硅片脏了需要清洗,清洗的目标在于肃清外表污染杂量,包罗有机物和无机物。那些载量有的以原子形态或离子形态,有的以薄膜形式或颗粒形式存在于硅片外表。会招致各类缺陷。下面我们来看看硅片清洗工艺。
一、物理清洗:物理清洗有三套办法。①刷洗或擦洗:可除往 颗粒污染和大大都粘在片子上的薄膜。②高压清洗:是用液体喷射片子外表,喷嘴的压力高达几百个大气压。高压清洗靠喷射感化,片子不容易产生划痕和损伤。但高压喷射会产生静电感化,靠调剂 喷嘴到片子的间隔、角度或加进 防静电剂加以制止。③超声波清洗:超声波声能传进 溶液,靠气蚀感化洗掉片子上的污染。但是,从有图形的片子上除往 小于 1微米颗粒则比力困难。将频次进步到超高频频段,清洗效果更好。
二、化学清洗。化学清洗办法较多,有溶剂萃取、酸洗( *** 、硝酸、王水、各类混合酸等)和等离子体法等。此中双氧水系统清洗办法效果好,情况污染小。一个办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,将有机物合成而除往 ;用超纯水冲刷后,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,因为H2O2的氧化感化和NH4OH的络协做 用,许多金属离子构成不变的可溶性络合物而溶于水;然后利用成分比为H2O:H2O2:HCL=7:2:1或5:2:1的酸性清洗液,因为H2O2的氧化感化和盐酸的化解 ,以及氯离子的络合性,许多金属生成溶于水的络离子,从而到达清洗的目标。
硅片清洗线换药流程
硅片清洗线换药流程包罗以下步调:
1、查抄硅片清洗线:查抄硅片清洗线能否一般工做,包罗清洗池、喷淋系统、烘相干统等,确保硅片清洗线处于一般工做形态。
2、预备 换药素材 :预备 好需要改换的药物,如清洗剂、消毒剂等,并将其放置在备用仓库中。
3、拆卸清洗池:拆卸清洗池,将清洗池内的硅片取出,停止改换。
4、改换清洗剂:将清洗清洁的硅片放进 新的清洗剂中,停止浸泡和清洗。
5、改换消毒剂:将清洗清洁的硅片放进 新的消毒剂中,停止浸泡和消毒。
6、清洗硅片:将消毒后的硅片放进 清洗池中,停止清洗清洁。
7、烘干硅片:将清洗清洁的硅片放进 烘相干统中停止烘干。
8、查抄硅片:查抄硅片能否清洗清洁,若有需要,停止二次清洗或改换清洗剂、消毒剂等。
9、安拆硅片:将清洗清洁的硅片从头放进 清洗池中,停止安拆和调试。
10、启动硅片清洗线:查抄所有系统能否一般工做,启动硅片清洗线,停止一般清洗和消费。
若何清洗硅片清洗办法
(一)RCA清洗:
RCA 由Werner Kern 于1965年在N.J.Princeton 的RCA 尝试室初创, 并由此得名。RCA 清洗是一种典型的湿式化学清洗。RCA 清洗次要用于肃清有机外表膜、粒子和金属沾污。
1、颗粒的清洗
硅片外表的颗粒往 除次要用APM ( 也称为SC1) 清洗液(NH4OH + H2O2 + H2O) 来清洗。在APM 清洗液中,因为H2O2的感化,硅片外表有一层天然氧化膜(SiO2) , 呈亲水性, 硅片外表和粒子之间可用清洗液浸透, 硅片外表的天然氧化膜和硅被NH4OH 侵蚀,硅片外表的粒子便落进 清洗液中。粒子的往 除率与硅片外表的侵蚀量有关, 为往 除粒子,必需停止必然量的侵蚀。在清洗液中, 因为硅片外表的电位为负, 与大部门粒子间都存在排斥 力, 避免了粒子向硅片外表吸附。
表2常用的化学清洗溶液
名称 构成
感化
SPM
H2SO4∶H2O2∶H2O
往 除重有机物沾污。但当沾污十分严峻时, 会使有机物碳化而难以往 除
DHF
HF∶(H2O2)∶H2O
侵蚀外表氧化层, 往 除金属沾污
APM(SC1) NH4OH∶H2O2∶H2O 能往 除粒子、部门有机物及部门金属。此溶液会增加硅片外表的粗拙度
HPM(SC2) HCl∶(H2O2)∶H2O 次要用于往 除金属沾污
2、外表金属的清洗
(1) HPM (SC22) 清洗 (2) DHF清洗
硅片外表的金属沾污有两种吸拥护脱附机造: (1) 具有比硅的负电性高的金属如Cu ,Ag , Au , 从硅外表攫取电子在硅外表间接构成化学键。具有较高的氧化复原电位的溶液能从那些金属获得电子, 从而招致金属以离子化的形式化解 在溶液中, 使那品种型的金属从硅片外表移开。(2) 具有比硅的负电性低的金属, 如Fe , Ni ,Cr , Al , Ca , Na , K能很随便 地在溶液中离子化并堆积在硅片外表的天然氧化膜或化学氧化膜上。那些金属在稀HF 溶液中能随天然氧化膜或化学氧化膜随便 地除往 。
3、有机物的清洗
