，其特征在于，所述通入臭氧的量為使溶液中臭氧濃度為 500mg/L ?800mg/L。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清洗方法，其特征在于，所述通入臭氧的時間為30s?1200s。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清洗方法，其特征在于，所述通入臭氧的時間為600s?1200s。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清洗方法，其特征在于，所述硅片為多晶硅片。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清洗方法，其特征在于，所述臭氧由高壓電離氧氣產(chǎn)生或由紫外燈照射氧氣產(chǎn)生。
【文檔編號】H01L21/02GK105931947SQ201610342011
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】金井升, 劉長明, 葉飛, 蔣方丹, 金浩
【申請人】浙江晶科能源有限公司, 晶科能源有限公司