專利名稱：適用于清洗硅晶片的洗劑及用于清洗一硅晶片的方法
技術領域：
本發明涉及ー種洗劑，特別是涉及一種適用于清洗硅晶片的洗劑及用于清洗ー硅晶片的方法。
背景技術：
太陽能硅晶片線鋸切割技術是目前用于將太陽能單晶硅或多晶硅切割為硅晶片的方法。線鋸切割技術主要可分為游離磨粒方式及固定磨粒方式，其中，固定磨粒方式的切割工具是將金剛石或鉆石磨粒固定于鋼絲上所制成，而游離磨粒方式的切割工具為線鋸及含有碳化硅等磨粒的切削液。太陽能硅晶棒在通過上述線鋸切割技術進行切割加工后，特別是通過游離磨粒方式進行切割后，所獲得的硅晶片的表面會殘留大量的微粒、金屬離子、 有機物及其他不純物等污染物，使得切割后的硅晶片表面必須經過較精細的清洗エ藝，以避免影響后續太陽能電池的轉換效率、使用期限與可靠度等。切割后的硅晶片表面的臟污大致可分為三類(I)有機雜質、(2)微粒及(3)金屬離子。此外，切割后的硅晶片表面除了表面臟污之外，也可能存有表面線痕與損傷痕。因此，除了清洗表面臟污之外，如何消除表面線痕與損傷痕，也是清洗エ藝中需解決的問題。然而在整個清洗エ藝中，又以清洗劑的選用為首要課題。中國臺灣專利TW408178掲示了一種具備有機污物去除力的堿性清潔劑組合物。該堿性清潔劑組合物包含ー堿金屬碳酸鹽、一表面活性劑及ー多價螯合剤。該多價螯合劑包含有機膦酸酯(phosphonate)及無機縮合磷酸鹽[如三聚磷酸鈉(pentasodiumtriphosphate, Na5P3O10)、焦磷酸鹽(pyrophosphate salt,M4P2O7,M 為金屬離子)、六偏磷酸鹽[hexametaphosphate salt, (MPO3)6, M為金屬離子]。該堿性清潔劑組合物是通過多價螯合劑與ニ價或三價金屬離子進行螯合作用，除了能避免該些金屬離子與有機污物進行結合而形成難以去除的污物，還可進一歩通過堿性金屬碳酸鹽而能有效地將有機污物移除，達到去污的功效。然而，該堿性清潔劑組合物主要在去除有機污物，雖具有去污功效，但在長時間使用下，并無法持續維持去污能力。且該堿性清潔劑組合物無法有效地消除經切割后的娃晶片表面線痕與損傷痕。由上述可知，目前仍需要發展ー種適用于清洗切割后的硅晶片表面、具備有高度清洗能力、長效清洗能力且能消除經切割后的硅晶片表面線痕與損傷痕的清洗劑，以符合業界的需求。

發明內容
本發明的目的在于，克服現有的用于清洗硅晶片的洗劑存在的缺陷，而提供ー種新型的適用于清洗硅晶片的洗劑，所要解決的技術問題是使其適用于清洗硅晶片且具有消除經切割后的硅晶片表面線痕與損傷痕、高度清洗能力及長效清洗能力，非常適于實用。本發明的另一目的在于，提供ー種新型的用于清洗一硅晶片的方法，所要解決的技術問題是使其通過上述適用于清洗硅晶片的洗劑來清洗硅晶片，從而消除經切割后的硅晶片表面線痕與損傷痕、并具有高度清洗能力及長效清洗能力，從而更加適于實用。本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種適用于清洗娃晶片的洗劑，包含堿金屬氫氧化物、磷酸三鈉(trisodium phosphate,Na3PO4 · 12H20)、陰離子型界面活性剤及水。本發明的目的及解 決其技術問題還可采用以下技術措施進ー步實現。較佳地，前述的適用于清洗硅晶片的洗劑，其中以該磷酸三鈉的總量為100重量份計，該堿金屬氫氧化物的含量范圍為100重量份 1000重量份及該陰離子型界面活性剤的含量范圍為10重量份 1000重量份。較佳地，前述的適用于清洗硅晶片的洗劑，其中該洗劑的pH值范圍為8 14。較佳地，前述的適用于清洗硅晶片的洗劑，其中以該磷酸三鈉的總量為100重量份計，該水的含量范圍為2900重量份 19700重量份。較佳地，前述的適用于清洗硅晶片的洗劑，其中該堿金屬氫氧化物是選自于氫氧化鈉、氫氧化鉀或它們的ー組合。較佳地，前述的適用于清洗硅晶片的洗劑，包含堿金屬碳酸鹽和/或堿金屬碳酸氫鹽。