[发明专利]一种电子硅片的清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子领域，具体涉及一种电子硅片的清洗方法。

背景技术

硅片的清洗很重要，它影响电池的转换效率，如器件的性能中反向电流迅速加大、器件失效等。

发明内容

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种电子硅片的清洗方法，包括如下的步骤：

(1)用有机溶剂清洗；

(2)用去离子水清洗；

(3)用无机酸清洗；

(4)用氢氟酸清洗；

(5)再用去离子水清洗；

(6)超声波清洗；

(7)最后对硅片真空高温处理便可。

进一步，所述有机溶剂为甲苯、丙酮或者酒精中的一种。

进一步，所述无机酸为盐酸、硫酸、硝酸或者王水中的一种。

本发明的有益效果是：

1.在太阳能材料制备过程中，在硅表面涂有一层具有良好性能的减反射薄膜，有害的杂质离子进入二氧化硅层，会降低绝缘性能，清洗后绝缘性能会更好。

2.在等离子边缘腐蚀中，如果有油污、水气、灰尘和其它杂质存在，会影响器件的质量，清洗后质量大大提高。

3.清除杂质，防止硅片中杂质离子影响P-N结的性能，导致P-N结的击穿电压降低和表面漏电，影响P-N结的性能。

4.清除杂质，防止杂质的存在影响硅片的电阻率不稳定。

具体实施方式

以下结合具体实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

一种电子硅片的清洗方法，包括如下的步骤：

(1)用有机溶剂清洗(甲苯、丙酮、酒精等)；

(2)用去离子水清洗；

(3)用无机酸(盐酸、硫酸、硝酸、王水)清洗；

(4)用氢氟酸清洗；

(5)再用去离子水清洗；

(6)超声波清洗；

(7)最后对硅片真空高温处理便可。

a.有机溶剂在清洗中的作用

用于硅片清洗常用的有机溶剂有甲苯、丙酮、酒精等。在清洗过程中，甲苯、丙酮、酒精等有机溶剂的作用是除去硅片表面的油脂、松香、蜡等有机物杂质。所利用的原理是“相似相溶”。

b.无机酸在清洗中的作用

硅片中的杂质如镁、铝、铜、银、金、氧化铝、氧化镁、二氧化硅等杂质，只能用无机酸除去。有关的反应如下：

2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑

Al2O3+6HCl＝2AlCl3+3H2O

Cu+2H2SO4＝CuSO4+SO2↑+2H2O

2Ag+2H2SO4＝2Ag2SO4+SO2↑+2H2O

Cu+4HNO3＝Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

Ag+4HNO3＝AgNO3+2NO2↑+2H2O

Au+4HCl+HNO3＝H[AuCl4]+NO↑+2H2O

SiO2+4HF＝SiF4↑+2H2O

如果HF过量则反应为：SiO2+6HF＝H2[SiF6]+2H2O

H2O2的作用：在酸性环境中作还原剂，在碱性环境中作氧化剂。在硅片清洗中对一些难溶物质转化为易溶物质。如：

As2S5+20H2O2+16NH4OH＝2(NH4)3AsO4+5(NH4)2SO4+28H2O

MnO2+H2SO4+H2O2＝MnSO4+2H2O+O2↑

c.RCA清洗方法及原理

在生产中，对于硅片表面的清洗中常用RCA方法及基于RCA清洗方法的改进，RCA清洗方法分为Ⅰ号清洗剂(APM)和Ⅱ号清洗剂(HPM)。Ⅰ号清洗剂(APM)的配置是用去离子水、30％过氧化氢、25％的氨水按体积比为：5:1：1至5:2：1；Ⅱ号清洗剂(HPM)的配置是用去离子水、30％过氧化氢、25％的盐酸按体积比为：6:1：1至8:2：1。其清洗原理是：氨分子、氯离子等与重金属离子如：铜离子、铁离子等形成稳定的络合物如：[AuCl4]-、[Cu(NH3)4]2+、[SiF6]2-。

清洗时，一般应在75～85℃条件下清洗、清洗15分钟左右，然后用去离子水冲洗干净。Ⅰ号清洗剂(APM)和Ⅱ号清洗剂(HPM)有如下优点：

(1)这两种清洗剂能很好地清洗硅片上残存的蜡、松香等有机物及一些重金属如金、铜等杂质；

(2)相比其它清洗剂，可以减少钠离子的污染；

(3)相比浓硝酸、浓硫酸、王水及铬酸洗液，这两种清洗液对环境的污染很小，操作相对方便。