專利名稱：一種對(duì)硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕的化學(xué)腐蝕液及其腐蝕方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化學(xué)腐蝕液，具體涉及一種對(duì)硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，還涉及了采用該化學(xué)腐蝕液對(duì)印刷在硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕的方法。
背景技術(shù)：
隨著太陽能電池對(duì)轉(zhuǎn)換效率的要求越來越高，SE (選擇性發(fā)射極)電池應(yīng)運(yùn)而生。 利用硅漿印刷制造SE電池逐步推向大批量生產(chǎn)，但是，當(dāng)硅片在印刷中出現(xiàn)異常、擴(kuò)散后方阻出現(xiàn)異常以及鍍膜后出現(xiàn)異常等問題時(shí)，這些硅片沒有辦法處理，造成了大批的無法處理的異常片，進(jìn)而影響SE電池的正常投產(chǎn)，即在硅片印刷、擴(kuò)散或鍍膜等工序中一旦出現(xiàn)上述問題或返工片將無法處理，只能報(bào)廢，到目前為止，還未有關(guān)于去除印刷后硅漿方面的研究，尤其是去除印刷、擴(kuò)散后或鍍膜后等硅漿的化學(xué)腐蝕液發(fā)明的研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種對(duì)硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，該化學(xué)腐蝕液對(duì)硅片表面的硅漿具有很強(qiáng)的腐蝕效果，且腐蝕速率穩(wěn)定，使用方便，重復(fù)性好。本發(fā)明的目的還在于提供利用上述化學(xué)腐蝕液對(duì)硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕的方法，該方法工藝簡(jiǎn)單，成本低。本發(fā)明的第一個(gè)目的是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種對(duì)硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，含以下體積百分含量的組分
NH4F 水溶液 40-43% HF 水溶液 8-10% H2O2 48-52%。本發(fā)明各組分的體積百分含量?jī)?yōu)選為=NH4F水溶液41-42% HF水溶液9_10% H2O2 49-50%ο本發(fā)明各組分的體積百分含量最佳為NH4F水溶液41% HF水溶液10% H2O2 49%。本發(fā)明所述的NH4F水溶液的質(zhì)量百分含量為40-4 ；所述的HF的質(zhì)量百分含量為40-似％ ；所述的H2A的質(zhì)量百分含量為30-3洲。作為本發(fā)明的一種改進(jìn)本發(fā)明的化學(xué)腐蝕液中還含有表面活性劑，其用量為每升化學(xué)腐蝕液中含有0. 5-0. Sg。本發(fā)明所述的表面活性劑為烷基糖苷、聚氧乙烯醚磷酸酯或聚氧乙烯醚磷酸酯鹽。其中烷基糖苷可以為C10-C16烷基糖苷(Alkyl polyglycoside，APG)等；聚氧乙烯醚磷酸酯如天然C12-C14醇聚氧乙烯醚磷酸酯(AE0-9P)或合成C12-C14醇聚氧乙烯醚磷酸酯(M0A-9P)；或聚氧乙烯醚磷酸酯鹽如天然C12-C14醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽(AE0-9PK) 或合成C12-C14醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽(M0A-9PK)及其鈉鹽等；或月桂基磷酸酯鉀鹽 (M0A-24PK)等。本發(fā)明中各組分的作用如下其中HF為主要的蝕刻劑，添加NH4F的目的是提供F—，通過電離平衡腐蝕液中的F—濃度，維持穩(wěn)定的S^2腐蝕速率；另外H2A主要是起氧化劑的作用，在腐蝕反應(yīng)進(jìn)行的過程中不斷地對(duì)硅片表面進(jìn)行氧化，三者對(duì)硅墨的納米硅顆粒表現(xiàn)較強(qiáng)的蝕刻活性，可以徹底的將印刷上去的硅漿腐蝕掉；表面活性劑主要起到降低絨面表面張力的作用，提高對(duì)硅片和硅墨的潤(rùn)濕能力，提高固液界面的傳質(zhì)速率，促進(jìn)以上化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。將上述三種或四種化學(xué)品按照上述計(jì)量比配制成化學(xué)腐蝕液，最大的發(fā)揮了各自的優(yōu)勢(shì)，達(dá)到去除印刷在硅片表面的硅漿的目的。本發(fā)明的第二個(gè)目的是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種利用上述化學(xué)腐蝕液對(duì)硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕的方法，含以下步驟