較佳地，前述的適用于清洗硅晶片的洗劑，其中該堿金屬碳酸鹽和/或堿金屬碳酸氫鹽是選自于碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉，或它們的ー組合。較佳地，前述的適用于清洗硅晶片的洗劑，其中以該磷酸三鈉的總量為100重量份計，該堿金屬碳酸鹽和/或堿金屬碳酸氫鹽的含量范圍為50重量份 1000重量份。較佳地，前述的適用于清洗硅晶片的洗劑，其中該陰離子型界面活性劑是磷酸酯鹽。較佳地，前述的適用于清洗硅晶片的洗劑，其中該磷酸酯鹽是由一磷酸酯與胺化合物反應所制得或由ー磷酸酯與堿金屬反應所制得。本發明的目的及解決其技術問題還采用以下技術方案來實現。依據本發明提出的一種用于清洗一硅晶片的方法，是使該硅晶片與一如上所述的適用于清洗硅晶片的洗劑進行接觸而完成。本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進ー步實現。較佳地，前述的用于清洗一硅晶片的方法，其中該硅晶片是由單晶硅或多晶硅所構成。本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。借由上述技術方案，本發明適用于清洗硅晶片的洗劑及用于清洗一硅晶片的方法至少具有下列優點及有益效果該洗劑適用于清洗經由不同切割方式所獲得的硅晶片，且該洗劑中的組份會與該硅晶片表面上的各種污染物進行物理反應(如剝離)或化學反應(如螯合或皂化等)，使該硅晶片表面的各種污染物得以去除，還能消除該硅晶片在切割或加工過程中所造成的表面線痕與損傷痕。該洗劑中的磷酸三鈉還可做為PH緩沖劑，使該洗劑的pH值能維持穩定，并可在長時間使用下維持高度清洗能力。除了上述優點外，本發明的洗劑更具備高滲透性、淡氣味、不易燃、使用安全、水溶性佳等優點；且經本發明洗劑清洗后的硅晶片的表面色澤一致、干凈、無花斑且在清洗過程中不會使硅晶片進行氧化反應而導致硅晶片發生變藍或變白等現象。綜上所述，本發明是有關于ー種適用于清洗硅晶片的洗劑及用于清洗一硅晶片的方法。其中該適用于清洗硅晶片的洗劑包含堿金屬氫氧化物、磷酸三鈉、陰離子型界面活性劑及水。該用于清洗一硅晶片的方法是使該硅晶片與上述的適用于清洗硅晶片的洗劑進行接觸而完成。本發明的洗劑不但可修補切割后的晶片表面的損傷，使用時可維持穩定的PH值范圍，且能在長時間使用下維持高度清洗能力。本發明在技術上有顯著的進步，并具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進步、實用的新設計。上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。


無
具體實施例方式為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的適用于清洗硅晶片的洗劑及用于清洗一硅晶片的方法其具體實施方式
、結構、特征及其功效，詳細說明如后。本發明的洗劑可用于清洗經切割加工エ藝所獲得的硅晶片，并可將殘留于硅晶片表面上的微粒、金屬離子、有機物及其他不純物的污染物等進行去除。本發明適用于清洗硅晶片的洗劑包含堿金屬氫氧化物、磷酸三鈉、陰離子型界面活性劑及水。該堿金屬氫氧化物提供堿基(0H_)的來源，且具有剝離該硅晶片表面上的污染物的功效。通過該堿金屬氫氧化物的使用，可活化該硅晶片與該污染物的表面，使該硅晶片與該污染物相互排斥，而破壞該污染物吸附在該硅晶片的附著力，促使該污染物從該硅晶片表面分離，達到洗浄的功效。該堿金屬氫氧化物還具有蝕刻的功用，能消除經切割后的硅晶片表面線痕與損傷痕。較佳地，該堿金屬氫氧化物是選自于氫氧化鈉、氫氧化鉀或它們的ー組合。該磷酸三鈉為一具備有螯合或剝離污染物能力的螯合劑，其可與該些污染物結合，同時將該些污染物脫離硅晶片表面，以及使該些污染物分散或溶解于水中，避免該些污染物附著在該硅晶片上。其中，針對該些污染物中的金屬離子，該磷酸三鈉能有效地與其進行螯合作用，形成穩定水溶性錯合物進而被洗劑帶走，并且有效地抑制該金屬離子形成氫氧化物沉積在硅晶片表面上。再者，該磷酸三鈉還可作為ー PH緩沖劑，以讓該洗劑的PH值可長期維持在偏堿性，且可長時間維持不錯的清洗能力。