硅片的制造方法技术

本发明专利技术提供一种硅片的制造方法，所述硅片的制造方法具有使用硅锭切割用浆液由硅锭切出具有预定的表面粗糙度的硅块的步骤、以及由所述硅块切出分别具有预定的厚度的硅片的步骤，所述硅锭切割用浆液含有磨粒和碱性物质，所述浆液含有相对于所述浆液的液体成分中的水分的质量比为０．５以上、５．０以下的有机胺，所述浆液的ｐＨ值为１２以上，且在６５℃以上、９５℃以下的温度下使用所述浆液，所述预定的表面粗糙度被设定成基板损坏改善率为８０％以上的区域的上限值以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及由用于制造太阳能电池用硅片的多晶硅锭制造硅块的硅块制造方法、 以及使用由该制造方法所制造出的硅块来制造硅片的硅片制造方法。
技术介绍
制造太阳能电池所使用的多晶硅片通过如下方式来制造制造四棱柱型的多晶硅 锭，使用带锯等由该多晶硅锭切出多个四棱柱型的多晶硅块，进而将该多晶硅块切割加工 成四边形板。在由硅锭切出硅块时，如果使用带锯，则有时给块表面造成损伤，如果不进行除去 该损伤部分的处理而制造硅片，则在其后的步骤中产生裂纹，存在产品的成品率降低这样 的问题。因此，要对硅块的侧面进行机械研磨(例如，参照专利文献1)。专利文献1 日本特开2004-6997号公报首先，在由硅锭切出硅块时，为了将以往产生的表面损伤抑制为最小限度，而使用 碱性浆液。其次，如
技术介绍
所示，即使对硅块的侧面进行机械研磨以使研磨后的表面粗糙 度为8μπι以下，在制作使用了硅片的太阳能电池时仍然会发生基板损坏，出现成品率有时 降低这样的现象。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种研究硅片的状态与裂纹的关系来改善成品率的硅片 的制造方法。本专利技术的具有使用硅锭切割用浆液由硅锭切出具有预定的表面 粗糙度的硅块的步骤、以及由所述硅块切出分别具有预定的厚度的硅片的步骤，其特征在 于，所述硅锭切割用浆液含有磨粒和碱性物质，所述浆液含有相对于所述浆液的液体成分 中的水分的质量比为0.5以上、5.0以下的有机胺，所述浆液的ρΗ值为12以上，且在65°C 以上、95°C以下的温度下使用所述浆液，所述预定的表面粗糙度被设定成基板损坏改善率 为80%以上的区域的上限值以下。另外，本专利技术的硅块是不管上述碱性浆液的使用情况怎样都由硅锭切出并切割成 规定厚度的多枚硅片的硅块，与所切出的厚度280μπι的上述硅片的端面相当的上述硅块 的侧面的表面粗糙度小于3 μ m。另外，与所切出的厚度240μπι的上述硅片的端面相当的上述硅块的侧面的表面 粗糙度为Iym以下。本专利技术的硅块将碱性物质的含量取为相对于浆液的液体成分整体的质量至少为33. 5质量％，使其含有相对于浆液的液体成分中的水分的质量比为0. 5 5. 0的有机胺，并 且将浆液的PH值取为12以上，由此，可以使由硅锭切割出的硅块的切割面的表面粗糙度变细。另外，不管该碱性浆液的使用情况怎样，都由硅锭进行切割，使得与所切出的厚度 240 μ m的上述硅片的端面相当的上述硅块的侧面的表面粗糙度为1 μ m以下，并且，与所切 出的厚度280 μ m的上述硅片的端面相当的上述硅块的侧面的表面粗糙度小于3 μ m，因此 在制作太阳能电池时，基板的损坏与切割成厚度330 μ m的硅片来制作太阳能电池时同样 少。附图说明图1是表示将硅锭切割成硅块的情况的图。图2是表示将硅块切割成硅片的情况的图。图3是表示硅块的侧面的表面粗糙度与改善率的关系的图。具体实施例方式图1是表示在本专利技术中将硅锭切割成硅块的情况的图。图2是表示在本专利技术中将 硅块切割成硅片的情况的图。本专利技术涉及与制造多晶硅的半导体片有关的半导体块的特性，上述多晶硅的半导 体片用于制造太阳能电池。而且，作为半导体，虽然一般情况下广泛采用硅，但砷化镓合金、 锗、碳化硅合金等也可以适用本专利技术。另外，在下面的说明中，以多晶硅为例进行说明。如图1所示，通过一边向切割装置供给硅锭切割用浆液一边切割多晶硅锭4来制 造多晶硅块2。而且，通过将多晶硅锭4切割成所希望的断面形状来制造多晶硅块2。通常 为四棱柱形。而且，通过使用铸造法将多晶硅粉末铸造成四棱柱形来制造多晶硅锭4。本专利技术的硅锭切割用浆液含有磨粒以及碱性物质。而且，碱性物质的含量相对于 浆液的液体成分整体的质量至少为3. 5质量％，还含有相对于浆液的液体成分中的水分的 质量比为0.5以上、5.0以下的有机胺，并且浆液的pH值为12以上。