一種適用于rie制絨后晶體硅片的表面微腐蝕清洗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種適用于RIE制絨后晶體硅片 的表面微腐蝕清洗方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 晶體硅電池為了提升轉(zhuǎn)化效率需要進(jìn)行表面織構(gòu)化。絨面減少反射損失以及讓光 線傾斜射入硅的內(nèi)部。隨著光子數(shù)目的增加(其中較少一部分的光子在跑往PN結(jié)的途中被 復(fù)合），因此電池電流得到提高。
[0003]在單晶硅（100)上經(jīng)常用堿性溶液蝕刻（111面)形成倒金字塔。而多晶硅由于有各 種各樣的晶相，很難蝕刻出可行的絨面。HF-HN03刻蝕的結(jié)果很難重復(fù)實(shí)現(xiàn)。
[0004]機(jī)械的制絨技術(shù)需要硅片具有足夠的穩(wěn)定性，這種方法特別不適合薄的、彎曲的 脆性材料，比如EFG娃。但是EFG娃片的生產(chǎn)成本是便宜的，同時還能節(jié)約原材料。相比丘克 拉斯基生長和鑄錠來說，能夠避免鋸切損耗并減少原料需求。
[0005]基于SF6/02加Cl2在等離子RIE的條件下對于單晶硅和多晶硅來說是種可供選擇的 制絨方法。RIE是一種干法無接觸真空的技術(shù)，適合納米級絨面的制作。在適當(dāng)?shù)臈l件下形 成低反射率的粗糙表面。RIE工藝過程中大約有(3-10)微米的硅從硅片上被移除。RIE絨面 能夠提升效率。但在現(xiàn)有技術(shù)中，RIE的絨面必須通過濕法清洗的方式來改善以及移除損傷 層。
[0006]目前晶體硅太陽電池產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)過程中一般使用強(qiáng)堿性溶液(Na0H、K0H等）或強(qiáng) 酸性溶液(HF+HN03)清洗硅片以去除表面的損傷層。一般應(yīng)用在電池表面絨面制備中的表 面處理過程，用于消除硅片表面的切割損傷層，硅片減薄一般為5-15μπι。
[0007]在采用RIE(反應(yīng)離子刻蝕）的晶體硅表面絨面制備過程中，硅片表面會存在一些 尖端結(jié)構(gòu)和一定厚度的損傷層，一般RIE制絨后的表面損傷層厚度在幾十到幾百納米，使用 常規(guī)的去損傷工藝會引起過度刻蝕，影響硅片表面的陷光效果。
[0008]有鑒于此，特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種適用于RIE制絨后晶體硅片的表面微腐蝕清洗方法， 所述的適用于RIE制絨后晶體硅片的表面微腐蝕清洗方法工藝簡單，能夠?qū)IE制絨后晶體 硅片表面進(jìn)行微腐蝕，既能實(shí)現(xiàn)去除表面損傷層和表面尖端結(jié)構(gòu)的效果，又能控制RIE制絨 的絨面被刻蝕過多而導(dǎo)致硅片反射率的上升速度。
[0010] 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：
[0011] 一種適用于RIE制絨后晶體硅片的表面微腐蝕清洗方法，將RIE制絨后晶體硅片使 用Β0Ε蝕刻液與雙氧水混合溶液清洗。
[0012]本發(fā)明適用于RIE制絨后晶體硅片的表面微腐蝕清洗方法采用Β0Ε蝕刻液與雙氧 水混合溶液對RIE制絨后晶體硅片進(jìn)行清洗。其中，雙氧水的作用是在RIE制絨后硅片表面 生成一層氧化層，BOE蝕刻液中的HF溶液與氧化層反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)微腐蝕的效果。BOE蝕刻液能保 持溶液的酸度，從而保證溶液腐蝕速率的穩(wěn)定性。
[0013] 所述BOE(BufferedOxideEtch)蝕刻液為現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)商品，其成分以具體 產(chǎn)品為準(zhǔn)，其中NH4F和HF的濃度比一般約為6:1。
[0014] 所述Β0Ε蝕刻液與雙氧水溶液的體積比為1-5:1-5,優(yōu)選為1-2:1-2,進(jìn)一步優(yōu)選為1:1〇
