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怎样清洗硅片

发布时间: 2022-02-27 19:02:57

‘壹’ 清洗硅片的顺序

太阳能硅片表面等离子体清洗工艺

硅片表面残留颗粒的等离子体清洗方法,它包括以下步骤:首先进行气体冲洗流程,然后进行该气体等离子体启辉。 去除硅片表面颗粒的等离子体清洗方法过程控制容易,清洗彻底,无反应物残留,所霈工艺气体无毒,成本低,劳动量小,工作效率高。

等离子硅片清洗条件参数:
1、硅片表面残留颗粒的等离子体清洗方法,它包括以下步骤:首先进行气体冲洗流程,然后进行该气体等离子体启辉;所用气体选自02、Ar、N2中的任一种;气体冲洗流程的工艺参数设置为:腔室压力10-40毫托,工艺气体流量100-500sccm,时间1-5s;启辉过程的工艺参数设置为:腔室压力1040毫托,工艺气体流量100-500sccm,上电极功率250-400W,时间1-10s。
2、如1所述的等离子体清洗方法,其特征在于所用气体为02。
3、等离子体清洗方法,其特征在于气体冲洗流程的工艺参数设置为:腔室压力15毫托,工艺气体流量300sccm,时间3s;启辉过程的工艺参数设置为:腔室压力15毫托,工艺气体流量300sccm,上电极功率300W,时间Ss。
4、等离子体清洗方法,其特征在于气体冲洗流程的工艺参数设置为:腔室压力10-20毫托,工艺气体流量100-300sccm,时间1-5s;启辉过程的工艺参数设置为:腔室压力10-20毫托,工艺气体流量100-300sccm,上电极功率250-400W,时闾1-5s。
5、等离子体清洗方法,其特征在于气体冲洗流程的工艺参数设置为:腔室压力15毫托,工艺气体流量300sccm,时间3s;启辉过程的工艺参数设置为:腔室压力15毫托,工艺气体流量300sccm,上电极功率300W,时间Ss

说 明 书

等离子清洗涉及刻蚀工艺领域,并且完全满足去除刻蚀工艺后硅片表面残
留颗粒的清洗。
背景技术
在刻蚀过程中,颗粒的来源很多:刻蚀用气体如Cl2、HBr、CF4等都具有腐蚀性,刻蚀结束后会在硅片表面产生一定数量的颗粒;反应室的石英盖也会在等离子体的轰击作用下产生石英颗粒;反应室内的内衬( liner)也会在较长时间的刻蚀过程中产生金属颗粒。刻蚀后硅片表面残留的颗粒会阻碍导电连接,导致器件损坏。因此,在刻蚀工艺过程中对颗粒的控制很重要。
目前,常用的去除硅片表面颗粒的方法有两种:一种是标准清洗( RCA)清洗技术,另一种是用硅片清洗机进行兆声清洗。RCA清洗技术所用清洗装置大多是多槽浸泡式清洗系统。其清洗工序为:一号液( SC-1)(NH40H+H202)—,稀释的HF(DHF)(HF+H20)—,二号液( SC-2)(HCl+ H202)。其中,SC.1主要是去除颗粒沾污(粒子),也能去除部分金属杂质。去除颗粒的原理为:硅片表面由于H202氧化作用生成氧化膜(约6nm,呈亲水性),该氧化膜又被NH40H腐蚀,腐蚀后立即发生氧他,氧化和腐蚀反复进行,附着在硅片表面的颗粒也随腐蚀层而落入清洗液内。自然氧化膜约0.6nm厚,与NH40H和H202的浓度及清洗液温度无关。SC-2是用H202和HCL的酸性溶液,它具有极强的氧化性和络合性,能与未被氧化的金属作用生成盐,并随去离子水冲洗而被去除,被氧化的金属离子与CL-作用生成的可溶性络合物亦随去离子水冲洗而被去除。RCA清洗技术存在以下缺陷:需要人工操作,劳动量大,操作环境危险;工艺复杂,清洗时间长,生产效率低;清洗溶剂长期浸泡容易对硅片过腐蚀或留下水痕,影响器件性能;清洗剂和超净水消耗量大,生产成本高;去除
粒子效果较好,但去除金属杂质Al、Fe效果欠佳。
用硅片清洗机进行兆声清洗是将硅片吸附在静电卡盘( chuck)上,清洗过程中硅片不断旋转,清洗液喷淋在硅片表面。可以进行不同转速和喷淋时间的设置,连续完成多步清洗步骤。典型工艺为:兆声_氨水+双氧水(可以进行加温)_水洗_盐酸+双氧水-水洗_兆声一甩干。
用硅片清洗机进行兆声清洗的缺陷表现为:只能进行单片清洗,单片清洗时间长,导致生产效率较低;清洗剂和超净水消耗量大,生产成本高。

