太阳能硅片切割技术
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硅片切割工艺流程
硅片切割工艺流程是指对硅片进行切割成一定尺寸的薄片的制备工艺。
硅片是半导体材料,用于制造集成电路和太阳能电池等器件。
下面是一个典型的硅片切割工艺流程。
第一步是准备硅片。
硅片一般是由硅单晶生长而成,切割前需要进行净化和清洗。
通常会先用酸溶液浸泡去除表面的有机杂质和金属离子,然后用去离子水清洗。
第二步是切割定标。
切割定标是为了确定切割时候的定位。
在切割过程中,硅片会通过模板被切割成一定尺寸的薄片。
为了准确切割,需要在硅片上标记好切割位置。
第三步是切割。
切割一般采用钻孔或者划线的方式。
对于较小的硅片,通常会使用激光切割机来切割。
切割时需要通过设备控制硅片的运动,使得切割位置准确。
第四步是清洗和干燥。
切割后的硅片需要再次清洗,以去除切割过程中的剩余杂质。
清洗可以使用去离子水、酸溶液等。
清洗后需要将硅片放置在干燥的环境中,以使其完全干燥。
第五步是质量检验。
切割后的硅片需要进行质量检验,以确保其尺寸的准确度和表面的无明显缺陷。
质量检验可以使用显微镜观察硅片的表面情况,并使用测量设备来测量硅片的尺寸。
第六步是包装和存储。
切割好的硅片需要进行包装和标识,以保证其在存储和运输过程中的安全。
包装一般采用防静电包装,
避免静电对硅片的损害。
然后,硅片会被放置在恒温恒湿的条件下存储。
总之,硅片切割工艺流程是一项关键的制备工艺,对于硅片的质量和尺寸有着重要影响。
通过控制每一步的操作和参数,可以获得高质量的硅片薄片。
科技成果——太阳能硅片电磨削多线切割技术及装备技术开发单位南京航空航天大学技术简介太阳能硅片多线切割机是一种大型、复杂、精密的核心光伏制造装备,长期依赖进口。
目前,国外已能采用多线切割的方法生产出面积较大而又较薄的硅片(300mm×300mm),但由于仍属于非刚性切割,在切割过程中切割线必然产生变形从而不断产生瞬间的冲击作用,要使目前的大尺寸硅片厚度和切割损耗进一步降低,实现低成本高效切割,技术难度相当大。
因此针对现阶段国内外晶硅太阳能电池的制造技术瓶颈,寻求解决降低成本和提高光电转换效率的有效方法和途径,2009年,技术开发单位基于硅片磨削/电解多线切割原理,发明一种低宏观切削力、少机械损伤的太阳能硅片电磨削多线切割新方法。
从太阳能级晶硅表面能带结构、载流子扩散方式及磨料滚动切割特性入手,掌握了硅片的机械磨削复合微区电化学钝化(或腐蚀)材料去除和绒面形成机制,建立了全新的太阳能硅片高效低成本加工体系。
采用较低电导率的水性切削液,外加低压连续(或脉冲)直流电源,基于机械磨削和电解复合加工原理,降低宏观切削力,实现大尺寸超薄硅片的磨削/电解复合多线切割,从而满足光伏产业的生产工艺需求。
目前采用该技术较传统游离磨料多线切割效率提高一倍以上,与固结磨料多线切割效率相当,且表面完整性优于单独采用游离(或固结)磨料的传统多线切割方法;采用常规制作工艺,研制成功的太阳能多晶硅电池片平均光电转换效率达到17.5%。
为应用与推广上述技术,已在现有主流游离磨料多线切割设备上进行工艺验证和参数优化,并与国内外耗材厂家合作,开展相关的耗材如切割线、磨料使用等关键工艺技术的研发,为高效低成本太阳能硅片的规模化生产奠定坚实的基础。
该项目实施后,与现有多线切割技术相比,切割线、磨料及切削液等耗材成本将降低20%以上;此外,将为国产新型多线切割设备的研制及国内现有近8000台进口多线切割设备的升级换代提供借鉴经验。
光伏硅片切割流程《光伏硅片切割流程:一场神奇的“硅片变身记”》嘿,小伙伴们!今天我要给你们讲一讲超级有趣的光伏硅片切割流程。
