一种实现硅片单面抛光的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102737981A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102737981A(43)申请公布日2012.10.17(21)申请号201210197495.2(22)申请日2012.06.15(71)申请人浙江晶科能源有限公司地址314416浙江省嘉兴市海宁市袁花镇工业区袁溪路58号(72)发明人苗丽燕吕艳艳柳洪方梅晓东(74)专利代理机构浙江杭州金通专利事务所有限公司33100代理人徐关寿吴关炳(51)Int.Cl.H01L21/306(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图22页(54)发明名称一种实现硅片单面抛光的方法(57)摘要本发明涉及一种实现硅片单面抛光的方法。其应用一种腐蚀性具有较强选择性的有机碱溶液四甲基氢氧化铵溶液，步骤为：⑴在硅片正面覆盖二氧化硅或氮化硅掩膜层；⑵采用10%wt的HF溶液和带液滚轮装置，去除背面的二氧化硅或氮化硅；⑶将硅片放入10%wt的TMAH溶液中，控制反应温度60-80℃，反应时间3-10min；⑷将硅片放入60℃的去离子水中，鼓泡清洗3min；然后放入常温的去离子水中，溢流清洗2min；⑸将硅片放入常温的10%wt的HF溶液中，反应1-10min，去除正面二氧化硅或氮化硅掩膜层；⑹将硅片放入常温的去离子水中，溢流清洗3min。本发明能够在不影响硅片正面的情况下，实现卓越的背表面抛光效果。CN1027398ACN102737981A权利要求书1/1页1.一种实现硅片单面抛光的方法，其特征在于，应用一种有机碱溶液，其腐蚀性具有较强的选择性，能够实现硅片背表面的单面抛光。2.根据权利要求1所述的实现硅片单面抛光的方法，其特征在于，所述的有机碱溶液为四甲基氢氧化铵溶液，即TMAH溶液。3.根据权利要求2所述的实现硅片单面抛光的方法，其特征在于，所述的四甲基氢氧化铵溶液的浓度为10%wt。4.根据权利要求1所述的实现硅片单面抛光的方法，其特征在于，所述的腐蚀性具有较强的选择性是指对硅片有腐蚀性，而对二氧化硅或氮化硅无腐蚀性。5.根据权利要求1所述的实现硅片单面抛光的方法，其特征在于，包括下列步骤：⑴在硅片正面制备二氧化硅或氮化硅掩膜层；⑵采用10%wt的HF溶液和带液滚轮装置，去除背面的二氧化硅或氮化硅膜层；⑶将硅片放入10%wt的TMAH溶液中，控制反应温度60-80℃，反应时间3-10min；⑷将硅片放入60℃的去离子水中，鼓泡清洗3min；然后放入常温的去离子水中，溢流清洗2min；⑸将硅片放入常温的10%wt的HF溶液中，反应1-10min，去除正面二氧化硅或氮化硅掩膜层；⑹将硅片放入常温的去离子水中，溢流清洗3min。2CN102737981A说明书1/4页一种实现硅片单面抛光的方法技术领域[0001]本发明属于晶体硅太阳能电池制造技术，特别是涉及一种实现硅片单面抛光的方法。背景技术[0002]在常规晶体硅太阳能电池生产过程中引入单面抛光技术，能够形成平坦的背表面，有利于实现形成均匀的背场和提高光反射率，从而降低背表面复合速率和增加光谱响应，提高太阳能电池的光电转换效率。[0003]在常规生产工艺中，仅湿法刻蚀工序有一定的背表面抛光效果。湿法刻蚀采用链式设备，主要工艺流程及目的为：（1）硅片漂浮在HF/HNO3/H2SO4的水溶液上面，实现PN结的边缘隔离和背表面抛光；（2）KOH或NaOH溶液去除硅片表面的多孔硅，并中和硅片上的酸液残留；（3）HF溶液去除硅片正面的磷硅玻璃。但是，湿法刻蚀中背表面抛光效果受到很大的限制：（1）反应时间太短，抛光效果不明显。就目前工艺而言，单晶硅刻蚀后的背表面反射率约为15%，多晶硅刻蚀后的背表面反射率约为23%；（2）过程不易控制，容易破坏硅片正面。湿法刻蚀采用“水上漂”的方式，滚轮不平、液位高或反应时间长等都会使得硅片正面受到酸液腐蚀，破坏正面绒面和PN结；（3）金属离子污染。中和残留酸液所需碱液中的K+或Na+会导致金属离子污染，使得电池片的开路电压降低。[0004]由于常规电池生产工艺无法实现卓越的背抛光效果，亟需发明一种实现硅片单面抛光的方法，在不影响硅片正面的情况下，实现背表面的单面抛光。并且单面抛光的同时也实现了PN结的边缘隔离，从而可以有效替代常规的刻蚀工艺。发明内容[0005]本发明针对现有技术存在的缺陷，提出了一种实现硅片单面抛光的方法，能够在不影响硅片正面的情况下，实现太阳能电池生产中卓越的背表面抛光效果。[0006]本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种实现硅片单面抛光的方法，应用一种有机碱溶液，其腐蚀性具有较强的选择性，能够实现硅片背表面的单面抛光。[0007]所述的有机碱溶液优选为四甲基氢氧化铵溶液，即TMAH溶液。[0008]所述的四甲