CN109680340A - 一种金刚线切割多晶硅片的制绒装置 - Google Patents
一种金刚线切割多晶硅片的制绒装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109680340A CN109680340A CN201910148247.0A CN201910148247A CN109680340A CN 109680340 A CN109680340 A CN 109680340A CN 201910148247 A CN201910148247 A CN 201910148247A CN 109680340 A CN109680340 A CN 109680340A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chamber
- corrosion
- buddha
- silicon wafer
- wire cutting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 28
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 title claims abstract description 28
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 62
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 62
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 61
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims abstract description 47
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims abstract description 47
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 17
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 10
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 abstract description 8
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003550 marker Substances 0.000 abstract description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 18
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 12
- 235000008216 herbs Nutrition 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N n-(2,4-dichloro-5-propan-2-yloxyphenyl)acetamide Chemical compound CC(C)OC1=CC(NC(C)=O)=C(Cl)C=C1Cl QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 6
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 5
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
- C30B33/08—Etching
- C30B33/12—Etching in gas atmosphere or plasma
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/02—Elements
- C30B29/06—Silicon
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0236—Special surface textures
- H01L31/02363—Special surface textures of the semiconductor body itself, e.g. textured active layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Weting (AREA)
Abstract
本发明涉及一种便于控制酸蒸汽温度和衬底初始温度的金刚线切割多晶硅片的制绒装置。该装置包括一个保温腔室的温度控制装置、一个产生稳定蒸汽的腐蚀液腔室、一个硅片的保温腔室和一个废蒸汽以及腐蚀副产物的处理与收集装置。保温腔室外面的加热装置为水浴或者油浴。腐蚀液蒸汽腔室与衬底保温腔室由可移动的密封盖隔离，废蒸汽与反应副产物回收装置与衬底保温腔室由导气管连接，温度控制装置的热电偶置于衬底保温腔室中。本发明主要是通过温度控制装置可以有效地控制硅片腐蚀之前的初始温度，而调节硅片距离蒸气腔室口的高度和蒸汽腔室温度，可更有效地控制硅片的腐蚀速率。本制绒装置操作简单，容易控制反应状态，在去除金刚线切割多晶硅片表面线痕的同时，可获得较低的反射率，有很好的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种硅片制绒装置，尤其是一种利用氢氟酸和硝酸蒸汽腐蚀金刚线切割多晶硅片的制绒装置。
背景技术
新能源的开发与利用是人类世界发展永恒不变的主题。目前人类能够利用的主要能源主要包括化石能源、核能、水能、风能、太阳能、生物质能等。其中，近160年来，化石能源一直都是人类世界发展所用的主要能源。但是，化石能源在利用的过程中不仅会产生生态环境污染，而且其储量也在减少，面临枯竭。因此，我们急需要一种新的可再生的替代能源。太阳能在这些可再生能源中可以利用光伏电站转化直接将太阳能转变成人类适宜使用的电能，并且，太阳能取之不尽用之不竭，在转换的过程中基本无污染，是理想的可再生替代能源。
近年来，光伏发电的发展受到政策激励和下游行业的强劲需求。在2017年，全球新安装的光伏发电容量达到102GW(包括来自中国的52.8GW和51.8％的份额)，比上年增长了37％，并且累计安装的光伏发电容量同比增长了33.7％，达到404.6GW(包括来自中国的130.3GW和32.2％的份额)(Global and China Photovoltaic Inverter IndustryReport，2017-2021)。但是目前太阳能电池的生产成本还相对较高，在很大程度上限制了太阳能电池在生产生活中的应用。因此太阳能电池生产成本持续下降并逐渐接近常规发电成本，是光伏产业和光伏人员不懈追求的目标。截至2015年，光伏市场占比中，薄膜电池占据7％，晶体硅太阳电池占据了其余的93％，在这其中，多晶硅电池占据了70％(Photovoltaics Report[R].2016)。由于多晶硅片的制备成本低于单晶硅片制备的成本而更适合光伏产业的生产。因此，多晶硅太阳能电池是光伏市场的主力。
产业化的多晶硅电池和单晶硅电池降低成本的主要差别在于硅铸锭的生产、硅片的切割以及制绒工艺。由于硅铸锭切割技术的革新，使得在硅片的切割成本上大幅度降低，并且金刚线切割技术具有切割精度高，切割线不易损坏以及切割的硅锯料可回收等优点，逐步替代了传统的砂浆切割技术(China Surface Engineering，2013)。但是金刚线切割的多晶硅片表面形态与传统砂浆切割的多晶硅片表面形态差异而使得传统的酸制绒工艺不能有效的降低表面反射率，不能满足太阳能电池生产的要求(Acta Photonica Sinica，2014，43(8)：138-143)。为了改善金刚线切割多晶硅片的表面制绒问题，需要在传统的酸制绒工艺腐蚀液中添加各种添加剂，或者寻求新的多晶硅表面织构技术，大幅增加制造成本以及工序繁琐。
发明内容
为了克服现有的金刚线切割多晶硅片表面难以用传统酸溶液工艺制绒的问题，本发明提供了一种采用氢氟酸和硝酸蒸汽腐蚀硅的制绒装置。该装置通过蒸发氢氟酸和硝酸的蒸汽来对金刚线多晶硅片表面进行选择性腐蚀，不需要添加其他添加剂就可以达到制备太阳能电池表面的反射率要求。
本发明技术的方案是：它包括温度控制装置与热电偶和加热装置连接；热电偶对保温腔室进行实时温度监控；外部加热装置置于腐蚀液蒸汽腔室的下面；支撑花篮位于腔室隔离盖的上方，废蒸汽收集装置通过导气管与保温腔室连接。
在上述的氢氟酸和硝酸蒸汽腐蚀硅装置中，腐蚀液蒸汽腔室，腔室隔离盖，硅片支撑花篮，废蒸汽收集装置和导气管均由耐氢氟酸和硝酸蒸汽腐蚀的聚四氟乙烯材料制成。
发明原理
金刚线切割多晶硅片表面的酸蒸汽腐蚀制绒过程主要分为三个阶段。