等离子清洗硅片表面颗粒原理:
等离子体清洗方法的原理为:依靠处于“等离子态”的物质的“活化作用,,达到去除物体表面颗粒的目的。它通常包括以下过程:a.无机气体被激发到等离子态;b.气相物质被吸附在固体表面;c.被吸附基团与固体表面分子反应生成产物分子;d.产物分子解析形成气相;e.反应残余物脱离表面。
等离子体清洗方法,它包括以下步骤:首先进行气体冲洗(purge)流程,然后进行该气体等离子体启辉。
所用工艺气体选自02、Ar、N2中的任一种。优选地,所用工艺气体选
02。
以上所述的等离子体清洗方法,氕体冲洗流程的工艺参数设置为:腔室压力10-40毫托,工艺气体流量100-500sccm,时间1-5s;启辉过程的工艺参数设置为:腔室压力10-40毫托,工艺气体流量100-500sccm,上电极功率250-400W,时间1-10s。
优选地,气体冲洗流程的工艺参数设置为:腔室压力10-20毫托,工艺气体流量100-300sccm,时间1-5s;启辉过程的工艺参数设置为:腔室压力10-20毫托,工艺气体流量100-300sccm,上电极功率250-400W,时间1.Ss。
更优选地,气体冲洗流程的工艺参数设置为:腔室压力15毫托,工艺气体流量300sccm,时间3s;启辉过程的工艺参数设置为:腔室压力15毫托,工艺气体流量300sccm,上电极功率300W,时间Ss。
等离子清洗硅片后效果:
本发明所述的去除硅片表面颗粒的等离子体清洗方法过程控制容易,清洗彻底,无反应物残留,所需工艺气体无毒,成本低,劳动量小,工作效率高。
附图说明
图1等离子体清洗前后的CD-SEM(关键尺寸量测仪器)图片;
其中,CD: Criticaldimension关键尺寸。
图2等离子体清洗前后的FE-SEM(场发射显微镜)图片;
其中,FE: field emission场发射。
图3等离子体清洗前后的particle(粒子)图片。
在进行完BT(break through自然氧化层去除步骤)、ME(Main Etch主刻步骤)、OE(过刻步骤)的刻蚀过程后,立即在ICP等离子体刻蚀机( PM2)中进行以下气体等离子体冲洗和启辉流程:首先,进行02的清洗过程,去除上一步的残留气体,腔室压力设置为15毫托,02流量为300sccm,通气时间为3s;然后,进行含有02的启辉过程:腔室压力设置为15毫托,02流量为300sccm,上RF的功率设置为300W.启辉时间为Ss。
采用本工艺有效去除了刻蚀工艺后硅片表面残留的颗粒。
在进行完BT、ME、OE的刻蚀过程后,立即在ICP等离子体刻蚀机( PM2)中进行以下气体等离子体冲洗和启辉流程:首先,进行Ar的清洗过程,去除上一步的残留气体,腔室压力设置为10毫托,Ar流量为100sccm,通气时间为Ss;然后,进行含有Ar的启辉过程:腔室压力设置为10毫托,Ar流量为100sccm,上RF的功率设置为400W,启辉时间为10s。
采用本工艺有效去除了刻蚀工艺后硅片表面残留的颗粒。
在进行完BT、ME、OE的刻蚀过程后,立即在ICP等离子体刻蚀机( PM2)中进行以下气体等离子体冲洗和启辉流程:首先,进行N2的清洗过程,去除上一步的残留气体,腔室压力设置为40毫托,N2流量为500sccm,通气时间为Ss;然后,进行含有N2的启辉过程:腔室压力设置为40毫托,N2流量为500sccm,上RF的功率设置为250W,启辉时间为10s。
采用本工艺有效去除了刻蚀工艺后硅片表面残留的颗粒。
南京世锋科技等离子研究中心 QQ283加5883加29

‘贰’ 扫描电镜用的硅片大家是怎么清洗的

用酒精棉擦拭后,洗耳球吹干即可。
严谨一些的话可以置于酒精溶液中超声清洗,效果差不多。
硅片制备扫描电镜样品大多都是纳米颗粒溶液分散后滴到硅片表面,烘干。这类样品的测试效果与硅片的前处理关系不大,主要和样品的分散和样品的烘干有关,多数纳米颗粒尺寸小,易团聚,取溶液时可以取中层或者上层的清液。滴到硅片上后,有条件的可以用红外灯烘烤,或者50℃左右的烘箱干燥,以减少样品表面有机膜对成像带来的困难。

