本发明涉及太阳能电池制备技术领域,尤其涉及一种铝吸杂方法和铝吸杂设备,更具体地涉及一种应用于异质结电池硅片的铝吸杂方法和铝吸杂设备。
背景技术:
硅片是太阳能电池制备中的重要材料,目前高效太阳能电池对于硅片的质量要求越来越高。但是,在硅棒的形成和加工形成硅片的过程中,由于制备工艺的原因会在硅片中熔解较多的金属杂质,这些杂质的存在极大地降低了硅片的少子寿命,从而降低了太阳能电池的转换效率。
吸杂是改善硅片质量的一种重要方式,铝吸杂作为一种外吸杂方式,可以极大的改善太阳电池硅片的质量。目前的铝吸杂方法存在生产成本高、工艺复杂、量产难度大等问题。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明实施例提供一种铝吸杂方法和铝吸杂设备,至少部分解决现有技术中存在的上述问题。
第一方面,本发明实施例提供了一种铝吸杂方法,所述铝吸杂方法应用于硅片的吸杂,所述方法包括:
利用丝网印刷在所述硅片的至少一个表面上形成铝浆;以及,
对形成有所述铝浆的所述硅片进行链式退火,其中所述链式退火包括升温阶段、恒温阶段和降温阶段,其中所述升温阶段将所述硅片的温度升高至铝硅共晶温度以上,所述恒温阶段的温度高于所述铝硅共晶温度,并且所述降温阶段将所述硅片的温度降低到所述铝硅共晶温度以下。
根据本发明实施例的一种具体实现方式,所述升温阶段的峰值温度范围为600℃-750℃,时间范围为2min-6min;
所述恒温阶段的温度范围为600℃-750℃,时间范围为2min-10min;
所述降温阶段的时间范围为1min-3min。
根据本发明实施例的一种具体实现方式,所述升温阶段包括第一升温阶段和第二升温阶段,所述第一升温阶段的峰值温度范围为280℃-320℃,所述第二升温阶段将所述硅片的温度升高至所述铝硅共晶温度以上。
根据本发明实施例的一种具体实现方式,在所述降温阶段之后还包括补充降温阶段,所述补充降温阶段将所述硅片的温度降低至100℃以下,所述补充降温阶段的降温速率小于所述降温阶段的降温速率。
根据本发明实施例的一种具体实现方式,所述第一升温阶段的时间范围为1min-3min,所述第二升温阶段的时间范围为1min-3min,所述恒温阶段的时间范围为2min-10min,所述降温阶段的时间范围为1min-3min,并且所述补充降温阶段的时间范围为2min-6min。
根据本发明实施例的一种具体实现方式,所述第一升温阶段的时间范围为1.86min-2.14min,所述第二升温阶段的时间范围为1.86min-2.14min,所述恒温阶段的时间范围为3.71min-4.29min,所述降温阶段的时间范围为1.86min-2.14min,并且所述补充降温阶段的时间范围为3.71min-4.29min。
根据本发明实施例的一种具体实现方式,使用铝背场网版在所述硅片的至少一个表面上形成铝浆,并且所述铝浆的厚度范围为1μm-10μm。
根据本发明实施例的一种具体实现方式,在利用丝网印刷在所述硅片的至少一个表面上形成铝浆的步骤之前,所述方法还包括:
采用质量比为2%-12%的koh溶液,在将温度范围控制在70℃-90℃的情况下,对所述硅片的单面进行腐蚀,腐蚀深度大于1.5μm;以及,
采用质量比为2%-10%的hf/hcl混合溶液进行中和金属离子络合。
根据本发明实施例的一种具体实现方式,在对形成有所述铝浆的所述硅片进行链式退火的步骤之后,所述方法还包括:
采用质量比为2%-10%的磷酸溶液,去除所述硅片表面的铝合金吸杂层;
采用质量比为2%-12%的溶液koh溶液,温度范围控制在70℃-90℃,对所述硅片的单面进行腐蚀,腐蚀厚度大于2μm;以及,