(1)首先按計(jì)量比取NH4F水溶液、HF水溶液和H2A配制成化學(xué)腐蝕液，再加入純水進(jìn)行稀釋制成稀釋液；
(2)將硅片置于步驟(1)制成的稀釋液中，浸泡后取出；
(3)將取出的硅片放入純水中，浸泡后甩干即可。在上述步驟中
步驟(1)中化學(xué)腐蝕液和水的體積比為1:1-5。步驟(1)中的化學(xué)腐蝕液中還含有表面活性劑，其用量為每升化學(xué)腐蝕液中含有 0. 5-0. 8g，所述的表面活性劑為烷基糖苷或聚氧乙烯醚磷酸酯鹽。步驟O)中浸泡時(shí)間為3_5min。步驟O)中如果硅片表面帶有氧化層，則可以直接采用化學(xué)腐蝕液進(jìn)行腐蝕處理；如果硅片表面未帶有氧化層，如擴(kuò)散前硅片、鍍氮化硅薄膜后去除氮化硅薄膜后的硅片等，則先進(jìn)行氧化處理20-40min后，再采用化學(xué)腐蝕液進(jìn)行腐蝕處理。步驟(3)中浸泡時(shí)間為l-^iiin。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
(1)本發(fā)明提供的對(duì)印刷在硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，具有很強(qiáng)的腐蝕效果，且腐蝕速率穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕的目的，且腐蝕液配制方便， 可反復(fù)使用、重復(fù)性強(qiáng)，即每次按照以上要求配置的溶液使用起來都可以達(dá)到同樣的腐蝕效果；
(2)本發(fā)明腐蝕液對(duì)電池表面損傷小，腐蝕液用量少；
(3)本發(fā)明腐蝕方法工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)過程容易控制，成本低。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例僅用于闡述本發(fā)明，而本發(fā)明的保護(hù)范圍并非僅僅局限于以下實(shí)施例。所述技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員依據(jù)以上本發(fā)明公開的內(nèi)容和各參數(shù)所取范圍，均可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。實(shí)施例1
本實(shí)施例提供的對(duì)硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，根據(jù)需要配制的化學(xué)腐蝕液的總體積為8L，含以下體積百分含量的組分=NH4F水溶液40% HF水溶液10% H2O2 50%。
在對(duì)硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕時(shí)，按以下步驟進(jìn)行
(1)根據(jù)需要配制的化學(xué)腐蝕液的總體積為8L，取3. 2L質(zhì)量百分含量為40%的NH4F 水溶液，0. 8L質(zhì)量百分含量為42%的HF水溶液，4L質(zhì)量百分含量為32%的H2A水溶液，配制成化學(xué)腐蝕液；
(2)將步驟(1)中的化學(xué)腐蝕液稀釋，具體為按照化學(xué)腐蝕液和純水的體積比為 1:2.5加入純水，對(duì)化學(xué)腐蝕液進(jìn)行稀釋；
(3)該硅片為擴(kuò)散前的硅片，其表面不含有二氧化硅氧化層，則先需要進(jìn)行氧化處理 30min，然后將氧化后的硅片置于上述化學(xué)腐蝕液的稀釋液中，浸泡;3min左右后取出；
(4)將取出的硅片放入純水中，浸泡aiiin后盡快拿到甩干機(jī)中甩干即可，甩干后的硅片可以直接按照補(bǔ)擴(kuò)散規(guī)則等進(jìn)行補(bǔ)擴(kuò)散等下述工序。實(shí)施例2