你们知道吗?那些在太阳能板里起着超级重要作用的硅片,可不是随随便便就长成我们看到的样子的。
我先来说说硅料吧。
硅料就像是一块超级大的蛋糕,不过这个蛋糕可不能直接吃哦,它是制造硅片的原料。
这硅料有单晶硅和多晶硅之分。
单晶硅就像是一群特别听话、排得整整齐齐的小士兵,它们的原子排列很规则;多晶硅呢,就像是一群有点调皮的小娃娃,原子排列没有那么整齐。
接下来就是切割前的准备啦。
我们得把硅料固定好,这就好比是把我们要雕刻的东西稳稳地放在桌子上一样。
这个固定的工具可厉害了,要保证硅料在切割的时候不会乱跑。
这时候呀,工人们就像是小心翼翼照顾小宝宝的爸爸妈妈,一点点调整着硅料的位置,嘴里可能还嘟囔着:“可不能歪了呀,宝贝。
”然后,真正的切割就要开始喽。
切割硅片的线锯就像是一把超级精细的梳子。
不过这把梳子不是用来梳头发的,而是用来把硅料切成一片片薄薄的硅片。
这线锯的线特别细,细得就像我们的头发丝儿似的。
这些线在高速运转,就像一群小旋风在硅料上飞舞。
你可能会问:“这么细的线能把硅料切开吗?”哈哈,这你就不懂了吧。
这线锯上还带着切割液呢,切割液就像是线锯的小助手,它能让切割变得更容易,还能把切割时产生的那些小碎末给带走,就像小清洁工一样。
在切割的时候呀,机器发出嗡嗡嗡的声音,就像是一群小蜜蜂在辛勤工作。
工人叔叔们就站在旁边,眼睛紧紧地盯着机器,就像老鹰盯着猎物一样。
他们可不敢有丝毫的松懈,要是出了点小问题,那可不得了。
比如说,如果线锯断了,那就像是做饭的时候锅铲突然断了一样糟糕。
这时候,他们就得赶紧停下来,重新调整。
我想呀,他们心里肯定在想:“哎呀,可别出岔子呀。
”切割完一片后,一片又一片,就像魔术师从帽子里不断地变出小兔子一样神奇。
这些硅片的厚度那是相当薄,薄得就像我们的纸张一样。
你能想象这么薄的硅片是从那么大块的硅料上切下来的吗?这就像是把一座大山削成一片片小树叶一样厉害。
硅片是半导体和光伏领域的主要生产材料。
硅片多线切割技术是目前世界上比较先进的硅片加工技术,它不同于传统的刀锯片、砂轮片等切割方式,也不同于先进的激光切割和内圆切割,它的原理是通过一根高速运动的钢线带动附着在钢丝上的切割刃料对硅棒进行摩擦,从而达到切割效果。
在整个过程中,钢线通过十几个导线轮的引导,在主线辊上形成一张线网,而待加工工件通过工作台的下降实现工件的进给。
硅片多线切割技术与其他技术相比有:效率高,产能高,精度高等优点。
是目前采用最广泛的硅片切割技术。
多线切割技术是硅加工行业、太阳能光伏行业内的标志性革新,它替代了原有的内圆切割设备,所切晶片与内圆切片工艺相比具有弯曲度(BOW)、翘曲度(WARP)小,平行度(TAPER)好,总厚度公差(TTA)离散性小,刃口切割损耗小,表面损伤层浅,晶片表面粗糙度小等等诸多优点。
太阳能硅片的线切割机理就是机器导轮在高速运转中带动钢线,从而由钢线将聚乙二醇和碳化硅微粉混合的砂浆送到切割区,在钢线的高速运转中与压在线网上的工件连续发生摩擦完成切割的过程。
在整个切割过程中,对硅片的质量以及成品率起主要作用的是切割液的粘度、碳化硅微粉的粒型及粒度、砂浆的粘度、砂浆的流量、钢线的速度、钢线的张力以及工件的进给速度等。
一、切割液(PEG)的粘度由于在整个切割过程中,碳化硅微粉是悬浮在切割液上而通过钢线进行切割的,所以切割液主要起悬浮和冷却的作用。
1、切割液的粘度是碳化硅微粉悬浮的重要保证。
由于不同的机器开发设计的系统思维不同,因而对砂浆的粘度也不同,即要求切割液的粘度也有不同。
例如瑞士线切割机要求切割液的粘度不低于55,而NTC要求22-25,安永则低至18。
只有符合机器要求的切割标准的粘度,才能在切割的过程中保证碳化硅微粉的均匀悬浮分布以及砂浆稳定地通过砂浆管道随钢线进入切割区。
