CN114023638A - 一种去除硅片磷扩散后反行层的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种去除硅片磷扩散后反行层的方法，属于硅片生产技术领域。本发明中采用碱液腐蚀替代原有的喷砂技术去除硅片表面的磷扩散反行层，碱液腐蚀可以有效减少去除过程中对硅片表面造成的机械损伤，避免缺角、破裂及暗伤现象的出现，并且在之后的硼扩步骤中增加扩散时间，以提高硼扩结深，提高产品品质。
Description
技术领域
本发明属于硅片生产领域，具体涉及一种去除硅片磷扩散后反行层的方法。
背景技术
目前低VF的标准玻璃包覆制程(STD GPP LOW VF)在去除磷扩反行层时，会使用真空喷砂机进行喷砂去除，喷砂操作会对硅片造成物理损伤，且硅片本身的应力无法释放。同时低VF产品使用的磷纸浓度高，磷扩后反行的深度深，需要的喷砂次数较多，很容易对晶片造成过大的机械损伤，产品破片率高，同时也会影响产品的电性良率和品质。
因此需要一种新的去除硅片磷扩散反行层的方法，以避免喷砂工艺对硅片造成的损害。
发明内容
发明目的：针对现有去除硅片磷扩散反行层工艺的不足，提出一种去除硅片磷扩散后反行层的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种去除硅片磷扩散后反行层的方法，包括以下步骤：
喷砂：将磷扩后的硅片分片后送入真空吹砂室进行喷砂，去除硅片上部分磷扩面；
碱液腐蚀：配制氢氧化钾(KOH)溶液并加热，将喷砂后的硅片放置于氢氧化钾(KOH)溶液中并上下提动，腐蚀完成后取出硅片放入快排冲洗槽进行冲洗并干燥；
涂硼：使用涂硼机将硼液均匀涂抹于清洗干燥后的硅片上，将硅片置于加热板烤干后两两相对叠放于石英槽舟内；
扩硼：将载有硅片的石英槽舟放入扩散炉中加热，之后进行常温冷却，处理完成的硅片即可进行后续生产操作。
优选的是，所述喷砂步骤中，喷砂取出的磷扩散层厚度为3-5μm。
优选的是，所述碱液腐蚀步骤中，氢氧化钾(KOH)溶液中的氢氧化钾(KOH)质量(g)与水体积(ml)的比值为：氢氧化钾(g)：水(ml)＝1:8-11。
优选的是，所述碱液腐蚀步骤中，氢氧化钾(KOH)溶液温度为75℃-85℃。优选的是，所述碱液腐蚀步骤中，使用RAC清洗机夹持硅片在氢氧化钾(KOH)溶液中上下提动，提动速度为20-50rpm。
优选的是，其特征在于：所述碱液腐蚀步骤中，腐蚀完成后的硅片放入快排清洗槽进行清洗。
优选的是，所述硼扩步骤中，扩散温度为1200℃-1300℃。
优选的是，所述硼扩步骤中，扩散时间为2000-2200min。
本发明的有益效果是：使用碱液腐蚀方法去除磷扩散反行层，降低了磷扩后硅片出现缺角、破裂及暗伤的可能。与原有的喷砂去除工艺相比对硅片的机械损伤小，同时在腐蚀过程中可以充分释放硅片自身的应力，大大减少了硅片出现破片的概率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
喷砂：LOW VF硅片磷扩反行层厚度约为22-23μm，将磷扩后的硅片放入真空喷砂机，喷砂去除5μm，
碱液腐蚀：配置氢氧化钾(KOH)溶液，氢氧化钾(KOH)溶液中的氢氧化钾(KOH)质量(g)与水体积(ml)的比值为：氢氧化钾(g)：水(ml)＝1:9；将氢氧化钾(KOH)溶液加热至80℃，之后使用RAC清洗机夹持硅片在氢氧化钾(KOH)溶液中上下提动，设备转速为20rpm，腐蚀时间12min，腐蚀后取出硅片放入快排清洗槽进行QDR溢流，QDR溢流(8～12)S，快排(3～7)S，循环1次。
涂硼：使用涂硼机将硼液均匀涂抹于清洗干燥后的硅片上，将硅片置于加热板烤干后两两相对叠放于石英槽舟内；
扩硼：将载有硅片的石英槽舟放入扩散炉中加热，扩散温度为1200℃，扩散时间为2000min，使WN控制在65±10μm，保持LOW VF的VF差异控制在10mv以内，腐蚀深度调整到130-135μm。之后进行常温冷却，处理完成的硅片即可进行后续生产操作。
实施例2
喷砂：LOW VF硅片磷扩反行层厚度约为22-23μm，将磷扩后的硅片放入真空喷砂机，喷砂去除5μm，
碱液腐蚀：配置氢氧化钾(KOH)溶液，氢氧化钾(KOH)溶液中的氢氧化钾(KOH)质量(g)与水体积(ml)的比值为：氢氧化钾(g)：水(ml)＝1:8；将氢氧化钾(KOH)溶液加热至80℃，之后使用RAC清洗机夹持硅片在氢氧化钾(KOH)溶液中上下提动，设备转速为25rpm，腐蚀时间12min，腐蚀后取出硅片放入快排清洗槽进行QDR溢流，QDR溢流(8～12)S，快排(3～7)S，循环1次。
