專利名稱：一種太陽能級(jí)多晶晶磚表面處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能級(jí)半導(dǎo)體多晶硅片加工領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能級(jí)多晶晶磚表面處理方法。
背景技術(shù)：
在太陽能級(jí)半導(dǎo)體多晶硅片加工過程中，經(jīng)線鋸開方生成的多晶晶磚由于表面粗糙，且線痕嚴(yán)重，不能直接對(duì)其進(jìn)行切片。在對(duì)多晶晶磚進(jìn)行切片之前，需要先對(duì)多晶晶磚表面的線痕進(jìn)行處理，現(xiàn)有技術(shù)的多晶晶磚表面線痕的處理方法為使用金鋼石磨輪對(duì)多晶晶磚表面進(jìn)行物理法機(jī)械研磨 處理，以除去多晶晶磚表面的線痕。然而在處理多晶晶磚表面線痕時(shí)會(huì)在多晶晶磚表面形成新的損傷層，容易導(dǎo)致切片后多晶硅片邊緣產(chǎn)生蹦邊等缺陷和不良，因而使得多晶硅片的邊緣不良率較高。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠有效降低多晶硅片的邊緣不良率的太陽能級(jí)多晶晶磚表面處理方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種太陽能級(jí)多晶晶磚表面處理方法，依次進(jìn)行如下步驟步驟A :對(duì)多晶晶磚表面進(jìn)行機(jī)械研磨處理；步驟B :將研磨后的所述多晶晶磚放入堿性腐蝕劑中進(jìn)行腐蝕，去除所述多晶晶磚表面的損傷層；步驟C :用酸與所述多晶晶磚表面殘留的喊以及生成的娃酸鹽進(jìn)行反應(yīng)；步驟D :對(duì)所述多晶晶磚進(jìn)行清洗和烘干。作為優(yōu)選，所述步驟B中，所述堿性腐蝕劑是氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液。作為進(jìn)一步地優(yōu)選，所述氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液的質(zhì)量百分比濃度的范圍是 30% 50%。作為進(jìn)一步地優(yōu)選，所述氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液的質(zhì)量百分比濃度的范圍是 40% 50%。作為優(yōu)選，所述步驟B中，將研磨后的所述多晶晶磚放入堿性腐蝕劑中進(jìn)行腐蝕的反應(yīng)溫度的范圍是60 120°C。作為進(jìn)一步地優(yōu)選，將研磨后的所述多晶晶磚放入堿性腐蝕劑中進(jìn)行腐蝕的反應(yīng)溫度是100°C。作為進(jìn)一步地優(yōu)選，在95°C溫度下，將研磨后的所述多晶晶磚放入堿性腐蝕劑中腐蝕120秒。作為優(yōu)選，所述步驟A進(jìn)一步包括步驟AlOl :對(duì)所述多晶晶磚表面進(jìn)行機(jī)械粗磨；
步驟A102 :對(duì)粗磨后的所述多晶晶磚表面進(jìn)行機(jī)械精磨。作為優(yōu)選，所述步驟C中，所述酸是鹽酸。作為進(jìn)一步地優(yōu)選，所述鹽酸的質(zhì)量百分比濃度的范圍是5% 10%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果采用本發(fā)明提供的多晶晶磚表面處理方法對(duì)經(jīng)線鋸切割生成的多晶晶磚表面進(jìn)行處理，不僅通過機(jī)械研磨消除了切割留下的線痕，而且通過堿腐蝕除去了多晶晶磚表面的損傷層，減少了多晶晶磚切片后生成的硅片邊緣產(chǎn)生蹦邊等缺陷和不良。


