一種硅片表面鎢鐵金屬離子的清洗方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種硅片表面金屬鎢鐵的清洗方法，該方法首先將有金屬鎢和鐵的硅片進(jìn)行超聲清洗，然后用氫氟酸、雙氧水和水的混合液進(jìn)行處理，再依次移入氫氟酸、鹽酸和硝酸組成的混合溶液，鹽酸，雙氧水和水組成的混合液，氨水、雙氧水和水組成的混合液以及氫氟酸稀溶液中超聲清洗，清洗后沖洗、脫水、烘干。本發(fā)明提供的硅片清洗方法，能有效去除硅片表面的金屬鎢，使不小心被鎢或鐵污染的硅片，滿足工業(yè)要求。
【專利說明】一種硅片表面鎢鐵金屬離子的清洗方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種硅片清洗技術(shù)，尤其關(guān)于有鎢鐵金屬離子沾污的硅片清洗技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002] 硅片就是以硅為材料制造的片狀物體，一般是指純度很高的結(jié)晶硅（單晶硅）制 成的，單晶硅的分子結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，很少有自由電子產(chǎn)生，因此其導(dǎo)電能力很差。若在單晶 硅中摻入某些3或5價的元索，分子結(jié)構(gòu)將發(fā)生很大改變，其導(dǎo)電能力將得到很大的提高， 其光電性能得到很大提高。但與金屬等導(dǎo)體的導(dǎo)電能力比還是較低，囚此稱為半導(dǎo)體根據(jù) 摻雜元索的不同，可以制造出N型和p型半導(dǎo)體，它們都是制造電子元件的主要原料。
[0003] 隨著能源危機(jī)的到來，太陽能作為人類取之不盡用之不竭的可再生能源，具有清 潔性、安全性、廣泛性、長壽命和免維護(hù)、資源充足及經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn)，在長期的能源戰(zhàn)略中具 有重要地位。硅具有禁帶寬度合適，較高的轉(zhuǎn)換效率，便于工業(yè)化生產(chǎn)，材料性能穩(wěn)定，對環(huán) 境無污染，生產(chǎn)工藝成熟等優(yōu)點(diǎn)。所以硅成為理想的太陽能材料。而在硅片加工工藝中，有 多達(dá)20%的步驟為清洗。制造一種設(shè)備將硅片表面的沾污全部除去是不可能的。在硅片清 洗過程中，將每片上的沾污從百萬級降低到十萬級相對容易，但要把沾污全部去除或在全 部工藝中保證沾污不再增加卻是非常困難的。所以，不同的工藝技術(shù)所要求的硅片最終表 面態(tài)不同，其所需要的清洗方法也不相同，不可把各種清洗方法同等對待。硅片清洗的好壞 直接影響下一道工序，甚至影響器件的成品率和可靠性。硅片生產(chǎn)中每一道工序存在的潛 在污染，都可導(dǎo)致缺陷的產(chǎn)生和器件的失效。本專利是去除表面沾污有鎢鐵金屬離子的硅 片的一種方法。由于W的穩(wěn)定性比娃高，很快于娃片表面的娃反應(yīng)，沉積到娃片表面，置換 出硅。而通過查找文獻(xiàn)很少有硅表面鎢的去除及機(jī)理研究的相關(guān)報到。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種硅片表面鎢鐵金屬離子的清洗方 法。
[0005] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種硅片表面鎢鐵金屬離子的清洗方 法，該方法包括以下步驟： (1) 將表面有金屬鎢或者鐵的硅片在5(T60°C的去離子水內(nèi)超聲處理5~10min ; (2) 將超聲后的硅片，放入由氫氟酸、雙氧水和水按照體積比廣5 :2(Γ100 :8(Γ500組成 的混合液中超聲處理3~10min，混合液的溫度為3(T70°C ; (3) 將硅片放入由氫氟酸、鹽酸、硝酸和去離子水按照體積比3(Γ90 :0. 