專利名稱：硅片表面的氮化硅膜的清洗液及清除方法
技術領域：
本發明涉及太陽能電池制備技術領域，具體而言，涉及一種硅片表面的氮化硅膜的清洗液及清除方法。
背景技術：
現有技術中，晶硅電池的生產主要流程通常為制絨、擴散、濕法刻蝕、減反射膜的沉積、絲網印刷和燒結。其中，減反射膜的沉積通常是采用PECVD(Plasma EnhancedChemical Vapor Deposition,等離子增強化學氣相沉積法)工藝形成氮化娃膜。氮化娃(SI3N4)膜是深藍色減反膜-Si3N4膜，其具有卓越的抗氧化和絕緣性能，同時具有良好的阻擋鈉離子、掩蔽金屬和水蒸汽擴散的能力；它的化學穩定性也很好，除氫氟酸和熱磷酸能緩慢腐蝕外，其它酸與它基本不起作用。然而，在太陽能電池生產過程中，PECVD工序由于設備或工藝的異常，容易出現鍍膜外觀不合格電池片。如掉渣片、彩虹片等，其中，掉渣片是指由于設備上長期沉積的氮化硅顆粒掉到硅片表面，導致被氮化硅遮擋部位不能鍍上的氮化硅膜的硅片；彩虹片是指由于設備傳輸停止，承載硅片的石墨舟停滯在工藝腔室內，形成的硅片表面氮化硅膜薄厚不均的硅片，由于不同的氮化硅沉積厚度會呈現不同的顏色，因此，此類硅片稱為彩虹片。為了降低生產成本，此類電池片需要在印刷前挑出采用特殊清洗方法進行處理從而達到二次利用的目的。目前，通常使用下述方法對不合格的硅片進行清理1、用氫氟酸清洗PECVD后的氮化硅膜使用HF與純水調節適宜濃度的清洗液，對鍍膜后的硅片進行浸泡清洗去膜。2、用磷酸清洗PECVD后氮化硅膜使用H3PO4與純水調節適宜濃度的清洗液，對鍍膜后后的硅片進行浸泡清洗去膜。3、用氫氟酸和硝酸混合液清洗PECVD后氮化硅膜使用HF與HNO3混合液調節適宜濃度清洗液，對PECVD后硅片進行浸泡清洗去膜。但是現有的這些清洗方法通常會造成嚴重的浪費，這是因為PECVD后不合格硅片分為兩種1、掉渣片整體鍍膜均勻80nm左右，部分表面未鍍膜造成的表面不合格；2、彩虹片單片膜厚不均勻膜厚在75 200nm。現有工藝對第一種不合格硅片可以清理進行再利用，第二種鍍膜后不合格硅片由于膜厚不均使用現有第1、2種方案無法對此類硅片進行處理，導致無法二次利用造成浪費。使用第3種方案可以去除，但是由于第3中方案中藥液會對硅片進行腐蝕，同時彩虹片氮化硅膜的薄厚不均，藥液不同膜厚的氮化硅膜腐蝕速率不同。為了完全將整片的氮化硅膜清洗干凈，清洗后會導致硅片薄厚不均無法二次利用。

發明內容
本發明旨在提供一種硅片表面的氮化硅膜的清洗液及清除方法，以解決現有技術中的清洗方法不能有效地對掉渣片或彩虹片進行氮化硅膜清除的技術問題。為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種硅片表面的氮化硅膜的清除方法。該方法包括以下步驟采用清洗液清除硅片表面的氮化硅膜，其中清洗液含有質量比為I : 90 130的高錳酸鉀和氫氟酸。
進一步地，清洗液含有質量比為I : 120的高錳酸鉀和氫氟酸。進一步地，清洗液中高錳酸鉀的質量百分含量I % 10%，氫氟酸的質量百分含量為40% 80%。進一步地，硅片為掉渣片，采用清洗液在室溫下對掉渣片浸泡O. 4 I小時。進一步地，采用清洗液對掉渣片浸泡O. 5小時。進一步地，硅片為彩虹片，采用清洗液在室溫下對彩虹片浸泡3. 5 4. 5小時。進一步地,采用清洗液對彩虹片浸泡4小時。進一步地，在采用清洗液清除硅片表面的氮化硅膜后進一步包括采用純凈水對硅片進行沖洗兩次，然后用熱風干燥法對去除氮化硅膜的硅片進行干燥。