CN104741335A - 扩散用石英舟的清洗方法 - Google Patents

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钱明星
关统州
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Abstract

本发明公开了一种扩散用石英舟的清洗方法，包括以下步骤：(1).清洗液的配置：向清洗槽体内放入数瓶40％的氢氟酸(HF)，数瓶37％的氯酸(HCl)以及数瓶浓度为66％的硝酸(HNO3)，再加入适量的去离子水；(2).对石英舟进行洗涤：将石英舟浸泡盛有清洗液的槽体内；(3).放置30分钟后将石英舟取出，完成对石英舟的清洗。通过利用硝酸根离子(NO3 -)在酸性条件下是一种非常强烈的氧化剂的特性来溶解极微量的金属元素，同时盐酸提供的氯离子(Cl-)则可以与溶液中的金属离子反应，使金属离子在氯离子的配位作用下减少，达到保证石英舟清洗的质量、提高产品的质量、减轻石英舟受到的腐蚀和延长石英舟使用寿命的目的。

Description

扩散用石英舟的清洗方法
技术领域
本发明具体涉及扩散用石英舟的清洗方法。
背景技术
目前商业化多晶硅太阳电池工艺的扩散方法是将清洗制绒后的硅片插入石英舟中，然后将舟放置于舟架上，由SiC桨将舟架带入炉管中，然后高温通源扩散。在扩散工艺中，石英舟的是否洁净对于扩散后硅片的表面质量起到了关键性的作用。现阶段绝大多数厂家在石英舟清洗的工艺都是向槽体里面加入HF或者HF和HCl的混合液体，并浸泡1-3小时。其中加入HF起到去掉石英舟表层因扩散产生的磷硅玻璃，HCl为了去除一些金属离子，但是HCl无法完成清除金属离子，仍会有一些由金属离子残留和硅粉残留导致的发黄，影响后道工序，造成严重的不良品；同时长时间的浸泡也对石英舟造成一定的腐蚀，缩短了石英舟的使用寿命。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种扩散用石英舟的清洗方法，以达到保证石英舟清洗的质量、提高产品的质量、减轻石英舟受到的腐蚀和延长石英舟使用寿命的目的。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种扩散用石英舟的清洗方法，包括以下步骤：
(1).清洗液的配置：向清洗槽体内放入数瓶40％的氢氟酸(HF)，数瓶37％的氯酸(HCl)以及数瓶浓度为66％的硝酸(HNO3)，配置成石英舟清洗液；
(2).对石英舟进行洗涤：将石英舟放入清洗槽体内，开启氮气鼓泡，使溶液充分混合，以保证石英舟各部分都清洗均匀；
(3).清洗完成后，将石英舟从清洗液中取出，浸泡在盛有去离子水的水槽中，开启溢流阀保持40分钟；
(4).将石英舟从去离子水中取出，用压缩空罐暖气吹干，完成石英舟的整个清洗。
作为优选的，所述清洗槽体的容积与HF、HCL和H NO3的用量配比为：350：32：8：16。
作为优选的，所述HF浓度为40％，HCL的浓度为37％，HNO3的浓度为66％。
作为优选的，步骤(3)中的去离子水没过石英舟，保证石英舟完全浸泡在去离子水内。
通过上述技术方案，本发明通过利用硝酸根离子(NO3 -)在酸性条件下是一种非常强烈的氧化剂的特性来溶解极微量的金属元素，同时盐酸提供的氯离子(Cl-)则可以与溶液中的金属离子反应，使金属离子在氯离子的配位作用下减少，达到保证石英舟清洗的质量、提高产品的质量、减轻石英舟受到的腐蚀和延长石英舟使用寿命的目的。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明提供了扩散用石英舟的清洗方法，其工作原理是通过利用硝酸根离子(NO3 -)在酸性条件下是一种非常强烈的氧化剂的特性来溶解极微量的金属元素，同时盐酸提供的氯离子(Cl-)则可以与溶液中的金属离子反应，使金属离子在氯离子的配位作用下减少，达到保证石英舟清洗的质量、提高产品的质量、减轻石英舟受到的腐蚀和延长石英舟使用寿命的目的。
下面结合实施例和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