005?1 :2(Γ35 : 80?500組成的混合溶液內(nèi)超聲處理5?20min ;混合液溫度為3(T70°C ; (4) 快速將清洗過的硅片移入由鹽酸、雙氧水和水按照體積比1(Γ50 :1飛0 :8(Γ500組 成的混合液中，超聲清洗5~10min ;混合液的溫度約3(T70°C ; (5) 將硅片在由氨水、雙氧水和水按照體積比廣2 :2~4 :8(Γ100組成的混合液內(nèi)超聲 1?lOmin ;混合液的溫度為3(T50°C ; (6) 將硅片放入氫氟酸稀溶液中超聲5~30S ;所述氫氟酸稀溶液由氫氟酸和水配成，氫 氟酸與水的體積比為1 :4(Γ150,溶液溫度為3(T50°C ; (7) 反復(fù)用流動去離子水清洗硅片，在無水乙醇中脫水3~7分鐘；在5(T70°C的烘箱內(nèi) 烘干。
[0006] 本發(fā)明的有益效果是：太陽能硅片加工中在切割線上有銅鐵存在，長期使用中銅 鐵等金屬離子會污染硅片，同時由于切割中使用回收液的原因，造成鎢污染，在硅片表面有 鎢離子存在，硅片表面很難清理干凈，本發(fā)明能有效去除硅片表面的金屬鎢鐵離子，實現(xiàn)硅 片的重復(fù)利用。

【具體實施方式】 [0007] 實施例1 一種硅片表面鎢鐵金屬離子的清洗方法，由如下步驟組成： (1) 將表面有金屬鎢或者鐵的硅片在50°c的去離子水內(nèi)超聲處理lOmin ; (2) 將超聲后的硅片，放入由氫氟酸、雙氧水和水按照體積比1 :20 :80組成的混合液中 超聲處理3min，混合液的溫度為70°C ; (3) 將硅片放入由氫氟酸、鹽酸、硝酸和去離子水按照體積比30 :0. 005 :20 :80組成的 混合溶液內(nèi)超聲處理5min ;混合液溫度為70°C ; (4) 快速將清洗過的硅片移入由鹽酸、雙氧水和水按照體積比10 :1 :80組成的混合液 中，超聲清洗5min ;混合液的溫度約70°C ; (5) 將硅片在由氨水、雙氧水和水按照體積比1 :2 :80組成的混合液內(nèi)超聲lmin ;混合 液的溫度為50 ; (6) 將硅片放入氫氟酸稀溶液中超聲5S ;所述氫氟酸稀溶液由氫氟酸和水配成，氫氟 酸與水的體積比為1 :40,溶液溫度為30°C ; (7) 反復(fù)用流動去離子水清洗硅片，在無水乙醇中脫水3分鐘；在5(T70°C的烘箱內(nèi)烘 干。
[0008] 清洗前與清洗后的元素分析見下表。

【權(quán)利要求】
1. 一種硅片表面金屬鎢鐵離子的清洗方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 將表面有金屬鎢或者鐵的硅片在5(T60°C的去離子水內(nèi)超聲處理5~10min ; (2) 將超聲后的硅片，放入由氫氟酸、雙氧水和水按照體積比廣5 :2(Γ100 :8(Γ500組成 的混合液中超聲處理3~10min，混合液的溫度為3(T70°C ; (3) 將硅片放入由氫氟酸、鹽酸、硝酸和去離子水按照體積比3(T90 :0. 005~1 :2(Γ35 : 80?500組成的混合溶液內(nèi)超聲處理5?20min ;混合溶液的溫度為3(T70°C ; (4) 將步驟3清洗過的硅片移入由鹽酸、雙氧水和水按照體積比1(Γ50 :1?50 :8(Γ500 組成的混合液中，超聲清洗5~10min ;混合液的溫度約3(T70°C ; (5) 將步驟4處理過的硅片移入由氨水、雙氧水和水按照體積比廣2 :2~4 :8(Γ100組成 的混合液內(nèi)，超聲l?l〇min ;混合液的溫度為3(T50°C ; (6) 將硅片放入氫氟酸稀溶液中超聲5~30S ;所述氫氟酸稀溶液由氫氟酸和水配成，氫 氟酸與水的體積比為1 :4(Γ150,溶液溫度為3(T50°C ; (7) 反復(fù)用去離子水清洗硅片，在無水乙醇中脫水3~7分鐘；在5(T70°C的烘箱內(nèi)烘干。
【文檔編號】B08B3/10GK104299890SQ201410527081
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月9日
【發(fā)明者】賈紅, 鄭書紅, 邱建榮 申請人:浙江大學(xué)