在腐蚀的最初阶段，当外部加热产生的高温酸蒸汽与较低温的硅片接触时，迅速冷凝，在硅片表面形成连续的液膜，并且已经形成的液膜会不断的吸收蒸汽中的酸分子以及水分子，保证在腐蚀反应过程中的成分稳定性。由于液滴冷凝机制，酸蒸汽分子在遇到较低温的硅片时，会优先在比表面积较大，表面能较高的地方形核，逐渐扩大最后形成连续液膜，因此在金刚线切割的多晶硅片表面线痕的地方是液膜形成的最初形核点，此处冷凝形成的酸性液膜厚度相比于塑形光滑区较厚，因此在此处形成的氧化腐蚀反应较为强烈，这与多晶硅的酸性湿法制绒原理一致，即酸性湿法腐蚀中的择优腐蚀，会在表面缺陷较多的地方优先腐。在蒸汽腐蚀反应中，由于初期在表面形成的连续液膜本身有厚度不均匀的现象，在最初的腐蚀反应中生成的HNO2难以在液膜中扩散，因此在液膜更厚的脆崩区，发生的腐蚀反应速率更快，而相比于塑形光滑区，表面发生的腐蚀反应微弱，在明显具有差异性腐蚀速率的腐蚀反应过程中，线痕被慢慢的腐蚀殆尽，使得多晶硅硅片表面整体“海拔”均一，这一步是整个蒸汽制绒过程中去除线痕的关键步骤。
蒸汽制绒过程中的第二个阶段是微液滴腐蚀阶段，在这个阶段酸性溶液对于硅片表面的腐蚀还是基于硝酸等氧化剂对于硅的氧化作用和HF还原剂对于SiO2的还原作用。不同于第一阶段的连续液膜腐蚀，在此阶段，由于硅片表面发生的腐蚀反应已经度过了诱导期，表面腐蚀反应速率大大增加，导致硅片局部区域放热严重使得凝结的连续液膜破裂，形成了随机大小的分散液膜，并且随着腐蚀过程的进行，这些分散液膜会逐渐收缩形成大小不一的微液滴。这些均匀分布的酸性微液滴同样具有混合酸液的腐蚀能力，而由于反应蒸发放热产生的微液滴具有极高的反应活性，弥补了硅片塑形光滑区去除损伤层后表面激活能较低的缺陷，使得微腐蚀有效进行。相应地在这种微液滴腐蚀机制下，表面形成了随机分布的小圆坑状结构，并且随着蒸汽凝结与液滴腐蚀的平衡交互，微液滴不断蒸发，新的微液滴随机生成，会在硅片表面形成更小的圆孔结构，甚至会形成密集重叠的纳米尺寸的复合形貌。
蒸汽制绒的第三个阶段为复杂循环腐蚀阶段，在这个阶段，由于硅片表面局部温度高于产生的蒸汽的温度，使得酸蒸汽难以在硅片表面冷凝成微液滴，从而使得表面的腐蚀反应停滞，当硅片温度冷却下来时，蒸汽的冷凝过程复发，腐蚀反应恢复进行。在这种复杂的循环交替腐蚀过程中，硅片表面形成的是密集重叠的纳米尺寸的复合结构。
本发明通过分别有效控制酸蒸汽温度和保温腔室的硅片温度，成功地在去除金刚线切割多晶硅片表面的切割线痕的同时，获得了具有很低反射率的微纳结构绒面。
有益效果
本发明的实验装置采用的腐蚀液中酸溶液为产线上常规酸制绒体系中的酸溶液，且并不添加其他的添加剂成分，对于废液的处理难度降低，对于制绒成本的控制也有良好效果。
本发明的实验装置对于金刚线切割多晶硅片的制绒相比于金属辅助化学腐蚀方法而言，不需要处理废液中的金属离子，对降低处理废液的成本有明显的效果。
本发明的实验装置相比于RIE反应离子腐蚀的设备，不需要真空条件，不需要精密的离子激发，对于酸制绒的成本降低有很大增益效果。
通过调节蒸汽腔室和硅片保温腔室的温度，可以有效地改善多晶硅表面的表面形貌，去除金刚线切割线痕；大幅降低入射光在多晶硅表面的反射，300nm-1100nm波长范围内最低平均反射率达11.6％。
附图说明
图1本发明装置的整体结构示意图；
图中1为温度控制装置，2为热电偶，3为保温腔室的加热装置，4为外部加热装置，5为腐蚀液蒸汽腔室，6为腔室隔离盖，7为可调节高度的硅片支撑花篮，8为废蒸汽收集装置，9为导气管，10为保温腔室。
图2本发明装置中可调节高度的硅片支撑花篮7的结构放大示意图；
图3通过本发明装置在金刚线切割多晶硅片表面制绒后表面形貌的高倍SEM图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述，但不应以此限制本发明的保护范围。
实施例1
首先将经过SC1和SC2清洗步骤清洗后的硅片置于样品支撑花篮7上，调节硅片支撑花篮的伸缩机构使硅片距腔室隔离盖20mm；通过温度控制装置1和加热装置3将保温腔室10的温度升至30℃并稳定2分钟；打开外部加热装置4，控制其温度升至85℃对腐蚀液蒸汽腔室中的氢氟酸(HF)和硝酸(HNO3)混合溶液进行加热以产生稳定蒸汽1分钟；打开腔室隔离盖6，利用蒸汽的气压差使得蒸汽稳定地流入保温腔室对硅衬底进行选择性腐蚀20分钟；多余的酸蒸汽和腐蚀副产物通过导气管10进入到废蒸汽收集装置8，与其中的氢氧化钠溶液中和。
实施例2
首先将经过标准清洗液SC1和SC2清洗步骤清洗后的硅片置于样品支撑花篮7上，调节硅片支撑花篮的伸缩机构使硅片距腔室隔离盖20mm；通过温度控制装置1和加热装置3将保温腔室10的温度升至40℃并稳定2分钟；打开外部加热装置4，控制其温度升至85℃对腐蚀液蒸汽腔室中的氢氟酸(HF)和硝酸(HNO3)混合溶液进行加热以产生稳定蒸汽1分钟；打开腔室隔离盖6，利用蒸汽的气压差使得蒸汽稳定地流入保温腔室对硅衬底进行选择性腐蚀15分钟；多余的酸蒸汽和腐蚀副产物通过导气管10进入到废蒸汽收集装置8，与其中的氢氧化钠溶液中和。
