硅片清洗添加剂和硅片清洗方法与流程

专利2026-06-21  15


本公开涉及硅片清洗领域,具体地,涉及一种硅片清洗添加剂和硅片清洗方法。


背景技术:

1、目前太阳能硅片清洗主要以在超声波下湿法清洗为主,广泛使用的硅片清洗剂为碱性硅片清洗剂,随着目前硅片切割技术日益发展,硅片呈面积越来越大、片厚越来越薄的趋势发展,切片冷却液渗透性越来越强,润滑剂被带入硅片表面损伤层量越来越多,这就对硅片清洗能力提高了要求。


技术实现思路

1、本公开的目的是提供一种硅片清洗添加剂和硅片清洗方法,该硅片清洗添加剂包含高渗透性的聚乙二醇衍生物和/或醚类表面活性剂,能够提高现有清洗剂溶液对硅片的浸润能力,有效提高清洗效率,提升硅片的清洗质量,降低脏污片比率。

2、为了实现上述目的,本公开第一方面提供一种硅片清洗添加剂,所述硅片清洗添加剂包含表面活性剂、有机碱和络合剂,所述表面活性剂选自聚乙二醇衍生物和/或醚,所述醚包括不饱和醚和/或聚氧乙烯醚。

3、可选地,所述聚乙二醇衍生物具有如下式(1)所示的结构:r1-(oc2h4)m-oh式(1),其中r1选自碳原子数为9~18的取代或未取代的烷基、碳原子数为6~18的取代或未取代的芳基和碳原子数为5~18的取代或未取代的环氧基中的一种或几种;所述r1中的取代基包括碳原子数为1~5的烷基,优选地,r1中的取代基选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基和环戊基中的一种或几种;m表示重复单元-oc2h4-的个数,m选自1~20的整数。

4、可选地,所述聚乙二醇衍生物选自聚乙二醇低聚物,更优选地,所述聚乙二醇低聚物选自四聚乙二醇单月桂醚和/或聚乙二醇三甲基壬基醚。

5、可选地,所述不饱和醚具有如下式(2)所示的结构:r2-o-ch=ch2式(2),其中r2选自碳原子数为8~18的取代或未取代的烷基、碳原子数为6~18的取代或未取代的芳基和碳原子数为5~18的取代或未取代的环氧基中的一种或几种;所述r2中的取代基包括碳原子数为1~5的烷基,优选地,r2中的取代基选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基和环戊基中的一种或几种;所述不饱和醚的平均分子量为200~1000,所述不饱和醚的不饱和度为1~20。

6、可选地,所述聚氧乙烯醚具有如下式(3)所示的结构:r3-o-(c2h4o)p-h式(3),其中r3选自碳原子数为4~18的取代或未取代的烷基、碳原子数为6~18的取代或未取代的芳基、碳原子数为5~18的取代或未取代的环氧基、碳原子数为5~25的取代或未取代的叔胺基和碳原子数为10~20的取代或未取代的脂肪酸酯中的一种或几种;所述r3中的取代基包括碳原子数为1~20的烷基,优选为碳原子数为1~10的烷基;p表示重复单元-c2h4o-的个数,p选自1~20的整数。

7、可选地,所述不饱和醚选自十八烷基乙烯醚,所述聚氧乙烯醚选自壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚、辛基苯基聚氧乙烯醚、c12脂肪醇聚氧乙烯醚和十八胺聚氧乙烯醚中的一种或几种。

8、可选地,所述有机碱选自醇的碱金属盐,所述醇的碱金属盐选自三乙醇胺、甲醇钠、乙醇钾、二乙醇胺、乙醇胺和叔丁醇钾中的一种或几种;所述络合剂选自氨基羧酸盐,所述氨基羧酸盐选自氨三乙酸盐、乙二胺四乙酸盐和二乙烯三胺五羧酸盐中的一种或几种。

9、可选地,以所述清洗添加剂的总重量为基准,所述表面活性剂的含量为40~90重量%,所述有机碱的含量为7~55重量%,所述络合剂的含量为2~5重量%;优选地,以所述清洗添加剂的总重量为基准,所述表面活性剂的含量为50~88重量%,所述有机碱的含量为8~45重量%,所述络合剂的含量为3~5重量%。

10、可选地,所述表面活性剂与所述有机碱的重量比为(4~9):1,优选为(5~8):1;所述表面活性剂与所述络合剂的重量比为(8~30):1,优选为(20~27):1。

11、本公开第二方面提供一种硅片清洗方法,所述方法包括,使清洗剂溶液、硅片清洗添加剂与待清洗硅片相接触,其中所述硅片清洗添加剂为本公开第一方面所述的硅片清洗添加剂。

12、可选地,所述清洗剂溶液与所述硅片清洗添加剂的体积比为100:(0.001~0.1),优选为100:(0.01~0.05)。

13、可选地,所述硅片清洗方法还包括:使所述待清洗硅片进入第一漂洗槽中进行漂洗处理,所述第一漂洗槽中含有去离子水;

14、使第一漂洗后硅片进入第一试剂槽中进行第一清洗处理,所述第一试剂槽中含有所述清洗剂溶液以及可选的所述清洗添加剂;

