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硅片PECVD镀非晶硅用石墨舟的清洗方法

技术摘要:
本发明公开了一种硅片PECVD镀非晶硅用石墨舟的清洗方法,包括碱洗步骤:通过碱液清除石墨舟上的非晶硅。本发明采用碱液清洗硅片PECVD镀非晶硅用石墨舟,能清除石墨舟上沉积的非晶硅,避免石墨舟上沉积的非晶硅影响硅片PECVD镀非晶硅膜的效果,避免出现镀膜不均,硅片及  全部
背景技术:
在某些晶体硅太阳电池的生产过程中,需要在硅片表面沉积非晶硅,可将硅片装 载在石墨舟中,然后将石墨舟置于管式PECVD设备中沉积非晶硅,即硅片PECVD镀非晶硅膜。 石墨舟一般都重复使用,但石墨舟经过多次硅片PECVD镀非晶硅膜工艺重复使用 后,会出现镀膜不均,硅片及舟壁表面爆膜、脱膜,镀膜速率下降,甚至出现无法继续镀膜的 情形,严重影响镀膜的品质,从而影响电池的电性能。
技术实现要素:
为了解决现有技术的缺陷,本发明提供一种硅片PECVD镀非晶硅用石墨舟的清洗 方法,包括碱洗步骤:通过碱液清除石墨舟上的非晶硅;所述碱液优选为氢氧化钠或氢氧化 钾溶液。 硅片PECVD镀非晶硅膜工艺过程中,硅片装载在石墨舟上,且硅片由石墨舟片及卡 点固定,相邻舟片之间通过陶瓷套管隔离(陶瓷套管具有较好的绝缘性和较高的介电强 度);装载有硅片的石墨舟置于管式PECVD设备中沉积非晶硅,完成硅片PECVD镀非晶硅膜。 发明人经研究发现:石墨舟经过多次硅片PECVD镀非晶硅膜工艺重复使用后,会出 现镀膜不均,硅片及舟壁表面爆膜、脱膜,镀膜速率下降,甚至出现无法继续镀膜的情形,这 是因为硅片PECVD镀非晶硅膜工艺过程中,石墨舟自身也会沉积有非晶硅,且石墨舟上沉积 的非晶硅会随石墨舟重复使用次数的增加而增厚,一方面由于膜层表面应力的影响,较厚 的非晶硅膜会影响硅片与舟壁的接触(两者贴合度变差),导致镀膜不均,甚至硅片及舟壁 表面出现爆膜、脱膜现象;另一方面非晶硅具有一定的导电性,且非晶硅的介电常数相对较 高,随着沉积次数的增加,石墨舟上沉积的非晶硅会影响相邻舟片之间的绝缘性和介电强 度,当石墨舟上沉积的非晶硅达到一定厚度,硅片PECVD镀非晶硅膜工艺过程中,舟片之间 的电场会被石墨舟上沉积的非晶硅减弱,从而导致镀膜速率下降,甚至出现无法继续镀膜 的情形;以上情况严重影响镀膜的品质,从而影响电池的电性能;只有及时清除石墨舟上沉 积的非晶硅,才能避免以上现象的出现;故石墨舟重复使用一定次数后,需要对石墨舟进行 清洗,以清除石墨舟上沉积的非晶硅。 目前石墨舟一般都采用酸液(如氢氟酸)清洗,但发明人经实验发现,氢氟酸不能 有效清除石墨舟上沉积的非晶硅,故需要探求适用于硅片PECVD镀非晶硅用石墨舟的清洗 方法。 本发明采用碱液(氢氧化钠或氢氧化钾溶液)清洗硅片PECVD镀非晶硅用石墨舟, 能清除石墨舟上沉积的非晶硅,进而可避免石墨舟上沉积的非晶硅影响硅片PECVD镀非晶 硅膜的效果,避免出现镀膜不均,硅片及舟壁表面爆膜、脱膜,镀膜速率下降,甚至出现无法 继续镀膜的情形;且本发明方法成本低,适合于产业化应用。 