一种用于加速氧化硅生长在衬底表面上的化学组合物制造技术

技术编号:9862336 阅读:75 留言:0更新日期:2014-04-02 20:13
本发明专利技术提供的一种用于加速氧化硅生长在衬底表面上的化学组合物,其特征在于:包括以下重量百分数的组分:氟硅酸或氟硅酸盐类化合物0.1-25%,氨基酸类化合物0.1-15%,铵类化合物0.05-15%,表面活性剂0.001-0.05%,余量为水。该辅助化学组合物制备工艺简单、成本低廉、使用方便、重复性好,将该辅助化学组合物应用于在硅片表面生成氧化硅,制得的硅片整面色泽均匀,硅片表面氧化膜分布均匀,该组合物特别适用于光伏、电子行业,可以大大降低氧化硅在衬底表面生长所需要的温度,大大降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于加速氧化硅生长在衬底表面上的化学组合物
本专利技术属于材料领域,特别涉及一种用于加速氧化硅生长在衬底表面上的化学组合物;更具体地,本专利技术涉及一种用于在低温情况下能加速氧化硅生长在衬底表面上的辅助化学组合物。
技术介绍
二氧化硅薄膜具有硬度高、耐磨性好、绝热性好、光透过率高、抗侵蚀能力强以及良好的介电性质。现有技术中,通过制备方法、工艺的开发和不同组分配比对二氧化硅薄膜的影响研究制备具有优良性能的透明二氧化硅薄膜的工作已经取得了很大进展。氧化硅薄膜在诸多领域得到了很好的应用,如用于电子器件和集成器件、光学薄膜器件等相关器件中。在工业应用领域,可用不同的方法使无机材料生长在工业衬底表面上。然而,现有的方法或者生产成本很高,或者应用工艺相当复杂,因此难以广泛应用。化学蒸气沉积法(CVD)在衬底表面上生长无机薄膜是电子工业中应用最多的一种方法。该方法要求衬底表面的温度足够高,从而使得微小物质碎片在衬底表面自由迁移,这些碎片在表面移动直到它们发现热力学稳定的粘伏位置。因此,CVD法要求使用高温、挥发性化合物以及低压力,从而使工艺设备昂贵、工艺过程复杂,且可造成环境危害。 溶胶-凝胶是在衬底表面生成无机材料的另一种方法。该方法将溶胶凝胶前体化合物溶解在溶液中,加入其他试剂(通常为水或乙酸)反应,得凝胶;再将凝胶必须是旋涂到基材上,从而形成薄膜或涂层。因为大多数溶胶凝胶包括纳米颗粒或纳米颗粒簇,具有显著的有机含量,因此必须进行额外的热处理或化学处理。由此可见,尽管溶胶凝胶是一种低温方法,然而其包括多个步骤,工艺复杂。液相淀积(LPD)是一种较新的在衬底表面生成无机材料方法。美国专利(US2505629, US5073408, US5132140)公开在30_50°C下在液体中在硅片表面上生长二氧化硅的方法,其利用氟硅酸和水反应生成氢氟酸和二氧化硅的原理在衬底表面生成二氧化硅。然而,该方法生成氧化硅的速度非常缓慢,大约为每小时8纳米左右,很难在工业上推广应用。为了提高氧化硅的生长速度,大多研究者将反应液中增加硼酸、金属化合物或其他添加剂,但是大多情况下生长出的二氧化硅在衬底表面上分布不够均匀。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术的目的在于提供一种用于加速氧化硅生长在衬底表面上的辅助化学组合物。技术方案:本专利技术提供的一种用于加速氧化硅生长在衬底表面上的化学组合物,其特征在于:包括以下重量百分数的组分:氟硅酸或氟硅酸盐类化合物0.1-25%,氨基酸类化合物0-15%,铵类化合物0.05-15%,表面活性剂0.001-0.05%,余量为水。作为优选,所述化学组合物包括以下重量百分数的组分:氟硅酸或氟硅酸盐类化合物2-10%,氨基酸类化合物0.1_15%,铵类化合物0.5-15%,表面活性剂0.001-0.05%,余量为水。作为另一种优选,所述化学组合物包括以下重量百分数的组分:氟硅酸或氟硅酸盐类化合物5-8%,氨基酸类化合物4-8%,铵类化合物2-10%,表面活性剂0.02-0.04%,余量为水。作为另一种优选,所述氟硅酸或氟硅酸盐类化合物选自氟硅酸和氟硅酸铵中的一种或两种。作为另一种优选,所述氨基酸类化合物选自甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、赖氨酸、精氨酸和组氨酸中的一种或两种。作为另一种优选,所述铵类化合物选自氢氧化铵、二甲基乙基-2-羟乙基氢氧化铵、氟化铵、三甲基-3-羟丁基氢氧化铵、三甲基-3-羟丙基氢氧化铵、三丁基2-羟基乙基氢氧化铵和氟化四甲基铵、氢氧化铵和EDTA- 二铵盐中的一种或几种。作为另一种优选,所述表面活性剂选自Capstone? FS-10、Capstone? FS-30>Capstone? FS-31> Capstone? FS-50> Capstone和 FS-81、 C即stone? FS-83> Capstone?1157、Capstone? 1157D> Capstone? 1157N、Capstone? 1430、Capstone? 1440、Capstone?1460、Capstone? FS-3100,Dehypon? 