2、由于带着砂浆的钢线在切割硅料的过程中,会因为摩擦发生高温,所以切割液的粘度又对冷却起着重要作用。
硅片切割工艺及设备
硅片切割是太阳能电池制造过程中的一个关键步骤,它将硅锭切割成薄片,用于制造太阳能电池。
以下是硅片切割的工艺及设备的一些基本信息:
1. 工艺流程:
- 硅锭准备:首先,将硅锭固定在切割设备上,并确保硅锭表面干净平整。
- 切割:使用金刚石线或砂轮进行切割。
金刚石线通过高速运动将硅锭切割成硅片,砂轮则通过旋转和进给来切割硅锭。
- 去毛刺:切割后,硅片的边缘可能会有毛刺,需要使用化学或机械方法去除。
- 清洗:对硅片进行清洗,以去除表面的污垢和杂质。
- 检测:对硅片进行外观和尺寸检测,确保符合质量标准。
2. 设备:
- 切片机:用于将硅锭切割成硅片的设备。
切片机通常使用金刚石线或砂轮作为切割工具。
- 线锯:一种使用金刚石线进行切割的设备。
它通过高速运动的金刚石线将硅锭切割成硅片。
- 砂轮切割机:使用砂轮进行切割的设备。
它通过旋转的砂轮和进给系统将硅锭切割成硅片。
- 清洗设备:用于清洗硅片的设备,通常使用化学清洗或超声波清洗技术。
- 检测设备:用于检测硅片的外观和尺寸的设备,如显微镜、卡尺等。
硅片切割的工艺和设备不断在发展和改进,以提高切割效率、降低成本和提高硅片质量。
随着技术的进步,新的工艺和设备可能会不断涌现。
硅片(多晶硅)切割工艺及流程硅片切割是硅片制备和加工过程中非常重要的一环。
多晶硅是制造太阳能电池、集成电路和液晶显示器等高科技产品的主要材料之一,因其具有优异的光电性能和导电性能而广泛应用。
在多晶硅制备过程中,硅棒经过切割工艺分割成薄片,以满足不同尺寸和用途的需求。
切割工艺硅片切割工艺通常分为以下几个步骤:划线、局部破裂、切断和研磨。
划线划线是硅片切割的第一步,也是一个非常重要的步骤。
在这一步骤中,切割者需要根据所需的硅片尺寸和形状,在硅片表面划出一条细线,作为切割的指导线。
通常使用一种称为划线刀的工具来完成这个步骤,划线刀具有极高的硬度,不会对硅片表面造成损伤。
局部破裂局部破裂是硅片切割的关键步骤之一。
在这一步骤中,切割者需要在划线处施加适当的力量,使硅片发生局部破裂。
通常采用的方法是在硅片表面施加脉冲激光或机械震动,使硅片局部发生应力集中,从而导致硅片在划线处断裂。
为了确保切割的精度和质量,切割者需要根据硅片的特性和要求来调整切割参数。
切断切断是硅片切割的下一个步骤,即将硅片切割成所需的尺寸和形状。
在这一步骤中,切割者使用一种称为切割刀的工具,在局部破裂处施加适当的力量,将硅片切割成两部分。
切割刀通常由硬质材料制成,能够在切割过程中保持稳定的切割质量和高度的精度。
研磨研磨是硅片切割的最后一步,也是一个非常重要的步骤。
在这一步骤中,切割者使用研磨机或抛光机将切割得到的硅片进行研磨,以去除切割过程中可能产生的划痕和凸起物,并获得平滑的表面。
研磨过程需要控制研磨厚度和研磨速度,以确保最终得到的硅片满足要求的表面粗糙度和质量。
切割流程硅片切割的流程可以概括为以下几个步骤:准备工作、划线、局部破裂、切断、研磨和检验。
1.准备工作:在进行硅片切割之前,需要对设备和工具进行准备,包括划线刀、切割刀、研磨机等。
同时,需要对切割区域进行清洁处理,以避免切割过程中的污染和损伤。
2.划线:根据所需的硅片尺寸和形状,在硅片表面使用划线刀划出一条细线,作为切割的指导线。
硅晶片切割、穿孔、磨光、废液处理太阳能硅晶片切割丝拉丝机太阳能光伏产业的新型设备,主要用于精密拉制各类微径高碳钢丝,是目前硅晶片切割丝最专业的生产设备。