根據本發明的另一個方面，提供一種用于清除硅片表面氮化硅膜的清除液，該清洗液中高錳酸鉀的質量百分含量為1% 10%，氫氟酸的質量百分含40% 80%。應用本發明的技術方案，采用高錳酸鉀和氫氟酸按照I : 90 130的質量比溶于水中配制成的清洗液對不合格的硅片(掉渣片或彩虹片)表面的氮化硅膜進行清洗，不僅可以去除表面的氮化硅膜，同時還能保證硅片的厚度，并且對硅片的腐蝕不受反應時間長短的影響。
具體實施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將結合實施例來詳細說明本發明。根據本發明一種典型的實施方式，氮化硅膜的清除方法包括以下步驟采用清洗·液清除硅片表面的氮化硅膜，其中清洗液含有質量比為I : 90 130的高錳酸鉀和氫氟酸。采用高錳酸鉀和氫氟酸按照I : 90 130的質量比溶于水中配制成的清洗液對不合格的硅片(掉渣片或彩虹片)表面的氮化硅膜進行清除，由于高錳酸鉀具有氧化性只于氮化硅反應不于硅片反應。對于清洗彩虹片，由于硅片表面的氮化硅膜的薄厚不均導致不合格彩虹片的產生主要原因，使用本發明不僅可以去除表面的氮化硅膜，同時還能保證硅片的厚度，不受反應時間的影響對硅片腐蝕。目前現有的工藝，大部分是采用硝酸于HF的混合液，其中硝酸也有具有氧化性，但是同時也和硅片反應。由于彩虹片上氮化硅膜的薄厚不均，膜薄的地方清洗去除后會繼續腐蝕硅片，導致全部氮化硅膜去除后硅片的薄厚不均，影響二次利用。優選地，所述清洗液含有質量比為I : 120的高錳酸鉀和氫氟酸。采用本發明的清洗液，可以根據要去除的氮化硅膜的厚度等進行濃度的調節，優選地,清洗液中高錳酸鉀的質量百分含量為1% 10%，氫氟酸的質量百分含量為40% 80%。當然，低濃度的清洗液可以適當的延長浸泡時間，清洗液的濃度高時，可以適當的縮短浸泡時間，根據本發明一種典型的實施方式，采用清洗液在室溫下對掉渣片浸泡O. 4 I小時。優選地，采用清洗液對掉渣片浸泡O. 5小時。根據本發明一種典型的實施方式，采用清洗液在室溫下對彩虹片浸泡3. 5 4. 5小時。優選地，采用清洗液對彩虹片浸泡4小時。采用本發明的技術方案對不合格硅片(掉渣片或彩虹片)的氮化硅膜進行去除后，可以采用本領機通常采用的方法對氮化硅膜進行進一步的清理，優選地，在采用清洗液清除所述硅片表面的氮化硅膜之后進一步包括采用純凈水對硅片進行沖洗兩次，然后用熱風干燥法對去除氮化硅膜的硅片進行干燥。熱風干燥優勢在于1、對硅片液體殘留去除干凈；2、干燥時間短。下面將結合實施例進一步說明本發明的有益效果。實施例II)清洗液的配制將高錳酸鉀和氫氟酸按照I : 90的質量比溶于水中配制成清洗液，氫氟酸的質量百分含量為80% ；2)將掉渣片插入片盒中，放入配好的清洗液；3)室溫下浸泡30分鐘；
4)取出硅片用純凈水沖洗2次；5)采用熱風干燥將硅片經行熱風干燥。實施例2I)清洗液的配制將高錳酸鉀和氫氟酸按照I : 120的質量比溶于水中配制成清洗液，氫氟酸的質量百分含量為40% ；2)將彩虹片插入片盒中，放入配好的清洗液；3)室溫下浸泡4小時；4)取出硅片用純凈水沖洗2次；5)采用熱風干燥將硅片經行熱風干燥。實施例3I)清洗液的配制將高錳酸鉀和氫氟酸按照I : 120的質量比溶于水中配制成清洗液，氫氟酸的質量百分含量為60% ；2)將掉渣片插入片盒中，放入配好的清洗液；3)室溫下浸泡60分鐘；4)取出硅片用純凈水沖洗2次；5)采用熱風干燥將硅片經行熱風干燥。二次利用硅片的標準I、表面沒有異物殘留，表面均呈原硅片顏色。2、清洗后硅片厚度較清洗前硅片厚度減少< 15%，硅片薄厚均勻公差小于20um。利用上述方法進行彩虹片的清洗，結果如表I所示。表I