一种扩散用石英舟的清洗方法，包括以下步骤：
(1).清洗液的配置：向清洗槽体内放入数瓶40％的氢氟酸(HF)，数瓶37％的氯酸(HCl)以及数瓶浓度为66％的硝酸(HNO3)，配置成石英舟清洗液；
(2).对石英舟进行洗涤：将石英舟放入清洗槽体内，开启氮气鼓泡，使溶液充分混合，以保证石英舟各部分都清洗均匀；
(3).清洗完成后，将石英舟从清洗液中取出，浸泡在盛有去离子水的水槽中，开启溢流阀保持40分钟；
(4).将石英舟从去离子水中取出，用压缩空罐暖气吹干，完成石英舟的整个清洗。
值得注意的是，所述清洗槽体的容积与HF、HCL和H NO3的用量配比为：350：32：8：16。
值得注意的是，所述HF浓度为40％，HCL的浓度为37％，HNO3的浓度为66％。
值得注意的是，步骤(3)中的去离子水没过石英舟，保证石英舟完全浸泡在去离子水内。
本发明的具体使用步骤如下：以350L的清洗槽体为例，在清洗石英舟之前，将8瓶HF(4L/瓶；浓度为40％的HF)，2瓶HCl(4L/瓶；浓度为37％的HCl)，4瓶HNO3(4L/瓶，浓度为66％的HNO3)放入到清洗槽体中，并加入适量的去离子水；然后将石英舟放置在溶液种浸泡，在浸泡30分钟后取出以完成对石英舟的清洗。
石英舟在清洗中的反应如下：
Si+4HNO3→SiO2+4NO2↑+2H2O
SiO2+6HF→H2SiF6+2H2O
酸性条件下的硝酸根离子(NO3 -)是一种非常强烈的氧化剂，它可以溶解极微量的金属元素，而盐酸提供的氯离子(Cl-)则可以与溶液中的金属离子反应，使金属离子在氯离子的配位作用下减少，降低了金属离子的电势，反应平衡移动。并利用HF可以去掉因扩散后附着在石英舟表层的磷硅玻璃。由于石英舟的主要组成成分为二氧化硅，其化学性质比较稳定，不与硝酸和盐酸反应，故新加入的硝酸并不对石英舟造成腐蚀。
采用新配方溶液清洗后的石英舟与传统配方清洗的石英舟跟踪效率对比如下：
新配方溶液清洗后的石英舟与传统配方清洗的石英舟所产生的不良产品数量对比：
类别 不良品数量 总数量
传统清洗方法 18 3600
本发明方法 0 3600
从上述两个表格对比来看，采用本配方的清洗的石英舟质量得到很大提高，同时采用本配方得到的石英舟应用到工艺中，使电池片的生产质量也得到了提高。
通过以上的方式，本发明所提供的扩散用石英舟的清洗方法，通过利用硝酸根离子(NO3 -)在酸性条件下是一种非常强烈的氧化剂的特性来溶解极微量的金属元素，同时盐酸提供的氯离子(Cl-)则可以与溶液中的金属离子反应，使金属离子在氯离子的配位作用下减少，达到保证石英舟清洗的质量、提高产品的质量、减轻石英舟受到的腐蚀和延长石英舟使用寿命的目的。
以上所述的仅是本发明所公开的扩散用石英舟的清洗方法的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种扩散用石英舟的清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1).清洗液的配置：向清洗槽体内放入数瓶40％的氢氟酸(HF)，数瓶37％的氯酸(HCl)以及数瓶浓度为66％的硝酸(HNO3)，配置成石英舟清洗液；
(2).对石英舟进行洗涤：将石英舟放入清洗槽体内，开启氮气鼓泡，使溶液充分混合，以保证石英舟各部分都清洗均匀；
(3).清洗完成后，将石英舟从清洗液中取出，浸泡在盛有去离子水的水槽中，开启溢流阀保持40分钟；
(4).将石英舟从去离子水中取出，用压缩空罐暖气吹干，完成石英舟的整个清洗。
2.根据权利要求1所述的扩散用石英舟的清洗方法，其特征在于，所述清洗槽体的容积与HF、HCL和HNO3的用量配比为：350：32：8：16。
3.根据权利要求1所述的扩散用石英舟的清洗方法，其特征在于，所述HF浓度为40％，HCL的浓度为37％，HNO3的浓度为66％。
4.根据权利要求1所述的扩散用石英舟的清洗方法，其特征在于，步骤(3)中的去离子水没过石英舟，保证石英舟完全浸泡在去离子水内。
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