专利名称：一种太阳能级单晶晶砖表面处理方法
技术领域：
本发明涉及太阳能级半导体单晶硅片加工领域，尤其涉及一种太阳能级单晶晶砖表面处理方法。
背景技术：
在太阳能级半导体单晶硅片加工过程中，经线锯开方生成的单晶晶砖由于表面粗糙，且线痕严重，不能直接对其进行切片。在对单晶晶砖进行切片之前，需要先对单晶晶砖表面的线痕进行处理，现有技术的单晶晶砖表面线痕的处理方法为使用金钢石磨轮对单晶晶砖表面进行物理法机械研磨处理，以除去单晶晶砖表面的线痕。然而在处理单晶晶砖表面线痕时会在单晶晶砖表面形 成新的损伤层，容易导致切片后单晶硅片边缘产生蹦边等缺陷和不良，因而使得单晶硅片的边缘不良率较高。
发明内容
为了解决现有技术的上述问题，本发明的目的是提供一种能够有效降低单晶硅片的边缘不良率的太阳能级单晶晶砖表面处理方法为了实现上述目的，本发明提供了一种太阳能级单晶晶砖表面处理方法，依次进行如下步骤步骤A :对单晶晶砖表面进行机械研磨处理；步骤B :将研磨后的所述单晶晶砖放入盛有酸性腐蚀剂的腐蚀槽中进行腐蚀，去除所述单晶晶砖表面的损伤层；步骤C :将腐蚀后的所述单晶晶砖从所述腐蚀槽移至清洗槽中进行清洗，清洗完成后对其进行烘干。作为优选，所述步骤B中，所述酸性腐蚀剂是硝酸、氢氟酸和具有缓冲腐蚀速率作用的缓冲液的混合物。作为进一步地优选，所述缓冲液是磷酸或醋酸。作为进一步地优选，所述酸性腐蚀剂由质量百分比浓度为49%的氢氟酸和质量百分比浓度为68%的硝酸按I : 5的体积比混合后再加入所述缓冲液制成。作为优选，所述步骤B中，将研磨后的所述单晶晶砖放入盛有酸性腐蚀剂的腐蚀槽中进行腐蚀的反应温度的范围是18 24°C。作为优选，所述步骤B中，所述腐蚀槽由聚二氟乙烯制成。作为优选，所述步骤C中，将腐蚀后的所述单晶晶砖从所述腐蚀槽移至清洗槽中所用的时间不超过2秒。作为优选，所述步骤A进一步包括步骤AlOl :对所述单晶晶砖表面进行机械粗磨；步骤A102 :对粗磨后的所述单晶晶砖表面进行机械精磨。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果采用本发明提供的单晶晶砖表面处理方法对经线锯切割生成的单晶晶砖表面进行处理，不仅通过机械研磨消除了切割留下的线痕，而且通过酸腐蚀除去了单晶晶砖表面的损伤层，减少了单晶晶砖切片后生成的硅片边缘产生蹦边等缺陷和不良。
图I为本发明的太阳能级单晶晶砖表面处理方法的流程示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施例做进一步地详细说明。图I为本发明的太阳能级单晶晶砖表面处理方法的流程示意图。如图I所示，本 发明提供的太阳能级单晶晶砖表面处理方法按照如下步骤进行步骤A :对单晶晶砖表面进行机械研磨处理；步骤B :将研磨后的所述单晶晶砖放入盛有酸性腐蚀剂的腐蚀槽中进行腐蚀，去除所述单晶晶砖表面的损伤层；步骤C :将腐蚀后的所述单晶晶砖从所述腐蚀槽移至清洗槽中进行清洗，清洗完成后对其进行烘干。所述步骤A中，利用磨床对所述单晶晶砖表面进行机械研磨处理，以消除所述单晶晶砖在利用线锯开方时留下的线痕，降低单晶晶砖表面的粗糙度；为了使所述单晶晶砖表面的粗糙度在研磨完毕后尽可能小，所述步骤A进一步包括步骤AlOl :对所述单晶晶砖表面进行机械粗磨；步骤A102 :对粗磨后的所述单晶晶砖表面进行机械精磨。分别使用粗磨设备和精磨设备对所述单晶晶砖表面顺序进行机械粗磨和机械精磨后，单晶晶砖表面粗糙度约为Ry = I 10um。所述步骤B中，常用的酸性腐蚀剂由不同比例的硝酸、氢氟酸和具有缓冲腐蚀速率作用的缓冲液混合配制而成。其中，硝酸起氧化作用，用于将硅氧化成氧化硅；氢氟酸用于溶解生成的氧化硅；缓冲液用于缓冲对损伤层进行酸腐蚀的速率。腐蚀速率与酸性腐蚀剂中氢氟酸和硝酸的配比有关，当硝酸浓度较高时，腐蚀速率由氧化物的溶解速率决定；当氢氟酸浓度较高时，腐蚀速率由氧化速率决定。在本实施例中，所述酸性腐蚀剂由质量百分比浓度为49%的氢氟酸和质量百分比浓度为68%的硝酸按I : 5的体积比混合后再加入所述缓冲液制成。