[0015] 清洗時間為60-600秒，優(yōu)選為120-480秒，進(jìn)一步優(yōu)選為240-360秒。
[0016] 采用特定的Β0Ε蝕刻液與雙氧水溶液體積比以及清洗時間，有助于提高清洗過程 中的微腐蝕效果，并能保證腐蝕速率和穩(wěn)定性。
[0017] 優(yōu)選地，清洗溫度為0-50°C，優(yōu)選為10-30°c，進(jìn)一步優(yōu)選為20-25°C。
[0018] 本發(fā)明適用于RIE制絨后晶體硅片的表面微腐蝕清洗方法不需采用特殊的控溫設(shè) 備，使體系處于低溫或高溫中，僅在常規(guī)溫度下操作即可，節(jié)能環(huán)保。
[0019] 所述清洗方式可采用浸泡、洗液沖洗、洗液振蕩等方式。
[0020] 所述Β0Ε蝕刻液與雙氧水混合溶液中還可根據(jù)需要添加水。所述水可為蒸餾水、超 純水、去離子水等常規(guī)水體。
[0021 ] 優(yōu)選地，加水量不超過雙氧水體積的15倍。Β0Ε蝕刻液、雙氧水和水的體積比為1_ 5:1-5:1-15，優(yōu)選為1-2:1-2:1-5，進(jìn)一步優(yōu)選為1:1:1。
[0022] 在Β0Ε蝕刻液與雙氧水混合溶液添加適量的水，有助于調(diào)整洗液酸度及雙氧水和HF的濃度，提高清洗過程中的微腐蝕效果，并能保證腐蝕速率和穩(wěn)定性。
[0023]優(yōu)選地，將清洗后所得硅片再用水清洗，去除硅片表面的洗液。所述水可為蒸餾 水、超純水、去離子水等常規(guī)水體。
[0024]優(yōu)選地，用水清洗后所得硅片，再用HC1、HF和水的混合溶液清洗。所述水可為蒸餾 水、超純水、去離子水等常規(guī)水體。
[0025] 優(yōu)選地，所述HC1、HF和水的體積比為1-15:1-5:10-150，優(yōu)選為5-15:1-3:50-150， 進(jìn)一步優(yōu)選為10:1:100。
[0026] 優(yōu)選地，清洗時間為30-200秒，優(yōu)選為30-90秒，進(jìn)一步優(yōu)選為60秒。
[0027]采用特定的HC1、HF和水的體積比以及清洗時間，有助于除去硅片表面殘留的金屬 離子，提高清洗過程中的微腐蝕效果，并保證穩(wěn)定性。
[0028] 優(yōu)選地，清洗溫度為0-50°C，優(yōu)選為10_30°C，進(jìn)一步優(yōu)選為20-25°C。
[0029] 本發(fā)明適用于RIE制絨后晶體硅片的表面微腐蝕清洗方法不需采用特殊的控溫設(shè) 備，使體系處于低溫或高溫中，僅在常規(guī)溫度下操作即可，節(jié)能環(huán)保。
[0030] 所述清洗方式可采用浸泡、洗液沖洗、洗液振蕩等方式。
[0031] 優(yōu)選地，將清洗后所得硅片再用水清洗，去除硅片表面的洗液。所述水可為蒸餾 水、超純水、去離子水等常規(guī)水體。
[0032] 優(yōu)選地，所得硅片用水清洗之后，將其表面水分去除，完成RIE制絨后晶體硅片的 表面微腐蝕清洗工藝，進(jìn)入后續(xù)工藝。
[0033] 優(yōu)選地，可使用甩干機(jī)或烘箱將硅片表面的水去除干凈。
[0034] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
[0035]本發(fā)明適用于RIE制絨后晶體硅片的表面微腐蝕清洗方法，能夠?qū)IE制絨后的硅 片表面進(jìn)行微腐蝕，既能實(shí)現(xiàn)去除表面損傷層和表面尖端結(jié)構(gòu)的效果，又能控制RIE制絨后 的硅片反射率的上升速度。
[0036]本發(fā)明適用于RIE制絨后晶體硅片的表面微腐蝕清洗方法，清洗工藝可在室溫(20 °〇一25°〇下進(jìn)行，清洗效果重復(fù)性好，避免使用控溫設(shè)備，節(jié)約生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0037]為了更清楚地說明本發(fā)明【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體 實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的 附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前 提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0038]圖1為本發(fā)明實(shí)施例2硅片1清洗前的SEM圖片；
