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硅片的清洗非常重要，它影响电池的转换效率，如反向电流的快速增加和器件性能的器件失效。因此，硅片的清洗非常重要。下面主要介绍清洗的作用和原理。

清洁的功能

1.在制备太阳能材料的过程中，在硅表面涂上一层性能良好的防反射膜。有害杂质离子会进入二氧化硅层，降低绝缘性能，清洗后绝缘性能会更好。

2.在等离子边缘腐蚀中，如果有油渍、湿气、灰尘等杂质，会影响器件的质量，清洗后质量会大大提高。

3.硅片中的杂质离子会影响pn结的性能，导致pn结的击穿电压降低，表面漏电流影响pn结的性能。

4.在硅片外延过程中，杂质的存在会影响硅片电阻率的不稳定性。

清洁原理

要了解清洗原理，首先要了解杂质的种类，可以分为三类：一类是分子杂质，包括加工中的一些有机物；二是离子杂质，包括钠离子、氯离子、氟离子等。腐蚀过程中；它是一种三原子杂质，如一些重金属杂质，如金、铁、铜和铬。目前最常用的清洗方法有化学清洗、超声波清洗和真空高温处理。

1.目前有两个化学清洗步骤：

1)有机溶剂甲苯、丙酮、乙醇等)。)去离子水无机酸盐酸、硫酸、硝酸、王水)氢氟酸去离子水

2)碱性过氧化氢溶液去离子水酸性过氧化氢溶液去离子水

试剂在各个步骤中的作用将在下面讨论。

A.有机溶剂在清洁中的作用

硅片清洗常用的有机溶剂有甲苯、丙酮、酒精等。清洗过程中，使用甲苯、丙酮、酒精等有机溶剂去除硅片表面的油脂、松香、蜡等有机杂质。使用的原则是“相似和兼容”。

B.无机酸在清洁中的作用

硅片中的镁、铝、铜、银、金、氧化铝、氧化镁、二氧化硅等杂质只能用无机酸去除。答复如下：

2Al 6HCl=2AlCl3 3H2

Al2O3 6HCl=2AlCl3 3H2O

Cu 2H2SO4=硫酸铜SO2 2H2O

2Ag 2h2so 4=2Ag 2so 4 SO22H2O

Cu 4 HNO 3=CuNO3)2 NO22H2O

Ag 4HNO3=AgNO3 2NO2 2H2O

au 4 HCl HNO 3=H[AUC 4]NO2H2O

二氧化硅4HF=SiF4 2H2O

如果氟化氢过量，反应是二氧化硅6HF=H2 [SiF6] 2H2O。

H2O2的作用：在酸性环境中作为还原剂，在碱性环境中作为氧化剂。在硅片清洗中，一些不溶性物质转化为可溶性物质。例如：

as2s 5 20 H2O 2 16NH4OH=2NH4)3as 4 5NH4)2so 4 28H2O

二氧化锰H2SO4 H2O2=二氧化锰2H2O O2

C.RCA清洗方法和原理

在生产中，硅片表面清洗常用的是RCA法和基于RCA的清洗方法的改进。RCA清洗方式分为1号清洗剂APM)和2号清洗剂HPM)。清洗剂a

PM）的配置是用去离子水、30%过氧化氢、25%的氨水按体积比 为：5:1：1 至5:2：1；Ⅱ号清洗剂（HPM）的配置是用去离子水、30%过氧化氢、25%的盐酸按体积比为：6:1：1 至8:2：1。其清洗原理是：氨分子、氯离子等与重金属离子如：铜离子、铁离子等形成稳定的络合物如：［AuCl4］-、［Cu（NH3）4］2+、 ［SiF6］2-。

清洗时，一般应在75～85℃条件下清洗、清洗15 分钟左右，然后用去离子水冲洗干净。Ⅰ号清洗剂（APM）和Ⅱ号清洗剂（HPM）有如下优点：

（1）这两种清洗剂能很好地清洗硅片上残存的蜡、松香等有机物及一些重金属如金、铜等杂质；

（2）相比其它清洗剂，可以减少钠离子的污染；

（3）相比浓硝酸、浓硫酸、王水及铬酸洗液，这两种清洗液对环境的污染很小，操作相对方便。

2.超声波在清洗中的作用

目前在半导体生产清洗过程中已经广泛采用超声波清洗技术。超声波清洗有以下优点：

（1）清洗效果好，清洗手续简单，减少了由于复杂的化学清洗过程中而带来的杂质的可能性；

（2）对一些形状复杂的容器或器件也能清洗。

超声波清洗的缺点是当超声波的作用较大时，由于震动磨擦，可能使硅片表面产生划道等损伤。

超声波产生的原理：高频震荡器产生超声频电流，传给换能器，当换能器产生超声震动时，超声震动就通过与换能器连接的液体容器底部而传播到液体内，在液体中产生超声波。

3.真空高温处理的清洗作用

硅片经过化学清洗和超声波清洗后，还需要将硅片真空高温处理，再进行外延生长。真空高温处理的优点：

（1）由于硅片处于真空状态，因而减少了空气中灰尘的玷污；

（2）硅片表面可能吸附的一些气体和溶剂分子的挥发性增加，因而真空高温易除去；

（3）硅片可能玷污的一些固体杂质在真空高温条件下，易发生分解而除去。