[發明專利]一種堿清洗干法制絨工藝

在審

• 申請號: 201810207602.2
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN108493270A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 韓培勇;黃麗君;劉金浩;上官泉元;李妙
• 申請（專利權）人: 江西比太科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0236
• 分類號: H01L31/0236;H01L31/028
• 代理公司: 北京集智東方知識產權代理有限公司 11578
• 代理人: 張紅;程立民

本發明公開了一種堿清洗干法制絨工藝，包括：1）硅片預清洗階段依次為使用KOH/H2O2的混合溶液、去離子水、KOH溶液、去離子水、HF/HCL的混合溶液、去離子水清洗硅片后脫水、烘干；2）干法制絨階段：烘干后的硅片再經過RIE干法制絨后，得到黑硅；3）黑硅清洗階段依次為使用HF去除硅片表面的反應副產物，再依次使用去離子水、KOH溶液、去離子水、HF/HCL的混合溶液、去離子水清洗硅片后脫水烘干得到黑硅成品。本發明由于避免了使用含有N元素的HNO3及BOE而極大降低了污水處理難度及排廢量；RIE后使用堿清洗的微觀尖端組織減少，可帶來一定程度的提效，工藝時間可大大減少并大大提高產能。

技術領域

本發明涉及太陽能電池硅片生產技術領域，特別涉及一種用于太陽能電池硅片的堿清洗干法制絨工藝。

背景技術

干法制絨前，硅片需經過預處理，去掉硅片表面的臟污及機械損傷層，并形成一定的絨面結構，常規的處理方式是用HF/HNO3混酸體系腐蝕預處理。經干法制絨后，需去除黑硅表面的微損傷層，常規的處理方式是用BOE（BOE是HF與NH4F依不同比例混合而成的緩沖蝕刻液）/H2O2的混合液。

但是常規的酸清洗制絨工藝存在如下不足：

①酸的成本較高，且酸屬于危險化學品，容易對設備及工人造成損傷；

②由于HNO3及BOE中均含有N元素，廢水排放污染嚴重且廢水處理難度較大、成本投入較高。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種堿清洗干法制絨工藝，包括如下步驟：

1）硅片預清洗階段：

①使用KOH/H2O2的混合溶液清洗硅片60-120s，KOH的質量分數為0.5wt%-3wt%，H2O2的質量分數為3wt%-8wt%，混合均勻，加熱到60-80℃；

②使用常溫去離子水清洗硅片60-120s；

③使用KOH（可使用添加劑，一種由多種陰離子和非離子表面活性劑及助洗劑組成的疏水性添加劑，添加劑的體積分數為0.2%-2.0%）清洗硅片，清洗時間70-180s，KOH的質量分數為5wt%-20wt%，溫度控制在70-100℃；

④使用常溫去離子水清洗硅片；

⑤使用HF/HCL的混合溶液清洗硅片60-180s，HF/HCL的質量分數均為3wt%-10wt%，常溫清洗即可；

⑥使用常溫去離子水清洗硅片60-120s；

⑦硅片脫水，烘干；

2）干法制絨：烘干后的硅片再經過RIE干法制絨后，得到黑硅，反射率3.5%-6.5%；

3）但由于黑硅表面存在微損傷層，必須要用濕法清洗的方式去除微損傷層，不同于傳統的BOE/H2O2混合液處理，本發明采用堿液來去除微損傷層并將微觀孔洞擴大，黑硅清洗階段包括如下步驟：

①使用HF（也可使用HF/HCL的混合溶液，HCL的質量分數為1wt%-8wt%）去除硅片表面的一些反應副產物，HF的質量分數為1wt%-8wt%，常溫下反應時間30-120s；

②使用常溫去離子水清洗硅片60-120s；

③使用KOH（可使用添加劑，添加劑為一種或多種疏水性清洗劑，添加劑的體積分數為0.05%-1.0%）擴大硅片的微觀孔洞，KOH的質量分數為0.05wt%-1.0wt%，溫度控制在15-30℃，洗后硅片表面反射率9%-15%；

④使用常溫去離子水清洗硅片60-120s；

⑤使用HF/HCL的混合溶液清洗硅片60-180s，HF/HCL的質量分數均為3wt%-10wt%，常溫清洗即可；