一种延长LPCVD工艺用石英制品使用寿命的加工方法技术

本发明专利技术属于光伏行业用石英部件表面处理的技术领域，具体涉及一种延长LPCVD工艺用石英制品表面使用寿命的加工方法。方法包括火抛光、退火、遮蔽、喷砂、去除遮蔽物、第一次清洗、配制酸性化学溶液、化学蚀刻、第二次清洗等步骤。本发明专利技术制备的LPCVD工艺的石英制品其表面丘陵状均匀，提高了硅化合物对石英制品的附着性，同时不会引起沉积在石英制品上的硅化合物的剥离，减少颗粒污染，并且延长石英制品使用寿命，满足光伏行业需求。

【技术实现步骤摘要】
一种延长LPCVD工艺用石英制品使用寿命的加工方法
本专利技术属于光伏行业用石英部件表面处理的
，尤其涉及一种延长LPCVD工艺用石英制品表面使用寿命的加工方法。
技术介绍
在集成电路工艺中，经常利用LPCVD炉进行化学气相沉积法，来制造光伏行业所需要的PN结。因石英制品具有耐高温、热膨胀系数小、极佳的透光性、良好的电绝缘性、耐腐蚀性等优越性能，在LPCVD工艺中经常使用石英制品（管、炉芯管、舟、炉门、托架等）。已知石英制品多数为火抛光后的石英所制成，如图1所示为已知以火抛光加工石英表面之剖视图，火抛光是用火焰（氢氧焰）直接加热石英表面，在不变形的前提下，使其表面融化而形成透明状态，然而由于长期进行LPCVD工艺，使得在石英管表面上沉积形成一层硅化合物层，当硅化合物层累计至一定厚度时，由于火抛光处理后之石英管的表面光滑，附着力不够，以及硅化合物层本身容易沉积在石英管顶部沉积的较厚处，或是在石英管表面的转折处，产生龟裂纹或形成一块一块的微粒，当微粒剥落时会对硅片造成污染，大幅降低硅片良率，更严重者会因为对硅化合物层黏在石英管的周壁，由于剧烈升降温，热膨胀系数和内应力不同而导致石英管破裂，造成石英管提早报废。已知石英管表面改性有喷砂加工处理方式。喷砂利用高速气流携带金刚石研磨砂粒撞击石英表面，使石英产生丘陵状的表面，喷砂后的石英表面所形成的丘陵状可用于吸附并保持沉积物附着。图2所示，喷砂加工石英表面的剖视图。然而由于光伏行业生产所用石英产品形状复杂，在喷砂过程中，有些表面因砂粒无法直接接触到，故喷砂的力度、风速和距离都难以控制，且由于石英产品内壁面与刚开始的丘陵状并不一致，造成喷砂表面的丘陵状不均匀，且丘陵状尖峰过于尖锐，使得沉积层于尖峰处容易断裂剥离，因而形成微粒，影响硅片良率。已知石英制品表面改性亦有化学加工之处理方式，如图3所示已知以化学加工石英表面之剖视图，化学加工对石英表面进行蚀刻，酸性化学溶液由氢氟酸、氟化铵、乙酸按一定比例混合而成，使石英表面丘陵状而可用于吸附并保持沉积物附着。然而，由于石英产品内壁面与刚开始之丘陵状不一致，造成化学蚀刻后的表面的丘陵状不均匀，且部分丘陵状处过于平滑，使得沉积层于平滑处容易剥离，影响硅片良率。已知光伏行业LPCVD工艺中，通常需要在同一个LPCVD炉中所有硅片表面薄膜生长的厚度与质量尽可能要保持一致，即要求LPCVD炉中，各个硅片表面的处理气体均匀分布，然后若放置于LPCVD炉中的硅片较多时，相对的LPCVD炉中处理气体的进气管长度需较长，使得处理气体进入LPCVD炉中的流量很难保持一致，因此造成石英舟上不同位置的硅片其表面的处理气体分布不均匀，使得硅片间成膜厚度不一致，普遍来说，于石英舟顶部及底部之硅片，其成膜厚度比中间层硅片厚的现象。所以本专利技术人观察到上述缺点后，认为需要提升石英表面与沉积层之结合强度，并提高硅片间成膜厚度之均匀性，而产生本专利技术。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种延长LPCVD工艺用石英制品使用寿命的加工方法，可提升石英制品表面与沉积层结合强度，并增加其表面积，进而提升硅片良率，且可达到提高硅片间成膜厚度均匀性。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案。一种延长LPCVD工艺用石英制品使用寿命的加工方法，包括下列步骤。步骤1、火抛光：将LPCVD工艺用石英制品进行火抛光，使其表面状态一致。步骤2、退火：将上述石英制品放入退火炉内升温至1050-1125度保持40-50分钟后，逐渐冷却至室温，以消除该石英制品的内应力，使石英制品不会自然破裂。步骤3、遮蔽：利用遮蔽物将石英制品非反应面全部遮蔽。步骤4、喷砂：对该石英制品进行喷砂，使石英制品表面未遮蔽部分形成丘陵状表面，该丘陵状表面具有数个尖锐之尖峰。步骤5、去除遮蔽物：将遮盖于石英制品表面的遮蔽物去除。步骤6、第一次清洗：将上述石英制品用清洁剂进行清洗，使得丘陵状表面较脆弱部分先通过清洗去除，同时可去除该石英制品表面微粒部分。步骤7、配制酸性化学溶液。步骤8、化学蚀刻：向石英制品的表面供给酸性化学溶液进行化学蚀刻，使得丘陵状表面较为均匀平顺。步骤9、第二次清洗：将上述石英制品以纯水进行清洗。步骤10、对处理后的石英部件表面的粗糙度进行检测。进一步地，述步骤1中，LPCVD工艺用石英制品包括石英管、石英炉芯管、石英舟、石英炉门、石英托架等。进一步地，所述步骤2中，冷却温度为室温。进一步地，所述步骤3中，遮蔽物为胶带。进一步地，所述步骤6中，清洁剂为超声波清洗剂。进一步地，所述步骤6、9中，清洗时间为8-15分钟，超声波功率900，频率（khz）28。进一步地，所述步骤7中，酸性化学溶液由质量份数为1-10份的氢氟酸、5-25份的去离子水、25-35份的氟化铵、40-50份的甲酸及0.1-5份的柠檬酸组成。进一步地，所述步骤8中，酸性化学溶液可通过喷淋、完全沉淀或完全浸泡等方式对石英制品表面进行化学蚀刻，优选的采用喷淋方式。进一步地，所述步骤8中，化学蚀刻时间为10-120分钟，温度为20℃-45℃。通过调整化学刻蚀时间来控制石英制品表面Ra值来形成均匀的丘陵状表面。石英制品的表面平均Ra值调整在0.5-8.0μm。且丘陵状表面尖峰部分较为圆弧化，如图4为采用本专利技术制备的石英制品剖视图。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于。（1）本专利技术先通过火抛光步骤使得石英制品表面状态一致，再通过喷砂使未遮蔽部分表面形成丘陵状表面，最后再通过化学蚀刻步骤使得丘陵状表面较为均匀平顺，借此使得该石英制品表面与沉积层紧密且稳固结合，减少工艺中微粒的产生，不仅没有喷砂方式形成之尖峰、裂缝的缺点，亦无已知化学方式形成之表面不均匀、部分表面过于平滑的缺点，而可增加该石英制品使用寿命，提升硅片良率。（2）由于丘陵状表面主要成型于该石英制品反应面，因此在形成薄膜的过程中，使得该表面可吸附较多的处理气体，因而使得石英制品上设置的硅片吸附的气体浓度较为一致，因而可提高硅片间成膜厚度均匀。附图说明图1为火抛光加工石英表面的剖视图。图2为喷砂加工石英表面的剖视图。图3为化学加工石英表面的剖视图。图4为通过本专利技术步骤形成石英表面的剖视图。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形应视为本专利技术的保护范围。一种延长LPCVD工艺用石英制品表面使用寿命的加工方法，包括以下步骤。步骤1、火抛光：将LPCVD工艺用石英制品进行火抛光，使其表面状态一致。步骤2、退火：将上述石英制品放入退火炉内升温至1050-1125度保持40-50分钟后，逐渐冷却至室温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种延长LPCVD工艺用石英制品使用寿命的加工方法，其特征在于，具体包括下列步骤：/n步骤1、火抛光：将LPCVD工艺用石英制品进行火抛光；/n步骤2、退火：将上述石英制品放入退火炉内升温至1050-1125度保持40-50分钟后，逐渐冷却至室温；/n步骤3、遮蔽：利用遮蔽物将石英制品非反应面全部遮蔽；/n步骤4、喷砂：对该石英制品进行喷砂；/n步骤5、去除遮蔽物：将遮盖于石英制品表面的遮蔽物去除；/n步骤6、第一次清洗：将上述石英制品用清洁剂进行清洗；/n步骤7、配制酸性化学溶液；/n步骤8、化学蚀刻：向石英制品的表面供给酸性化学溶液进行化学蚀刻；/n步骤9、第二次清洗：将上述石英制品以纯水进行清洗；/n步骤10、对处理后的石英部件表面的粗糙度进行检测。/n