采用质量比为2%-10%的hf/hcl混合溶液,对所述硅片进行清洗。
第二方面,提供了一种铝吸杂设备,所述铝吸杂设备应用于硅片的吸杂,所述设备包括:
丝网印刷设备,所述丝网印刷设备利用丝网印刷在所述硅片的至少一个表面上形成铝浆;以及
链式退火炉,所述链式退火炉对形成有所述铝浆的所述硅片进行链式退火,其中所述链式退火包括升温阶段、恒温阶段和降温阶段,其中所述升温阶段将所述硅片的温度升高至铝硅共晶温度以上,所述恒温阶段的温度高于所述铝硅共晶温度,并且所述降温阶段将所述硅片的温度降低到所述铝硅共晶温度以下。
本发明针对现有铝吸杂技术存在的生产成本高、工艺复杂、量产难度大的问题,提出一种使用丝网印刷叠加链式退火炉技术进行铝吸杂的方法,优势为铝吸杂成本大幅降低、工艺简单、工艺时间短、提高生产效率。首先,丝网印刷技术成熟稳定,由于不需要考虑铝浆区域的精细化图形问题,可以使用成本低廉的铝浆,大幅降低了铝浆的生产成本;其次,链式退火炉进行烘干、升温熔化、金属扩散、快速降温、降温出炉,可以快速实现铝浆的烘干和掺杂,并能快速实现退火,工艺时间更加短,大幅降低工艺时间,提高生产效率,且避免了金属杂质的反向扩散,吸杂效果更加明显,便于进行规模化量产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例1的铝吸杂方法的流程图;
图2为本发明实施例1的链式退火的流程图;
图3为本发明实施例1的链式退火的时序图;
图4为本发明实施例2的铝吸杂方法的流程图;
图5为本发明实施例3的铝吸杂方法的流程图;
图6为本发明实施例4的铝吸杂方法的流程图;
图7为本发明实施例5的铝吸杂设备的框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
要说明的是,下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见,本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中,且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本发明,所属领域的技术人员应了解,本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施,且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说,可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外,可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
另外,在以下描述中,提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而,所属领域的技术人员将理解,可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
本发明针对现有铝吸杂技术存在的生产成本高、工艺复杂、量产难度大的问题,提出使用丝网印刷叠加链式退火炉技术进行铝吸杂。丝网印刷技术成熟稳定,可以使用成本低廉的铝浆,大幅降低了铝浆的生产成本。链式退火炉可以快速实现铝浆的烘干和掺杂,并能快速实现退火,工艺时间更加短,避免了金属杂质的反向扩散,吸杂效果更加明显,便于进行规模化量产。
