CN111117623A - 一种酸性刻蚀辅助剂及其制备方法 - Google Patents

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曹瑞
袁震芹
李锋清
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Abstract

本发明提出了一种酸性刻蚀辅助剂及其制备方法，所述酸洗刻蚀辅助剂按质量百分比为100％计，包括：聚醚2‑7％、表面活性剂5‑20％、渗透剂0.5‑5％、螯合剂0.1‑2％、pH值稳定剂0.1‑2％、消泡剂1‑10％和余量的水，所述制备方法包括，向水中加入聚醚、表面活性剂、渗透剂、螯合剂、消泡剂以及pH值稳定剂，搅拌均匀既得到酸性刻蚀辅助剂。本发明所制备的酸刻蚀辅助剂能够减少氢氟酸和硝酸的用量，同时在一定程度上提高刻蚀效率，具有良好的应用前景。

Description

一种酸性刻蚀辅助剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及刻蚀技术领域，尤其涉及一种酸性刻蚀辅助剂及制备方法。
背景技术
随着全球太阳能和微电子行业的飞速发展，对硅片的需求快速增长，时刻是电池片的前段工艺必不可少的处理工艺，同时也是对环境造成污染最多的环节，如何有效降低酸性刻蚀液中的硝酸和氢氟酸的浓度成为目前光伏行业所面临最紧迫的问题。因此开发一款优质的酸性刻蚀辅助剂成为比较好的解决办法之一，优质的酸性刻蚀辅助剂不仅可以降低酸的用量，同时还可以提高刻蚀的效率。
目前大家所使用的酸性刻蚀液是硝酸和氢氟酸的组合，由于在电池片背面抛光的需求，所以氢氟酸和硝酸的浓度都很高，但是由于酸的浓度高了以后导致了硝酸和氢氟酸的废水的处理变的困难，同时也会提高生产成本。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种能够降低酸性刻蚀液中酸的用量，同时效率还能够得到小幅度提升的酸性刻蚀辅助剂及其制备方法。
本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种酸性刻蚀辅助剂，按质量百分比为100％计，包括如下组分：
Figure BDA0002343698870000011
Figure BDA0002343698870000021
在以上技术方案的基础上，优选的，所述聚醚为聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述表面活性剂为醇类非离子表面活性剂。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述醇类非离子表面活性剂为失水山梨醇酯。
更进一步优选的，所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述螯合剂为乙二胺四乙酸。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述pH值稳定剂为胺万达。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述消泡剂为消泡剂硅油。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述水为去离子水，其电阻≤1.0MΩ。
本方案还提供酸性刻蚀辅助剂的制备犯法，包括如下步骤：向去离子水中加入聚醚、表面活性剂、渗透剂、螯合剂、消泡剂以及pH值稳定剂，搅拌均匀既得到酸性刻蚀辅助剂。
本发明的酸性刻蚀辅助剂及其制备方法相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)本发明的酸性刻蚀辅助剂能够有效提高酸性刻蚀液的刻蚀效率，在一定程度上降低酸性刻蚀液中硝酸和氢氟酸的浓度，同时还能够保持良好的刻蚀效果；
(2)本发明的酸性刻蚀辅助剂中添加的聚醚和表面活性剂能够降低刻蚀液的表面张力，从而使差生的气体快速脱离硅片表面，使其表面平整，渗透剂也能够让添加剂均匀地分散在硅片的表面，消泡剂也能够消除在反应过程中产生的气泡，防止气泡附着在硅片表面，难以清洗；
(3)发明人发现，经过以上配方复配得到的辅助剂不仅能够节省酸的用量，同时还由于其背场的反射率更高，相比一般添加剂能够提升刻蚀效率。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