【技术特征摘要】
1.一种延长LPCVD工艺用石英制品使用寿命的加工方法，其特征在于，具体包括下列步骤：
步骤1、火抛光：将LPCVD工艺用石英制品进行火抛光；
步骤2、退火：将上述石英制品放入退火炉内升温至1050-1125度保持40-50分钟后，逐渐冷却至室温；
步骤3、遮蔽：利用遮蔽物将石英制品非反应面全部遮蔽；
步骤4、喷砂：对该石英制品进行喷砂；
步骤5、去除遮蔽物：将遮盖于石英制品表面的遮蔽物去除；
步骤6、第一次清洗：将上述石英制品用清洁剂进行清洗；
步骤7、配制酸性化学溶液；
步骤8、化学蚀刻：向石英制品的表面供给酸性化学溶液进行化学蚀刻；
步骤9、第二次清洗：将上述石英制品以纯水进行清洗；
步骤10、对处理后的石英部件表面的粗糙度进行检测。


2.如权利要求1所述的一种延长LPCVD工艺用石英制品使用寿命的加工方法，其特征在于，所述步骤1中，LPCVD工艺用石英制品包括石英管、石英炉芯管、石英舟、石英炉门、石英托架等。


3.如权利要求1所述的一种延长LPCVD工艺用石英制品使用寿命的加工方法，其特征在于，所述步骤2中，冷却温度为室温。


4.如权利要求1所述的一种延长LPCVD工艺用石英制品使用寿命的加工方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：步东浩，
申请(专利权)人：沈阳偶得科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21