以下,描述本发明实施例的铝吸杂方法和铝吸杂设备,该方法和设备可以应用于太阳能电池衬底硅片的吸杂,特别是异质结电池衬底硅片的吸杂。并且硅片可以是n型单晶硅片或多晶硅片。
实施例1
首先,参考图1,描述本发明实施例的铝吸杂的方法。如图1所示,该铝吸杂方法包括:
s101:铝浆印刷:利用丝网印刷在硅片的至少一个表面上形成铝浆。具体地,使用印刷网版在硅片表面进行铝浆印刷,以在硅片表面形成一层一定厚度的铝浆。在本发明实施例中,硅片例如可以是异质结电池的衬底硅片,特别是n型异质结电池的衬底硅片,铝浆可以采用常规光伏用背面印刷铝浆,或者质量等级略低的铝浆,以降低成本。
铝浆的成分可以包括铝粉、有机物和无机玻璃等。根据一个具体实施例,铝浆例如可以包括铝粉、玻璃料、无机添加剂、有机载体和有机添加剂。其中,玻璃料例如可以是硼硅铅玻璃,无机添加剂例如可以是三价离子以提高掺杂效果,有机载体由高分子树脂、有机溶剂、增塑剂等组成。本发明对于印刷的铝浆中铝粉和玻璃体的配制要求较低,便于进一步降低生产成本。
在本发明实施例中,可以在硅片的一个面上形成铝浆,也可以在硅片的两个面上均形成铝浆,双面采用铝浆吸杂的效果更好一些,在此不做限定。这里应该理解的是,在硅片的两个面上均形成铝浆的情况下,在单面印刷铝浆后,对该面进行烘干;然后翻转印刷另一面,如此实现在硅片的两个面上均形成铝浆。
在一个具体实施例中,为了在硅片中形成具有一定横向梯度的掺杂,可以在硅片的一部分上形成铝浆,而可以在其他部分不形成铝浆,如此在经过后续的链式退火之后,将使得硅片中的金属含量具有一定的横向梯度。
在利用丝网印刷在硅片的至少一个表面上形成铝浆的过程中,利用网版的网孔部分透浆料,非网孔不透浆料的基本原理进行印刷。印刷时,在网版一端倒入铝浆浆料,用刮板在网版的浆料部位施加一定压力,同时朝网版另一端移动。浆料在移动中被刮板从网版的网孔中挤压到硅片上。在一个具体实施例中,网版中网孔间距例如可以设置为900μm-1300μm,并且刮板速度例如可以设置为35mm/s。在本发明实施例中,可以使用常规的铝背场网版,便于成本的降低和规模化生产的可操作性。
本发明实施例利用丝网印刷技术在硅片上形成铝浆,由于丝网印刷技术成熟稳定,工艺简单方便,且相较于形成电池硅片的栅极,对于铝浆区域的精细化图形质量要求不高,可以使用成本低廉的铝浆,如此可以大幅降低铝浆的生产成本。
在一个具体实施例中,使用铝背场网版在所述硅片的至少一个表面上形成铝浆,并且所形成的铝浆的厚度范围为1μm-10μm,优选地为6μm。通过使用常规的铝背场网版在硅片的至少一个表面上形成铝浆,操作简单,可操作性强,便于降低成本和大规模生产。
s102:链式退火:对形成有铝浆的硅片进行链式退火。具体地,将印刷有铝浆的硅片传输进入链式退火炉,首先经过烘干,去除铝浆中的有机物;再经过高温区,使得铝浆扩散进入硅片,形成铝重掺杂区;最后进行快速降温退火,将金属杂质析出在铝合金吸杂层中。
在通过步骤s01在硅片上形成铝浆后,还需要对硅片进行热处理以对硅片进行铝吸杂。具体地,在本发明实施例中,将形成有铝浆的硅片通过传输设备(例如传输带)传输至链式退火炉以进行链式退火。应当理解的是,可以通过更改传输硅片的传输带的带速来调整整体工艺时间。
接下来,参考图2描述本发明实施例中的链式退火。如图2所示,本发明实施例的链式退火包括:
s201:升温阶段,升温阶段用于使得铝浆中的有机物挥发并将硅片的温度升高至铝硅共晶温度以上,一般铝硅共晶温度为577℃。
具体地,该升温阶段包括第一升温阶段和第二升温阶段,并且用于将硅片的温度升高至铝硅共晶温度以上,如此能够使得铝硅开始熔解扩散。