另外，作为磨粒，只要是一般情况下作为研磨材料使用的材料即可，例如可以举出 碳化硅、氧化铈、金刚石、氮化硼、氧化铝、氧化锆、二氧化硅，对上述这些材料，可以单独或 组合两种以上来使用。可以用于这样的磨粒的化合物在市场上有售，具体地说，作为碳化 硅，可以举出商品名 GC(Green Silicon Carbide)以及 C(Black Silicon Carbide)((株) ^ ^ — Ψ。> 一歹,卜'社制)，作为氧化铝，可以举出商品名F0(Fujimi Optical Emery) > A (Regular Fused Alumina)、WA (White Fused Alimina)以及 PWA (Platelet Calcined Alimina)((株)m ^ > ^ — ^ l· — r 卜·、社制)等。磨粒的平均粒径虽不特别限定，但优选的是1 μ m 60 μ m，更优选的是5 μ m 20 μ m。如果磨粒的平均粒径小于1 μ m，则切割速度显著变慢，不实用；如果磨粒的平均粒 径超过60 μ m,则切割后的硅块2的侧面的表面粗糙度变大，所以也不理想。另外，磨粒的含量虽不特别限定，但相对于硅锭切割用浆液整体的质量，优选的是 20质量％ 60质量％。如果磨粒的含量小于20质量％，则切割速度变慢，缺乏实用性；如果磨粒的含量超过60质量％，则浆液的粘度过大，难以将浆液导入切割界面。在本专利技术中，作为碱性物质，只要是在浆液中作为碱发挥作用的物质即可，例如， 可以举出金属氢氧化物，更具体地说，可以举出氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾等碱金属氢 氧化物；以及氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化钡等碱土金属氢氧化物。而且，对上述这些物质， 可以单独或组合两种以上来使用。在上述这些物质中，从与硅锭4的反应性的观点来看，优 选的是碱金属氢氧化物。碱性物质的含量相对于硅锭切割用浆液的液体成分整体的质量至少为3. 5质 量％，优选的是至少为4. 0质量％，且优选的是30质量％以下，更优选的是20质量％以下。 当碱性物质的含量过少时，切割阻力未充分降低；当碱性物质的含量过多时，浆液的PH值 饱和，再多添加切割阻力也不会降低，成本上造成浪费增加，从而也是不理想的。本专利技术的硅锭切割用浆液除了碱性物质之外还含有有机胺。在本专利技术中，有机胺 与以往粘多糖或聚乙烯醇那样的增粘剂不同，作为在提高浆液的化学作用的同时抑制切割 加工时浆液的粘度变化的物质而发挥作用。作为这样的有机胺，可以不受限制地使用众所 周知的有机胺，例如，可以举出_乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等醇胺类、脂肪族胺类、脂环 式胺类、芳香族胺类。而且，对上述这些有机胺，可以单独或组合两种以上来使用。在上述 这些有机胺中，从成本和操作性的观点来看，优选的是醇胺类，更优选的是三乙醇胺。浆液中的有机胺的含量相对于浆液的液体成分中的水分的质量比为0. 5以上、 5. 0以下，优选的是1. 0以上、4. 0以下。当相对于浆液的液体成分中的水分，有机胺的质量 比小于0. 5时，不仅不能充分抑制切割加工时浆液的粘度变化，而且浆液的初始粘度变低， 所以是不理想的。另外，因为有机胺不具有像碱性物质那样强的碱性，所以，当相对于浆液 的液体成分中的水分，有机胺的质量比为5. 0以下时，由于一种缓冲作用导致浆液的pH值 不发生大的变化。但是，当相对于浆液的液体成分中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅片的制造方法，所述硅片的制造方法具有使用硅锭切割用浆液由硅锭切出具有预定的表面粗糙度的硅块的步骤、以及由所述硅块切出分别具有预定的厚度的硅片的步骤，其特征在于，所述硅锭切割用浆液含有磨粒和碱性物质，所述浆液含有相对于所述浆液的液体成分中的水分的质量比为０．５以上、５．０以下的有机胺，所述浆液的ｐＨ值为１２以上，且在６５℃以上、９５℃以下的温度下使用所述浆液，所述预定的表面粗糙度被设定成基板损坏改善率为８０％以上的区域的上限值以下。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：森川浩昭，唐木田昇市，河嵜贵文，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]