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太阳能硅片清洗技术与工艺


太阳能硅片清洗技术与工艺

RCA 标准清洗法是 1965 年由 Kern 和 Puotinen 等人在 N.J.Princeton 的 RCA 实验室首创的,并由此而得名。RCA 是一种典型的、至今仍为最普遍 使用的湿式化学清洗法,该清洗法主要包括以下几种清洗液。 (1)SPM:H2SO4 /H2O2 120~150℃ SPM 具有很高的氧化能力,可将 金属氧化后溶于清洗液中,并能把有机物氧化生成 CO 2 和 H2O。用 SPM 清洗硅片可去除硅片表面的重有机沾污和部分金属,但是当有机物沾污特 别严重时会使有机物碳化而难以去除。 (2) HF(DHF): HF(DHF) 20~25℃ DHF 可以去除硅片表面的自然氧化膜, 因此, 附着在自然氧化膜上的金属将被溶解到清洗液中, 同时 DHF 抑制了 氧化膜的形成。 因此可以很容易地去除硅片表面的 Al, Fe, Zn, 等金属, Ni DHF 也可以去除附着在自然氧化膜上的金属氢氧化物。用 DHF 清洗时, 在自然氧化膜被腐蚀掉时,硅片表面的硅几乎不被腐蚀。 (3)APM (SC-1) :NH4OH/H2O2 /H2O 30~80℃ 由于 H2O2 的作用,硅 片表面有一层自然氧化膜(SiO2),呈亲水性,硅片表面和粒子之间可被清 洗液浸透。由于硅片表面的自然氧化层与硅片表面的 Si 被 NH 4OH 腐蚀, 因此附着在硅片表面的颗粒便落入清洗液中,从而达到去除粒子的目的。 在 NH4OH 腐蚀硅片表面的同时,H2O 2 又在氧化硅片表面形成新的氧化 膜。 (4)HPM (SC-2):HCl/H2O2/H2 O 65~85℃ 用于去除硅片表面的钠、 铁、镁等金属沾污。在室温下 HPM 就能除去 Fe 和 Zn。 清洗的一般思路是首先去除硅片表面的有机沾污,因为有机物会遮盖部分 硅片表面,从而使氧化膜和与之相关的沾污难以去除;然后溶解氧化膜,

因为氧化层是“沾污陷阱”,也会引入外延缺陷;最后再去除颗粒、金属等 沾污,同时使硅片表面钝化。


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