s202:恒温阶段,恒温阶段的温度高于铝硅共晶温度577℃,如此在硅片表面形成铝重掺杂,使得硅片内的金属杂质扩散到硅片表面。具体地,恒温阶段的温度范围可以为600℃-750℃。
s203:降温阶段,降温阶段将硅片的温度降低到铝硅共晶温度以下,以使得硅片体内的金属抵达铝合金吸杂层,形成沉淀并析出。具体地,降温阶段将硅片的温度降低到铝硅共晶温度577℃以下。
本发明实施例中的硅片首先经过升温阶段的烘干,去除铝浆中的有机物;再经过恒温阶段,使得铝与硅形成液态相,在液态像下铝原子得以快速扩散进入硅区域,在从铝浆表面到硅体内形成不同的分层区;最后在降温阶段进行快速降温退火,将金属杂质析出在铝合金吸杂层中,从而实现铝吸杂。
本发明实施例将丝网印刷技术与链式退火炉技术进行叠加。丝网印刷技术成熟稳定,可以使用成本低廉的铝浆,大幅降低了铝浆的生产成本。链式退火炉可以快速实现铝浆的烘干和掺杂,并能快速实现退火,工艺时间更加短,吸杂效果明显,便于进行规模化量产。
根据本发明实施例的一种具体实现方式,所述升温阶段的峰值温度范围为600℃-750℃,时间范围为2min-6min。如果升温阶段的升温温度过低,则铝硅无法熔解扩散,如果升温温度过高,则可能会导致铝硅开始熔解扩散时,有机物由于升温过快未完全挥发,在硅片中产生裂纹等缺陷。此外,如果升温阶段的时间过短,则铝浆中的有机物可能无法充分挥发,而在硅片中形成裂纹等缺陷,如果时间过长,则不利于提高生产效率。
所述恒温阶段的温度范围为600℃-750℃,时间范围为2min-10min。如果恒温阶段的温度过低,则会导致无法形成充分的铝硅液态像,铝杂质向硅中扩散较慢,吸杂效果不明显,增加整体工艺时间;如果温度过高,则可能会导致后续的降温过程过快,硅片由于应力使得碎片率增加。此外,如果恒温阶段的时间过短,则金属杂质无法充分扩散,影响硅片质量,如果时间过长,则增加了整体工艺时间。
降温阶段将所述硅片的温度降低到所述铝硅共晶温度以下,并且所述降温阶段的时间范围为1min-3min,如果降温阶段的时间过短,则降温过程过快,硅片可能由于应力使得碎片率增加,如果时间过长,则增加了整体工艺时间。优选的,链式退火炉选用陶瓷辊道式退火炉,由于陶瓷辊道不移出退火炉的加温区域,因此其散热很小,节省能量,同时还可以快速升降温。
在本发明实施例中,通过将升温阶段的峰值温度范围设置为600℃-750℃,时间范围设置为2min-6min,将恒温阶段的温度范围设置为600℃-750℃,时间范围设置为2min-10min,并且将降温阶段的时间范围设置为1min-3min,不仅能够使得硅片体内的金属抵达铝合金吸杂层,形成沉淀并析出,而且能够缩短整体的工艺时间。也就是说,如此设置各个阶段的温度和时间整体上实现了充分吸杂和缩短工艺时间的效果,从而便于量产。
根据本发明实施例的一种具体实现方式,升温阶段可以包括第一升温阶段和第二升温阶段,所述第一升温阶段的峰值温度为280℃-320℃,优选的为300℃,所述第二升温阶段将所述硅片的温度升高至铝硅共晶温度以上。
第一升温阶段:在第一升温阶段,硅片经过烘干区,烘干区的峰值温度范围可以控制为280℃-320℃,如果烘干区的峰值温度过低,则无法保证浆料中的有机物充分挥发,如果烘干区的峰值温度过高,则可能在铝硅开始熔解扩散时有机物挥发,导致硅片产生裂纹等缺陷。
第二升温阶段:逐步升温至铝硅共晶温度577℃以上,铝硅之间开始互相熔解扩散。
在本发明实施例中,首先通过第一升温阶段使得铝浆中的有机物充分挥发,防止了在第二升温阶段中有机物挥发产生气泡而使得硅片产生裂纹等缺陷,并且由于浆料中有机成分在300℃左右时可以充分挥发,不会在后续第二升温阶段对于铝硅的互溶形成干扰,因此在第二升温阶段可以快速升温,从而缩短整体工艺时间。
