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半導(dǎo)體濕法清洗專(zhuān)家華林科納介紹硅片清洗機(jī)的相關(guān)工藝
1、硅片清洗機(jī)概述
??硅片清洗機(jī)廣泛應(yīng)用于光伏,電子等行業(yè)硅片清洗;由于硅片在運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)有所污染,表面潔凈度不是很高,對(duì)即將進(jìn)行的腐蝕與刻蝕產(chǎn)生很大的影響,所以首先要對(duì)硅片表面進(jìn)行一系列的清洗操作。清洗的一般思路首先是去除表面的有機(jī)沾污,然后溶解氧化膜,因?yàn)檠趸瘜邮恰罢次巯葸M(jìn)”,會(huì)引起外延缺陷;再去除顆粒、金屬等,同時(shí)使硅片的表面鈍化。
??目前多采用傳統(tǒng)的RCA清洗方法,不僅可以去除硅片表面的金屬、有機(jī)物等,還可以去除小顆粒等污染物。
2、清洗工藝
??RCA清洗法
??RCA清洗法又稱(chēng)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)濕法清洗工藝,是由美國(guó)無(wú)線(xiàn)電公司(RCA)的Kem和Puotinen等人于20世紀(jì)60年代提出后,由此得名。
??RCA濕法清洗由兩種不同的化學(xué)溶液組成,
??SPM具有很高的金屬氧化能力,可將金屬氧化后溶于清洗液中,并能將有機(jī)物氧化生成二氧化碳和水。用SPM清洗硅片可以去除表面的種有機(jī)沾污和部分金屬,當(dāng)沾污特別嚴(yán)重時(shí),難以去除干凈。
??DHF(HF),可以去除硅片表面的自然氧化膜,同時(shí)抑制氧化膜的形成。易去除硅表面的Al、Fe、Zn、Ni等金屬,也可以去除自然氧化膜上的氫氧化物。在自然那氧化膜被腐蝕掉時(shí),硅片幾乎不被腐蝕。
表2.1 基礎(chǔ)的RCA清洗機(jī)配方
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??SC-1清洗液是能去除顆粒和有機(jī)物質(zhì)的堿性溶液。由于過(guò)氧化氫為強(qiáng)氧化劑,能氧化硅片表面和顆粒。顆粒上的氧化層能提供消散機(jī)制,分裂并溶解顆粒,破壞顆粒和硅片表面之間的附著力,而脫離硅表面。過(guò)氧化氫的氧化效應(yīng)也在硅片表面形成一個(gè)保護(hù)層,阻止顆粒重新粘附在硅片表面。隨后將硅片放入到10%的HF溶液中浸泡2分鐘,可以將硅片表面自然生成的氧化膜去除并抑制氧化膜再次形成,同時(shí)HF酸還可以將附著在氧化膜上的金屬污染物溶解掉。
??SC-2濕法清洗工藝用于去除硅片表面的金屬。用高氧化能力和低PH值的溶液,才能去除表面的金屬粘污。此時(shí),金屬被氧化成為離子并溶于酸液中,金屬和有機(jī)物粘污中的電子被清洗液俘獲并氧化。因此電離的金屬溶于溶液中,而有機(jī)雜質(zhì)被分解。這就是RCA清洗方法的機(jī)理。繼續(xù)用HF在室溫下清洗硅片2分鐘,最后用去離子水超聲清洗數(shù)次去除殘留的洗液。
表2.2 RCA清洗機(jī)配方
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