圖I為本發(fā)明的太陽能級(jí)多晶晶磚表面處理方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做進(jìn)一步地詳細(xì)說明。圖I為本發(fā)明的太陽能級(jí)多晶晶磚表面處理方法的流程示意圖。如圖I所示，本發(fā)明提供的太陽能級(jí)多晶晶磚表面處理方法按照如下步驟進(jìn)行步驟A :對(duì)多晶晶磚表面進(jìn)行機(jī)械研磨處理；步驟B :將研磨后的所述多晶晶磚放入堿性腐蝕劑中進(jìn)行腐蝕，去除所述多晶晶磚表面的損傷層；步驟C :用酸與所述多晶晶磚表面殘留的喊以及生成的娃酸鹽進(jìn)行反應(yīng)；步驟D :對(duì)所述多晶晶磚進(jìn)行清洗和烘干。所述步驟A中，利用磨床對(duì)所述多晶晶磚表面進(jìn)行機(jī)械研磨處理，以消除所述多晶晶磚在利用線鋸開方時(shí)留下的線痕，降低多晶晶磚表面的粗糙度；為了使所述多晶晶磚表面的粗糙度在研磨完畢后盡可能小，所述步驟A進(jìn)一步包括步驟AlOl :對(duì)所述多晶晶磚表面進(jìn)行機(jī)械粗磨；步驟A102 :對(duì)粗磨后的所述多晶晶磚表面進(jìn)行機(jī)械精磨。分別使用粗磨設(shè)備和精磨設(shè)備對(duì)所述多晶晶磚表面順序進(jìn)行機(jī)械粗磨和機(jī)械精磨后，多晶晶磚表面粗糙度約為Ry = 1±0. 2um。所述步驟B中，常用的堿性腐蝕劑是氫氧化鈉(NaOH)溶液或氫氧化鉀(KOH)溶液，腐蝕過程的化學(xué)反應(yīng)方程式為Si+2Na0H+H20 = Na2Si03+2H2 t或Si+2K0H+H20 = K2Si03+2H2 f。所述步驟B中，將研磨后的所述多晶晶磚放入所述堿性腐蝕劑中進(jìn)行腐蝕的反應(yīng)溫度的范圍是60 120°C。在腐蝕過程中，所述多晶晶磚表面可能會(huì)產(chǎn)生斑點(diǎn)，反應(yīng)溫度較低時(shí)，多晶晶磚表面留下斑點(diǎn)的可能性較大，反應(yīng)溫度越高，多晶晶磚表面越不容易留下斑點(diǎn)；反應(yīng)溫度對(duì)腐蝕速率也有影響，反應(yīng)溫度越高，腐蝕速率越快，但同時(shí)，多晶晶磚表面越容易產(chǎn)生金屬雜質(zhì)的污染。因此，綜合考慮反應(yīng)溫度對(duì)斑點(diǎn)的產(chǎn)生、金屬雜質(zhì)的產(chǎn)生以及腐蝕速率的影響，反應(yīng)溫度可以選為100°C或者95°C，在95°C的溫度下腐蝕120秒，晶磚表面的單面腐蝕量為23±2um。所述步驟B中，堿性腐蝕劑氫氧化鈉(NaOH)溶液或氫氧化鉀(KOH)溶液的質(zhì)量百分比濃度可選在30% 50%的范圍內(nèi)。在一定程度上，腐蝕速率隨堿性腐蝕劑的濃度的增加而增大，然而堿性腐蝕劑的濃度超過一個(gè)臨界值后，腐蝕速率會(huì)隨堿性腐蝕劑的濃度的增加而減小。當(dāng)堿性腐蝕劑的濃度較高時(shí)，例如40% 50%，不僅有利于控制腐蝕速率，而且因堿性腐蝕劑的黏度較高，使得所述多晶晶磚表面不容易留下斑點(diǎn)。此外，腐蝕速率與所述多晶晶磚表面的機(jī)械損傷層有關(guān)，一旦損傷層完全除去，腐蝕速率就會(huì)變得比較緩慢。所述步驟C中，用于與所述多晶晶磚表面殘留的堿以及生成的硅酸鹽進(jìn)行反應(yīng)的酸是低濃度的易揮發(fā)性酸，例如鹽酸，所述鹽酸的質(zhì)量百分比濃度的范圍是5% 10%。鹽酸與殘留的堿反應(yīng)的方程式為NaOH+HCl = NaCl+H20或K0H+HC1 = KC1+H20 ； 鹽酸與生成的硅酸鹽反應(yīng)的方程式為Na2Si03+2HCl = 2NaCl+H2Si03 I或K2Si03+2HCl = 2KCl+H2Si03 I。所述步驟D中，反應(yīng)生成的NaCl或KCl溶于水后被洗掉，H2SiO3為沉淀物，在清洗晶磚時(shí)被水沖洗掉。采用本發(fā)明提供的多晶晶磚表面處理方法對(duì)經(jīng)線鋸切割生成的多晶晶磚表面進(jìn)行處理，不僅通過機(jī)械研磨消除了切割留下的線痕，而且通過堿腐蝕除去了多晶晶磚表面的損傷層，減少了多晶晶磚切片后生成的硅片邊緣產(chǎn)生蹦邊等缺陷和不良，經(jīng)過大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn)采用本發(fā)明提供的多晶晶磚表面處理方法對(duì)經(jīng)線鋸切割生成的多晶晶磚表面進(jìn)行處理后對(duì)晶磚切片比研磨后直接切片得到的硅片的邊緣缺陷率低30% -40%，可有效降低硅片的邊緣不良比率。