3 CN 111589769 A 说 明 书 2/4 页 优选的,所述硅片PECVD镀非晶硅用石墨舟的清洗方法,还包括镀膜步骤:在碱洗 步骤之后,且在石墨舟重复使用前,通过PECVD工艺给石墨舟镀耐碱液腐蚀的保护膜;所述 保护膜优选为氮化硅膜。 发明人还经研究发现:采用碱液(氢氧化钠或氢氧化钾溶液)清洗石墨舟上沉积的 非晶硅,清洗过程中,碱液有可能会腐蚀石墨舟;为了防止石墨舟被碱液腐蚀,本发明在将 石墨舟投入硅片PECVD镀非晶硅膜工艺重复使用前,先在石墨舟上镀耐碱液腐蚀的保护膜 (如氮化硅膜),石墨舟投入重复使用后,沉积在石墨舟上的非晶硅会附着在保护膜外侧,下 次清洗石墨舟时,保护膜可保护石墨舟,防止石墨舟被碱液腐蚀。 优选的,所述硅片PECVD镀非晶硅用石墨舟的清洗方法,还包括酸洗步骤:在碱洗 步骤之后,且在镀膜步骤之前,通过酸液清除石墨舟上的保护膜;所述酸液优选为氢氟酸溶 液。 发明人还经研究发现:虽然在石墨舟上镀保护膜可在下次清洗时保护石墨舟,防 止石墨舟被碱液腐蚀,但镀有保护膜的石墨舟经过多次硅片PECVD镀非晶硅膜工艺重复使 用后,保护膜可能会被杂质(如非晶硅中的硼磷物质)污染,被污染的保护膜会影响硅片 PECVD镀非晶硅膜的效果。 本发明在碱洗步骤和镀膜步骤之间插入酸洗步骤,是要先将石墨舟上被杂质污染 的旧保护膜(该旧保护膜由上次清洗石墨舟时所镀)清除,再重新在石墨舟上镀新的保护 膜,这样处理后,投入硅片PECVD镀非晶硅膜工艺重复使用的石墨舟,就是已清除非晶硅和 旧保护膜、且镀有新保护膜的石墨舟,这样的石墨舟不会影响硅片PECVD镀非晶硅膜的效 果。 优选的,所述硅片PECVD镀非晶硅用石墨舟的清洗方法,包括如下具体步骤: 1)碱洗:将沉积有非晶硅的石墨舟置入碱液中,加热至50~90℃浸泡4~6小时,且浸泡 时开启鼓泡;碱液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液,且碱液的质量浓度为5%~25%; 2)第一次水洗:对经过碱洗的石墨舟进行去离子水清洗,清除石墨舟上残留的碱液; 3)酸洗:将经过第一次水洗的石墨舟置入酸液中,常温下浸泡4~8小时,且浸泡时开启 鼓泡;酸液为氢氟酸溶液,且酸液的质量浓度为5%~30%; 4)第二次水洗:对经过酸洗的石墨舟进行去离子水清洗,清除石墨舟上残留的酸液; 5)烘干:将经过第二次水洗的石墨舟烘干; 6)镀膜:将烘干后的石墨舟置入管式PECVD镀膜机中,运行镀氮化硅工艺,使石墨舟镀 上氮化硅膜。 优选的,所述保护膜的厚度为10~100nm。 优选的,石墨舟每经过50~100次硅片PECVD镀非晶硅膜工艺重复使用(平均每次 镀非晶硅膜厚为50~150nm),进行一次清洗;这样的清洗频率,可以有效控制石墨舟上沉积 的非晶硅厚度,可在非晶硅厚度达到能影响硅片PECVD镀非晶硅膜效果的程度之前,清除石 墨舟上沉积的非晶硅。
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