一种晶体硅RIE制绒表面损伤层的清洗工艺制造技术

技术编号:7889734 阅读:333 留言:0更新日期:2012-10-22 22:38
本发明专利技术公开了一种晶体硅RIE制绒表面损伤层的清洗工艺,包括以下步骤:(1)对RIE刻蚀后的硅片表面损伤层进行去离子水表面预清洗;(2)制备清洗溶液,该清洗溶液为HF、HCl和H2O2的混合溶液,并且HF、HCl和H2O2按体积比为3~15:3~15:1~5;(3)使用清洗溶液对硅片进行去损伤层清洗4~15min。本发明专利技术的清洗工艺对损伤层的刻蚀速率较慢,确保在刻蚀过程不对硅片表面绒面结构产生影响,适用于晶体硅RIE制绒的精细化表面结构的去损伤过程;工艺过程简单,无需经过碱洗和二次酸洗,大大减少了工艺流程,节省了原料,减低生产成本,适合产业化生产;废液排放量大幅减少,减轻了后续处理的负担。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硅晶体清洗工艺,特别是设置到一种晶体硅RIE制绒表面损伤层的清洗工艺
技术介绍
为了提高光伏发电的效率,降低光伏发电的成本,于是引入了表面织构工艺即制绒。它通过增加电池对光的吸收,降低表面反射率,增大太阳能电池的短路电流以达到提高太阳电池效率的目的。人们尝试了许多新的制绒工艺,如机械刻槽、反应离子刻蚀、蜂窝绒面结构技术、电化学腐蚀等。目前,反应离子刻蚀法(RIE)在产业化生产中应用较多,它可以在常规工艺制绒后得到的粗糙绒面上,形成更为精细的绒面结构,大大降低反射率,提高 电池效率。但RIE制绒也有其不足之处,其中,最主要的问题是制绒后,在硅片表面形成损伤层,厚度在O. 1-0. 4 μ m。目前在晶体硅太阳能电池产业化生产中一般会采用强碱性(NaOH、Κ0Η),或强酸性(HF+HN03)化学品的水溶液对硅片表面的损伤层进行清洗,基本步骤是先用HF+HN03 +H20酸洗(去除表面损伤层,生成Si02) — NaOH或KOH碱洗(去除酸洗后生成的多孔硅,中和表面残留酸液)一HF酸洗(去除Si02,中和表面残留碱液)。但是这些常规去损伤层工艺会出现过度刻蚀,影响娃片表面的陷光效果。
技术实现思路
本专利技术的目的即在于克服现在技术的不足,提供一种晶体硅RIE制绒表面损伤层的清洗工艺,解决现有技术在清洗硅片损伤层时因容易出现过度的刻蚀,从而影响到硅片表面的陷光效果的缺点。本专利技术是通过以下技术方案来实现的一种晶体硅RIE制绒表面损伤层的清洗工艺,包括以下步骤 (1)对RIE刻蚀后的硅片表面损伤层进行去离子水表面预清洗; (2)制备清洗溶液,该清洗溶液为HF、HC1和H2O2的混合溶液,并且HF、HC1和H2O2按体积比为3 15 :3 15 :1 5 ; (3)使用步骤(2)中制备的清洗溶液对硅片进行去损伤层清洗4 15min,去除RIE刻蚀后表面的损伤层,降低光生载流子的复合速率; (4)再用去离子水对硅片进行清洗,甩干后备用。进一步,上述步骤(2)中所述的清洗溶液中,采用HF、HCl和H2O2体积比为3 7 2,清洗时间5 6min,这样清洗的效果最佳。本专利技术的有益效果是 (1)本专利技术的清洗工艺对损伤层的刻蚀速率较慢,确保在刻蚀过程不对硅片表面绒面结构产生影响,适用于晶体硅RIE制绒的精细化表面结构的去损伤过程;(2)工艺过程简单,无需经过碱洗和二次酸洗,大大减少了工艺流程,节省了原料,减低生产成本,适合产业化生产; (3)废液排放量大幅减少,减轻了后续处理的负担,有利于本行业产业的优化,有非常好的发展前景。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明 实施例I 一种晶体硅RIE制绒表面损伤层的清洗工艺,包括以下步骤 (1)对RIE刻蚀后的硅片表面损伤层进行去离子水表面预清洗; (2)制备清洗溶液,该清洗溶液为HF、HC1和H2O2的混合溶液,并且HF、HC1和H2O2按体积比为3 :3 I ; (3)使用步骤(2)中制备的清洗溶液对硅片进行去损伤层清洗15min,去除RIE刻蚀后表面的损伤层,降低光生载流子的复合速率; (4)再用去离子水对硅片进行清洗,甩干后备用。通过本实施例清洗完成后的硅片的少子寿命为4. 