專利名稱：一種對硅片表面的硅漿進行腐蝕的化學(xué)腐蝕液及其腐蝕方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化學(xué)腐蝕液，具體涉及一種對硅片表面的硅漿進行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，還涉及了采用該化學(xué)腐蝕液對印刷在硅片表面的硅漿進行腐蝕的方法。
背景技術(shù)：
隨著太陽能電池對轉(zhuǎn)換效率的要求越來越高，SE (選擇性發(fā)射極)電池應(yīng)運而生。 利用硅漿印刷制造SE電池逐步推向大批量生產(chǎn)，但是，當(dāng)硅片在印刷中出現(xiàn)異常、擴散后方阻出現(xiàn)異常以及鍍膜后出現(xiàn)異常等問題時，這些硅片沒有辦法處理，造成了大批的無法處理的異常片，進而影響SE電池的正常投產(chǎn)，即在硅片印刷、擴散或鍍膜等工序中一旦出現(xiàn)上述問題或返工片將無法處理，只能報廢，到目前為止，還未有關(guān)于去除印刷后硅漿方面的研究，尤其是去除印刷、擴散后或鍍膜后等硅漿的化學(xué)腐蝕液發(fā)明的研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種對硅片表面的硅漿進行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，該化學(xué)腐蝕液對硅片表面的硅漿具有很強的腐蝕效果，且腐蝕速率穩(wěn)定，使用方便，重復(fù)性好。本發(fā)明的目的還在于提供利用上述化學(xué)腐蝕液對硅片表面的硅漿進行腐蝕的方法，該方法工藝簡單，成本低。本發(fā)明的第一個目的是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種對硅片表面的硅漿進行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，含以下體積百分含量的組分
NH4F 水溶液 40-43% HF 水溶液 8-10% H2O2 48-52%。本發(fā)明各組分的體積百分含量優(yōu)選為=NH4F水溶液41-42% HF水溶液9_10% H2O2 49-50%ο本發(fā)明各組分的體積百分含量最佳為NH4F水溶液41% HF水溶液10% H2O2 49%。本發(fā)明所述的NH4F水溶液的質(zhì)量百分含量為40-4 ；所述的HF的質(zhì)量百分含量為40-似％ ；所述的H2A的質(zhì)量百分含量為30-3洲。作為本發(fā)明的一種改進本發(fā)明的化學(xué)腐蝕液中還含有表面活性劑，其用量為每升化學(xué)腐蝕液中含有0. 5-0. Sg。本發(fā)明所述的表面活性劑為烷基糖苷、聚氧乙烯醚磷酸酯或聚氧乙烯醚磷酸酯鹽。其中烷基糖苷可以為C10-C16烷基糖苷(Alkyl polyglycoside，APG)等；聚氧乙烯醚磷酸酯如天然C12-C14醇聚氧乙烯醚磷酸酯(AE0-9P)或合成C12-C14醇聚氧乙烯醚磷酸酯(M0A-9P)；或聚氧乙烯醚磷酸酯鹽如天然C12-C14醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽(AE0-9PK) 或合成C12-C14醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽(M0A-9PK)及其鈉鹽等；或月桂基磷酸酯鉀鹽 (M0A-24PK)等。本發(fā)明中各組分的作用如下其中HF為主要的蝕刻劑，添加NH4F的目的是提供F—，通過電離平衡腐蝕液中的F—濃度，維持穩(wěn)定的S^2腐蝕速率；另外H2A主要是起氧化劑的作用，在腐蝕反應(yīng)進行的過程中不斷地對硅片表面進行氧化，三者對硅墨的納米硅顆粒表現(xiàn)較強的蝕刻活性，可以徹底的將印刷上去的硅漿腐蝕掉；表面活性劑主要起到降低絨面表面張力的作用，提高對硅片和硅墨的潤濕能力，提高固液界面的傳質(zhì)速率，促進以上化學(xué)反應(yīng)的進行。將上述三種或四種化學(xué)品按照上述計量比配制成化學(xué)腐蝕液，最大的發(fā)揮了各自的優(yōu)勢，達到去除印刷在硅片表面的硅漿的目的。本發(fā)明的第二個目的是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種利用上述化學(xué)腐蝕液對硅片表面的硅漿進行腐蝕的方法，含以下步驟
(1)首先按計量比取NH4F水溶液、HF水溶液和H2A配制成化學(xué)腐蝕液，再加入純水進行稀釋制成稀釋液；
(2)將硅片置于步驟(1)制成的稀釋液中，浸泡后取出；
(3)將取出的硅片放入純水中，浸泡后甩干即可。在上述步驟中