硅片切片较多采用内圆切割和自由磨粒的多丝切割(固定磨粒线锯实质上是一种用线性刀具替代环型刀具的内圆切割)。
内圆切割是传统的加工方法,材料的利用率仅为40%~50%左右;同时,由于结构限制,内圆切割无法加工200mm以上的大中直径硅片。
多丝切割技术是近年来崛起的一项新型硅片切割技术,它通过金属丝带动碳化硅研磨料进行研磨加工来切割硅片。
和传统的内圆切割相比,多丝切割具有切割效率高、材料损耗小、成本降低(日进NWS6X2型6”多丝切割加工07年较内圆切割每片省15元)、硅片表面质量高、可切割大尺寸材料、方便后续加工等特点。
对于切片工艺技术的原则要求是:①切割精度高、表面平行度高、翘曲度和厚度公差小。
②断面完整性好,消除拉丝、刀痕和微裂纹。
③提高成品率,缩小(钢丝)切缝,降低原材料损耗。
④提高切割速度,实现自动化切割。
硅晶片穿孔可以用我们书上学的电子束、激光打孔,但是最先进的是直通硅晶穿孔,它已经成为2010年十大新兴技术之一。
先进硅芯片表面最上方的互连堆叠(interconnect stack)很深,而且会随最低几何限度有显著的差异。
一直认为这可能会导致芯片前段(front-end)制造分成不同表面和互连(紧随更高的互连堆叠),甚至可能在不同的芯片制造商存在。
直通硅晶穿孔技术(through-silicon-vi)能完全穿透硅晶片或裸晶,是制造3D包装的关键。
制造半导体前,必须将硅转换为晶圆片。
这要从硅锭的生长开始。
单晶硅是原子以三维空间模式周期形成的固体,这种模式贯穿整个材料。
多晶硅是很多具有不同晶向的小单晶体单独形成的,不能用来做半导体电路。
多晶硅必须融化成单晶体,才能加工成半导体应用中使用的晶圆片。
生成一个硅锭要花一周到一个月的时间,这取决于很多因素,包括大小、质量和终端用户要求。
太阳电池硅片切割技术
硅片切割是太阳能光伏电池制造工艺中的关键部分。
该工艺用于处理单晶硅或者多晶硅的固体硅锭。
线锯首先把硅锭切成方块,然后切成很薄的硅片。
(图1)这些硅片就是制造光伏电池的基板。
图1.硅片切割的3个步骤:切料, 切方和切片硅片是晶体硅光伏电池技术中最昂贵的部分,所以降低这部分的制造成本对于提高太阳能对传统能源的竞争力至关重要。
本文将对硅片切片工艺、制造业的挑战和新一代线锯技术如何降低切片成本做一个概述。
线锯的发展史第一台实用的光伏切片机台诞生于1980年代,它源于charles Hauser 博士前沿性的研究和工作。
charles Hauser 博士是瑞士HCT切片系统的创办人,也就是现在的应用材料公司PWS精确硅片处理系统事业部的前身。
这些机台使用切割线配以研磨浆来完成切割动作。
今天,主流的用于硅锭和硅片切割的机台的基本结构仍然源于charles Hauser 博士最初的机台,不过在处理载荷和切割速度上已经有了显著的提高。
切割工艺现代线锯的核心是在研磨浆配合下用于完成切割动作的超细高强度切割线。
最多可达1000条切割线相互平行的缠绕在导线轮上形成一个水平的切割线“网“。
马达驱动导线轮使整个切割线网以每秒5到25米的速度移动。
切割线的速度、直线运动或来回运动都会在整个切割过程中根据硅锭的形状进行调整。
在切割线运动过程中,喷嘴会持续向切割线喷射含有悬浮碳化硅颗粒的研磨浆。
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硅片多线切割机罗拉槽计算硅片切割技术在光伏电池材料中具有重要的意义,切割技术长期成为光伏行业研究的热点。
硅片切割技术主要分为内圆切割和多线切割技术。
目前硅片切割技术多采用多线切割技术,相比以前的内圆切割,有切割效率高,成本低,材料损耗少的优点。
因此多线钢线硅片切割技术是未来切割技术的主流,目前硅片能够切出的最薄度在200um左右。
