[發明專利]一種含有臭氧的堿性溶液清洗硅片的方法

在審

• 申請號: 201911422407.2
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111112215A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 杜俊霖;劉正新;孟凡英;孫林
• 申請（專利權）人: 中威新能源（成都）有限公司
• 主分類號: B08B3/08
• 分類號: B08B3/08;B08B3/10;H01L21/67;H01L31/18
• 代理公司: 成都時譽知識產權代理事務所(普通合伙) 51250
• 代理人: 李雙

本發明公開了一種含有臭氧的堿性溶液清洗硅片的方法，所述方法包括如下步驟：先將堿液倒入硅片清洗裝置的清洗槽中備用；然后使所述堿液經過與所述清洗槽連接的循環管路流重新流至清洗槽中；其次通過臭氧發生器產生臭氧并在堿液中均勻混合形成臭氧氣泡；接著將待清洗的硅片置于清洗槽中使硅片浸沒在充滿臭氧氣泡的堿液中進行臭氧清洗；最后上步中臭氧清洗完成的硅片放入純水中去除殘留堿液；本發明通過將臭氧以氣泡的形式在堿液中，延長了羥基自由基(·OH)、氧化羥基自由基(·O₂H)等基團和硅片作用在硅片表面作用時間提高硅片表面的臭氧和自由基濃度，增強對硅片表面有機沾污的清洗能力。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，具體涉及一種含有臭氧的堿性溶液清洗硅片的方法。

背景技術

硅片是太陽能電池片的載體，在太陽能電池制造工藝中，硅片作為太陽能電池的核心部件，其各項性能參數直接影響太陽能電池片光電轉化效率的高低，如器件的性能中反向電流迅速加大及器件失效等，因此硅片的清洗很重要。通過清洗硅片使之達到良好的清洗效果對于提升太陽能電池成品的光電轉化效率具有重要的意義。

在切割硅片過程中，硅片表面可能沾污的雜質大致可分為三類：(1)油脂、松香、蠟、環氧樹脂、聚乙二醇等有機物；(2)金屬、金屬離子及一些無機化合物；(3)塵埃及其他顆粒等?，F有技術中，對硅片的清洗通常采用化學清洗方法，傳統的RCA清洗硅片的方法中，涉及氨水、雙氧水、氫氧化鉀等化學品的使用及排放，對環境造成極大的污染；臭氧清洗方法在硅片清洗領域有廣泛應用，使用臭氧清洗硅片方法相較傳統的RCA清洗法不僅能夠降低生產成本，還降低了有害物質的排放，是一種綠色環保的清洗方法。常見的臭氧清洗方式為在含有鹽酸或者氫氟酸的水溶液中通入臭氧，溶解到水中的臭氧濃度一般為10-100ppm，在這種含有臭氧的溶液中清洗硅片，實現清潔硅片的目的。但是臭氧在酸性溶液比較穩定，氧化能力較弱，對硅片上沾污的去除能力不高，遠遠達不到傳統RCA清洗的效果。臭氧在堿性溶液中可以生成氧化能力很強的羥基自由基(·OH)、氧化羥基自由基(·O₂H)等基團，能分解去除硅片表面的有機沾污，但由于臭氧在堿液中的分解速度很快，半衰期很短，自由基的壽命也極短，所以堿性溶液中的臭氧濃度和自由基濃度極低，也起不到較好的清潔作用。

發明內容

本發明的目的在于針對酸性溶液中臭氧清洗的清潔能力不足以及堿性溶液中分解速度快，半衰期短的問題，提供一種在堿性溶液中通入臭氧氣體使之在堿性溶液中形成大量的臭氧氣泡的裝置和清洗方法，延緩臭氧分子與堿液的接觸和分解，以此提高臭氧清洗的去污能力。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種含有臭氧的堿性溶液清洗硅片的方法，使用硅片清洗裝置完成，所述清洗裝置包括清洗槽和臭氧氣泡發生裝置，所述清洗槽中盛有堿液，所述臭氧氣泡發生裝置在堿液中形成微小氣泡，所述清洗裝置還包括堿液循環裝置，所述清洗槽上設置有進液口和出液口，所述進液口和所述出液口分別與所述堿液循環裝置連接；

具體包括如下步驟：

S1：將配制好的堿液倒入硅片清洗裝置的清洗槽中備用；

S2：使所述堿液經過與所述清洗槽連接的循環管路流重新流至清洗槽中；

S3：通過臭氧氣泡發生裝置產生微小臭氧氣泡并在所述清洗槽中與所述堿液均勻混合；

S4：將待清洗的硅片置于清洗槽中使所述硅片浸沒在充滿所述臭氧氣泡的堿液中進行臭氧清洗；

S5：將S4中臭氧清洗完成后的硅片放入純水中去除殘留堿液。

優選的，所述的堿液由氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水中的一種或幾種配制而成。

優選的，所述的堿液的pH≥8。