待清洗硅片類時清洗后效果__S__|0]__
現有工彩虹片5h 表面殘留氮化硅膜，厚度減少>15%,硅片薄厚不均公差大
藝于40um
實施例I彩虹片4h表面潔凈無殘留，厚度減少<15%,硅片薄厚均勻公差小于
____2 Oum_
實施例2彩虹片9h表面潔凈無殘留，厚度減少<15%，硅片薄厚均勻公差小于
20um
實施例3掉渣片 Ih表面潔凈無殘留，厚度減少<15%,硅片薄厚均勻公差小于__20um_表I的數據說明，目前的工藝不具備清洗彩虹片的能力，本發明主要是針對彩虹片的清洗有突出的效果，而且采用本發明的清洗方法長時間清洗不會對原硅片造成影響，不用考慮清洗時間對硅片的損害，可以回收再利用。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來 說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種硅片表面的氮化硅膜的清除方法，其特征在于，包括以下步驟 采用清洗液清除所述硅片表面的氮化硅膜，其中所述清洗液含有質量比為I : 90 130的高猛酸鉀和氫氟酸。
2.根據權利要求I所述的清除方法，其特征在于，所述清洗液含有質量比為I: 120的高錳酸鉀和氫氟酸。
3.根據權利要求I所述的清除方法，其特征在于，所述清洗液中高錳酸鉀的質量百分含量1% 10%,所述氫氟酸的質量百分含量為40% 80%。
4.根據權利要求I所述的清除方法，其特征在于，所述硅片為掉渣片， 采用所述清洗液在室溫下對所述掉渣片浸泡O. 4 I小時。
5.根據權利要求4所述的清除方法，其特征在于，采用所述清洗液對所述掉渣片浸泡O.5小時。
6.根據權利要求I所述的清除方法，其特征在于，所述硅片為彩虹片，采用所述清洗液在室溫下對所述彩虹片浸泡3. 5 4. 5小時。
7.根據權利要求6所述的清除方法，其特征在于，采用所述清洗液對所述彩虹片浸泡4小時。
8.根據權利要求I所述的清除方法，其特征在于，在所述采用清洗液清除所述硅片表面的氮化硅膜后進一步包括 采用純凈水對所述硅片進行沖洗兩次，然后用熱風干燥法對去除氮化硅膜的所述硅片進行干燥。
9.一種用于清除硅片表面氮化硅膜的清除液，其特征在于，所述清洗液含有質量比為I 90 130的高錳酸鉀和氫氟酸，所述清洗液中高錳酸鉀的質量百分含量為1% 10%，所述氫氟酸的質量百分含40% 80%。
全文摘要
本發明公開了一種硅片表面的氮化硅膜的清洗液及清除方法。該方法包括以下步驟采用清洗液清除硅片表面的氮化硅膜，其中清洗液含有質量比為1∶90～130的高錳酸鉀和氫氟酸。應用本發明的技術方案，采用高錳酸鉀和氫氟酸按照1∶90～130的質量比溶于水中配制成的清洗液對不合格的硅片(掉渣片或彩虹片)表面的氮化硅膜進行清洗，不僅可以去除表面的氮化硅膜，同時還能保證硅片的厚度，并且對硅片的腐蝕不受反應時間長短的影響。
文檔編號B08B3/02GK102921665SQ20121036554
公開日2013年2月13日 申請日期2012年9月27日 優先權日2012年9月27日
發明者王振如 申請人:英利能源(中國)有限公司