步驟(1)中化學(xué)腐蝕液和水的體積比為1:1-5。步驟(1)中的化學(xué)腐蝕液中還含有表面活性劑，其用量為每升化學(xué)腐蝕液中含有 0. 5-0. 8g，所述的表面活性劑為烷基糖苷或聚氧乙烯醚磷酸酯鹽。步驟O)中浸泡時間為3_5min。步驟O)中如果硅片表面帶有氧化層，則可以直接采用化學(xué)腐蝕液進行腐蝕處理；如果硅片表面未帶有氧化層，如擴散前硅片、鍍氮化硅薄膜后去除氮化硅薄膜后的硅片等，則先進行氧化處理20-40min后，再采用化學(xué)腐蝕液進行腐蝕處理。步驟(3)中浸泡時間為l-^iiin。本發(fā)明具有如下優(yōu)點
(1)本發(fā)明提供的對印刷在硅片表面的硅漿進行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，具有很強的腐蝕效果，且腐蝕速率穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)對硅片表面的硅漿進行腐蝕的目的，且腐蝕液配制方便， 可反復(fù)使用、重復(fù)性強，即每次按照以上要求配置的溶液使用起來都可以達到同樣的腐蝕效果；
(2)本發(fā)明腐蝕液對電池表面損傷小，腐蝕液用量少；
(3)本發(fā)明腐蝕方法工藝簡單，反應(yīng)過程容易控制，成本低。
具體實施例方式以下實施例僅用于闡述本發(fā)明，而本發(fā)明的保護范圍并非僅僅局限于以下實施例。所述技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員依據(jù)以上本發(fā)明公開的內(nèi)容和各參數(shù)所取范圍，均可實現(xiàn)本發(fā)明的目的。實施例1
本實施例提供的對硅片表面的硅漿進行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，根據(jù)需要配制的化學(xué)腐蝕液的總體積為8L，含以下體積百分含量的組分=NH4F水溶液40% HF水溶液10% H2O2 50%。
在對硅片表面的硅漿進行腐蝕時，按以下步驟進行
(1)根據(jù)需要配制的化學(xué)腐蝕液的總體積為8L，取3. 2L質(zhì)量百分含量為40%的NH4F 水溶液，0. 8L質(zhì)量百分含量為42%的HF水溶液，4L質(zhì)量百分含量為32%的H2A水溶液，配制成化學(xué)腐蝕液；
(2)將步驟(1)中的化學(xué)腐蝕液稀釋，具體為按照化學(xué)腐蝕液和純水的體積比為 1:2.5加入純水，對化學(xué)腐蝕液進行稀釋；
(3)該硅片為擴散前的硅片，其表面不含有二氧化硅氧化層，則先需要進行氧化處理 30min，然后將氧化后的硅片置于上述化學(xué)腐蝕液的稀釋液中，浸泡;3min左右后取出；
(4)將取出的硅片放入純水中，浸泡aiiin后盡快拿到甩干機中甩干即可，甩干后的硅片可以直接按照補擴散規(guī)則等進行補擴散等下述工序。實施例2
本實施例提供的對硅片表面的硅漿進行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，根據(jù)需要配制的化學(xué)腐蝕液的總體積為10L，含以下體積百分含量的組分=NH4F水溶液43%、HF水溶液8%、H2A 49%。在對硅片表面的硅漿進行腐蝕時，按以下步驟進行
(1)根據(jù)需要配制的化學(xué)腐蝕液的總體積為10L，取4.3L質(zhì)量百分含量為41%的NH4F 水溶液，0. 8L質(zhì)量百分含量為40%的HF水溶液，4. 9L質(zhì)量百分含量為31%的H2A水溶液， 配制成化學(xué)腐蝕液；
(2)將步驟(1)中的化學(xué)腐蝕液稀釋，具體為按照化學(xué)腐蝕液和純水的體積比為1:1 加入純水，對化學(xué)腐蝕液進行稀釋；
(3)該硅片為擴散后的硅片，其表面含有二氧化硅氧化層，直接將硅片置于上述化學(xué)腐蝕液的稀釋液中，浸泡細in左右后取出；
(4)將取出的硅片放入純水中，浸泡aiiin后盡快拿到甩干機中甩干即可，甩干后的硅片可以直接按照補擴散規(guī)則等進行補擴散等下述工序。實施例3
本實施例提供的對硅片表面的硅漿進行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，根據(jù)需要配制的化學(xué)腐蝕液的總體積為10L，含以下體積百分含量的組分=NH4F水溶液42%、HF水溶液10%、H2A 48%。 以及 6g C10-C16 烷基糖苷(Alkyl polyglycoside，APG)。在對硅片表面的硅漿進行腐蝕時，按以下步驟進行
(1)根據(jù)需要配制的化學(xué)腐蝕液的總體積為10L，取4.2L質(zhì)量百分含量為4 的NH4F 水溶液，1. OL質(zhì)量百分含量為41%的HF水溶液，4. 8L質(zhì)量百分含量為30%的H2A水溶液和 6g表面活性劑配制成化學(xué)腐蝕液；
(2)將步驟(1)中的化學(xué)腐蝕液稀釋，具體為按照化學(xué)腐蝕液和純水的體積比為1:2 加入純水，對化學(xué)腐蝕液進行稀釋；
(3)該硅片為擴散后的硅片，其表面含有二氧化硅氧化層，直接將硅片置于上述化學(xué)腐蝕液的稀釋液中，浸泡5min后取出；