实际太阳能电池的最佳性能厚度是在60-100um.,之所以维持在200um左右是从太阳能电池的机械性考虑,硅片厚度减少不能适应一些电池工艺,如腐蚀,丝网印刷等,硅片厚度的减少带来了很大的电池制备技术难点。
硅片多线切割机罗拉槽计算方法分析:
公式:D=T+F+dw+DS
槽距=硅片厚度+游移量+钢线直径+金刚砂直径
理论切片数量=单晶有效长度/槽距。
优化太阳能硅片切割成本当太阳能硅片切割行业的利润逐渐趣于稳定,行业内的竞争逐步升温的2009 年到来时,对太阳能硅片切割企业,尤其是中小型切割企业来说,在提高硅片质量的同时进行成本优化已成为一种必然。
由于行业的竞争,使得产品在销售过程中已不可能像经济危机之前那样坐等采购上门来买,并且对硅片的质量提出来极高的要求,因此,尽管太阳能硅片是按张数来卖,但只为增加张数的生产时光已一去不复返了。
按常理来讲,要提高并且保持太阳能硅片的质量,就必须在生产环节层层把关,这样,带来的最直接的影响就是生产成本的上升.。
对于硅片切割这样的加工型经营模式来讲,在保证质量的前提下,最直接的降低成本的方式莫过于实现规模化生产,但这种成本优化的方式只属于资金以及经营理念超前的赛维LDK、昱辉等大型硅片切割企业。
因而,中小型硅片切割企业的成本优化方式,必须是结合生产工艺改进条件下的对切割液、碳化硅微粉、以及钢线等的优化使用。
沙浆的优化使用:在整个硅片切割过程中,最容易做到的首先是对沙浆的优化使用由于废沙浆的回收使用已经比较成熟,所以对大多数中小型硅片切割企业来说讲,在保证质量的前提下,降低沙浆的使用成本已经成为一种可能。
我们以四台NTC442D线切割机为例,以液砂配比比例1 : 0.95计算,一台机一个月的用量液6吨,砂5.7吨,按市场价液16000元/吨,砂30000元/吨计算,那么四台机一个月的使用成本是1068000 元。
如果用回收液和回收砂,为保证回收液和砂的质量,用塞矽做回收,回收比例可以达到液70%,砂50%。
液按8000元/吨,砂15000元/吨计算,为保险起见,我们在使用过程中回收液,砂都参50%,那么四台机一个月的使用成本为802000,这样一个月可节省成本266000 元,即一年节省成本3192000 元。
如果技术改进,砂的回收加工费用可降到10000元/吨,并且回收液和砂的使用比例还可以有大的提升。
可见,如果在工艺许可的范围内,对沙浆的使用进行优化,也可以为硅片切割企业节省大额的成本。
太阳能硅片切割液太阳能硅片的线切割机理就是机器导轮在高速运转中带动钢线,从而由钢线将聚乙二醇和碳化硅微粉混合的砂浆送到切割区,在钢线的高速运转中与压在线网上的工件连续发生摩擦完成切割的过程。
在整个切割过程中,对硅片的质量以及成品率起主要作用的是切割液的粘度、碳化硅微粉的粒型及粒度、砂浆的粘度、砂浆的流量、钢线的速度、钢线的张力以及工件的进给速度等。
一、切割液(PEG)的粘度由于在整个切割过程中,碳化硅微粉是悬浮在切割液上而通过钢线进行切割的,所以切割液主要起悬浮和冷却的作用。
1、切割液的粘度是碳化硅微粉悬浮的重要保证。
由于不同的机器开发设计的系统思维不同,因而对砂浆的粘度也不同,即要求切割液的粘度也有不同。
例如瑞士线切割机要求切割液的粘度不低于55,而NTC要求22-25,安永则低至18。
只有符合机器要求的切割标准的粘度,才能在切割的过程中保证碳化硅微粉的均匀悬浮分布以及砂浆稳定地通过砂浆管道随钢线进入切割区。
2、由于带着砂浆的钢线在切割硅料的过程中,会因为摩擦发生高温,所以切割液的粘度又对冷却起着重要作用。
如果粘度不达标,就会导致液的流动性差,不能将温度降下来而造成灼伤片或者出现断线,因此切割液的粘度又确保了整个过程的温度控制。
