以废弃电子级硅片回收高纯硅的工艺研究.pdfVIP

第29卷第5期 太阳能学报 V01．29．No．5 2008年5月 ENERGIAESOLARISsINI(A ACrA M坷，2008 文章编号：0254．0096(2008105-0560．04 以废弃电子级硅片回收高纯硅的工艺研究 徐华毕1’2，梁宗存2，李青松3，李仲吉3，沈辉2 (1．中国科学院广州能源研究所，广州510640；2．中山大学太阳能系统研究所，广州510006； 3．深圳先行电子有限公司，深圳518108) 摘要：讨论了来源于半导体器件行业的废弃电子级硅片的回收处理工艺。首先对不同样品进行分类，然后对硅 片表面金属杂质层进行喷砂或化学腐蚀处理；并对样品进行了扫描电镜(srM)、电学性能和痕量杂质元素方面的测 试和分析。结果表明使用该方法回收处理废弃硅片切实可行，并能有效地节约利用高纯硅材料，对当前供不应求 的太阳能级硅材料起到一定的补充作用。 关键词：废弃电子级硅片；回收；喷砂；化学腐蚀 中图分类号：TK511+．4文献标识码：A (CH3COOH)。 O 引 言 1．2试验步骤 据有关资料统计2006年我国高纯硅材料总需 1．2．1喷砂试验 求量达到3800t(其中IC用1200t，PV用2700t)，而我 由于回收的废弃硅片样品(分为A—J10类)中 国当前高纯多晶硅年产能力约为400t…，市场缺口A和c两类样品碎片较小，不适合做喷砂试验，故将 很大，所需高纯多晶硅几乎完全依赖进口[2】。由于 高纯硅材料的短缺，半导体器件行业废弃电子级硅 喷砂试验。分别将B、D等8类样品粘贴在工件上， 材料的回收再利用受到普遍重视。目前世界上已有 多家著名公司对此进行研发。如德国的Solarwodd、 从而得到一系列经过不同喷砂时间的样品。 西班牙的Isofoton和美国的GE Energy等都在进行废1．2．2化学腐蚀 弃硅材料的回收研发工作；中国的中芯国际、杉杉尤 采用HF、HN03、cHCOOH按一定比例进行配比 利卡、浙江昱辉阳光能源等公司也正致力于半导体 混合制备酸腐蚀液，然后将经氢氟酸(I-IF)浸泡脱除 J。 器件行业废弃电子级硅片的回收再利用b 表面氧化层后的10类样品各取数片放进该混合液 本文研究了半导体器件行业废弃电子级硅片的 中进行化学腐蚀。每隔30min分别将各样品取出一 回收处理工艺，主要采用喷砂和化学腐蚀两种方式 片用去离子水冲洗后晾干，这样即可得到腐蚀时间 除去硅片表面介质层和金属掺杂层，以期低成本回 依次相差30min的若干组腐蚀样品。 收高纯硅材料，在一定程度上缓解高纯硅材料的紧 1．3测试 缺局面，同时也对解决环境污染问题起到一定积极 400F 在对样品的测试过程中，主要采用Quanta 作用。 型热场发射环境扫描电镜一能谱一电子背散射衍射系 1实验 1．1实验设备和试剂 杂成分，同时用四探针电阻测试仪测出各样品的方 喷砂机，白刚玉砂；40．9％的氢氟酸(HF)，65％块电阻，再