一种去除锗抛光片脏污和霉斑的方法技术

一种去除锗抛光片脏污和霉斑的方法，包括如下步骤：1)将锗单晶抛光片间隔插入特氟龙卡塞，插入数量不大于13片/卡，将特氟龙卡塞连同锗单晶抛光片浸没在第一混合水溶液中浸泡10

【技术实现步骤摘要】
一种去除锗抛光片脏污和霉斑的方法


[0001]本专利技术涉及一种去除锗抛光片脏污和霉斑的方法，属于半导体材料加工


技术介绍

[0002]锗材料是空间用多结太阳电池最为理想的衬底材料，因其优异的耐高温和抗辐照性能，在电池结构中不仅起到支撑作用，同时可外延生长制作底电池参与光电转化，进而提高太阳电池的转化效率，因此锗单晶片作为光伏太阳能电池用材料越来越被重视。
[0003]锗单晶衬底片的表面质量及其外片后电池性能好坏与锗单晶片表面质量直接相关，而锗抛光片表面及其不稳定，晶片表面暴露在环境容易被氧化，锗被氧化的表面与环境里中水分发生慢反应生成锗酸，在锗晶片抛光片主背面形成不规则的脏污或者霉斑。
[0004]去除锗单晶抛光片表面脏污和霉斑方法，有化学腐蚀方法、机械减薄等方法，而化学腐蚀尝试多种方法，不但没去除脏污和霉斑，反而增加表面脏污和霉斑面积。因此锗表面出现脏污和霉斑，目前主要贴膜主面减薄背面的方法，晶片减薄背面去除量大，导致返抛光时无量取片，造成锗抛光片损失。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种去除锗抛光片脏污和霉斑的方，晶片处理去除量少，晶片表面干净透亮，返抛光余量充足，解决了减薄工艺无量的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0007]一种去除锗抛光片脏污和霉斑的方法，包括如下步骤：
[0008]1)将锗单晶抛光片间隔插入特氟龙卡塞，插入数量不大于13片/卡，将特氟龙卡塞连同锗单晶抛光片浸没在第一混合水溶液中浸泡10
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15分钟，然后，拖着特氟龙卡塞来回往返3
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5次，取出，用去离子水冲洗60
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90S；第一混合水溶液由去离子水、甲酸、氢氟酸和盐酸混合而成；
[0009]2)将步骤1)去离子水冲洗后的特氟龙卡塞连同锗单晶抛光片浸没在第二混合水溶液中浸泡30
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60秒，取出，用去离子水冲洗60
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90秒；第二混合水溶液由去离子水和草酸混合而成；
[0010]3)将步骤2)去离子水冲洗后的特氟龙卡塞连同锗单晶抛光片浸没在第三混合水溶液中，晃动15
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20秒，取出，用去离子水冲洗45
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60秒，甩干；第三混合水溶液由去离子水和碳酸钠混合而成。
[0011]卡塞一头为H头、另一头为U头，从H头到U头共25个插槽；特氟龙(PTFE)卡塞具有抗酸抗碱、抗有机溶剂的特点。上述步骤1)中，间隔插入特氟龙卡塞，指相邻两锗单晶之间至少隔一个空插槽；“来回往返3
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5次”，将特氟龙卡塞从右边拖至左边，再从左边拖至右边，视为来回往返1次。
[0012]为了提高洁净度，步骤1
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3)中，去离子水冲洗的水压为2
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2.5kg/cm2。
[0013]“片/卡”指每个特氟龙卡塞中插入的锗单晶抛光片的数量。
[0014]专利技术人经研究发现，上述第一混合水溶液中，甲酸可以去除锗片表面残留的霉斑，主要起防腐的作用，氢氟酸与锗形成锗络合物，并且易溶水中，导致锗晶片表面形成的脏污一起脱落到混合水溶液中，增强去除锗晶片表面脏污和霉斑的效果；盐酸可以与氢氟酸和甲酸提供氢离子同时，锗与氯离子生成四氯化锗，提高化学腐蚀效果，协同增强了脏污和霉斑的去除效果。锗晶片经过第一混合水溶液时，表面存在形成的锗键容易被氧化，通过第二混合水溶液中草酸的还原性，可有效保持着晶片表面的不被氧化。第三混合水溶液可以有效终止酸残留，与酸发生酸碱反应，把残留的酸全部中和，避免酸残留腐蚀锗片表面。
[0015]上述在用各混合水溶液浸泡后，均用去离子水冲洗，提高了去污、去霉效果的有效控制，确保了去除效果，确保了产品质量。
[0016]本申请与现有报道中的晶片清洗是完全不同的概念，本申请针对非成品锗片因为存放过程中出现污染或者环境潮湿锗片表面出现污染，在抛光、清洗前必须把背面处理干净，而现有的清洗工艺或者腐蚀工艺根本处理不掉表面脏污的，就算能去除霉斑，表面残留大量药水，导致晶片报废，因此目前最有成效的办法就是减薄背面，但是减薄背面，因为晶片平整度关系，一般要10
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15μm以上才能完成，而锗晶片因为客户给的下限与上限之间一般在20
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30μm，背面处理完成后，晶片厚度已经接近客户下限，导致抛光没有相应量，导致晶片报废。而利用本申请方法将背面污染处理完成后，去除量为1
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3μm，给后续抛光留下7
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10μm的抛光量，大大降低晶片无抛光量导致的损失。