二、碳化硅微粉的粒型及粒度太阳能硅片的切割其实是钢线带着碳化硅微粉在切,所以微粉的粒型及粒度是硅片表片的光洁程度和切割能力的关键。
粒型规则,切出来的硅片表明就会光洁度很好;粒度分布均匀,就会提高硅片的切割能力。
三、砂浆的粘度线切割机对硅片切割能力的强弱,与砂浆的粘度有着不可分割的关系。
而砂浆的粘度又取决于硅片切割液的粘度、硅片切割液与碳化硅微粉的适配性、硅片切割液与碳化硅微粉的配比比例、砂浆密度等。
只有达到机器要求标准的砂浆粘度(如NTC机器要求250左右)才能在切割过程中,提高切割效率,提高成品率。
四、砂浆的流量钢线在高速运动中,要完成对硅料的切割,必须由砂浆泵将砂浆从储料箱中打到喷砂咀,再由喷砂咀喷到钢线上。
砂浆的流量是否均匀、流量能否达到切割的要求,都对切割能力和切割效率起着很关键的作用。
如果流量跟不上,就会出现切割能力严重下降,导致线痕片、断线、甚至是机器报警。
五、钢线的速度由于线切割机可以根据用户的要求进行单向走线和双向走线,因而两种情况下对线速的要求也不同。
单向走线时,钢线始终保持一个速度运行(MB和HCT 可以根据切割情况在不同时间作出手动调整),这样相对来说比较容易控制。
目前单向走线的操作越来越少,仅限于MB和HCT机器。
双向走线时,钢线速度开始由零点沿一个方向用2-3秒的时间加速到规定速度,运行一段时间后,再沿原方向慢慢降低到零点,在零点停顿0.2秒后再慢慢地反向加速到规定的速度,再沿反方向慢慢降低到零点的周期切割过程。
在双向切割的过程中,线切割机的切割能力在一定范围内随着钢线的速度提高而提高,但不能低于或超过砂浆的切割能力。
如果低于砂浆的切割能力,就会出现线痕片甚至断线;反之,如果超出砂浆的切割能力,就可能导致砂浆流量跟不上,从而出现厚薄片甚至线痕片等。
目前MB的平均线速可以达到13米/秒,NTC达10.5-11 米/秒。
六、钢线的张力钢线的张力是硅片切割工艺中相当核心的要素之一。
张力控制不好是产生线痕片、崩边、甚至短线的重要原因。
1、钢线的张力过小,将会导致钢线弯曲度增大,带砂能力下降,切割能力降低。
从而出现线痕片等。
2、钢线张力过大,悬浮在钢线上的碳化硅微粉就会难以进入锯缝,切割效率降低,出现线痕片等,并且断线的几率很大。
3、如果当切到胶条的时候,有时候会因为张力使用时间过长引起偏离零点的变化,出现崩边等情况。
MB、NTC等线切割机一般的张力控制在送线和收线相差不到1,只有安永的相差7.5。
七、工件的进给速度工件的进给速度与钢线速度、砂浆的切割能力以及工件形状在进给的不同位置等有关。
工件进给速度在整个切割过程中,是由以上的相关因素决定的,也是最没有定量的一个要素。
但控制不好,也可能会出现线痕片等不良效果,影响切割质量和成品率新的硅片清洗技术一、新清洗液的开发使用1、APM清洗(1)为抑制SC-1时表面Ra变大,应降低NH40H组成比,例:NH40H : H2O2 : H20 = 0.05 : 1 : 1当Ra = 0.2nm 的硅片清洗后其值不变,在APM洗后的D1W漂洗应在低温下进行。
(2)可使用兆声波清洗去除超微粒子,同时可降低清洗液温度,减少金属附着。
(3)在SC-1液中添加界面活性剂、可使清洗液的表面张力从6.3dyn/cm 下降到19 dy n/cm 。
选用低表面张力的清洗液,可使颗粒去除率稳定,维持较高的去除效率。
使用SC-1液洗,其Ra变大,约是清洗前的2倍。
用低表面张力的清洗液,其Ra变化不大(基本不变)。
(4)在SC-1液中加入HF,控制其PH值,可控制清洗液中金属络合离子的状态,抑制金属的再附着,也可抑制Ra的增大和COP的发生。