实施例3
首先将经过标准清洗液SC1和SC2清洗步骤清洗后的硅片置于样品支撑花篮7上，调节硅片支撑花篮的伸缩机构使硅片距腔室隔离盖10mm；通过温度控制装置1和加热装置3将保温腔室10的温度升至70℃并稳定2分钟；打开外部加热装置4，控制其温度升至70℃对腐蚀液蒸汽腔室中的氢氟酸(HF)和硝酸(HNO3)混合溶液进行加热以产生稳定蒸汽1分钟；打开腔室隔离盖6，利用蒸汽的气压差使得蒸汽稳定地流入保温腔室对硅衬底进行选择性腐蚀15分钟；多余的酸蒸汽和腐蚀副产物通过导气管10进入到废蒸汽收集装置8，与其中的氢氧化钠溶液中和。
实施例4
首先将经过标准清洗液SC1和SC2清洗步骤清洗后的硅片置于样品支撑花篮7上，调节硅片支撑花篮的伸缩机构使硅片距腔室隔离盖10mm；通过温度控制装置1和加热装置3将保温腔室10的温度升至85℃并稳定1分钟；打开外部加热装置4，控制其温度升至98℃对腐蚀液蒸汽腔室中的氢氟酸(HF)和硝酸(HNO3)混合溶液进行加热以产生稳定蒸汽1分钟；打开腔室隔离盖6，利用蒸汽的气压差使得蒸汽稳定地流入保温腔室对硅衬底进行选择性腐蚀5分钟；多余的酸蒸汽和腐蚀副产物通过导气管10进入到废蒸汽收集装置8，与其中的氢氧化钠溶液中和。
实施例5
首先将经过标准清洗液SC1和SC2清洗步骤清洗后的硅片置于样品支撑花篮7上，调节硅片支撑花篮的伸缩机构使硅片距腔室隔离盖30mm；通过温度控制装置1和加热装置3将保温腔室10的温度升至70℃并稳定1分钟；打开外部加热装置4，控制其温度升至90℃对腐蚀液蒸汽腔室中的氢氟酸(HF)和硝酸(HNO3)混合溶液进行加热以产生稳定蒸汽1分钟；打开腔室隔离盖6，利用蒸汽的气压差使得蒸汽稳定地流入保温腔室对硅衬底进行选择性腐蚀10分钟；多余的酸蒸汽和腐蚀副产物通过导气管10进入到废蒸汽收集装置8，与其中的氢氧化钠溶液中和。
实施例6
首先将经过标准清洗液SC1和SC2清洗步骤清洗后的硅片置于样品支撑花篮7上，调节硅片支撑花篮的伸缩机构使硅片距腔室隔离盖30mm；通过温度控制装置1和加热装置3将保温腔室10的温度升至40℃并稳定2分钟；打开外部加热装置4，控制其温度升至80℃对腐蚀液蒸汽腔室中的氢氟酸(HF)和硝酸(HNO3)混合溶液进行加热以产生稳定蒸汽1分钟；打开腔室隔离盖6，利用蒸汽的气压差使得蒸汽稳定地流入保温腔室对硅衬底进行选择性腐蚀10分钟；多余的酸蒸汽和腐蚀副产物通过导气管10进入到废蒸汽收集装置8，与其中的氢氧化钠溶液中和。
Claims (6)
1.一种酸蒸汽腐蚀金刚线切割多晶硅的制绒装置，其特征在于：它包括温度控制装置，热电偶，保温腔室的加热装置，外部加热装置，腐蚀液蒸汽腔室，腔室隔离盖，可调节高度的硅片支撑花篮，废蒸汽收集装置，导气管和保温腔室。
2.根据权利要求1所述的一种酸蒸汽腐蚀金刚线切割多晶硅的制绒装置，其特征在于：温度控制装置与热电偶和加热装置连接，热电偶用于实时监控保温腔室的温度，外部加热装置位于腐蚀液蒸汽腔室的下面，支撑花篮位于腔室隔离盖的上方，废蒸汽收集装置通过导气管与保温腔室连接。
3.根据权利要求1所述的一种酸蒸汽腐蚀金刚线切割多晶硅的制绒装置，其特征在于：热电偶，腐蚀液蒸汽腔室内壁，腔室隔离盖，硅片支撑花篮，废蒸汽收集装置，导气管和保温腔室均由耐氢氟酸和硝酸以及强碱腐蚀的聚四氟乙烯材料制成。
4.根据权利要求1所述的一种酸蒸汽腐蚀金刚线切割多晶硅的制绒装置，其特征在于：通过外部水浴或者油浴控制腐蚀液体温度，可控范围是30℃至90℃。
5.根据权利要求1所述的一种酸蒸汽腐蚀金刚线切割多晶硅的制绒装置，其特征在于：保温腔室的温度可在70℃至100℃之间调节。
6.根据权利要求1所述的一种酸蒸汽腐蚀金刚线切割多晶硅的制绒装置，其特征在于：硅片支撑花篮的高度可在5mm至30mm之间调节，实现硅片与酸蒸汽出口之间距离的调整，进而控制腐蚀效果。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910148247.0A CN109680340A (zh) | 2019-02-27 | 2019-02-27 | 一种金刚线切割多晶硅片的制绒装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910148247.0A CN109680340A (zh) | 2019-02-27 | 2019-02-27 | 一种金刚线切割多晶硅片的制绒装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109680340A true CN109680340A (zh) | 2019-04-26 |