实施例1
称取913g去离子水，向水中添加20g聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、50g失水山梨醇酯、5g脂肪醇聚氧乙烯醚、1g乙二胺四乙酸、1g胺万达、10g消泡剂硅油，搅拌5min得到酸性刻蚀辅助剂。
实施例2
称取540g去离子水，向水中添加70g聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、200g失水山梨醇酯、50g脂肪醇聚氧乙烯醚、20g乙二胺四乙酸、20g胺万达、100g消泡剂硅油，搅拌5min得到酸性刻蚀辅助剂。
实施例3
称取820g去离子水，向水中添加30g聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、100g失水山梨醇酯、10g烷基酚聚氧乙烯醚、5g乙二胺四乙酸、5g胺万达、30g消泡剂硅油，搅拌5min得到酸性刻蚀辅助剂。
实施例4
称取700g去离子水，向水中添加50g聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、150g失水山梨醇酯、20g烷基酚聚氧乙烯醚、10g乙二胺四乙酸、10g胺万达、60g消泡剂硅油，搅拌5min得到酸性刻蚀辅助剂。
实施例5
称取660g去离子水，向水中添加60g聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、130g失水山梨醇酯、30g烷基酚聚氧乙烯醚、15g乙二胺四乙酸、15g胺万达、90g消泡剂硅油，搅拌5min得到酸性刻蚀辅助剂。
将以上实施例1-5所制备的酸性蚀刻辅助剂分别与浓度为68％的硝酸和浓度为49％的氢氟酸按照质量比为0.5：4：2进行复配，形成酸性刻蚀液，采用实施例1-5对应的刻蚀液，以及由68％的硝酸和浓度为49％的氢氟酸按照质量比为4：2复配而成的对照组1刻蚀液，和由68％的硝酸和浓度为49％的氢氟酸按照质量比为4：2.5复配而成的对照组2刻蚀液，分别对制绒后的同一批硅片进行刻蚀处理，刻蚀处理的时间为60s，对处理过程以及处理后的硅片就那些对应的检测，数据如下表所示：
组别 外观 反射率 减重量
实施例1 正常 31.2％ 0.296g
实施例2 正常 30.8％ 0.301g
实施例3 正常 31.11％ 0.298g
实施例4 正常 29.89％ 0.308g
实施例5 正常 30.18％ 0.287g
对照组1 正常 30.22％ 0.286g
对照组2 正常 30.18％ 0.288g
以上数据可以看出，使用本发明的辅助剂后，在使用更低浓度的硝酸和氢氟酸的情况下，刻蚀的效果与常规的刻蚀液效率相当，且可是效果依然良好，因此本发明的酸性刻蚀辅助剂能够大幅度降低酸液用量，同时相比常规的混酸刻蚀液而言，刻蚀减重更快，刻蚀效率更高。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种酸性刻蚀辅助剂，其特征在于，按质量百分比为100％计，包括如下组分：
Figure FDA0002343698860000011
2.如权利要求1所述的酸性刻蚀辅助剂，其特征在于，所述聚醚为聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物。
3.如权利要求1所述的酸性刻蚀辅助剂，其特征在于，所述表面活性剂为醇类非离子表面活性剂。
4.如权利要求3所述的酸性刻蚀辅助剂，其特征在于，所述醇类非离子表面活性剂为失水山梨醇酯。
5.如权利要求1所述的酸性刻蚀辅助剂，其特征在于，所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚。
6.如权利要求1所述的酸性刻蚀辅助剂，其特征在于，所述螯合剂为乙二胺四乙酸。
7.如权利要求1所述的酸性刻蚀辅助剂，其特征在于，所述pH值稳定剂为胺万达。
8.如权利要求1所述的酸性刻蚀辅助剂，其特征在于，所述消泡剂为消泡剂硅油。
9.如权利要求1所述的酸性刻蚀辅助剂，其特征在于，所述水为去离子水，其电阻≤1.0MΩ。
10.酸性刻蚀辅助剂的制备方法，其特征在于，包括：向去离子水中加入聚醚、表面活性剂、渗透剂、螯合剂、消泡剂以及pH值稳定剂，搅拌均匀既得到酸性刻蚀辅助剂。
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