0054,FC-17,FC-23,FC-170,FC-17UFC-430,FC-431,FC-2000,FC-3000,FC-5000,FC-6000,PLutoni c? 17R2、Pluronic? 17R4、Pluronic? 25R2、Pluronic? 25R4> Pluronic? 31R1 和Pluronic? 10R5 中的一种或几种。有益效果:本专利技术提供的辅助化学组合物制备工艺简单、成本低廉、使用方便、重复性好,将该辅助化学组合物应用于在硅片表面生成氧化硅,制得的硅片整面色泽均匀,硅片表面氧化膜分布均匀,该组 合物特别适用于光伏、电子行业,可以大大降低氧化硅在衬底表面生长所需要的温度,大大降低生产成本。【附图说明】图1为本专利技术用于加速氧化硅生长在衬底表面的设备的结构示意图。【具体实施方式】下面结合【具体实施方式】,进一步阐述本专利技术。应理解,这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解,在阅读了本专利技术的内容之后,本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。本专利技术中,二氧化硅或氧化硅均被理解为包括含有硅和氧,也可包括但不限于氟和氢。实施例1配制辅助化学组合物:组合物1:氟硅酸8份,甘氨酸8份,二甲基乙基-2-羟乙基氢氧化铵4份,Plutonic? 17R2 0.01 份,余量为水;组合物2:氟硅酸铵5份,氢氧化铵5份,FC-23 0.01份,余量为水;组合物3:氟硅酸铵8份,丝氨酸2份,三甲基-3-羟丁基氢氧化铵7份,CapstoneFS-10 0.001份,余量为水组合物4:氟硅酸铵2份,天冬氨酸4份,氢氧化铵3份,Capstone? FS-30 0.01份,Capstone? 1157D 0.01 份,余量为水;组合物5:氟硅酸铵2份,苏氨酸2份,谷氨酰胺2份、氢氧化铵3份,EDTA- 二铵盐 1 份,Capstone? FS-31 0.01 份,Capstone? 1440 0.02 份,Pluronic? 25R2 0.01 份,FC-17 0.01份,余量为水;组合物6:氟硅酸5份,氟硅酸铵10份,赖氨酸6份,氟化铵10份,FC-3000 0.005份、FC-431 0.005 份、FC-5000 0.01 份、FC-6000 0.005 份、Pluronic? 31R1 0.01 份、Pluronic? 10R5 0.005 份;组合物7:氟硅酸铵25份,精氨酸0.1份,三甲基_3_羟丙基氢氧化铵15份,Capstone? FS-83 0.005 份、Capstone? FS-3100 0.02 份、FC-2000 0.005 份、组合物8:氟硅酸0.1份,组氨酸15份,氟化四甲基铵0.5份,Capstone? 11570.005 份、Capstone? 1460 0.005 份、Dehypon?0054 0.005 份、Capstone? 1157N 0.005 份、FC-430 0.005 份、组本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于加速氧化硅生长在衬底表面上的化学组合物,其特征在于:包括以下重量百分数的组分:氟硅酸或氟硅酸盐类化合物0.1‑25%,氨基酸类化合物0‑15%,铵类化合物0.05‑15%,表面活性剂0.001‑0.05%,余量为水。

【技术特征摘要】
1.一种用于加速氧化硅生长在衬底表面上的化学组合物,其特征在于:包括以下重量百分数的组分:氟硅酸或氟硅酸盐类化合物0.1_25%,氨基酸类化合物0-15%,铵类化合物0.05-15%,表面活性剂0.001-0.05%,余量为水。2.根据权利要求1所述的一种用于加速氧化硅生长在衬底表面上的化学组合物,其特征在于:包括以下重量百分数的组分:氟硅酸或氟硅酸盐类化合物2-10%,氨基酸类化合物0.1_15%,铵类化合物0.5-15%,表面活性剂0.001-0.05%,余量为水。3.根据权利要求1所述的一种用于加速氧化硅生长在衬底表面上的化学组合物,其特征在于:所述氟硅酸或氟硅酸盐类化合物选自氟硅酸和氟硅酸铵中的一种或两种。4.根据权利要求1所述的一种用于加速氧化硅生长在衬底表面上的化学组合物,其特征在于:所述氨基酸类化合物选自甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、赖氨酸、精氨酸和组氨酸中的一种或两种。5.根据权利要求1所述的一种用于加速氧化硅生长在衬底表面上的化学组合物,其特征在于:所述铵类化合物选自氢氧化铵、二甲基乙基-2-羟乙基氢氧化铵、氟化铵、三甲基-3-羟丁基氢氧化铵、三甲基-...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩庚欣徐涛
申请(专利权)人:湖洲三峰能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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