Family
ID=66197120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910148247.0A Pending CN109680340A (zh) | 2019-02-27 | 2019-02-27 | 一种金刚线切割多晶硅片的制绒装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109680340A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110067028A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-07-30 | 大连理工大学 | 一种用于金刚线切割多晶硅片酸制绒的添加剂及应用 |
| CN110186994A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-08-30 | 西安奕斯伟硅片技术有限公司 | 一种硅片中重金属的处理分析方法及处理装置 |
| CN111599892A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-08-28 | 江苏东鋆光伏科技有限公司 | 一种通过金刚线切割硅片制备电池片的加工工艺 |
| CN113550012A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-10-26 | 浙江大学杭州国际科创中心 | 一种用于碱蒸汽腐蚀碳化硅晶片的装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101023143B1 (ko) * | 2004-02-25 | 2011-03-18 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양전지용 실리콘 기판 텍스처링장치 |
| CN102299205A (zh) * | 2011-08-29 | 2011-12-28 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种晶体硅太阳能电池的表面制绒方法 |
| CN104051578A (zh) * | 2014-07-02 | 2014-09-17 | 周浪 | 一种太阳电池用多晶硅片的气相刻蚀制绒方法 |
| CN104701407A (zh) * | 2013-12-05 | 2015-06-10 | 骆志炯 | 太阳能电池和长城型太阳能电池基板的表面制绒处理方法 |
| CN105405930A (zh) * | 2015-12-21 | 2016-03-16 | 南昌大学 | 一种太阳电池用多晶硅片的微液滴刻蚀制绒方法 |
| CN106299031A (zh) * | 2016-09-21 | 2017-01-04 | 南昌大学 | 一种太阳电池用带硅片的微液滴刻蚀制绒方法 |
-
2019
- 2019-02-27 CN CN201910148247.0A patent/CN109680340A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101023143B1 (ko) * | 2004-02-25 | 2011-03-18 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양전지용 실리콘 기판 텍스처링장치 |
| CN102299205A (zh) * | 2011-08-29 | 2011-12-28 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种晶体硅太阳能电池的表面制绒方法 |
| CN104701407A (zh) * | 2013-12-05 | 2015-06-10 | 骆志炯 | 太阳能电池和长城型太阳能电池基板的表面制绒处理方法 |
| CN104051578A (zh) * | 2014-07-02 | 2014-09-17 | 周浪 | 一种太阳电池用多晶硅片的气相刻蚀制绒方法 |
| CN105405930A (zh) * | 2015-12-21 | 2016-03-16 | 南昌大学 | 一种太阳电池用多晶硅片的微液滴刻蚀制绒方法 |