涂硼：使用涂硼机将硼液均匀涂抹于清洗干燥后的硅片上，将硅片置于加热板烤干后两两相对叠放于石英槽舟内；
扩硼：将载有硅片的石英槽舟放入扩散炉中加热，扩散温度为1260℃，扩散时间为2100min，使WN控制在65±10μm，保持LOW VF的VF差异控制在10mv以内，腐蚀深度调整到130-135μm。之后进行常温冷却，处理完成的硅片即可进行后续生产操作。
实施例3
喷砂：LOW VF硅片磷扩反行层厚度约为22-23μm，将磷扩后的硅片放入真空喷砂机，喷砂去除5μm，
碱液腐蚀：配置氢氧化钾(KOH)溶液，氢氧化钾(KOH)溶液中的氢氧化钾(KOH)质量(g)与水体积(ml)的比值为：氢氧化钾(g)：水(ml)＝1:10；将氢氧化钾(KOH)溶液加热至80℃，之后使用RAC清洗机夹持硅片在氢氧化钾(KOH)溶液中上下提动，设备转速为30rpm，腐蚀时间12min，腐蚀后取出硅片放入快排清洗槽进行QDR溢流，QDR溢流(8～12)S，快排(3～7)S，循环1次。
涂硼：使用涂硼机将硼液均匀涂抹于清洗干燥后的硅片上，将硅片置于加热板烤干后两两相对叠放于石英槽舟内；
扩硼：将载有硅片的石英槽舟放入扩散炉中加热，扩散温度为1300℃，扩散时间为21800min，使WN控制在65±10μm，保持LOW VF的VF差异控制在10mv以内，腐蚀深度调整到130-135μm。之后进行常温冷却，处理完成的硅片即可进行后续生产操作。
对比例1
将磷扩后的硅片放置在真空喷砂机中，通过调节喷砂的气压对去除量进行调节，喷砂去除磷扩散反行层27μm，喷砂次数为6次。
对各实施例及对比例中处理后的硅片样品进行性能测试，最终结果如表1表1硅片性能测试表
从表1数据中可以看出，针对扩散参数，电性参数及封装参数中的多种不同性能进行检测后，采用本发明中方法进行磷扩反行层去除的硅片性能均达到了指定标准范围内，并且其电性良率及机械良率均高于使用喷砂方式进行反行层去除的对比例中的产品，可见本发明中的磷扩反行层去除方法可以有效减少反行层去除过程中对硅片造成的机械损伤，提高硅片品质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的仍和修改，等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种去除硅片磷扩散后反行层的方法，其特征在于：包括以下步骤：
喷砂：将磷扩后的硅片分片后送入真空吹砂室进行喷砂，去除硅片上部分磷扩面；
碱液腐蚀：配制氢氧化钾(KOH)溶液并加热，将喷砂后的硅片放置于氢氧化钾(KOH)溶液中并上下提动，腐蚀完成后取出硅片放入快排冲洗槽进行冲洗并干燥；
涂硼：使用涂硼机将硼液均匀涂抹于清洗干燥后的硅片上，将硅片置于加热板烤干后两两相对叠放于石英槽舟内；
扩硼：将载有硅片的石英槽舟放入扩散炉中加热，之后进行常温冷却，处理完成的硅片即可进行后续生产操作。
2.根据权利要求1所述一种去除硅片磷扩散后反行层的方法，其特征在于：所述喷砂步骤中，喷砂取出的磷扩散层厚度为3-5μm。
3.根据权利要求1所述一种去除硅片磷扩散后反行层的方法，其特征在于：所述碱液腐蚀步骤中，氢氧化钾溶液中的氢氧化钾(KOH)质量(g)与水体积(ml)的比值为：氢氧化钾(g)：水(ml)＝1:8-11。
4.根据权利要求3所述一种去除硅片磷扩散后反行层的方法，其特征在于：所述碱液腐蚀步骤中，氢氧化钾(KOH)溶液温度为75℃-85℃。
5.根据权利要求4所述一种去除硅片磷扩散后反行层的方法，其特征在于：所述碱液腐蚀步骤中，使用RAC清洗机夹持硅片在氢氧化钾(KOH)溶液中上下提动，提动速度为20-50rpm。
6.根据权利要求1所述一种去除硅片磷扩散后反行层的方法的使用方法，其特征在于：所述碱液腐蚀步骤中，腐蚀完成后的硅片放入快排清洗槽进行清洗。
7.根据权利要求1所述一种去除硅片磷扩散后反行层的方法，其特征在于：所述硼扩步骤中，扩散温度为1200℃-1300℃。
8.根据权利要求7所述一种去除硅片磷扩散后反行层的方法，其特征在于：所述硼扩步骤中，扩散时间为2000-2200min。
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