本實(shí)施例提供的對(duì)硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，根據(jù)需要配制的化學(xué)腐蝕液的總體積為10L，含以下體積百分含量的組分=NH4F水溶液43%、HF水溶液8%、H2A 49%。在對(duì)硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕時(shí)，按以下步驟進(jìn)行
(1)根據(jù)需要配制的化學(xué)腐蝕液的總體積為10L，取4.3L質(zhì)量百分含量為41%的NH4F 水溶液，0. 8L質(zhì)量百分含量為40%的HF水溶液，4. 9L質(zhì)量百分含量為31%的H2A水溶液， 配制成化學(xué)腐蝕液；
(2)將步驟(1)中的化學(xué)腐蝕液稀釋，具體為按照化學(xué)腐蝕液和純水的體積比為1:1 加入純水，對(duì)化學(xué)腐蝕液進(jìn)行稀釋；
(3)該硅片為擴(kuò)散后的硅片，其表面含有二氧化硅氧化層，直接將硅片置于上述化學(xué)腐蝕液的稀釋液中，浸泡細(xì)in左右后取出；
(4)將取出的硅片放入純水中，浸泡aiiin后盡快拿到甩干機(jī)中甩干即可，甩干后的硅片可以直接按照補(bǔ)擴(kuò)散規(guī)則等進(jìn)行補(bǔ)擴(kuò)散等下述工序。實(shí)施例3
本實(shí)施例提供的對(duì)硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，根據(jù)需要配制的化學(xué)腐蝕液的總體積為10L，含以下體積百分含量的組分=NH4F水溶液42%、HF水溶液10%、H2A 48%。 以及 6g C10-C16 烷基糖苷(Alkyl polyglycoside，APG)。在對(duì)硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕時(shí)，按以下步驟進(jìn)行
(1)根據(jù)需要配制的化學(xué)腐蝕液的總體積為10L，取4.2L質(zhì)量百分含量為4 的NH4F 水溶液，1. OL質(zhì)量百分含量為41%的HF水溶液，4. 8L質(zhì)量百分含量為30%的H2A水溶液和 6g表面活性劑配制成化學(xué)腐蝕液；
(2)將步驟(1)中的化學(xué)腐蝕液稀釋，具體為按照化學(xué)腐蝕液和純水的體積比為1:2 加入純水，對(duì)化學(xué)腐蝕液進(jìn)行稀釋；
(3)該硅片為擴(kuò)散后的硅片，其表面含有二氧化硅氧化層，直接將硅片置于上述化學(xué)腐蝕液的稀釋液中，浸泡5min后取出；
(4)將取出的硅片放入純水中，浸泡aiiin后盡快拿到甩干機(jī)中甩干即可，甩干后的硅片可以直接按照補(bǔ)擴(kuò)散規(guī)則等進(jìn)行補(bǔ)擴(kuò)散等下述工序。實(shí)施例4
本實(shí)施例提供的對(duì)硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，根據(jù)需要配制的化學(xué)腐蝕液的總體積為100L，含以下體積百分含量的組分=NH4F水溶液41% HF水溶液8% H2O2 51%， 以及50g天然C12-C14醇聚氧乙烯醚磷酸酯(AE0-9P)。在對(duì)硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕時(shí)，按以下步驟進(jìn)行
5(1)根據(jù)需要配制的化學(xué)腐蝕液的總體積為100L，取41L質(zhì)量百分含量為41.5%的 NH4F水溶液，8L質(zhì)量百分含量為41. 5%的HF水溶液，51L質(zhì)量百分含量為30%的H2A水溶液，以及50g表面活性劑天然C12-C14醇聚氧乙烯醚磷酸酯(AE0-9P)配制成化學(xué)腐蝕液；
(2)將步驟(1)中的化學(xué)腐蝕液稀釋，具體為按照化學(xué)腐蝕液和純水的體積比為1:3 加入純水300L，對(duì)化學(xué)腐蝕液進(jìn)行稀釋；
(3)該硅片為鍍膜后去除氮化硅薄膜的硅片，其表面不含有二氧化硅氧化層，則先需要進(jìn)行氧化處理35min，然后將上述準(zhǔn)備好的硅片裝入載片籃，緩慢放入配制好的硅漿腐蝕液中，浸泡3-5min ；
(4)將取出的硅片放入純水中，浸泡aiiin后盡快拿到甩干機(jī)中甩干即可，甩干后的硅片可以直接按照補(bǔ)擴(kuò)散規(guī)則等進(jìn)行補(bǔ)擴(kuò)散等下述工序。實(shí)施例5