| CN106299031A (zh) * | 2016-09-21 | 2017-01-04 | 南昌大学 | 一种太阳电池用带硅片的微液滴刻蚀制绒方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 肖志刚: "多晶硅片酸蒸气刻蚀制绒技术研究", 《中国博士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑 （月刊）》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110067028A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-07-30 | 大连理工大学 | 一种用于金刚线切割多晶硅片酸制绒的添加剂及应用 |
| CN110186994A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-08-30 | 西安奕斯伟硅片技术有限公司 | 一种硅片中重金属的处理分析方法及处理装置 |
| CN111599892A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-08-28 | 江苏东鋆光伏科技有限公司 | 一种通过金刚线切割硅片制备电池片的加工工艺 |
| CN113550012A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-10-26 | 浙江大学杭州国际科创中心 | 一种用于碱蒸汽腐蚀碳化硅晶片的装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109680340A (zh) | 一种金刚线切割多晶硅片的制绒装置 | |
| KR101613541B1 (ko) | 단결정 실리콘 웨이퍼 텍스처링 첨가제 및 그 사용 방법 | |
| CN102181935B (zh) | 一种制作单晶硅绒面的方法及腐蚀液 | |
| CN102308363A (zh) | 用于硅单晶衬底的损伤蚀刻和纹理化的方法 | |
| CN101654810B (zh) | 在硅片上制备抗反射层的方法 | |
| WO2014180310A1 (zh) | 一种基于层转移的晶硅薄膜的制备方法 | |
| CN102270702A (zh) | 一种制绒白斑单晶硅片的返工工艺 | |
| CN101582467A (zh) | 一种晶体硅太阳能电池刻槽埋栅的方法 | |
| CN102709163B (zh) | 一种基于激光干涉诱导反应的晶体硅制绒工艺 | |
| CN102637768A (zh) | 一种发射极卷包晶体硅太阳能电池的制备方法 | |
| TW201412946A (zh) | 一種半導體晶片之蝕刻組成物及蝕刻方法 | |
| CN102185032B (zh) | 一种单晶硅太阳能电池绒面的制备方法 | |
| CN103643289B (zh) | 基于化学刻蚀的单晶硅表面结构及其制备及应用 | |
| CN111599892B (zh) | 一种通过金刚线切割硅片制备电池片的加工工艺 | |
| CN106057972A (zh) | 晶体硅太阳能电池绒面结构的制备方法 | |
| CN102522459A (zh) | 一种晶硅太阳能电池的刻槽埋栅方法 | |
| CN105568364A (zh) | 提高铸造单晶硅铸锭成品率和/或转换效率的方法 | |
| CN108269884B (zh) | 一种金刚线切割多晶硅太阳电池绒面的制备方法 | |
| CN102324447B (zh) | 一种制备多晶硅太阳电池绒面的方法及其装置 | |
| CN102496651B (zh) | 一种金刚石线切割高效低成本太阳电池的生产方法 | |
| CN104409529B (zh) | 一种微结构绒面多晶硅太阳能电池制作工艺 | |
| CN106299031A (zh) | 一种太阳电池用带硅片的微液滴刻蚀制绒方法 | |
| Yoo et al. | Solar cell fabrication using two-step textured quasi-single crystalline silicon by alkaline and RIE texturing processes | |
| CN103151425B (zh) | 多晶硅碱性制绒方法 | |
| CN105206688A (zh) | 一种多晶硅太阳能电池混合制绒的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190426 |