15、使第一清洗后硅片进入第二试剂槽中进行第二清洗处理,所述第二试剂槽中含有所述清洗剂溶液以及可选的所述清洗添加剂;

16、使第二清洗后硅片进入第三试剂槽中进行第三清洗处理,所述第三试剂槽中含有氧化剂、氢氧化钠和去离子水;

17、使第三清洗后硅片依次进入第二漂洗槽和第三漂洗槽中进行漂洗处理,所述第二漂洗槽和第三漂洗槽中分别含有去离子水;

18、使第三漂洗后硅片依次进入提拉槽和烘干槽中进行提拉和烘干处理,得到清洗后硅片;

19、其中所述第一试剂槽和所述第二试剂槽中的至少一个含有所述清洗添加剂,且所述第三试剂槽中不含所述清洗添加剂;所述第一清洗处理和所述第二清洗处理的条件包括:温度为40~60℃,时间为2~8min。

20、通过上述技术方案,本公开提供一种硅片清洗添加剂和硅片清洗方法,该硅片清洗添加剂中含有高渗透性的表面活性剂,能够渗透到硅片与污染物之间,使污染物脱离硅片表面,并有助于有机碱、络合剂渗透到硅片表面的污染物以下及硅片的切割纹路中,其中有机碱能够分解、溶解有机污染物,络合剂能与硅片表面微裂纹中的金属离子进行络合,使金属离子溶于清洗剂溶液中,从而实现硅片表面深度清洁的效果;本公开提供的硅片清洗添加剂在清洗剂溶液中的添加量极少,就能够显著降低清洗剂溶液的表面张力,并提高现有的清洗剂溶液的浸润性、金属离子络合性、有机污染物和颗粒污染物的去除能力,进而提高硅片清洗效果,降低硅片的脏污片比率。

21、本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。



技术特征:

1.一种硅片清洗添加剂,其特征在于,所述硅片清洗添加剂包含表面活性剂、有机碱和络合剂,所述表面活性剂选自聚乙二醇衍生物和/或醚,所述醚包括不饱和醚和/或聚氧乙烯醚。

2.根据权利要求1所述的硅片清洗添加剂,其特征在于,所述聚乙二醇衍生物具有如下式(1)所示的结构:r1-(oc2h4)m-oh式(1),其中r1选自碳原子数为9~18的取代或未取代的烷基、碳原子数为6~18的取代或未取代的芳基和碳原子数为5~18的取代或未取代的环氧基中的一种或几种;所述r1中的取代基包括碳原子数为1~5的烷基,优选地,r1中的取代基选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基和环戊基中的一种或几种;m表示重复单元-oc2h4-的个数,m选自1~20的整数;

3.根据权利要求1所述的硅片清洗添加剂,其特征在于,所述不饱和醚具有如下式(2)所示的结构:r2-o-ch=ch2式(2),其中r2选自碳原子数为8~18的取代或未取代的烷基、碳原子数为6~18的取代或未取代的芳基和碳原子数为5~18的取代或未取代的环氧基中的一种或几种;所述r2中的取代基包括碳原子数为1~5的烷基,优选地,r2中的取代基选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基和环戊基中的一种或几种;所述不饱和醚的平均分子量为200~1000,所述不饱和醚的不饱和度为1~20;

4.根据权利要求3所述的硅片清洗添加剂,其特征在于,所述不饱和醚选自十八烷基乙烯醚,所述聚氧乙烯醚选自壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚、辛基苯基聚氧乙烯醚、c12脂肪醇聚氧乙烯醚和十八胺聚氧乙烯醚中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的硅片清洗添加剂,其特征在于,所述有机碱选自醇的碱金属盐,所述醇的碱金属盐选自三乙醇胺、甲醇钠、乙醇钾、二乙醇胺、乙醇胺和叔丁醇钾中的一种或几种;

6.根据权利要求1所述的硅片清洗添加剂,其特征在于,以所述清洗添加剂的总重量为基准,所述表面活性剂的含量为40~90重量%,所述有机碱的含量为7~55重量%,所述络合剂的含量为2~5重量%;

7.根据权利要求1所述的硅片清洗添加剂,其特征在于,所述表面活性剂与所述有机碱的重量比为(4~9):1,优选为(5~8):1;所述表面活性剂与所述络合剂的重量比为(8~30):1,优选为(20~27):1。

8.一种硅片清洗方法,其特征在于,所述方法包括,使清洗剂溶液、硅片清洗添加剂与待清洗硅片相接触,其中所述硅片清洗添加剂为权利要求1~7中任意一项所述的硅片清洗添加剂。

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述清洗剂溶液与所述硅片清洗添加剂的体积比为100:(0.001~0.1),优选为100:(0.01~0.05)。

10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述硅片清洗方法还包括:


技术总结
本公开涉及一种硅片清洗添加剂和硅片清洗方法,硅片清洗添加剂包含表面活性剂、有机碱和络合剂,表面活性剂选自聚乙二醇衍生物和/或醚,醚包括不饱和醚和/或聚氧乙烯醚。该硅片清洗添加剂包含高渗透性的表面活性剂,能够提高清洗剂溶液对硅片的浸润能力,有效提高清洗效率,降低脏污片比率。

技术研发人员:张超,任新刚,李静,鲁战锋,张珊,杜杰,成路
受保护的技术使用者:隆基绿能科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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