本實(shí)施例提供的對(duì)硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，根據(jù)需要配制的化學(xué)腐蝕液的總體積為100L，含以下體積百分含量的組分=NH4F水溶液40%、HF水溶液8%、H2A 52%， 70g合成C12-C14醇聚氧乙烯醚磷酸酯(M0A-9P)。在對(duì)硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕時(shí)，按以下步驟進(jìn)行
(1)根據(jù)需要配制的化學(xué)腐蝕液的總體積為100L，取40L質(zhì)量百分含量為4 的NH4F 水溶液，8L質(zhì)量百分含量為40%的HF水溶液，52L質(zhì)量百分含量為31%的H2A水溶液，以及70g表面活性劑配制成化學(xué)腐蝕液；
(2)將步驟(1)中的化學(xué)腐蝕液稀釋，具體為按照化學(xué)腐蝕液和純水的體積比為1:4 加入純水400L，對(duì)化學(xué)腐蝕液進(jìn)行稀釋；
(3)該硅片為鍍膜后去除氮化硅薄膜的硅片，其表面不含有二氧化硅氧化層，則先需要進(jìn)行氧化處理25min，然后將上述準(zhǔn)備好的硅片裝入載片籃，緩慢放入配制好的硅漿腐蝕液中，浸泡3-5min ；
(4)將取出的硅片放入純水中，浸泡aiiin后盡快拿到甩干機(jī)中甩干即可，甩干后的硅片可以直接按照補(bǔ)擴(kuò)散規(guī)則等進(jìn)行補(bǔ)擴(kuò)散等下述工序。實(shí)施例6
本實(shí)施例提供的對(duì)硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，根據(jù)需要配制的化學(xué)腐蝕液的總體積為100L，含以下體積百分含量的組分=NH4F水溶液42%、HF水溶液9%、H2A 49%， 以及80g天然C12-C14醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽(AE0-9PK)。在對(duì)硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕時(shí)，按以下步驟進(jìn)行
(1)根據(jù)需要，需要配制的化學(xué)腐蝕液的總體積為100L，取42L質(zhì)量百分含量為41% 的NH4F水溶液，9L質(zhì)量百分含量為41%的HF水溶液，49L質(zhì)量百分含量為32%的H2A水溶液，以及80g表面活性劑配制成化學(xué)腐蝕液；
(2)將步驟(1)中的化學(xué)腐蝕液稀釋，具體為按照化學(xué)腐蝕液和純水的體積比為1:2 加入純水200L，對(duì)化學(xué)腐蝕液進(jìn)行稀釋；
(3)該硅片為鍍膜后去除氮化硅薄膜的硅片，其表面不含有二氧化硅氧化層，則先需要進(jìn)行氧化處理30min，然后將上述準(zhǔn)備好的硅片裝入載片籃，緩慢放入配制好的硅漿腐蝕液中，浸泡3-5min ；
(4)將取出的硅片放入純水中，浸泡:3min后盡快拿到甩干機(jī)中甩干即可，甩干后的硅片可以直接按照補(bǔ)擴(kuò)散規(guī)則等進(jìn)行補(bǔ)擴(kuò)散等下述工序。實(shí)施例7
本實(shí)施例提供的對(duì)硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，根據(jù)需要配制的化學(xué)腐蝕液的總體積為100L，含以下體積百分含量的組分=NH4F水溶液41. 25%、HF水溶液8. 75%、 H20250%,以及60g合成C12-C14醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽(M0A-9HO。在對(duì)硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕時(shí)，按以下步驟進(jìn)行
(1)根據(jù)需要配制的化學(xué)腐蝕液的總體積為100L，取41.25L質(zhì)量百分含量為40%的 NH4F水溶液，8. 75L質(zhì)量百分含量為42%的HF水溶液，50L質(zhì)量百分含量為32%的H2A水溶液，以及60g表面活性劑配制成化學(xué)腐蝕液；
(2)將步驟(1)中的化學(xué)腐蝕液稀釋，具體為按照化學(xué)腐蝕液和純水的體積比為1:2 加入純水200L，對(duì)化學(xué)腐蝕液進(jìn)行稀釋；