硅片外表有机物的往 除常用的清洗液是SPM。SPM 具有很高的氧化才能, 可将金属氧化后溶于溶液中, 并能把有机物氧化生成CO2 和水。SPM 清洗硅片可往 除硅片外表的重有机沾污和部门金属,但是当有机物沾污较重时会使有机物碳化而难以往 除。经SPM 清洗后, 硅片外表会残留有硫化物,那些硫化物很难用往 粒子水冲刷掉。
(二)气相关洗
气相关洗是在常压下利用HF 气体掌握 系统的湿度。先低速扭转片子, 再高速使片子枯燥, HF 蒸气对由清洗引起的化学氧化膜的存在的工艺过程是次要的清洗办法。另一套办法是在负压下使HF 挥发成雾。低压对清洗感化掌握 优良,可挥发反响的副产物, 干片效果比常压下好。而且摘 用两次负压过程的挥发, 可用于清洗较深的构造图形, 如对沟槽的清洗。
MMST工程
次要目标 是针对高度柔性的半导体系体例造业而开发具有快速周期的工艺和掌握 办法。可以通过特定化学元素以及成分间接对硅片外表停止清理,制止了液体带来的成分不平均和废液的收受接管问题,同时节约了成本。
1、氧化物往 除:
用气相HF/水汽往 除氧化物,所有的氧化物被改变为水溶性残存物, 被水溶性往 除。绕开了颗粒肃清过程,进步了效率。
2、金属化后的侵蚀残存物往 除:
气相HF/氮气工艺用于往 除侵蚀残存物,且金属构造没有被钻蚀。那个工艺制止了高贵而求助紧急 的溶剂的利用, 对开收、安康、平安和情况等因素都有积极的影响。
3、氮化硅和多晶硅剥离:
在远离硅片的一个陶瓷管中的微波放电产生活性基, 往 除硅片上的氮化硅和多晶硅, 位于陶瓷管和硅片之间的一块挡板将气体分离并加强工艺的平均性, 剥离工艺利用NF3,Cl2,N2和O2的组合别离 地往 除Si3N4, 然后往 除多晶硅。
4、炉前清洗:
用气相HF/HCl气体停止炉前清洗并后加一个原位水冲刷过程, 金属粒子的沾污被往 除到了总反射X射线荧光光谱学(XRF)的探测极限范畴 之内。
5、金属化前,等离子侵蚀后和离子注进 后胶的残存物往 除:
臭氧工艺以及气相HF/氮气工艺还需进一步的改进 才气利用 。但是有一种微剥离工艺,用SC1/超声过程往 除最初的颗粒。
硅片清洗剂有什么长处?硅片清洗剂普遍利用 于光伏,电子等行业硅片清洗;因为硅片在运输过程中会有所污染,外表干净度不是很高,对即将停止的侵蚀与刻蚀产生很大的影响,所以起首要对硅片外表停止一系列的清洗操做。清洗的一般构想 起首是往 除外表的有机沾污,然后化解 氧化膜,因为氧化层是“沾污陷进”,会引起外延缺陷;再往 除颗粒、金属等,同时使硅片的外表钝化。 多摘 用传统的RCA清洗办法,不只能够往 除硅片外表的金属、有机物等,还能够往 除小颗粒等污染物。
硅片清洗剂有什么感化?硅片清洗剂是针对性往 除硅片外表的颗粒、有机物、金属离子等污染物的水基清洗剂,清洗剂中的活性物量能够吸附在硅片外表,使其持久处于易清洗的物理吸附形态,并在外表构成庇护层,避免颗粒的二次吸附,能有效进步外延或扩散工序的废品率。
气体泄露硅片怎么处置清洁办法如下。
硅片清洁办法:1.拿镊子取硅片,硅片一面为镜面,一面为毛面,重点清洗镜面;2.备好清洗架,家用洗洁精;3.用镊子夹取硅片,先用通风橱处的自来水冲刷,以除往 附着在外表的较大杂量;4.戴好手套,将清洗后的硅片镜面朝上展 放在左手,滴一滴洗洁精,用右手食指轻搓镜面一侧,泡沫越多阐明 清洗为清洁;——抛光片外表有颗粒和金属杂量,洗洁精除往 外表油性杂量设置装备摆设;5.用自来水冲刷掉泡沫,并放进 清洗架;6.在杯中盛进 自来水,将放有硅片的清洗架置进 杯中,在杯口戴上手套封口,放进 超声清洗机;7.调剂 参数为60w,5min,开启清洗;8.超声清洗后用往 离子水冲刷,曲到看不到泡沫为行;在杯中放进 往 离子水,封口,超声清洗,参数同上;9.将往 离子水倒掉,用乙醇取代,步调同上;10.将乙醇倒往 ,用丙酮取代,步调同上参数;11.在通风橱设置装备摆设食人鱼水,即浓 *** 和过氧化氢以7:3的比列停止设置装备摆设,配造溶液时必要佩带手套,穿戴尝试服,于通风橱中操做。将过氧化氢(30%,AR)加进 到浓 *** 中,体积比3:7,重视 挨次不要加反。利用时将玻片放进 此中,扭捏 10-30秒,取出先用往 离子水冲刷,可以看到外表已经有很好的亲水性了,再用超纯水清洁,高纯氮气吹干,该步调频频3-4次。最初放到清洁外表皿中备用。——食人鱼溶液,又喊 食人鱼刻蚀液,是浓 *** 和30%过氧化氢的混合物(7:3),次要用来清洁玻片外表的有机物。该混合物有很强的氧化性,可以完全的肃清基底上的几乎全数有机量,而且用它处置过的玻片外表会带羟基,于是高度亲水,可以用于后续润色;12.用往 离子水冲刷残液;13.将往 离子水倒往 ,用乙醇取代,步调同上;14.将乙醇倒往 ,用丙酮取代,步调同上——乙醇丙酮,根据 类似相容原理,往 除有机无机沾污;15.将清洗清洁的硅片用用氮 *** 吹干即可。