[發明專利]非添加劑型單晶硅片緩釋蝕刻液的制備方法

無效

• 申請號: 201110119707.0
• 申請日: 2011-05-10
• 公開（公告）號: CN102212825A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 錢昆;程曉文
• 申請（專利權）人: 蘇州開元民生科技股份有限公司
• 主分類號: C23F1/32
• 分類號: C23F1/32;C30B33/10
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 王玉國;陳忠輝

技術領域

本發明涉及一種非添加劑型單晶硅片緩釋蝕刻液的制備方法。

背景技術

當今世界硅基材料主要應用于半導體以及太陽能電池領域，而蝕刻工藝對于這兩大領域來講都是必不可少的制程，但其作用有所不同。對于半導體領域而言，在完成了前道工藝后，進入后道的金屬鍍膜制程工藝前，需對硅片進行表面處理，目的是增加蒸鍍或濺鍍后金屬的附著力。目前，這種表面處理的工藝主要還是應用濕法刻蝕和等離子法兩種，前者優點是設備成本低，缺點是刻蝕不均勻。后者的優點是刻蝕均勻，但設備的成本高。

對于新能源行業中的太陽能電池工藝而言，制絨工藝是太陽能電池制程中的第一道工藝，也是一道極為關鍵的工藝制程。目前主流的傳統絨面工藝為堿制程，利用氫氧化鉀(或氫氧化鈉)+異丙醇+硅酸鈉的混合水溶液或在此基礎上添加某種添加劑在80℃的溫度下蝕刻而成硅片表面密布的金字塔林。其反射率將降至14％左右。但是傳統的堿絨面制程(包括加添加劑)的最大缺陷在于：由于大量使用異丙醇，而其低沸點和易揮發的化學特性造成了制絨效果批內和批間的不穩定，片內金字塔高低不均，要達到較低的反射率的要求只能將刻蝕量相應的提高。在當今的硅料日益短缺的情況下，出廠的硅片將越來越薄，在制絨工藝段，將刻蝕量提高，勢必使硅片更薄，對于后道工藝而言，將直接導致破片率上升，翹曲嚴重等不良后果。

因此，基于濕法蝕刻的基礎上，研發出一種非添加劑型單晶硅片緩釋蝕刻液，能很好解決上述問題。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種非添加劑型單晶硅片緩釋蝕刻液的制備方法。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

非添加劑型單晶硅片緩釋蝕刻液的制備方法，包括以下步驟：

①將純水、堿和表面緩蝕劑加入反應器中，攪拌使其溶解，所述堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀，所述表面緩蝕劑為硅酸鈉或硅酸鉀；

②加入羧酸，攪拌使其溶解，所述羧酸為5～8碳的羧酸；

③加入熱純水，攪拌。

進一步地，上述的非添加劑型單晶硅片緩釋蝕刻液的制備方法，步驟①中，純水與堿和表面緩蝕劑的重量比為(5～7)∶(1.5～1.8)∶(0.9～1.1)。步驟①中，所述攪拌的速度為1000±100r/min，攪拌時間為10～30min。

更進一步地，上述的非添加劑型單晶硅片緩釋蝕刻液的制備方法，步驟②中，羧酸與純水、堿和表面緩蝕劑的重量比為(1.1～1.5)∶(5～7)∶(1.5～1.8)∶(0.9～1.1)。步驟②中，所述攪拌的速度為1000±100r/min，攪拌時間為10～30min。

再進一步地，上述的非添加劑型單晶硅片緩釋蝕刻液的制備方法，步驟③中，所述熱純水的溫度為20～40℃，熱純水與羧酸、純水、堿和表面緩蝕劑的重量比為(8～10)∶(1.1～1.5)∶(5～7)∶(1.5～1.8)∶(0.9～1.1)，攪拌的速度為1000±100r/min，攪拌時間為20～30min。

本發明技術方案突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在：

本發明使用5～8碳的羧酸鹽為表面活性劑，硅酸鈉(硅酸鉀)作為表面緩蝕劑，氫氧化鉀(氫氧化鈉)為蝕刻劑，組成復配混合蝕刻體系。該蝕刻液用于半導體及太陽能電池領域，在半導體領域，解決了利用濕法蝕刻片內粗糙度不均的問題，并有效的延長了蝕刻液的壽命以及減少了廢液的排放。在太陽能領域，在達到高質量的制絨效果的前提下，降低了硅片的蝕刻量，有效的降低了生產過程中的破片率以及電池片的翹曲。其制絨效果大大好于傳統制絨液，金字塔大小均勻，制絨過程中相當穩定。

附圖說明

下面結合附圖對本發明技術方案作進一步說明：

圖1：實施例1的蝕刻液蝕刻硅片后的掃描電鏡照片；

圖2：實施例2的蝕刻液蝕刻硅片后的掃描電鏡照片；

圖3：實施例3的蝕刻液蝕刻硅片后的掃描電鏡照片；

圖4：傳統制絨液蝕刻硅片后的掃描電鏡照片。

具體實施方式