‘叁’ 硅片清洗的分类

物理清洗 物理清洗有三种方法。①刷洗或擦洗:可除去颗粒污染和大多数粘在片子上的薄膜。②高压清洗:是用液体喷射片子表面,喷嘴的压力高达几百个大气压。高压清洗靠喷射作用,片子不易产生划痕和损伤。但高压喷射会产生静电作用,靠调节喷嘴到片子的距离、角度或加入防静电剂加以避免。③超声波清洗:超声波声能传入溶液,靠气蚀作用洗掉片子上的污染。但是,从有图形的片子上除去小于 1微米颗粒则比较困难。将频率提高到超高频频段,清洗效果更好。
化学清洗 化学清洗是为了除去原子、离子不可见的污染,方法较多,有溶剂萃取、酸洗(硫酸、硝酸、王水、各种混合酸等)和等离子体法等。其中双氧水体系清洗方法效果好,环境污染小。一般方法是将硅片先用成分比为H2SO4:H2O2=5:1或4:1的酸性液清洗。清洗液的强氧化性,将有机物分解而除去;用超纯水冲洗后,再用成分比为H2O:H2O2:NH4OH=5:2:1或5:1:1或7:2:1的碱性清洗液清洗,由于H2O2的氧化作用和NH4OH的络合作用,许多金属离子形成稳定的可溶性络合物而溶于水;然后使用成分比为H2O:H2O2:HCL=7:2:1或5:2:1的酸性清洗液,由于H2O2的氧化作用和盐酸的溶解,以及氯离子的络合性,许多金属生成溶于水的络离子,从而达到清洗的目的。
放射示踪原子分析和质谱分析表明,采用双氧水体系清洗硅片效果最好,同时所用的全部化学试剂 H2O2、NH4OH、HCl能够完全挥发掉。用H2SO4和H2O2清洗硅片时,在硅片表面会留下约2×1010原子每平方厘米的硫原子,用后一种酸性清洗液时可以完全被清除。用H2O2体系清洗硅片无残留物,有害性小,也有利于工人健康和环境保护。硅片清洗中用各步清洗液处理后,都要用超纯水彻底冲洗。

‘肆’ 硅片如何能清洗干净请行家指点一下谢谢

先用四氯化碳和丙酮体积比1:1超声清洗两次,再用去离子水冲洗,再用无水乙醇清洗保存。

‘伍’ 硅片如何用超声波清洗设备进行清洗

CPU就主要是应用硅片,所以说硅片属于重要的电子材料和设备。容易积累灰尘污垢。而灰尘和静电都是导致硅片损坏甚至是短路报废的重要诱因。所以进行高精度的彻底清洗就尤为重要。
而超声波独具的空化清洗模式完全满足硅片的高精度清洗要求,且清洗时间短,机械式操作简单,可以进行大批量清洗。是硅片清洗的不二选择。
操作要点是在清洗内槽倒入足够的清洗液,没过硅片但不要溢出内槽。然后开机清洗即可。

‘陆’ 怎样清洗切硅片垫板上的胶水

摘要 胶溶于有机溶剂,硅片主要是晶体硅,因此不溶,可用二硫化碳

‘柒’ 硅片是如何和清洗的

1. 清洗硅片并准备掩膜:
1)浓H2SO4/H2O2=3﹕1,15min(配1次洗液可以用1周;H2O2 30%);
2)打开电热板调至200℃;掩膜准备;
2. 超纯水清洗硅片;
注释:用镊子夹着硅片,不能使硅片放干;
3. 无水乙醇清洗硅片,1min(摇动或超声),不用水洗!
4. 丙酮清洗硅片,1min(摇动或超声);
5. 超纯水清洗;
6. 吸水纸吸取边缘水分(勿放于吸水纸上);
7. 用镊子夹住硅片,氮气吹干或者放在200℃电热板上方(不能接触),待彻底干后,放在电热板上5min;

‘捌’ 硅片清洗的简介

半导体器件生产中硅片须经严格清洗。微量污染也会导致器件失效。清洗的目的在于清除表面污染杂质,包括有机物和无机物。这些杂质有的以原子状态或离子状态,有的以薄膜形式或颗粒形式存在于硅片表面。有机污染包括光刻胶、有机溶剂残留物、合成蜡和人接触器件、工具、器皿带来的油脂或纤维。无机污染包括重金属金、铜、铁、铬等,严重影响少数载流子寿命和表面电导;碱金属如钠等,引起严重漏电;颗粒污染包括硅渣、尘埃、细菌、微生物、有机胶体纤维等,会导致各种缺陷。清除污染的方法有物理清洗和化学清洗两种。