根据本发明实施例的一种具体实现方式,在所述降温阶段之后还包括补充降温阶段,所述补充降温阶段将所述硅片的温度降低至100℃以下,所述补充降温阶段的降温速率小于所述降温阶段的降温速率。
具体地,通过降温阶段将硅片的温度快速降低到铝硅共晶温度以下,可以使得硅片体内的金属抵达铝合金吸杂层,形成沉淀并析出;接着以较慢的降温速率使得硅片的温度降低,防止了过快温降导致的硅片内部应力。
也就是说,在降温阶段,首先以较快的速率降温,然后再以较低的速率降温,如此通过快速降温阶段能够使得硅片体内的金属形成沉淀并析出,接着以较慢的降温速率使得硅片的温度降低,从而在缩短了整体工艺时间,提高了效率的同时,防止了过快温降导致的硅片内部应力。
根据本发明实施例的一种具体实现方式,所述第一升温阶段的峰值温度范围为280℃-320℃,时间范围为1min-3min,所述第二升温阶段的时间范围为1min-3min,所述恒温阶段的温度范围为600℃-750℃,时间范围为2min-10min,所述降温阶段的时间范围为1min-3min,并且所述补充降温阶段的时间范围为2min-6min。
如此设置各阶段的温度和时间,不仅能够防止有机物的挥发等导致的裂纹等缺陷,还能够在有效吸杂的同时缩短整体工艺时间。具体地,第一升温阶段的峰值温度范围设置为280℃-320℃,时间范围设置为1min-3min,如果该阶段时间过短,无法保证有机物的挥发,从而可能导致裂纹等缺陷,如果该阶段时间过长,则增加了整体工艺时间。第二升温阶段的峰值温度范围设置为577℃-750℃,时间范围设置为1min-3min,如果该阶段时间过短,则铝硅无法充分互相熔解扩散,如果该阶段时间过长,则增加了整体工艺时间。恒温阶段的温度范围为600℃-750℃,时间范围设置为2min-10min,如果该阶段时间过短,硅片体内的金属杂质无法充分扩散到硅片表面,如果该阶段时间过长,则增加了整体工艺时间。降温阶段将硅片的温度从恒温阶段的600℃-750℃的温度范围降低至低于铝硅共晶温度以下,并且时间范围设置为1min-3min,如果该阶段时间过短,硅片体内的金属无法充分形成沉淀并析出,如果该阶段时间过长,则增加了整体工艺时间。补充降温阶段的时间范围设置为2min-6min,以便于将硅片降温后进行下一工序的处理。如果该阶段时间过短,则可能由于降温过快导致硅片内应力,如果该阶段时间过长,则增加了整体工艺时间。也就是说,在本发明实施例中,各个阶段的温度和时间范围的组合在保证了吸杂效果的同时,缩短了整体的工艺时间。
接下来,参考图3,描述链式退火过程各阶段的最优时间配置,以实现在不影响少子寿命的情况下增加硅片的制备效率,以便于进行规模化量产。
在图3中,时间段t0-t1对应第一升温阶段,时间段t1-t2对应第二升温阶段,时间段t2-t3对应恒温阶段,时间段t3-t4对应降温阶段,并且时间段t4-t5对应补充降温阶段。在本发明的一个实施例中,时间段t0-t1为1min-3min,时间段t1-t2为1min-3min,时间段t2-t3为2min-10min,时间段t3-t4为1min-3min,并且时间段t4-t5为2min-6min。以下,结合经过链式退火后所得硅片的少子寿命确定链式退火各阶段的参数设置。
表1示出了不同工艺时间条件下的少子寿命与无吸杂情况下的少子寿命的比较情况。并且表2示出了各工艺时间条件下各个阶段的工艺时间。
表1不同工艺时间条件下的少子寿命与无吸杂情况下的少子寿命的比较
表2各工艺时间条件下各个阶段的工艺时间
