[发明专利]一种单晶半成品印刷前异常硅片去除PN结的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及硅片的处理领域，特别涉及一种单晶半成品印刷前异常硅片去除PN结的处理方法。

背景技术

随着市场需求的扩大，品质要求日益增高，对作为太阳能电池的硅片的要求越来越严格。其中在电池片生产过程中会形成很多的不良半成品片，例如制绒花斑片、扩散烧焦片、方阻异常片、镀膜彩虹片等，这些异常片会造成产线的良率下降以及客户抱怨的增多，所以处理那些不良半成品片在所难免。但目前尚未有针对那些不良半成品片的处理方法，导致良率低下。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种单晶半成品印刷前异常硅片去除PN结的处理方法，能有效去除异常硅片上的氮化硅膜和P/N结。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为一种单晶半成品印刷前异常硅片去除PN结的处理方法，包括如下步骤：

（1）将体积百分比为8%至10%的氢氟酸水溶液去除异常硅片上的氮化硅膜；

（2）使用氢氧化钠与酒精的混合水溶液去除异常硅片上的P/N结以及二次制绒。

进一步地，所述步骤（2）中，还包括：采用盐酸和氢氟酸的混合水溶液去除异常硅片表面的铁离子的步骤，其中以体积比计，盐酸为5%至10%、氢氟酸为2.5%至5%，纯水为85%至92.5%。

进一步地，所述步骤（2）中，还包括：使用重量百分比为0.7%至1.0%的氢氧化钠的水溶液对异常硅片进行粗抛处理的步骤，目的是去除返工过程中对半成品片的表面损伤以及有机物残留。

进一步地，所述步骤（2）中，还包括：使用纯酒精润洗异常硅片的步骤，保障后续溶液与半成品片完全接触。

进一步地，所述步骤（2）中，以重量百分比计，氢氧化钠为0.4%至0.9%，酒精为2%至5%，制绒添加剂为0.2%至0.5%，纯水为93.6%至97.4%，将该混合水溶液加热升温到70℃至80℃，对其进行P/N结去除以及二次制绒。

其中NaOH的目的是不断的将单晶硅转换为氢气和硅酸钠，

Si+2NaOH+H₂O==Na₂SiO₃+2H₂

而氢气不断从溶液中溢出，使反应不断进行，生成溶于水的硅酸钠。

生成物中，气泡的直径、密度和腐蚀反应的速率限定了硅片表面织构的几何特征。气泡的大小以及在硅片表面停留的时间，与溶液的粘度、表面张力有关系。所以需要酒精来调节溶液的粘滞特性，

二次制绒反应过程中，优选双片制绒方式，即把两片半成品片贴合放入同一篮齿中，将异常片的异常面（即去除P/N结的一面）作为背面相互贴合在一起，进行制绒。

由于此反应即为电池片制作工艺中的制绒反应，在腐蚀掉背面PN结的同时又可以在正面形成了绒面，这样就保证了经过这一步就把原来已形成PN结的硅片变成了没有PN结但有绒面的硅片。

经过此反应后硅片重量会减少0.2克至0.4克，不会对硅片性能有任何影响。

有益效果：本发明针对印刷前的异常（硅）片（电池片），对其进行处理后再进行二次加工，工艺简单，无需增加额外的设备，对电池片的性能无影响，提高生产线的良率。

附图说明

图1为异常电池片的处理流程图；

图2为半成品片去P/N结及绒面再形成的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

高浓度的氢氟酸对于SixNy膜具有很好的去除作用，利用此溶液可将镀膜后的片子还原为扩散后的状态。单晶扩散后的P/N结结深一般为0.3~0.6μm，NaOH与酒精混合溶液可以对扩散后的片子有很好的腐蚀作用，一般控制反应时间为12-15min，可将片子表面去除10μm左右，这样P/N结就可以彻底被去除掉。

如图1和图2所示，在正常单晶电池片生产时，当印刷前判断为不良的半成品片时，可以经过“SixNy膜去除、去P/N结及绒面再形成”这两步，使得半成品片的P/N结去除又形成绒面，恢复到正常扩散前的状态。

“SixNy膜去除”这一步即为将体积百分比为8%或10%（当然在8%和10%之间也可以）的氢氟酸（氢氟酸的纯度为40%）水溶液去除异常硅片上的氮化硅膜。

“去P/N结及绒面再形成”这一步主要是用氢氧化钠与酒精的混合水溶液将P/N结腐蚀掉后又在硅片表面形成绒面。该步具体包括HF/HCL混酸清洗、NaOH水溶液粗抛、NaOH+H2O2 溶液预清洗、酒精润洗和去P/N结及二次制绒。其中采用盐酸和氢氟酸的混合水溶液去除异常硅片表面的铁离子的步骤，以体积比计，盐酸（纯度40%）为5%至10%（优选8%）、氢氟酸（纯度为40%）为2.5%至5%（优选4%），纯水为85%至92.5%（优选88%）。使用重量百分比为0.7%至1.0%（优选8%）的氢氧化钠的水溶液对异常硅片进行粗抛处理的步骤，目的是去除返工过程中对半成品片的表面损伤以及有机物残留。使用纯酒精润洗异常硅片的步骤，保障后续溶液与半成品片完全接触。最后，使用氢氧化钠与酒精的混合水溶液，加热升温到70℃至80℃，去除异常硅片上的P/N结以及二次制绒。其中，以重量百分比计，氢氧化钠为0.4%至0.9%，酒精为2%至5%，制绒添加剂为0.2%至0.5%，纯水为93.6%至97.4%。去除异常硅片上的P/N结以及二次制绒溶液的最优配比为：重量百分比为0.5%的电子纯度的氢氧化钠、3%的电子纯度的酒精、0.3%的制绒添加剂以及96.2%的纯水混合溶液，加热温度为73℃，进行去除异常硅片上的P/N结以及二次制绒。