CN101447530B - 一种用于刻蚀二氧化硅掩膜的浆料的清洗工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在选择性发射极太阳电池制造过程中用于刻蚀二氧化硅掩膜的浆料的清洗工艺，包括以下步骤：(1)纯水喷淋；(2)超声波清洗；(3)纯水再次喷淋；(4)循环纯水浸渍。与现在普遍采用的用于刻蚀二氧化硅掩膜的浆料的清洗工艺相比，本发明可彻底清除掉硅片表面的各种杂质，杜绝了其对后续工艺及最终电池片性能的影响。

Description

一种用于刻蚀二氧化硅掩膜的浆料的清洗工艺
技术领域
本发明属于太阳电池制造领域，具体涉及一种在选择性发射极太阳电池制造过程中用于刻蚀二氧化硅掩膜的浆料(Solar etch)的清洗工艺。
背景技术
选择性发射极太阳电池因其结构上的优势可获得较高的转换效率而成为研究的热点。其结构主要有两个特征：在金属栅线下及附近形成掺杂浓度相对较高且结较深的重扩散区域；其他位置形成掺杂浓度相对较低且结较浅的轻扩散区域。这种结构可通过双步扩散法(重扩散和轻扩散)来实现。在双步扩散的第一步重扩散前，先在硅片表面生长一层二氧化硅阻挡层，再将能刻蚀二氧化硅掩膜的浆料(Solar etch)印刷其上以刻蚀出正电极区域，然后按照两步扩散以形成选择性发射极的常规工艺顺序进行。目前实验中通常采用纯水对刻蚀二氧化硅掩膜的浆料进行清洗。但仅用纯水进行清洗的效果并不十分理想，某些情况下，仅用肉眼就可观察到刻蚀二氧化硅掩膜的浆料仍残留在硅片表面；在肉眼看不出的情况下其表面也有可能残存在印刷刻蚀二氧化硅掩膜的浆料的过程中引入的某些金属杂质以及未清洗完全的有机物杂质。这些杂质在接下来的高温扩散中很有可能从硅表面进入硅基体内，引起硅片少子寿命降低，导致最终电池片各项性能参数包括转换效率的下降。因此，刻蚀二氧化硅掩膜的浆料的清洗不完全是很可能会导致选择性发射极太阳电池效率下降的一个隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于选择性发射极太阳电池制造过程中用于刻蚀二氧化硅掩膜的浆料(solar etch)的新的清洗工艺，该工艺可确保完全洗净硅片表面残留的刻蚀二氧化硅掩膜的浆料以及其它杂质，防止了因清洗不完全对后续工艺及最终电池片性能造成的影响。
本发明的目的通过采取以下技术措施予以实现：
一种用于刻蚀二氧化硅掩膜的浆料的清洗工艺，包括以下步骤：
(1)纯水喷淋：用纯水对印有刻蚀二氧化硅掩膜的浆料的硅片表面进行喷淋，冲掉大部分的浆料及反应物；
(2)超声波清洗：将纯水喷淋后的硅片放入超声清洗机中，用超声把残留在硅片表面的浆料清洗掉；
(3)纯水再次喷淋：将超声清洗后的硅片再次用纯水喷淋，冲掉硅片表面经超声波清洗后仍然附着其上的杂质；
(4)循环纯水浸渍：将纯水再次喷淋后的硅片浸入循环的纯水中，去掉附着在硅片表面的杂质。
本发明步骤(1)中所述的纯水喷淋的时间为0.3-5分钟，如果这段时间过短，喷淋无效果，时间过长易造成碎片。
本发明步骤(2)中所述的超声波清洗的时间为0.3-5分钟，超声波的功率为100-500W，由于超声波比较适用于有机物的清洗，故在此过程中引入，超声波的清洗时间及超声波的功率均需控制，如果时间过短，功率过小，则效果不明显；而时间过长，功率过大则易造成碎片。
本发明步骤(3)中所述的纯水再次喷淋的时间为10-90秒。
本发明步骤(4)中所述的循环纯水浸渍的时间为0.3-5分钟。
与现在普遍采用的用于刻蚀二氧化硅掩膜的浆料的清洗工艺相比，本发明可彻底清除掉硅片表面的各种杂质，杜绝了其对后续工艺及最终电池片性能的影响。
具体实施方式
以下列举具体实施例对本发明进行说明。需要指出的是，实施例只用于对本发明作进一步说明，不代表本发明的保护范围，其他人根据本发明的提示做出的非本质的修改和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
本发明实施例1之在选择性发射极太阳电池制造过程中用于刻蚀二氧化硅掩膜的浆料的清洗工艺，包括以下步骤：
(1)纯水喷淋：用纯水对印有刻蚀二氧化硅掩膜的浆料的硅片表面进行喷淋，冲掉大部分的浆料及反应物，纯水喷淋的时间为2分钟；
(2)超声波清洗：将纯水喷淋后的硅片放入超声清洗机中，用超声把残留在硅片表面的浆料清洗掉，超声波清洗的时间为2分钟，超声波的功率为200W；
(3)纯水再次喷淋：将超声清洗后的硅片再次用纯水喷淋，冲掉硅片表面经超声波清洗后仍然附着其上的杂质，纯水再次喷淋的时间为40秒；
(4)循环纯水浸渍：将纯水再次喷淋后的硅片浸入循环的纯水中，去掉附着在硅片表面的杂质，循环纯水浸渍的时间为2分钟。
实施例2
本发明实施例2之在选择性发射极太阳电池制造过程中用于刻蚀二氧化硅掩膜的浆料的清洗工艺，包括以下步骤：
(1)纯水喷淋：用纯水对印有刻蚀二氧化硅掩膜的浆料的硅片表面进行喷淋，冲掉大部分的浆料及反应物，纯水喷淋的时间为3分钟；
(2)超声波清洗：将纯水喷淋后的硅片放入超声清洗机中，用超声把残留在硅片表面的浆料清洗掉，超声波清洗的时间为3分钟，超声波的功率为350W；
(3)纯水再次喷淋：将超声清洗后的硅片再次用纯水喷淋，冲掉硅片表面经超声波清洗后仍然附着其上的杂质，纯水再次喷淋的时间为60秒；
(4)循环纯水浸渍：将纯水再次喷淋后的硅片浸入循环的纯水中，去掉附着在硅片表面的杂质，循环纯水浸渍的时间为3分钟。
实施例3
本发明实施例3之在选择性发射极太阳电池制造过程中用于刻蚀二氧化硅掩膜的浆料的清洗工艺，包括以下步骤：
(1)纯水喷淋：用纯水对印有刻蚀二氧化硅掩膜的浆料的硅片表面进行喷淋，冲掉大部分的浆料及反应物，水喷淋的时间为5分钟；
(2)超声波清洗：将纯水喷淋后的硅片放入超声清洗机中，用超声把残留在硅片表面的浆料清洗掉，超声波清洗的时间为5分钟，超声波的功率为500W；
(3)纯水再次喷淋：将超声清洗后的硅片再次用纯水喷淋，冲掉硅片表面经超声波清洗后仍然附着其上的杂质，水再次喷淋的时间为90秒；
(4)循环纯水浸渍：将纯水再次喷淋后的硅片浸入循环的纯水中，去掉附着在硅片表面的杂质，循环纯水浸渍的时间为5分钟。
采用上述实施方式均可彻底清除掉硅片表面的各种杂质，杜绝了其对后续工艺及最终电池片性能的影响。