[0017]第一混合水溶液的组成会直径影响锗单晶表面质量，组分不当或配比不当，锗单晶表面还会留有脏污和霉斑，甚至会增多表面斑迹，步骤1)中，第一混合水溶液中，去离子水、甲酸、氢氟酸和盐酸的体积比为(2700
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3300)：(150
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300)：(30
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60)：(80
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160)。第一混合水溶液在制备时，用塑料四氟棒搅拌。
[0018]配置时选用：甲酸的质量浓度为75％
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80％，氢氟酸的质量浓度为41％
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49％，盐酸的质量浓度为35
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38％。甲酸、氢氟酸和盐酸均采用AR级。
[0019]第二混合水溶液的组成的选择也非常关键，组分不当或配比不当，表面会留有斑迹，均匀性变差，步骤2)中，第二混合水溶液中，去离子水和草酸的质量比为1000：(50
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250)。第二混合水溶液在制备时，用玻璃棒搅拌。
[0020]配置时草酸采用质量含量大于99.5％的AR级。
[0021]第三混合水溶液的组成的选择也非常关键，组分不当或配比不当，锗单晶表面白色花斑明显，步骤3)中，第三混合水溶液中，去离子水和碳酸钠的质量比为1000：(50
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100)。第二混合水溶液在制备时，用玻璃棒搅拌。
[0022]配置时碳酸钠采用质量含量大于99.5％的AR级。
[0023]为了确保箱体的使用寿命，第一、第二和第三混合水溶液均采用5L整理箱盛装，整理箱采用防酸减PP材料，耐热性60
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80℃。
[0024]本专利技术未提及的技术均参照现有技术。
[0025]本专利技术去除锗抛光片脏污和霉斑的方法，具有如下有益效果：
[0026]1)晶片处理去除量少，返抛光余量充足，解决了减薄工艺无量的技术问题；
[0027]2)有效解决了原有溴素混合酸腐蚀后，表面脏污和霉斑扩大的问题；
[0028]3)有效解决了现有清洗1:2:8碱液腐蚀后，晶片表面出现白色花斑的问题；
[0029]4)有效解决了现有10％盐酸溶液腐蚀后，晶片表面脏污或者霉斑不能去除的问题；
[0030]5)通过本方法处理的锗单晶抛光片，浸泡腐蚀去除量1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种去除锗抛光片脏污和霉斑的方法，其特征在于：包括如下步骤：1)将锗单晶抛光片间隔插入特氟龙卡塞，插入数量不大于13片/卡，将特氟龙卡塞连同锗单晶抛光片浸没在第一混合水溶液中浸泡10
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15分钟，然后，拖着特氟龙卡塞来回往返3
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5次，取出，用去离子水冲洗60
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90S；第一混合水溶液由去离子水、甲酸、氢氟酸和盐酸混合而成；2)将步骤1)去离子水冲洗后的特氟龙卡塞连同锗单晶抛光片浸没在第二混合水溶液中浸泡30
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60秒，取出，用去离子水冲洗60
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90秒；第二混合水溶液由去离子水和草酸混合而成；3)将步骤2)去离子水冲洗后的特氟龙卡塞连同锗单晶抛光片浸没在第三混合水溶液中，晃动15
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20秒，取出，用去离子水冲洗45
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60秒，甩干；第三混合水溶液由去离子水和碳酸钠混合而成。2.如权利要求1所述的去除锗抛光片脏污和霉斑的方法，其特征在于：步骤1)中，第一混合水溶液中，去离子水、甲酸、氢氟酸和盐酸的体积比为(2700
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3300)：(150
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300)：(30
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60)：(80
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160)。3.如权利要求2所述的去除锗抛光片脏污和霉斑的方法，其特征在于：甲酸的质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕春富，王卿伟，常晟，端平，胡洁，胡文青，
申请(专利权)人：中锗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：