(3)該硅片為擴(kuò)散后的硅片，其表面含有二氧化硅氧化層，則將上述準(zhǔn)備好的硅片裝入載片籃，緩慢放入配制好的硅漿腐蝕液中，浸泡3-5min ；
(4)將取出的硅片放入純水中，浸泡:3min后盡快拿到甩干機(jī)中甩干即可，甩干后的硅片可以直接按照補(bǔ)擴(kuò)散規(guī)則等進(jìn)行補(bǔ)擴(kuò)散等下述工序。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，其特征是含以下體積百分含量的組分NH4F 水溶液 40-43% HF 水溶液 8-10% H2O2 水溶液 48-52%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，其特征是所述的NH4F水溶液的質(zhì)量百分含量為40-4 ；所述的HF的質(zhì)量百分含量為40-4 ；所述的H2A 的質(zhì)量百分含量為30-3洲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的對(duì)硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，其特征是 其還含有表面活性劑，所述表面活性劑的用量為每升化學(xué)腐蝕液中含有0. 5-0. Sg。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的對(duì)硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，其特征是所述的表面活性劑為烷基糖苷、聚氧乙烯醚磷酸酯或聚氧乙烯醚磷酸酯鹽。
5.一種利用權(quán)利要求1或2所述的化學(xué)腐蝕液對(duì)硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕的方法，其特征是含以下步驟(1)首先按計(jì)量比取NH4F水溶液、HF水溶液和H2A水溶液配制成化學(xué)腐蝕液，再加入水進(jìn)行稀釋制成稀釋液；(2)將硅片置于步驟(1)制成的稀釋液中，浸泡后取出；(3)將取出的硅片放入水中，浸泡后甩干即可。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征是步驟(1)中化學(xué)腐蝕液和水的體積比為 1:1-5。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征是在步驟(1)中的化學(xué)腐蝕液中再添加表面活性劑，所述的表面活性劑為烷基糖苷或聚氧乙烯醚磷酸酯鹽，其用量為每升化學(xué)腐蝕液中含有0. 5-0. 8g。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征是步驟O)中浸泡時(shí)間為3-5min。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征是步驟( 中若硅片表面帶有氧化層，直接進(jìn)行腐蝕處理；若硅片表面未帶有氧化層，則先進(jìn)行氧化處理20-40min后，再進(jìn)行腐蝕處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征是步驟(3)中浸泡時(shí)間為l-^iiin。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對(duì)硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕的化學(xué)腐蝕液，含以下體積百分含量的組分NH4F水溶液40-43% HF水溶液8-10% H2O248-52%。該腐蝕液具有很強(qiáng)的腐蝕效果，且腐蝕速率穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)硅片表面的硅漿進(jìn)行腐蝕的目的，且腐蝕液配制方便，重復(fù)性強(qiáng)；同時(shí)還公開了利用上述腐蝕液對(duì)硅漿進(jìn)行腐蝕的方法，該方法工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)過程容易控制，成本低。
文檔編號(hào)C23F1/24GK102312239SQ20111024234
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月23日
發(fā)明者嚴(yán)金梅, 楊偉強(qiáng), 王松 申請(qǐng)人:晶澳(合肥)新能源有限公司, 晶澳太陽能有限公司