CN107492488A - 一种减少扩散面刻蚀线的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种减少扩散面刻蚀线的工艺，包括以下步骤：S1、镀固态边框膜：沿着待刻蚀硅片的扩散面边缘，镀一层宽度1～2mm、高度0.5～1mm的固态边框膜；S2、加水成型水膜：向S1中得到的固态边框膜内腔中加入水，形成一定高度的水膜；S3、进行刻蚀：将S2中成型水膜后的待刻蚀硅片放入常规刻蚀设备进行刻蚀；S4、去除膜层：将S3中刻蚀完成后的硅片进行水膜和固态边框膜的去除。本发明通过固态边框膜和水膜之间的配合使用，实现了使用材料少、镀膜时间短的效果，且不会造成水膜破裂，从而有效地隔离刻蚀液对扩散面的腐蚀，从而明显的降低了扩散面刻蚀线的面积，降低了扩散面不良刻蚀线的产生，也降低了刻蚀工序的不良隔离。
Description
技术领域
本发明涉及硅片刻蚀技术领域，具体为一种减少扩散面刻蚀线的工艺。
背景技术
多晶硅常用湿法刻蚀法进行背结和边结的去除，常用的湿法刻蚀原理是：硅片在刻蚀液表面漂浮，刻蚀液接触背表面和边缘将N型硅去除。由于液体张力而进入到边缘扩散表面，必然对扩散面的发射极造成影响，导致过刻；同时，在现有的刻蚀设备中，经常因为反应槽内气泡炸裂、刻蚀药液飞溅、槽体上方凝结刻蚀药液低落、排风不稳定、流量异常等问题,，造成扩散面被刻蚀药液破坏，最终导致太阳能电池的各种外观不良、电性能失效片的产生。
现有技术中，为了避免扩散面被刻蚀液破坏产生刻蚀线情况的发生，通常采用以下两种方法：1、水膜法：在待刻蚀硅片的扩散面形成一个水膜保护层，用来将溅射到扩散面上的刻蚀液进行稀释，以达到保护扩散面不被刻蚀液破坏的效果；2、固态膜法：在待刻蚀硅片的扩散面镀上一层固态保护层，这样就可以保护刻蚀液不会接触到扩散面，也就可以很好的保护扩散面不被刻蚀液破坏。
但是上述两种方法存在较为明显的缺陷：1、水膜法虽然操作简单，而且也可以稀释刻蚀液来保护扩散面，但是在刻蚀过程中很可能会发生晃动，导致水膜层破裂，从而在刻蚀过程中，无法稳定的保护扩散面；2、固态膜法虽然可以很好很稳定的对扩散面进行保护，但是普通硅片的面积较大，在扩散面上镀上整整一层固态膜，不仅浪费固态膜材料，而且还浪费时间，非常不方便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种减少扩散面刻蚀线的工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种减少扩散面刻蚀线的工艺，包括以下步骤：
S1、镀固态边框膜：沿着待刻蚀硅片的扩散面边缘，镀一层宽度1～2mm、高度0.5～1mm的固态边框膜；
S2、加水成型水膜：向S1中得到的固态边框膜内腔中加入水，形成一定高度的水膜；
S3、进行刻蚀：将S2中成型水膜后的待刻蚀硅片放入常规刻蚀设备进行刻蚀；
S4、去除膜层：将S3中刻蚀完成后的硅片进行水膜和固态边框膜的去除。
优选的，S2中水膜的高度为固态边框膜高度的三分之二。
优选的，固态边框膜为石蜡膜，水膜为去离子水膜。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明首先在待刻蚀硅片的扩散面边缘镀上一个固态边框膜，固态边框膜相比于硅片扩散面面积，实现了使用材料少、镀膜时间短的效果；然后在固态边框膜的内腔中加入水形成水膜，水膜通过固态边框膜进行保护，不会因为刻蚀过程中的振动而造成水膜破裂，十分有效。
本发明通过固态边框膜和水膜之间的配合使用，使得待刻蚀硅片在刻蚀过程中，固态边框膜能够有效的阻止部分刻蚀液飞溅到扩散面上方，水膜可以对部分飞溅到扩散面上方的刻蚀液进行稀释，通过对扩散面上的刻蚀液进行稀释，有效地隔离刻蚀液对扩散面的腐蚀，从而明显的降低了扩散面刻蚀线的面积，降低了扩散面不良刻蚀线的产生，也降低了刻蚀工序的不良隔离。
附图说明
图1为本发明工艺的系统框图；
图2为实施例中硅片镀固态边框膜和水膜后的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：
实施例一：
一种减少扩散面刻蚀线的工艺，包括以下步骤，：
S1、镀固态边框膜：如说明书附图2所示，底部填充部分为硅片，空白部分为固态边框膜，目前世面上最常见的硅片边长为156mm，厚度为0.2mm，以此为例，沿着待刻蚀硅片的扩散面边缘，镀上一层固态边框膜，固态边框膜宽度和高度过大浪费材料，宽度和高度过小无法很好的对扩散面进行保护，经过多次实验，将固态边框膜的宽度镀为1mm、高度为0.9mm；
选择石蜡制作固态边框膜，可以很好的避免固态边框膜被刻蚀液所刻蚀，且强度足够保护后续添加的水膜。