‘玖’ 单晶脏硅片清洗方法

从多晶硅到单晶硅棒再到切(硅)片这一段是用不到金刚石砂轮的!我们公司就是从事光伏产品的制造! 从多晶硅-单晶硅-切片都做的! 目前超过98%的电子元件材料全部使用单晶硅。其中用CZ法占了约85%,其他部份则是由浮融法FZ生长法。CZ法生长出的单晶硅,用在生产低功率的集成电路元件。而FZ法生长出的单晶硅则主要用在高功率的电子元件。CZ法所以比FZ法更普遍被半导体工业采用,主要在于它的高氧含量提供了晶片强化的优点。另外一个原因是CZ法比FZ法更容易生产出大尺寸的单晶硅棒。 目前国内主要采用CZ法 CZ法主要设备:CZ生长炉 CZ法生长炉的组成元件可分成四部分 (1)炉体:包括石英坩埚,石墨坩埚,加热及绝热元件,炉壁 (2)晶棒及坩埚拉升旋转机构:包括籽晶夹头,吊线及拉升旋转元件 (3)气氛压力控制:包括气体流量控制,真空系统及压力控制阀 (4)控制系统:包括侦测感应器及电脑控制系统 加工工艺: 加料→熔化→缩颈生长→放肩生长→等径生长→尾部生长 (1)加料:将多晶硅原料及杂质放入石英坩埚内,杂质的种类依电阻的N或P型而定。杂质种类有硼,磷,锑,砷。 (2)熔化:加完多晶硅原料于石英埚内后,长晶炉必须关闭并抽成真空后充入高纯氩气使之维持一定压力范围内,然后打开石墨加热器电源,加热至熔化温度(1420℃)以上,将多晶硅原料熔化。 (3)缩颈生长:当硅熔体的温度稳定之后,将籽晶慢慢浸入硅熔体中。由于籽晶与硅熔体场接触时的热应力,会使籽晶产生位错,这些位错必须利用缩劲生长使之消失掉。缩颈生长是将籽晶快速向上提升,使长出的籽晶的直径缩小到一定大小(4-6mm)由于位错线与生长轴成一个交角,只要缩颈够长,位错便能长出晶体表面,产生零位错的晶体。 (4)放肩生长:长完细颈之后,须降低温度与拉速,使得晶体的直径渐渐增大到所需的大小。 (5)等径生长:长完细颈和肩部之后,借着拉速与温度的不断调整,可使晶棒直径维持在正负2mm之间,这段直径固定的部分即称为等径部分。单晶硅片取自于等径部分。 (6)尾部生长:在长完等径部分之后,如果立刻将晶棒与液面分开,那么效应力将使得晶棒出现位错与滑移线。于是为了避免此问题的发生,必须将晶棒的直径慢慢缩小,直到成一尖点而与液面分开。这一过程称之为尾部生长。长完的晶棒被升至上炉室冷却一段时间后取出,即完成一次生长周期。 单晶硅棒加工成单晶硅抛光硅片 加工流程: 单晶生长→切断→外径滚磨→平边或V型槽处理→切片 倒角→研磨 腐蚀--抛光→清洗→包装 切断:目的是切除单晶硅棒的头部、尾部及超出客户规格的部分,将单晶硅棒分段成切片设备可以处理的长度,切取试片测量单晶硅棒的电阻率含氧量。 切断的设备:内园切割机或外园切割机 切断用主要进口材料:刀片 外径磨削:由于单晶硅棒的外径表面并不平整且直径也比最终抛光晶片所规定的直径规格大,通过外径滚磨可以获得较为精确的直径。 外径滚磨的设备:磨床 平边或V型槽处理:指方位及指定加工,用以单晶硅捧上的特定结晶方向平边或V型。 处理的设备:磨床及X-RAY绕射仪。 切片:指将单晶硅棒切成具有精确几何尺寸的薄晶片。 切片的设备:内园切割机或线切割机 倒角:指将切割成的晶片税利边修整成圆弧形,防止晶片边缘破裂及晶格缺陷产生,增加磊晶层及光阻层的平坦度。 倒角的主要设备:倒角机 研磨:指通过研磨能除去切片和轮磨所造的锯痕及表面损伤层,有效改善单晶硅片的曲度、平坦度与平行度,达到一个抛光过程可以处理的规格。 研磨的设备:研磨机(双面研磨) 主要原料:研磨浆料(主要成份为氧化铝,铬砂,水),滑浮液。 腐蚀:指经切片及研磨等机械加工后,晶片表面受加工应力而形成的损伤层,通常采用化学腐蚀去除。 腐蚀的方式:(A)酸性腐蚀,是最普遍被采用的。酸性腐蚀液由硝酸(HNO3),氢氟酸(HF),及一些缓冲酸(CH3COCH,H3PO4)组成。 (B)碱性腐蚀,碱性腐蚀液由KOH或NaOH加纯水组成。 抛光:指单晶硅片表面需要改善微缺陷,从而获得高平坦度晶片的抛光。 抛光的设备:多片式抛光机,单片式抛光机。 抛光的方式:粗抛:主要作用去除损伤层,一般去除量约在10-20um; 精抛:主要作用改善晶片表面的微粗糙程度,一般去除量1um以下 主要原料:抛光液由具有SiO2的微细悬硅酸胶及NaOH(或KOH或NH4OH)组成,分为粗抛浆和精抛浆。 清洗:在单晶硅片加工过程中很多步骤需要用到清洗,这里的清洗主要是抛光后的最终清洗。清洗的目的在于清除晶片表面所有的污染源。 清洗的方式:主要是传统的RCA湿式化学洗净技术。 主要原料:H2SO4,H2O2,HF,NH4HOH,HCL (3)损耗产生的原因 A.多晶硅--单晶硅棒 多晶硅加工成单晶硅棒过程中:如产生损耗是重掺埚底料、头尾料则无法再利用,只能当成冶金行业如炼铁、炼铝等用作添加剂;如产生损耗是非重掺埚底料、头尾料可利用制成低档次的硅产品,此部分应按边角料征税。 重掺料是指将多晶硅原料及接近饱和量的杂质(种类有硼,磷,锑,砷。杂质的种类依电阻的N或P型)放入石英坩埚内溶化而成的料。 重掺料主要用于生产低电阻率(电阻率<0.011欧姆/厘米)的硅片。 损耗:单晶拉制完毕后的埚底料约15%。 单晶硅棒整形过程中的头尾料约20%。 单晶整形过程中(外径磨削工序)由于单晶硅棒的外径表面并不平整且直径也比最终抛光晶片所规定的直径规格大,通过外径磨削可以获得较为精确的直径。损耗约10%-13%。 希望能对你有帮助!