通過該磷酸三鈉使該洗劑能維持在偏堿性下，不僅可促使該些污染物的表面及該硅晶片的表面存在有電雙層靜電斥力(zeta potential)，以利于該些污染物從該硅晶片表面上脫附，同吋，也可促使該些污染物中的微粒、金屬離子、有機物及其他不純物彼此之間斥力變大，而不易聚集、沉積或吸附在該硅晶片上。同時，該洗劑維持在偏堿性下除具有上述的功能外，進ー步還能消除經切割后的硅晶片表面線痕與損傷痕。該磷酸三鈉相比較于現有技術所使用的三聚磷酸鈉而言，在相同濃度(如)下，該磷酸三鈉的PH值(11. 5 12. 5)會大于三聚磷酸鈉的pH值(9. 7)，可使該洗劑維持在偏堿性，且在水中較易解離并能有效地與金屬離子螯合，提升該洗劑的洗浄能力。該陰離子型界面活性剤的作用在于通過其親水端降低水的表面張力，使水分子平均分布在該硅晶片的表面上達到濕潤作用，接著通過其親油端與該些污染物進行乳化作用，使該些污染物形成較小的微胞而不會聚集在一起，借此達到分散效果，且所形成的微胞更能進一歩地溶于水中，進而提升該洗劑的清洗能力。較佳地,該陰離子型界面活性劑是磷酸酯鹽(phosphate salt)。較佳地,該磷酸酯鹽是由ー磷酸酯與胺化合物反應所制得，或由ー磷酸酯與堿金屬反應所制得。較佳地，該胺化合物是選自于單こ醇胺、ニこ醇胺、三こ醇胺或它們的ー組合。該陰離子型界面活性剤包含但不限于(I)中日合成化學制的商品SINONATE 1100HP.SIN0NATE 1204P、SIN0NATE1906P、SIN0NATE19P、SINONATE 707P、SINONATE 960P、SINONATE 9620P、SINONATE 964HP、SINONATE E8002P、SINONATE E8002PN、SINONATE S619PT、SINONATE TL-203 等；(2)臺界化學制的商品ABLUPHAT MLP220、ABLUPHAT MLP200、ABLUPHAT AP230、ABLUPHAT ALP430、ABLUPHAT ALP17、ABLUPHAT TS300 等；(3)穩好高分子化學制的商品P-100, FS-88、 FS-566、PK-0803、PK-1252 等；或選自上述(I) (3)的ー組合。較佳地，以該磷酸三鈉的總量為100重量份計，該堿金屬氫氧化物的含量范圍為100重量份 1000重量份,及該陰離子型界面活性劑的含量范圍為10重量份 1000重量份。更佳地，以該磷酸三鈉的總量為100重量份計，該堿金屬氫氧化物的含量范圍為100重量份 500重量份,及該陰離子型界面活性劑的含量范圍為100重量份 500重量份。又更佳地，以該磷酸三鈉的總量為100重量份計，該堿金屬氫氧化物的含量范圍為100重量份 300重量份,及該陰離子型界面活性劑的含量范圍為100重量份 300重量份。本發明的具體例中，該堿金屬氫氧化物的含量為250重量份，及該陰離子型界面活性劑的含量為250重量份。該洗劑的水含量可依據該洗劑所需的物性(如pH值、濃度等)來做調整。較佳地，以該磷酸三鈉的總量為100重量份計,該水的含量范圍為2900重量份 19700重量份。更佳地，該水的含量范圍為2900重量份 9700重量份。本發明的具體例中，該水的含量分別為4200重量份及4300重量份。較佳地，該洗劑的pH值范圍為8 14。該洗劑的pH值范圍小于8，不僅會降低該些污染物的表面及該硅晶片的表面存在的電雙層靜電斥力，不利于該些污染物從該硅晶片表面上脫附，同時，也會促使該些污染物中的微粒、金屬離子、有機物及其他不純物彼此之間斥力變小，而易聚集、沉積或吸附在該硅晶片上，則使洗劑無法去除硅晶片表面臟污。再者，該洗劑的蝕刻能力會變弱，而無法有效地消除經切割后的硅晶片表面線痕與損傷痕。較佳地，該洗劑還包含ー堿金屬碳酸(氫)鹽。本文中該堿金屬碳酸(氫)鹽表示堿金屬碳酸鹽及/或堿金屬碳酸氫鹽。較佳地，該堿金屬碳酸(氫)鹽是選自于碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉，或它們的ー組