S2、加水成型水膜：S1中，固态边框膜与硅片扩散面相接，固态边框膜与硅片扩散面形成一个内腔，向固态边框膜形成的内腔中加入水形成水膜，即说明书附图2中的间断线所显示部分，水膜将固态边框膜围住的硅片扩散面完全覆盖住，且水膜通过固态边框膜保护，防止水膜破裂露出，经过多次实验，将水膜的高度设置为0.9×2/3＝0.6mm，没有将水膜高度设置的和固态边框膜高度相同，可以在防止水膜由于刻蚀晃动导致水从固态边框膜内腔中漏出的情况下，也能够很好的对部分溅射到硅片扩散面上方的刻蚀液进行很好的稀释，阻止扩散面刻蚀线的产生；
水膜选用去离子水成型，去离子水可以很好的稀释刻蚀液，从而保护硅片扩散面。
S3、进行刻蚀：将S2中成型水膜后的待刻蚀硅片放入常规刻蚀设备进行刻蚀，即当硅片扩散面上的固态边框膜和水膜全部设置完毕后，将硅片的扩散面朝上，加入到常规的链式刻蚀机内进行刻蚀。
S4、去除膜层：将S3中刻蚀完成后的硅片进行水膜和固态边框膜的去除，当硅片刻蚀完成后，首先将固态边框膜内腔中的去离子水排出，可以采用直接倾倒的方法，然后使用碱液氢氧化钠溶液将石蜡的固态边框膜清除掉，得到除扩散面以外刻蚀完成的硅片。
实施例二：
一种减少扩散面刻蚀线的工艺，包括以下步骤，：
S1、镀固态边框膜：如说明书附图2所示，底部填充部分为硅片，空白部分为固态边框膜，目前世面上最常见的硅片边长为156mm，厚度为0.2mm，以此为例，沿着待刻蚀硅片的扩散面边缘，镀上一层固态边框膜，固态边框膜宽度和高度过大浪费材料，宽度和高度过小无法很好的对扩散面进行保护，经过多次实验，将固态边框膜的宽度镀为2mm、高度为0.6mm；
选择石蜡制作固态边框膜，可以很好的避免固态边框膜被刻蚀液所刻蚀，且强度足够保护后续添加的水膜。
S2、加水成型水膜：S1中，固态边框膜与硅片扩散面相接，固态边框膜与硅片扩散面形成一个内腔，向固态边框膜形成的内腔中加入水形成水膜，即说明书附图2中的间断线所显示部分，水膜将固态边框膜围住的硅片扩散面完全覆盖住，且水膜通过固态边框膜保护，防止水膜破裂露出，经过多次实验，将水膜的高度设置为0.6×2/3＝0.4mm，没有将水膜高度设置的和固态边框膜高度相同，可以在防止水膜由于刻蚀晃动导致水从固态边框膜内腔中漏出的情况下，也能够很好的对部分溅射到硅片扩散面上方的刻蚀液进行很好的稀释，阻止扩散面刻蚀线的产生；
水膜选用去离子水成型，去离子水可以很好的稀释刻蚀液，从而保护硅片扩散面。
S3、进行刻蚀：将S2中成型水膜后的待刻蚀硅片放入常规刻蚀设备进行刻蚀，即当硅片扩散面上的固态边框膜和水膜全部设置完毕后，将硅片的扩散面朝上，加入到常规的链式刻蚀机内进行刻蚀。
S4、去除膜层：将S3中刻蚀完成后的硅片进行水膜和固态边框膜的去除，当硅片刻蚀完成后，首先将固态边框膜内腔中的去离子水排出，可以采用直接倾倒的方法，然后使用碱液氢氧化钠溶液将石蜡的固态边框膜清除掉，得到除扩散面以外刻蚀完成的硅片。
工艺对比：
水膜工艺：挑选5片待刻蚀硅片，仅仅在硅片的扩散面上喷淋一层水膜，然后将5片硅片放入常规链式刻蚀机内进行刻蚀，刻蚀完成后得到5片水膜工艺硅片；
固态膜工艺：挑选5片参数相同的待刻蚀硅片，仅仅在硅片的扩散面上镀上一层固态膜，然后将5片硅片放入常规链式刻蚀机内进行刻蚀，刻蚀完成后得到5片固态膜工艺硅片；
再分别挑选5片参数相同的待刻蚀硅片，分别采用实施例一和实施例二的工艺进行刻蚀，工艺完成后分别得到5片实施例一工艺硅片和5片实施例二工艺硅片；
对上述每片硅片进行扩散面刻蚀线检测，观察检测结果如表1所示：
表1
根据表1内结果可知，水膜工艺由于刻蚀机在刻蚀过程中可能会发生的晃动，导致水膜破裂，从而造成扩散面有较为明显的刻蚀线，且刻蚀线面积大，大大降低了硅片性能；固态膜工艺由于扩散面被固态膜完全覆盖，所以扩散面无刻蚀线的产生，但是在扩散面镀满固态膜，浪费材料浪费时间；实施例一工艺和实施例二工艺，其刻蚀的硅片扩散面上均无刻蚀线的产生，融合了固态膜工艺和水膜工艺的优点，节约固态膜材料、合理利用水膜，非常值得推广。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种减少扩散面刻蚀线的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、镀固态边框膜：沿着待刻蚀硅片的扩散面边缘，镀一层宽度1～2mm、高度0.5～1mm的固态边框膜；
S2、加水成型水膜：向S1中得到的固态边框膜内腔中加入水，形成一定高度的水膜；
S3、进行刻蚀：将S2中成型水膜后的待刻蚀硅片放入常规刻蚀设备进行刻蚀；
S4、去除膜层：将S3中刻蚀完成后的硅片进行水膜和固态边框膜的去除。
2.根据权利要求1所述的一种减少扩散面刻蚀线的工艺，其特征在于：S2中水膜的高度为固态边框膜高度的三分之二。
3.根据权利要求1所述的一种减少扩散面刻蚀线的工艺，其特征在于：固态边框膜为石蜡膜，水膜为去离子水膜。
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