Claims (4)

1.一种用于刻蚀二氧化硅掩膜的浆料的清洗工艺，其特征在于包括以下步骤：
(1)纯水喷淋：用纯水对印有刻蚀二氧化硅掩膜的浆料的硅片表面进行喷淋，冲掉大部分的浆料及反应物；
(2)超声波清洗：将纯水喷淋后的硅片放入超声清洗机中，用超声把残留在硅片表面的浆料清洗掉，所述的超声波清洗的时间为0.3-5分钟，超声波的功率为100-500W；
(3)纯水再次喷淋：将超声清洗后的硅片再次用纯水喷淋，冲掉硅片表面经超声波清洗后仍然附着其上的杂质；
(4)循环纯水浸渍：将纯水再次喷淋后的硅片浸入循环的纯水中，去掉附着在硅片表面的杂质。
2.根据权利要求1所述的用于刻蚀二氧化硅掩膜的浆料的清洗工艺，其特征在于步骤(1)中所述的纯水喷淋的时间为0.3-5分钟。
3.根据权利要求1所述的用于刻蚀二氧化硅掩膜的浆料的清洗工艺，其特征在于步骤(3)中所述的纯水再次喷淋的时间为10-90秒。
4.根据权利要求1所述的用于刻蚀二氧化硅掩膜的浆料的清洗工艺，其特征在于步骤(4)中所述的循环纯水浸渍的时间为0.3-5分钟。
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