ム
ロ ο較佳地，以該磷酸三鈉的總量為100重量份計，該堿金屬碳酸(氫)鹽的含量范圍為50重量份 1000重量份。更佳地，以該磷酸三鈉為100重量份計,該堿金屬碳酸(氫)鹽的含量范圍為50重量份 300重量份。本發明的具體例中，該堿金屬碳酸(氫)鹽的含量為100重量份。較佳地，該洗劑還包含一非離子型界面活性剤。該非離子型界面活性剤具備有潤滑、乳化、分散或增溶等功能，并可提升該洗劑的洗凈效果，其含量可依據該洗劑所需的物性(如潤滑、乳化、分散或增溶)進行調整。較佳地，以該磷酸三鈉的總量為100重量份計，該非離子型界面活性剤的含量范圍為10重量份 1000重量份。本發明的具體例中，該非離子型界面活性剤的含量為100重量份。該非離子型界面活性剤的種類并無特別的限制。較佳地，該非離子型界面活性剤是選自于聚丙ニ醇(polypropylene glycols,簡稱PPG)、聚氧こ烯-聚氧丙烯共聚合物、聚氧こ烯醚類化合物如燒基酹聚氧こ烯醚(alkylphenole thoxylates,簡稱APE)、直鏈狀脂肪醇聚氧こ烯醚(polyethoxylated aliphatic linear alcohol,簡稱AE)或聚氧こ烯醚(polyethoxylated glycols,簡稱 PEG)等。APE包含一具有疏水性的長鏈烷基及苯環和一具有親水性的環氧こ烷基，如式
(I)所示
權利要求
1.一種適用于清洗硅晶片的洗劑，其特征在于包含 堿金屬氫氧化物； 磷酸三鈉； 陰離子型界面活性剤；以及 水。
2.如權利要求I所述的適用于清洗硅晶片的洗劑，其特征在干以該磷酸三鈉的總量為100重量份計，該堿金屬氫氧化物的含量范圍為100重量份 1000重量份及該陰離子型界面活性剤的含量范圍為10重量份 1000重量份。
3.如權利要求I所述的適用于清洗硅晶片的洗劑，其特征在于該洗劑的PH值范圍為8 14。
4.如權利要求I所述的適用于清洗硅晶片的洗劑，其特征在于以該磷酸三鈉的總量為100重量份計,該水的含量范圍為2900重量份 19700重量份。
5.如權利要求I所述的適用于清洗硅晶片的洗劑，其特征在于該堿金屬氫氧化物是選自于氫氧化鈉、氫氧化鉀或它們的ー組合。
6.如權利要求I所述的適用于清洗硅晶片的洗劑，其特征在于還包含堿金屬碳酸鹽和/或堿金屬碳酸氫鹽。
7.如權利要求6所述的適用于清洗硅晶片的洗剤，其特征在于該堿金屬碳酸鹽和/或堿金屬碳酸氫鹽是選自于碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉，或它們的ー組合。
8.如權利要求6所述的適用于清洗硅晶片的洗劑，其特征在干以該磷酸三鈉的總量為100重量份計,該堿金屬碳酸鹽和/或堿金屬碳酸氫鹽的含量范圍為50重量份 1000重量份。
9.如權利要求I所述的適用于清洗硅晶片的洗劑，其特征在于該陰離子型界面活性劑是磷酸酯鹽。
10.如權利要求9所述的適用于清洗硅晶片的洗劑，其特征在于該磷酸酯鹽是由ー磷酸酯與胺化合物反應所制得或由ー磷酸酯與堿金屬反應所制得。
11.一種用于清洗一硅晶片的方法，其特征在于是使該硅晶片與一如權利要求I所述的適用于清洗硅晶片的洗劑進行接觸而完成。
12.如權利要求11所述的用于清洗一硅晶片的方法，其特征在于該硅晶片是由單晶硅或多晶硅所構成。
全文摘要
本發明是有關于一種適用于清洗硅晶片的洗劑及用于清洗一硅晶片的方法。其中該適用于清洗硅晶片的洗劑包含堿金屬氫氧化物、磷酸三鈉、陰離子型界面活性劑及水。該用于清洗一硅晶片的方法是使該硅晶片與上述的適用于清洗硅晶片的洗劑進行接觸而完成。本發明的洗劑不但可修補切割后的晶片表面的損傷，使用時可維持穩定的pH值范圍，且能在長時間使用下維持高度清洗能力。
文檔編號C11D10/02GK102719330SQ201210064009
公開日2012年10月10日 申請日期2012年3月7日 優先權日2011年3月16日
發明者佘怡璇, 盧厚德, 徐志賢, 王興嘉 申請人:達興材料股份有限公司