以上實(shí)施例僅為本發(fā)明的示例性實(shí)施例，不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種太陽能級(jí)多晶晶磚表面處理方法，其特征在于，依次進(jìn)行如下步驟 步驟A :對(duì)多晶晶磚表面進(jìn)行機(jī)械研磨處理； 步驟B :將研磨后的所述多晶晶磚放入堿性腐蝕劑中進(jìn)行腐蝕，去除所述多晶晶磚表面的損傷層； 步驟C :用酸與所述多晶晶磚表面殘留的堿以及生成的硅酸鹽進(jìn)行反應(yīng)； 步驟D :對(duì)所述多晶晶磚進(jìn)行清洗和烘干。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能級(jí)多晶晶磚表面處理方法，其特征在于，所述步驟B中，所述堿性腐蝕劑是氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能級(jí)多晶晶磚表面處理方法，其特征在于，所述氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液的質(zhì)量百分比濃度的范圍是30% 50%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能級(jí)多晶晶磚表面處理方法，其特征在于，所述氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液的質(zhì)量百分比濃度的范圍是40% 50%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能級(jí)多晶晶磚表面處理方法，其特征在于，所述步驟B中，將研磨后的所述多晶晶磚放入堿性腐蝕劑中進(jìn)行腐蝕的反應(yīng)溫度的范圍是60 120°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽能級(jí)多晶晶磚表面處理方法，其特征在于，將研磨后的所述多晶晶磚放入堿性腐蝕劑中進(jìn)行腐蝕的反應(yīng)溫度是100°c。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽能級(jí)多晶晶磚表面處理方法，其特征在于，在95°C溫度下，將研磨后的所述多晶晶磚放入堿性腐蝕劑中腐蝕120秒。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能級(jí)多晶晶磚表面處理方法，其特征在于，所述步驟A進(jìn)ー步包括 步驟AlOl :對(duì)所述多晶晶磚表面進(jìn)行機(jī)械粗磨； 步驟A102 :對(duì)粗磨后的所述多晶晶磚表面進(jìn)行機(jī)械精磨。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能級(jí)多晶晶磚表面處理方法，其特征在于，所述步驟C中，所述酸是鹽酸。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的太陽能級(jí)多晶晶磚表面處理方法，其特征在于，所述鹽酸的質(zhì)量百分比濃度的范圍是5% 10%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能級(jí)多晶晶磚表面處理方法，依次進(jìn)行如下步驟步驟A對(duì)多晶晶磚表面進(jìn)行機(jī)械研磨處理；步驟B將研磨后的所述多晶晶磚放入堿性腐蝕劑中進(jìn)行腐蝕，去除所述多晶晶磚表面的損傷層；步驟C用酸與所述多晶晶磚表面殘留的堿以及生成的硅酸鹽進(jìn)行反應(yīng)；步驟D對(duì)所述多晶晶磚進(jìn)行清洗和烘干。采用本發(fā)明提供的多晶晶磚表面處理方法對(duì)經(jīng)線鋸切割生成的多晶晶磚表面進(jìn)行處理，不僅通過機(jī)械研磨消除了切割留下的線痕，而且通過堿腐蝕除去了多晶晶磚表面的損傷層，減少了多晶晶磚切片后生成的硅片邊緣產(chǎn)生蹦邊等缺陷和不良。
文檔編號(hào)C30B33/10GK102776572SQ20111012154
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月11日
發(fā)明者包劍, 唐威, 趙學(xué)軍 申請(qǐng)人:鎮(zhèn)江榮德新能源科技有限公司