腐蚀过程的化学反应方程式为Si+2HN03 = Si02+2HN02 ；2HN02 = NO f +NO2 f +H2O ；Si02+6HF = H2SiF6+2H20 ；综合反应式Si+2HN03+6HF= H2SiF6+NO 丨 +NO2 丨 +3H20。所述缓冲液不仅具有缓冲腐蚀速率的作用，还能改善单晶晶砖表面的湿化程度，避免单晶晶砖表面出现不规则的腐蚀结构。所述缓冲液一般采用磷酸或醋酸，根据添加的缓冲液的量可以调节腐蚀速率，当加入的缓冲液的量较少时，腐蚀速率较快；当加入的缓冲液的量较少时，腐蚀速率较慢。
所述步骤B中，将研磨后的所述单晶晶砖放入盛有酸性腐蚀剂的腐蚀槽中进行腐蚀的反应温度的范围是18 24°C，过高的温度有可能使金属杂质扩散进单晶晶砖中。所述步骤B中，所述腐蚀槽由聚二氟乙烯(PVDF)制成。所述步骤C中，腐蚀完成后要快速进行冲洗，将腐蚀后的所述单晶晶砖从所述腐蚀槽移至清洗槽中所用的时间不超过2秒，以避免晶砖表面产生黄斑。采用本发明提供的单晶晶砖表面处理方法对经线锯切割生成的单晶晶砖表面进行处理，不仅通过机械研磨消除了切割留下的线痕，而且通过酸腐蚀除去了单晶晶砖表面的损伤层，减少了单晶晶砖切片后生成的硅片边缘产生蹦边等缺陷和不良。以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围 由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种太阳能级单晶晶砖表面处理方法，其特征在于，依次进行如下步骤 步骤A :对单晶晶砖表面进行机械研磨处理； 步骤B :将研磨后的所述单晶晶砖放入盛有酸性腐蚀剂的腐蚀槽中进行腐蚀，去除所述单晶晶砖表面的损伤层； 步骤C :将腐蚀后的所述单晶晶砖从所述腐蚀槽移至清洗槽中进行清洗，清洗完成后对其进行烘干。
2.根据权利要求I所述的太阳能级单晶晶砖表面处理方法，其特征在于，所述步骤B中，所述酸性腐蚀剂是硝酸、氢氟酸和具有缓冲腐蚀速率作用的缓冲液的混合物。
3.根据权利要求2所述的太阳能级单晶晶砖表面处理方法，其特征在于，所述缓冲液是磷酸或醋酸。
4.根据权利要求2所述的太阳能级单晶晶砖表面处理方法，其特征在于，所述酸性腐蚀剂由质量百分比浓度为49%的氢氟酸和质量百分比浓度为68%的硝酸按I : 5的体积比混合后再加入所述缓冲液制成。
5.根据权利要求I所述的太阳能级单晶晶砖表面处理方法，其特征在于，所述步骤B中，将研磨后的所述单晶晶砖放入盛有酸性腐蚀剂的腐蚀槽中进行腐蚀的反应温度的范围是 18 24°C。
6.根据权利要求I所述的太阳能级单晶晶砖表面处理方法，其特征在于，所述步骤B中，所述腐蚀槽由聚ニ氟こ烯制成。
7.根据权利要求I所述的太阳能级单晶晶砖表面处理方法，其特征在于，所述步骤C中，将腐蚀后的所述单晶晶砖从所述腐蚀槽移至清洗槽中所用的时间不超过2秒。
8.根据权利要求I所述的太阳能级单晶晶砖表面处理方法，其特征在于，所述步骤A进ー步包括 步骤AlOl :对所述单晶晶砖表面进行机械粗磨； 步骤A102 :对粗磨后的所述单晶晶砖表面进行机械精磨。
全文摘要
本发明公开了一种太阳能级单晶晶砖表面处理方法，依次进行如下步骤步骤A对单晶晶砖表面进行机械研磨处理；步骤B将研磨后的所述单晶晶砖放入盛有酸性腐蚀剂的腐蚀槽中进行腐蚀，去除所述单晶晶砖表面的损伤层；步骤C将腐蚀后的所述单晶晶砖从所述腐蚀槽移至清洗槽中进行清洗，清洗完成后对其进行烘干。采用本发明提供的单晶晶砖表面处理方法对经线锯切割生成的单晶晶砖表面进行处理，不仅通过机械研磨消除了切割留下的线痕，而且通过酸腐蚀除去了单晶晶砖表面的损伤层，减少了单晶晶砖切片后生成的硅片边缘产生蹦边等缺陷和不良。
文档编号C30B29/06GK102776570SQ20111012153
公开日2012年11月14日 申请日期2011年5月11日 优先权日2011年5月11日
发明者包剑, 唐威, 赵学军 申请人:镇江荣德新能源科技有限公司