53Ps 实施例2 一种晶体硅RIE制绒表面损伤层的清洗工艺,包括以下步骤 (1)对RIE刻蚀后的硅片表面损伤层进行去离子水表面预清洗; (2)制备清洗溶液,该清洗溶液为HF、HC1和H2O2的混合溶液,并且HF、HC1和H2O2按体积比为3 :7 :2 ; (3)使用步骤(2)中制备的清洗溶液对硅片进行去损伤层清洗6min,去除RIE刻蚀后表面的损伤层,降低光生载流子的复合速率;(4)再用去离子水对硅片进行清洗,甩干后备用。通过本实施例清洗完成后的硅片的少子寿命为8. 2Ps。实施例3 一种晶体硅RIE制绒表面损伤层的清洗工艺,包括以下步骤 (1)对RIE刻蚀后的硅片表面损伤层进行去离子水表面预清洗; (2)制备清洗溶液,该清洗溶液为HF、HC1和H2O2的混合溶液,并且HF、HC1和H2O2按体积比为15 15 1 ; (3)使用步骤(2)中制备的清洗溶液对硅片进行去损伤层清洗4min,去除RIE刻蚀后表面的损伤层,降低光生载流子的复合速率; (4)再用去离子水对硅片进行清洗,甩干后备用。通过本实施例清洗完成后的硅片的少子寿命为5. 97μ8。本清洗工艺对硅片的反射率基本没有影响,硅片的少子寿命能够达到4 9μ 比起现有清洗技术得到硅片的少子寿命3 5μ 有很大的提升效果。权利要求1.ー种晶体硅RIE制绒表面损伤层的清洗エ艺,其特征在于包括以下步骤 (1)对RIE刻蚀后的硅片表面损伤层进行去离子水表面预清洗; (2)制备清洗溶液,该清洗溶液为HF、HC1和H2O2的混合溶液,并且HF、HC1和H2O2按体积比为3 15 :3 15 :1 5 ; (3)使用步骤(2)中制备的清洗溶液对硅片进行去损伤层清洗4 15min,去除RIE刻蚀后表面的损伤层,降低光生载流子的复合速率; (4)再用去离子水对硅片进行清洗,甩干后备用。2.根据权利要求I所述的ー种晶体硅RIE制绒表面损伤层的清洗エ艺,其特征在于步骤(2)中所述的清洗溶液中,HF、HCl和H2O2的最佳体积比为3 7 :2。3.根据权利要求I所述的ー种晶体硅RIE制绒表面损伤层的清洗エ艺,其特征在于步骤(3)中所述的清洗时间的最佳范围为5 6min。全文摘要本专利技术公开了一种晶体硅RIE制绒表面损伤层的清洗工艺,包括以下步骤(1)对RIE刻蚀后的硅片表面损伤层进行去离子水表面预清洗;(2)制备清洗溶液,该清洗溶液为HF、HCl和H2O2的混合溶液,并且HF、HCl和H2O2按体积比为3~153~151~5;(3)使用清洗溶液对硅片进行去损伤层清洗4~15min。本专利技术的清洗工艺对损伤层的刻蚀速率较慢,确保在刻蚀过程不对硅片表面绒面结构产生影响,适用于晶体硅RIE制绒的精细化表面结构的去损伤过程;工艺过程简单,无需经过碱洗和二次酸洗,大大减少了工艺流程,节省了原料,减低生产成本,适合产业化生产;废液排放量大幅减少,减轻了后续处理的负担。文档编号B08B3/04GK102728573SQ20121020291公开日2012年10月17日 申请日期2012年6月19日 优先权日2012年6月19日专利技术者刘杰, 姜丽丽, 张凤鸣, 王慧, 盛雯婷, 赖涛, 路忠林 申请人:保定天威集团有限公司, 天威新能源控股有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶体硅RIE制绒表面损伤层的清洗工艺,其特征在于:包括以下步骤:(1)对RIE刻蚀后的硅片表面损伤层进行去离子水表面预清洗;(2)制备清洗溶液,该清洗溶液为HF、HCl和H2O2的混合溶液,并且HF、HCl和H2O2按体积比为3~15:3~15:1~5;(3)使用步骤(2)中制备的清洗溶液对硅片进行去损伤层清洗4~15min,去除RIE刻蚀后表面的损伤层,降低光生载流子的复合速率;(4)再用去离子水对硅片进行清洗,甩干后备用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:赖涛刘杰王慧姜丽丽路忠林盛雯婷张凤鸣
申请(专利权)人:天威新能源控股有限公司保定天威集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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