[发明专利]一种含有臭氧的碱性溶液清洗硅片的方法

说明书

本发明公开了一种含有臭氧的碱性溶液清洗硅片的方法，所述方法包括如下步骤：先将碱液倒入硅片清洗装置的清洗槽中备用；然后使所述碱液经过与所述清洗槽连接的循环管路流重新流至清洗槽中；其次通过臭氧发生器产生臭氧并在碱液中均匀混合形成臭氧气泡；接着将待清洗的硅片置于清洗槽中使硅片浸没在充满臭氧气泡的碱液中进行臭氧清洗；最后上步中臭氧清洗完成的硅片放入纯水中去除残留碱液；本发明通过将臭氧以气泡的形式在碱液中，延长了羟基自由基(·OH)、氧化羟基自由基(·O₂H)等基团和硅片作用在硅片表面作用时间提高硅片表面的臭氧和自由基浓度，增强对硅片表面有机沾污的清洗能力。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种含有臭氧的碱性溶液清洗硅片的方法。

背景技术

硅片是太阳能电池片的载体，在太阳能电池制造工艺中，硅片作为太阳能电池的核心部件，其各项性能参数直接影响太阳能电池片光电转化效率的高低，如器件的性能中反向电流迅速加大及器件失效等，因此硅片的清洗很重要。通过清洗硅片使之达到良好的清洗效果对于提升太阳能电池成品的光电转化效率具有重要的意义。

在切割硅片过程中，硅片表面可能沾污的杂质大致可分为三类：(1)油脂、松香、蜡、环氧树脂、聚乙二醇等有机物；(2)金属、金属离子及一些无机化合物；(3)尘埃及其他颗粒等。现有技术中，对硅片的清洗通常采用化学清洗方法，传统的RCA清洗硅片的方法中，涉及氨水、双氧水、氢氧化钾等化学品的使用及排放，对环境造成极大的污染；臭氧清洗方法在硅片清洗领域有广泛应用，使用臭氧清洗硅片方法相较传统的RCA清洗法不仅能够降低生产成本，还降低了有害物质的排放，是一种绿色环保的清洗方法。常见的臭氧清洗方式为在含有盐酸或者氢氟酸的水溶液中通入臭氧，溶解到水中的臭氧浓度一般为10-100ppm，在这种含有臭氧的溶液中清洗硅片，实现清洁硅片的目的。但是臭氧在酸性溶液比较稳定，氧化能力较弱，对硅片上沾污的去除能力不高，远远达不到传统RCA清洗的效果。臭氧在碱性溶液中可以生成氧化能力很强的羟基自由基(·OH)、氧化羟基自由基(·O₂H)等基团，能分解去除硅片表面的有机沾污，但由于臭氧在碱液中的分解速度很快，半衰期很短，自由基的寿命也极短，所以碱性溶液中的臭氧浓度和自由基浓度极低，也起不到较好的清洁作用。

发明内容

本发明的目的在于针对酸性溶液中臭氧清洗的清洁能力不足以及碱性溶液中分解速度快，半衰期短的问题，提供一种在碱性溶液中通入臭氧气体使之在碱性溶液中形成大量的臭氧气泡的装置和清洗方法，延缓臭氧分子与碱液的接触和分解，以此提高臭氧清洗的去污能力。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种含有臭氧的碱性溶液清洗硅片的方法，使用硅片清洗装置完成，所述清洗装置包括清洗槽和臭氧气泡发生装置，所述清洗槽中盛有碱液，所述臭氧气泡发生装置在碱液中形成微小气泡，所述清洗装置还包括碱液循环装置，所述清洗槽上设置有进液口和出液口，所述进液口和所述出液口分别与所述碱液循环装置连接；

具体包括如下步骤：

S1：将配制好的碱液倒入硅片清洗装置的清洗槽中备用；

S2：使所述碱液经过与所述清洗槽连接的循环管路流重新流至清洗槽中；

S3：通过臭氧气泡发生装置产生微小臭氧气泡并在所述清洗槽中与所述碱液均匀混合；

S4：将待清洗的硅片置于清洗槽中使所述硅片浸没在充满所述臭氧气泡的碱液中进行臭氧清洗；

S5：将S4中臭氧清洗完成后的硅片放入纯水中去除残留碱液。

优选的，所述的碱液由氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氨水中的一种或几种配制而成。

优选的，所述的碱液的pH≥8。