[0039] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例2硅片1清洗后的SEM圖片。
【具體實(shí)施方式】
[0040] 下面將結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，但 是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，下列所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的 實(shí)施例，僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng) 域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保 護(hù)的范圍。實(shí)施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑 或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0041] 本發(fā)明提供了一種適用于RIE制絨后晶體硅片的表面微腐蝕清洗方法，包括如下 步驟：
[0042] (1)將RIE后的硅片使用Β0Ε蝕刻液與雙氧水和水(根據(jù)實(shí)際需要）配制的溶液清 洗;此步中雙氧水的作用是在RIE制絨后硅片表面生成一層氧化層，Β0Ε蝕刻液中的HF溶液 與氧化層反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)微腐蝕的效果;Β0Ε蝕刻液能保持溶液的酸度，從而保證溶液腐蝕速率 的穩(wěn)定性；
[0043] (2)使用水清洗硅片表面，去除硅片表面的藥液；
[0044] (3)使用HC1與HF的混合溶液清洗;此步的主要作用是去除硅片表面殘留的金屬離 子；
[0045] (4)使用去離子水清洗硅片表面，去除硅片表面的藥液；
[0046] (5)使用甩干機(jī)或烘箱將硅片表面的水去除干凈。
[0047]實(shí)施例1
[0048] 抽取兩片RIE制絨后硅片，采用美國生產(chǎn)反射率測試儀SR450測試RIE制絨后反射 率，然后采用本發(fā)明適用于RIE制絨后晶體硅片的表面微腐蝕清洗方法進(jìn)行清洗，包括以下 步驟：
[0049] (1)將RIE后的硅片使用Β0Ε蝕刻液與雙氧水和水按體積比為1:1:0的比例配制的 溶液清洗240秒；
[0050] (2)使用去離子水清洗硅片表面，去除硅片表面的藥液；
[00511 (3)使用HC1與HF的混合溶液清洗60秒，HC1、HF與水的體積比為10:1:100;
[0052] (4)使用去離子水清洗硅片表面，去除硅片表面的藥液；
[0053] (5)使用甩干機(jī)或烘箱將硅片表面的水去除干凈；
[0054] 所述的B0E(BufferedOxideEtch)蝕刻液其中NH4F濃度為59.1%，HF的濃度為 5.7 % ;以上溶液清洗溫度都為室溫(20°C- 25°C)。
[0055] 實(shí)施例2
[0056] 抽取兩片RIE制絨后硅片，采用美國生產(chǎn)反射率測試儀SR450測試RIE制絨后反射 率，然后采用本發(fā)明適用于RIE制絨后晶體硅片的表面微腐蝕清洗方法進(jìn)行清洗，包括以下 步驟：
[0057] (1)將RIE后的硅片使用Β0Ε蝕刻液與雙氧水和水按體積比為1:1:1的比例配制的 溶液清洗360秒；
[0058] (2)使用去離子水清洗硅片表面，去除硅片表面的藥液；
[0059] (3)使用HC1與HF的混合溶液清洗60秒，HC1、HF與水的體積比為10:1:100;
[0060] (4)使用去離子水清洗硅片表面，去除硅片表面的藥液；
[0061] (5)使用