(4)將取出的硅片放入純水中，浸泡aiiin后盡快拿到甩干機中甩干即可，甩干后的硅片可以直接按照補擴散規(guī)則等進行補擴散等下述工序。實施例4
本實施例提供的對硅片表面的硅漿進行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，根據(jù)需要配制的化學(xué)腐蝕液的總體積為100L，含以下體積百分含量的組分=NH4F水溶液41% HF水溶液8% H2O2 51%， 以及50g天然C12-C14醇聚氧乙烯醚磷酸酯(AE0-9P)。在對硅片表面的硅漿進行腐蝕時，按以下步驟進行
5(1)根據(jù)需要配制的化學(xué)腐蝕液的總體積為100L，取41L質(zhì)量百分含量為41.5%的 NH4F水溶液，8L質(zhì)量百分含量為41. 5%的HF水溶液，51L質(zhì)量百分含量為30%的H2A水溶液，以及50g表面活性劑天然C12-C14醇聚氧乙烯醚磷酸酯(AE0-9P)配制成化學(xué)腐蝕液；
(2)將步驟(1)中的化學(xué)腐蝕液稀釋，具體為按照化學(xué)腐蝕液和純水的體積比為1:3 加入純水300L，對化學(xué)腐蝕液進行稀釋；
(3)該硅片為鍍膜后去除氮化硅薄膜的硅片，其表面不含有二氧化硅氧化層，則先需要進行氧化處理35min，然后將上述準備好的硅片裝入載片籃，緩慢放入配制好的硅漿腐蝕液中，浸泡3-5min ；
(4)將取出的硅片放入純水中，浸泡aiiin后盡快拿到甩干機中甩干即可，甩干后的硅片可以直接按照補擴散規(guī)則等進行補擴散等下述工序。實施例5
本實施例提供的對硅片表面的硅漿進行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，根據(jù)需要配制的化學(xué)腐蝕液的總體積為100L，含以下體積百分含量的組分=NH4F水溶液40%、HF水溶液8%、H2A 52%， 70g合成C12-C14醇聚氧乙烯醚磷酸酯(M0A-9P)。在對硅片表面的硅漿進行腐蝕時，按以下步驟進行
(1)根據(jù)需要配制的化學(xué)腐蝕液的總體積為100L，取40L質(zhì)量百分含量為4 的NH4F 水溶液，8L質(zhì)量百分含量為40%的HF水溶液，52L質(zhì)量百分含量為31%的H2A水溶液，以及70g表面活性劑配制成化學(xué)腐蝕液；
(2)將步驟(1)中的化學(xué)腐蝕液稀釋，具體為按照化學(xué)腐蝕液和純水的體積比為1:4 加入純水400L，對化學(xué)腐蝕液進行稀釋；
(3)該硅片為鍍膜后去除氮化硅薄膜的硅片，其表面不含有二氧化硅氧化層，則先需要進行氧化處理25min，然后將上述準備好的硅片裝入載片籃，緩慢放入配制好的硅漿腐蝕液中，浸泡3-5min ；
(4)將取出的硅片放入純水中，浸泡aiiin后盡快拿到甩干機中甩干即可，甩干后的硅片可以直接按照補擴散規(guī)則等進行補擴散等下述工序。實施例6
本實施例提供的對硅片表面的硅漿進行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，根據(jù)需要配制的化學(xué)腐蝕液的總體積為100L，含以下體積百分含量的組分=NH4F水溶液42%、HF水溶液9%、H2A 49%， 以及80g天然C12-C14醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽(AE0-9PK)。在對硅片表面的硅漿進行腐蝕時，按以下步驟進行
(1)根據(jù)需要，需要配制的化學(xué)腐蝕液的總體積為100L，取42L質(zhì)量百分含量為41% 的NH4F水溶液，9L質(zhì)量百分含量為41%的HF水溶液，49L質(zhì)量百分含量為32%的H2A水溶液，以及80g表面活性劑配制成化學(xué)腐蝕液；
(2)將步驟(1)中的化學(xué)腐蝕液稀釋，具體為按照化學(xué)腐蝕液和純水的體積比為1:2 加入純水200L，對化學(xué)腐蝕液進行稀釋；
(3)該硅片為鍍膜后去除氮化硅薄膜的硅片，其表面不含有二氧化硅氧化層，則先需要進行氧化處理30min，然后將上述準備好的硅片裝入載片籃，緩慢放入配制好的硅漿腐蝕液中，浸泡3-5min ；
(4)將取出的硅片放入純水中，浸泡:3min后盡快拿到甩干機中甩干即可，甩干后的硅片可以直接按照補擴散規(guī)則等進行補擴散等下述工序。實施例7
本實施例提供的對硅片表面的硅漿進行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，根據(jù)需要配制的化學(xué)腐蝕液的總體積為100L，含以下體積百分含量的組分=NH4F水溶液41. 25%、HF水溶液8. 75%、 H20250%,以及60g合成C12-C14醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽(M0A-9HO。在對硅片表面的硅漿進行腐蝕時，按以下步驟進行
