[發(fā)明專利]一種硅基襯底擴散片的清洗方法

有效

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• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN103779256A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設計）人: 田迎新;鄭偉;劉俊飛;段學穎
• 申請（專利權(quán)）人: 英利能源（中國）有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;B08B3/10
• 代理公司: 石家莊國為知識產(chǎn)權(quán)事務所 13120
• 代理人: 張二群

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于半導體器件的處理方法。

背景技術(shù)

太陽能光伏技術(shù)飛速發(fā)展，應用于制造組件的電池片制作技術(shù)也不斷更新。在電池片制作環(huán)節(jié)需要將硅基裸片經(jīng)過某種工藝將硼元素或磷元素擴散到裸片表面，這種硅片表面含磷或硼的量非常高，在這一環(huán)節(jié)產(chǎn)生的不合格品稱為報廢擴散片。

長期以來沒有一種最佳的工藝將此種擴散片進行回收，致使大量這種廢料堆積庫房不能應用。硅料成本在太陽能電池的成本中一種居高不下，為節(jié)約成本，必須把這些硅基襯底擴散片回收再利用，而在再利用之前首先應該將這些擴散片清洗干凈。

傳統(tǒng)清洗擴散片的方法為：

第一步，將擴散片浸泡于混酸溶液中30～60分鐘；

第二步，將第一步擴散片放入NaOH溶液中加熱45～60分鐘；

第三步：將第二步擴散片在超聲波槽中清洗30～60分鐘；

第四步，將第三步擴散片甩干放入烘箱中徹底烘干。

使用傳統(tǒng)方法清洗擴散片的缺點在于：

1、擴散片由于表面光滑，經(jīng)常粘在一起，粘接面不容易清洗干凈。

2、擴散片在經(jīng)過混酸浸泡時，由于混酸溶液中的氫氟酸會有一部分揮發(fā)，造成混酸比例失衡，將會出現(xiàn)氧化斑點，在堿腐蝕時，并不能去除這些斑點，造成清洗合格率較低。

3、由于雙面擴散和單面擴散存在著差異，而且N型擴散片和P型擴散片在腐蝕時反應速率不同，致使經(jīng)過混酸浸泡和堿腐蝕之后不能將擴散層去除干凈，還會有部分殘留。

傳統(tǒng)清洗擴散片的方法工藝復雜，需要將擴散片在各工序間來回的轉(zhuǎn)運，浪費時間和人力，處理成本高，?而且擴散片清洗合格率低，分選困難，一旦未清洗干凈的擴散片混入合格品中，會造成嚴重的質(zhì)量事故，輕則產(chǎn)生個別電阻率偏低硅錠，重則產(chǎn)生批量低電阻率硅錠。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種硅基襯底擴散片的清洗方法，該方法不僅可將擴散片表面清洗干凈光滑，解決粘接面不容易清洗干凈的問題，提高了擴散片的清洗合格率，此外還可解決擴散片被氧化的問題，進而節(jié)約成本，降低工人的勞動強度。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：1、一種硅基襯底擴散片的清洗方法，包括如下步驟：

第一步、將需要清洗的硅基襯底擴散片浸泡到HF+HNO₃混合的第一混合液中，持續(xù)時間約30～45分鐘，第一混合液中兩種酸的體積混合比例為HF：HNO₃=20～25:1；

第二步、將上述浸泡完的擴散片取出再浸泡到HF+HNO₃混合的第二混合液中，持續(xù)時間為5～10分鐘，第二混合液中兩種酸的體積混合比例為HF：HNO₃=1:20～30；

第三步、將從第二步反應后的擴散片放入電導率為14兆～16兆的純水中進行溢流漂洗，并加入壓縮空氣進行鼓泡，以便于片中存留的酸溶液漂洗干凈，漂洗到純水的PH值為7；

第四步、烘干擴散片；

在上述步驟中HF的酸濃度為40%±2%，HNO₃的酸濃度為65%±4%。

所述第一混合液中兩種酸的體積混合比例為：HF：HNO₃=20～23:1。

所述第二混合液中兩種酸的體積混合比例為：HF：HNO₃=1:28～30。

上述步驟在常溫狀態(tài)下進行。

當?shù)谝徊交虻诙街挟a(chǎn)生的NO₂影響操作時，在相應步驟中的第一混合酸或第二混合酸中加入水。

所述第四步的具體操作方法為：將漂洗干凈的擴散片放在托盤上平鋪開推入烘箱，升溫到90-100℃，進行烘干。

本發(fā)明的技術(shù)方案的優(yōu)點為：

1、在第一步使用混合酸清洗時，化學反應比較劇烈，生成的NO₂和放出的大量熱量使擴散片在酸液中翻騰，解決了擴散片由于表面光滑、經(jīng)常幾片粘在一起而導致的粘接面不容易清洗干凈的問題；

2、第二步混合酸的引入，去除了擴散片在第一步時造成的氧化，同時為徹底去除擴散層提供有力保證；

3、省略了堿腐蝕和超聲波步驟，節(jié)約了清洗成本，降低了工人的勞動強度。

使用本方案清洗的擴散片能完全規(guī)避傳統(tǒng)清洗方案中粘接面不易清洗、表面被氧化上述兩個缺點，將現(xiàn)有清洗技術(shù)的清洗合格率從80%提高到95%以上，甚至可達98%以上。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的流程圖。

具體實施方式