[发明专利]一种超薄锗单晶抛光片的清洗方法

说明书

本发明公开了一种超薄锗单晶抛光片的清洗方法，包括：1)用高纯水冲洗干净、甩干，揭去背面的UV膜，按照抛光面朝卡塞U头方向，插入卡塞的插槽中；2)浸入3％‑40％的碱液中浸泡2‑5分钟，再用去离子水冲洗3‑5分钟，然后置于甩干机甩干；3)浸入四甲基氢氧化氨水溶液中泡洗30‑120秒，然后纯水冲洗30‑90S；4)再放入温度低于6℃以下的腐蚀液中泡洗120‑300s，然后纯水冲洗30‑90S，甩干，检查表面质量合格后充氮气包装。本发明可以有效去除抛光片表面磨料颗粒、损伤氧化层、抛光残留药水，通过三种药水清洗，可以得到达到高质量的锗单晶抛光片清洗表面，其表面颗粒度大于0.3微米的几乎没有，清洗后表面清洁透亮，表面均匀细腻、粗糙小于0.2纳米；本方法操作简单，容易实现量产。

技术领域

本发明涉及一种超薄锗单晶抛光片的清洗方法，属于超薄锗单晶抛光片的加工技术领域。

背景技术

锗是半导体研究的样板材料。太阳能电池领域对锗系列产品的未来需求增长，主要体现在两个方面：航空航天和卫星市场的快速发展以及地面光伏产业的快速增长。而超薄锗片在航空航天领域倍受国内外多家机构的重视。

超薄锗单晶抛光片具有良好的机械性能和导热性，主要应用在高效电池上，在锗单晶片衬底上外延其他半导体材料可制成多结化合物电池，由于多结电池生产需要多层半导体材料，生产过程中容易产生异质结构，因此超薄锗单晶抛光片的表面质量要求极高，而在目前太阳能电池生产过程中，清洗方式主要采用热酸、冷酸洗等方法，超薄锗单晶抛光片采用此方法清洗后，存在表面颗粒物超标，表面出现白雾、白斑、发呜不透亮，下游外延片不稳定等问题，进而影响电池转化率。

发明内容

本发明提供一种超薄锗单晶抛光片的清洗方法，不仅操作简便，所用腐蚀液成分简单、易得，成本低，而且可以获得高质量的锗抛光片清洗面，颗粒度大于0.3微米的几乎没有，表面清洁透亮，均匀细腻、粗糙小于0.2纳米。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种超薄锗单晶抛光片的清洗方法，超薄锗单晶抛光片采用粘贴UV膜的方法进行抛光，其清洗包括顺序相接的步骤如下：

(1)将精抛完的超薄锗单晶抛光片用高纯水冲洗干净、甩干，在紫外灯下照射，把超薄锗单晶抛光片背面的UV膜揭去，按照抛光面朝卡塞U头方向，插入卡塞的插槽中；

(2)将装有超薄锗单晶抛光片的卡塞浸入质量浓度为3％-40％的碱液中浸泡2-5分钟，再用去离子水冲洗3-5分钟，去除晶片表面磨料颗粒、损伤的氧化层。然后置于甩干机甩干；

(3)将甩干锗单晶抛光片单片放置在晶片夹上夹紧，浸入四甲基氢氧化氨水溶液中泡洗30-120秒，然后纯水冲洗30-90S；

(4)再将锗单晶抛光片放入温度低于6℃以下的腐蚀液中泡洗120-300s，然后纯水冲洗30-90S，其中，腐蚀液由体积比为(7～9):1:(1～3)的水、双氧水和氨水混合而成；

(5)将锗单晶抛光片甩干，检查表面质量合格后充氮气包装。

作为常识，卡塞一头为H头、另一头为U头，从H头到U头共25个插槽。

本申请超薄指厚度小于200微米的晶片。

上述3％-40％的碱液对超薄锗单晶抛光片表面氧化层有一定的腐蚀作用，在3％-40％的碱液中，锗单晶抛光片表面磨料二氧化硅颗粒会溶解在溶液里面，损伤的氧化层可以剥落，从而去除锗抛光片表面的颗粒缺陷和损伤氧化层缺陷，部分抛光残留的药水缺陷也得到剥落，从而得到一个较完好的锗抛光面，再通过浸入四甲基氢氧化氨水溶液有效去除锗片残留颗粒，最后再通过特制的微弱的腐蚀液进一步浸泡，得到了表面清洁透亮、均匀细腻的晶片，客户买回后，“免清洗”，“开盒即用”。

上述步骤(4)中，腐蚀掉量微弱，以㎎计算，既能确保洁净性，又能减少损失，保证质量。