(1)根據(jù)需要配制的化學(xué)腐蝕液的總體積為100L，取41.25L質(zhì)量百分含量為40%的 NH4F水溶液，8. 75L質(zhì)量百分含量為42%的HF水溶液，50L質(zhì)量百分含量為32%的H2A水溶液，以及60g表面活性劑配制成化學(xué)腐蝕液；
(2)將步驟(1)中的化學(xué)腐蝕液稀釋，具體為按照化學(xué)腐蝕液和純水的體積比為1:2 加入純水200L，對化學(xué)腐蝕液進行稀釋；
(3)該硅片為擴散后的硅片，其表面含有二氧化硅氧化層，則將上述準備好的硅片裝入載片籃，緩慢放入配制好的硅漿腐蝕液中，浸泡3-5min ；
(4)將取出的硅片放入純水中，浸泡:3min后盡快拿到甩干機中甩干即可，甩干后的硅片可以直接按照補擴散規(guī)則等進行補擴散等下述工序。上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種對硅片表面的硅漿進行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，其特征是含以下體積百分含量的組分NH4F 水溶液 40-43% HF 水溶液 8-10% H2O2 水溶液 48-52%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對硅片表面的硅漿進行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，其特征是所述的NH4F水溶液的質(zhì)量百分含量為40-4 ；所述的HF的質(zhì)量百分含量為40-4 ；所述的H2A 的質(zhì)量百分含量為30-3洲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的對硅片表面的硅漿進行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，其特征是 其還含有表面活性劑，所述表面活性劑的用量為每升化學(xué)腐蝕液中含有0. 5-0. Sg。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的對硅片表面的硅漿進行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，其特征是所述的表面活性劑為烷基糖苷、聚氧乙烯醚磷酸酯或聚氧乙烯醚磷酸酯鹽。
5.一種利用權(quán)利要求1或2所述的化學(xué)腐蝕液對硅片表面的硅漿進行腐蝕的方法，其特征是含以下步驟(1)首先按計量比取NH4F水溶液、HF水溶液和H2A水溶液配制成化學(xué)腐蝕液，再加入水進行稀釋制成稀釋液；(2)將硅片置于步驟(1)制成的稀釋液中，浸泡后取出；(3)將取出的硅片放入水中，浸泡后甩干即可。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征是步驟(1)中化學(xué)腐蝕液和水的體積比為 1:1-5。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征是在步驟(1)中的化學(xué)腐蝕液中再添加表面活性劑，所述的表面活性劑為烷基糖苷或聚氧乙烯醚磷酸酯鹽，其用量為每升化學(xué)腐蝕液中含有0. 5-0. 8g。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征是步驟O)中浸泡時間為3-5min。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征是步驟( 中若硅片表面帶有氧化層，直接進行腐蝕處理；若硅片表面未帶有氧化層，則先進行氧化處理20-40min后，再進行腐蝕處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征是步驟(3)中浸泡時間為l-^iiin。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對硅片表面的硅漿進行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，含以下體積百分含量的組分NH4F水溶液40-43% HF水溶液8-10% H2O248-52%。該腐蝕液具有很強的腐蝕效果，且腐蝕速率穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)對硅片表面的硅漿進行腐蝕的目的，且腐蝕液配制方便，重復(fù)性強；同時還公開了利用上述腐蝕液對硅漿進行腐蝕的方法，該方法工藝簡單，反應(yīng)過程容易控制，成本低。
文檔編號C23F1/24GK102312239SQ20111024234
公開日2012年1月11日 申請日期2011年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月23日
發(fā)明者嚴金梅, 楊偉強, 王松 申請人:晶澳(合肥)新能源有限公司, 晶澳太陽能有限公司