(5)在SC-1加入螯合剂,可使洗液中的金属不断形成螯合物,有利抑制金属的表面的附着。
2、去除有机物:O3 + H2O3、SC-1液的改进:SC-1 + 界面活性剂SC-1 + HFSC-1 + 螯合剂4、DHF的改进:DHF + 氧化剂(例HF+H2O2 )DHF +阴离子界面活性剂DHF +络合剂DHF +螯合剂5、酸系统溶液:HNO3 + H2O2 、HNO3 + HF + H2O2 、HF + HCL6、其它:电介超纯去离子水二、03 + H2O 清洗1、如硅片表面附着有机物,就不能完全去除表面的自然氧化层和金属杂质,因此清洗时首先应去除有机物。
2、据报道在用添加2-10 ppm 03 的超净水清洗,对去除有机物很有效,可在室温进行清洗,不必进行废液处理,比SC-1清洗有很多优点。
三、HF + H2O2清洗1、据报道用HF 0.5 % + H2O2 10 % ,在室温下清洗,可防止DHF清洗中的Cu等贵金属的附着。
2、由于H2O2氧化作用,可在硅表面形成自然氧化膜,同时又因HF的作用将自然氧化层腐蚀掉,附着在氧化膜上的金属可溶解到清洗液中,并随去离子水的冲洗而被排除。
在APM清洗时附着在晶片表面的金属氢氧化物也可被去除。
晶片表面的自然氧化膜不会再生长。
3、Al、Fe、Ni等金属同DHF清洗一样,不会附着在晶片表面。
4、对n+、P+型硅表面的腐蚀速度比n、p型硅表面大得多,可导致表面粗糙,因而不适合使用于n+、P+型的硅片清洗。
5、添加强氧化剂H2O2 (E0=1.776V ),比Cu2+ 离子优先从Si中夺取电子,因此硅表面由于H2O2被氧化,Cu以Cu2+ 离子状态存在于清洗液中。
即使硅表面附着金属Cu,也会从氧化剂H2O2夺取电子呈离子化。
硅表面被氧化,形成一层自然氧化膜。
因此Cu2+离子和Si电子交换很难发生,并越来越不易附着。
四、DHF +界面活性剂的清洗据报道在HF 0.5%的DHF液中加入界面活性剂,其清洗效果与HF + H2O2 清洗有相同效果。
五、DHF +阴离子界面活性剂清洗据报道在DHF液,硅表面为负电位,粒子表面为正电位,当加入阴离子界面活性剂,可使得硅表面和粒子表面的电位为同符号,即粒子表面电位由正变为负,与硅片表面正电位同符号,使硅片表面和粒子表面之间产生电的排斥力,因此可防止粒子的再附着。
六、以HF / O3 为基础的硅片化学清洗技术此清洗工艺是以德国ASTEC公司的AD-(ASTEC-Drying) 专利而闻名于世。
其HF/O3清洗、干燥均在一个工艺槽内完成,。
而传统工艺则须经多道工艺以达到去除金属污染、冲洗和干燥的目的。
在HF / O3清洗、干燥工艺后形成的硅片H表面(H-terminal) 在其以后的工艺流程中可按要求在臭氧气相中被重新氧化•太阳能硅片的化学清洗工艺太阳能硅片经过线切割机的切割加工后,其表面已受到严重沾污,要达到太阳能发电的工业应用标准,就必须经过严格的清洗工序。
由于切割带来的严重污染,其表面的清洗工序也必然需要比较复杂和精细的工艺流程。
一、硅片污染分类具体来说太阳能硅片表面沾污大致可分为三类:1、有机杂质沾污:可通过有机试剂的溶解作用,结合兆声波清洗技术来去除。
2、颗粒沾污:运用物理的方法可采机械擦洗或兆声波清洗技术来去除粒径 > 0.4 卩颗粒,利用兆声波可去除 > 0.2 卩颗粒。
3、金属离子沾污:该污染必须采用化学的方法才能将其清洗掉。
硅片表面金属杂质沾污又可分为两大类:(1 )、沾污离子或原子通过吸附分散附着在硅片表面。
(2 )、带正电的金属离子得到电子后面附着(尤如电镀”到硅片表面。
二、硅片表面污染的清洗技术与方法硅抛光片的化学清洗目的就在于去除这种沾污,使得硅片达到工业应用的标准。