从表1中的结果可以看出,通过调整整体工艺时间,少子寿命先快速增加后基本维持不变,说明后续进一步的重掺铝吸杂效果受到限制,考虑到产能和成本将工艺时间设定在13min-15min。
在这种情况下,根据表2可知,所述第一升温阶段时间范围设置为1.86min-2.14min,所述第二升温阶段的时间范围设置为1.86min-2.14min,所述恒温阶段的时间范围设置为3.71min-4.29min,所述降温阶段的时间范围设置为1.86min-2.14min,并且所述补充降温阶段的时间范围设置为3.71min-4.29min。如此,能够在保证少子寿命的前提下尽量缩短工艺时间,从而在提高转化率的同时提高了产能,便于量产化。
实施例2:
在本发明实施例2中,在利用丝网印刷在硅片的至少一个表面上形成铝浆的步骤之前,所述方法还包括损伤层去除步骤。
参见图4,s401,损伤层去除步骤。具体地,可以采用酸腐蚀或者碱腐蚀的化学方法,将硅片表面的损伤层去除,并进行表面清洗。
根据一个具体实施例,可以采用质量比为2%-12%的koh溶液,优选的,采用质量比为5%的koh溶液,在将温度范围控制在70℃-90℃的情况下,对硅片的单面进行腐蚀,深度大于1.5μm,保证硅片切割导致的损伤层去除,同时为了减少硅损耗,单面腐蚀深度范围控制在1.5μm-10μm。此外,采用质量比为2%-10%的hf/hcl混合溶液进行中和金属离子络合,实现硅片表面的清洁。
此外,在图4中,步骤s402对应于图1中的步骤s101,步骤s403对应于图1中的步骤s102,在此不再赘述。
实施例3:
参见图5,在本发明实施例3中,在对形成有铝浆的硅片进行链式退火的步骤之后,所述方法还包括去除铝合金吸杂层的步骤s504,从而去除表面金属铝,并腐蚀硅片表面的铝硅合金吸杂层,并进行清洗。
根据一个具体实施例,采用质量比为2%-10%的磷酸溶液去除硅片表面的铝合金吸杂层,并采用质量比为2%-12%的溶液koh溶液,温度范围控制在70℃-90℃,对硅片的单面进行腐蚀,腐蚀厚度大于2μm,腐蚀掉所有含有铝原子的掺杂层。并且采用质量比为2%-10%的hf/hcl混合溶液,对所述硅片进行清洗。
在图5中,步骤s501-s503分别对应于图4中的步骤s401-s403,在此不再赘述。
实施例4:
参见图6,在本发明实施例4中,与实施例3中的方案相比,实施例4的方案不包含损伤层去除步骤。
此外,图6中的步骤s601-s603可以与实施例3中的步骤s502-s504相同,在此不再赘述。
实施例5:
参考图7,本发明实施例还提供了一种铝吸杂设备700,该铝吸杂设备包括:
丝网印刷设备701,所述丝网印刷设备701利用丝网印刷在所述硅片的至少一个表面上形成铝浆;以及
链式退火炉701,所述链式退火炉701对形成有所述铝浆的所述硅片进行链式退火,其中所述链式退火包括升温阶段、恒温阶段和降温阶段,其中所述升温阶段将所述硅片的温度升高至铝硅共晶温度以上,所述恒温阶段的温度高于所述铝硅共晶温度,并且所述降温阶段将所述硅片的温度降低到所述铝硅共晶温度以下。
所述丝网印刷设备701利用丝网印刷在所述硅片的至少一个表面上形成铝浆的过程以及在链式退火炉701中进行链式退火的过程可以参考以上实施例1-4中的相应说明,在此不再赘述。
本发明实施例的铝吸杂设备使用丝网印刷叠加链式退火炉技术进行铝吸杂。丝网印刷技术成熟稳定,可以使用成本低廉的铝浆,大幅降低了铝浆的生产成本。链式退火炉可以快速实现铝浆的烘干和掺杂,并能快速实现退火,工艺时间更加短,吸杂效果明显,便于进行规模化量产。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