‘拾’ 硅片的清洁

物理清洗
物理清洗有三种方法。①刷洗或擦洗:可除去颗粒污染和大多数粘在片子上的薄膜。②高压清洗:是用液体喷射片子表面,喷嘴的压力高达几百个大气压。高压清洗靠喷射作用,片子不易产生划痕和损伤。但高压喷射会产生静电作用,靠调节喷嘴到片子的距离、角度或加入防静电剂加以避免。③超声波清洗:超声波声能传入溶液,靠气蚀作用洗掉片子上的污染。但是,从有图形的片子上除去小于 1微米颗粒则比较困难。将频率提高到超高频频段,清洗效果更好。
化学清洗
化学清洗是为了除去原子、离子不可见的污染,方法较多,有溶剂萃取、酸洗(硫酸、硝酸、王水、各种混合酸等)和等离子体法等。其中双氧水体系清洗方法效果好,环境污染小。一般方法是将硅片先用成分比为H2SO4:H2O2=5:1或4:1的酸性液清洗。清洗液的强氧化性,将有机物分解而除去;用超纯水冲洗后,再用成分比为H2O:H2O2:NH4OH=5:2:1或5:1:1或7:2:1的碱性清洗液清洗,由于H2O2的氧化作用和NH4OH的络合作用,许多金属离子形成稳定的可溶性络合物而溶于水;然后使用成分比为H2O:H2O2:HCL=7:2:1或5:2:1的酸性清洗液,由于H2O2的氧化作用和盐酸的溶解,以及氯离子的络合性,许多金属生成溶于水的络离子,从而达到清洗的目的。
放射示踪原子分析和质谱分析表明,采用双氧水体系清洗硅片效果最好,同时所用的全部化学试剂 H2O2、NH4OH、HCl能够完全挥发掉。用H2SO4和H2O2清洗硅片时,在硅片表面会留下约2×1010原子每平方厘米的硫原子,用后一种酸性清洗液时可以完全被清除。用H2O2体系清洗硅片无残留物,有害性小,也有利于工人健康和环境保护。硅片清洗中用各步清洗液处理后,都要用超纯水彻底冲洗。