1.一种铝吸杂方法,所述铝吸杂方法应用于硅片的吸杂,其特征在于,所述方法包括:
利用丝网印刷在所述硅片的至少一个表面上形成铝浆;以及,
对形成有所述铝浆的所述硅片进行链式退火,其中所述链式退火包括升温阶段、恒温阶段和降温阶段,其中所述升温阶段将所述硅片的温度升高至铝硅共晶温度以上,所述恒温阶段的温度高于所述铝硅共晶温度,并且所述降温阶段将所述硅片的温度降低到所述铝硅共晶温度以下。
2.根据权利要求1所述的铝吸杂方法,其特征在于,所述升温阶段的峰值温度范围为600℃-750℃,时间范围为2min-6min;
所述恒温阶段的温度范围为600℃-750℃,时间范围为2min-10min;
所述降温阶段的时间范围为1min-3min。
3.根据权利要求1所述的铝吸杂方法,其特征在于,所述升温阶段包括第一升温阶段和第二升温阶段,所述第一升温阶段的峰值温度范围为280℃-320℃,所述第二升温阶段将所述硅片的温度升高至所述铝硅共晶温度以上。
4.根据权利要求3所述的铝吸杂方法,其特征在于,在所述降温阶段之后还包括补充降温阶段,所述补充降温阶段将所述硅片的温度降低至100℃以下,所述补充降温阶段的降温速率小于所述降温阶段的降温速率。
5.根据权利要求4所述的铝吸杂方法,其特征在于,所述第一升温阶段的时间范围为1min-3min,所述第二升温阶段的时间范围为1min-3min,所述恒温阶段的时间范围为2min-10min,所述降温阶段的时间范围为1min-3min,并且所述补充降温阶段的时间范围为2min-6min。
6.根据权利要求5所述的铝吸杂方法,其特征在于,所述第一升温阶段的时间范围为1.86min-2.14min,所述第二升温阶段的时间范围为1.86min-2.14min,所述恒温阶段的时间范围为3.71min-4.29min,所述降温阶段的时间范围为1.86min-2.14min,并且所述补充降温阶段的时间范围为3.71min-4.29min。
7.根据权利要求1-6任一项所述的铝吸杂方法,其特征在于,使用铝背场网版在所述硅片的至少一个表面上形成铝浆,并且所述铝浆的厚度范围为1μm-10μm。
8.根据权利要求1-6任一项所述的铝吸杂方法,其特征在于,在利用丝网印刷在所述硅片的至少一个表面上形成铝浆的步骤之前,所述方法还包括:
采用质量比为2%-12%的koh溶液,在将温度范围控制在70℃-90℃的情况下,对所述硅片的单面进行腐蚀,腐蚀深度大于1.5μm;以及,
采用质量比为2%-10%的hf/hcl混合溶液进行中和金属离子络合。
9.根据权利要求1-6任一项所述的铝吸杂方法,其特征在于,在对形成有所述铝浆的所述硅片进行链式退火的步骤之后,所述方法还包括:
采用质量比为2%-10%的磷酸溶液,去除所述硅片表面的铝合金吸杂层;
采用质量比为2%-12%的溶液koh溶液,温度范围控制在70℃-90℃,对所述硅片的单面进行腐蚀,腐蚀厚度大于2μm;以及,
采用质量比为2%-10%的hf/hcl混合溶液,对所述硅片进行清洗。
10.一种铝吸杂设备,所述铝吸杂设备应用于硅片的吸杂,其特征在于,所述设备包括:
丝网印刷设备,所述丝网印刷设备利用丝网印刷在所述硅片的至少一个表面上形成铝浆;以及,
链式退火炉,所述链式退火炉对形成有所述铝浆的所述硅片进行链式退火,其中所述链式退火包括升温阶段、恒温阶段和降温阶段,其中所述升温阶段将所述硅片的温度升高至铝硅共晶温度以上,所述恒温阶段的温度高于所述铝硅共晶温度,并且所述降温阶段将所述硅片的温度降低到所述铝硅共晶温度以下。
技术总结