硅片清洗技术

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硅材料加工中的硅片清洗技术教程

硅材料加工中的硅片清洗技术教程硅片清洗是硅材料加工过程中的重要环节之一，它直接影响到硅片的质量和性能。

在硅材料的加工过程中，硅片表面会附着各种有害物质，包括灰尘、油污、光刻胶等。

若不进行适当的清洗处理，这些污染物会严重影响硅片的电性能、光学性能以及其他性能指标。

因此，掌握合适的硅片清洗技术，并运用正确的方法清洗硅片，对于确保硅材料加工的质量和稳定性至关重要。

本文将向读者介绍一些常见的硅片清洗技术，并提供一些实用的清洗步骤和注意事项，以供参考。

常见的硅片清洗技术1. 碱性清洗技术碱性清洗技术是目前应用最广泛的硅片清洗技术之一。

其原理是利用碱性溶液的腐蚀性，将硅片表面的污染物溶解掉。

碱性清洗液一般选用氢氧化钠(NaOH)、氢氧化铵(NH4OH)等碱性溶液。

清洗时，将硅片浸泡在碱性溶液中，通过机械搅拌或超声波震荡等方法加速清洗过程。

碱性清洗技术适用于去除硅片表面的有机物、无机污染物以及光刻胶等。

2. 酸性清洗技术酸性清洗技术主要用于去除硅片表面的金属杂质和氧化物等。

常用的酸性溶液有氢氟酸(HF)、硝酸(HNO3)、硫酸(H2SO4)等。

与碱性清洗不同，酸性清洗在清洗过程中要注意反应速度和清洗时间，以免对硅片造成深度腐蚀或毁坏。

3. 气体清洗技术气体清洗技术是一种对硅片进行无接触清洗的方法。

常用的气体包括氮气(N2)、氦气(He)和氩气(Ar)等。

气体清洗方法有两种：气体溶剂用于直接除去硅片表面的污染物，而气体辅助溶剂则通过溶剂蒸发、溅射等方式清洗硅片。

该技术的优点是避免了接触清洗可能带来的机械损伤，并且能够清洗到微米级别的细小尘埃。

实用清洗步骤和注意事项1. 预处理在进行硅片清洗之前，必须进行预处理步骤来减少不必要的腐蚀和污染。

首先，将硅片浸泡在纯水中去除尘埃和颗粒物，并通过超声波清洗去除表面吸附的杂质。

其次，使用有机溶剂去除表面的油污，如酒精、丙酮等。

最后，使用纯水进行冲洗，确保硅片表面干净。

2. 碱性清洗将经过预处理步骤的硅片浸泡在碱性清洗液中，进行机械搅拌或超声波震荡，清洗5-10分钟。

硅片清洗技术详解

硅片清洗技术详解硅片清洗主要内容讲解1、清洗的基本概念和目的。

硅片加工的目的是为器件生产制作一个清洁完美符合要求的使用表面，所谓清洗，就是清洗硅片的表面，去除附着在硅片上的污染物。

2、硅片清洗室的管理与维护；（1）人员流动的管理和清洁室的作业人数。

（2）清洗室内物品器具的管理。

（3）清洗室内其它影响清洗质量因素的管理维护。

如；空气过滤系统、防静电处理、温度与湿度系统等！3、硅片表面沾污的类型；（！）有机杂质沾污；如；胶黏剂、石蜡、油脂等。

（2）颗粒类型杂质沾污；一般来自加工中磨料和环境中的尘粒。

（3）金属杂质沾污；由生产加工的设备引起的金属杂质沾污。

4、硅片清洗处理方法分类；硅片清洗处理方法分为湿法清洗和干法清洗两大类。

而湿法清洗又分为化学清洗和物理清洗两种方法。

化学清洗——利用各种化学试剂对各种杂质的腐蚀、溶解、氧化及络合等作用去除硅片表面的沾污。

物理清洗——硅片的物理清洗法主要指的是利用超声波和兆声波清洗方法。

5、化学清洗的各种试剂的性质应用和分级；（1）有机溶剂清洗；有机溶剂能去除硅片表面的有机杂质沾污。

主要溶液有；甲苯、丙酮、乙醇等。

根据其性质须在使用甲苯、丙酮后在使用乙醇进行处理，最后在用水冲洗。

（2）无机酸及氧化还原清洗；无机酸试剂主要为；盐酸（HCI）、硝酸（HNO3）、硫酸（H2SO4）、氢氟酸（HF）以及过氧化氢（H2O2）—双氧水。

其中过氧化氢主要用于氧化还原清洗。

其它试剂按其本省性质进行应用清洗。

硅片金属清洗主要是利用了它们的强酸性、强腐蚀性、强氧化性的特性从而达到去除表面金属沾污的目的。

（3）化学清洗的分级主要分为优级纯、分析纯和化学纯三个级别。

视清洗的种类和场合进行合理选择。

通常硅片切割片和研磨片的清洗可以使用分析纯试剂，抛光片须用优级纯试剂。

具体试剂分类有国家规定标准。

6、超声波清洗原理、结构和应用要素；原理—提供高频率的震荡波在溶剂中产生气泡和空化效应，利用液体中气泡破裂所产生的冲击来波达到清洗目地。

清洗硅片流程

清洗硅片流程
清洗硅片是半导体制造中非常重要的一个步骤，主要用于去除硅片表
面的杂质和污染物，保证硅片的表面洁净度达到要求。

下面我将详细介绍
清洗硅片的流程。

首先，在开始清洗硅片之前，需要准备好一些必要的实验设备和材料，例如离子交换水、去离子水、溶液盛器、超声波清洗器、干燥箱等。

清洗硅片的流程主要包括以下几个步骤：
1.去除有机污染物：将硅片浸泡在有机溶剂，如醇类、醚类溶剂中，
通过超声波清洗去除硅片表面的有机污染物。

2.酸洗：将硅片放入酸性溶液中，一般常用的有盐酸、氢氟酸、硝酸等，通过酸洗去除硅片表面的无机杂质和金属离子。

此步骤可以分为冷酸
洗和热酸洗两个过程，冷酸洗温度一般为20-25℃，热酸洗温度可达60-70℃。

3.碱洗：将硅片放入碱性溶液中，常用的有氨水、氢氧化钠等碱性溶液，通过碱洗去除硅片表面的残余酸性和有机物质。

4.水洗：将硅片放入离子交换水中，通过超声波清洗去除硅片表面残
留的酸、碱等溶液。

5.去离子水清洗：将硅片放入去离子水中，通过超声波清洗去除离子
杂质和微量污染物。

6.高纯化学品清洗：将硅片放入高纯的有机溶剂和酸性溶液中，通过
超声波清洗去除硅片表面的微量杂质。

7.烘干：将洗净的硅片放入干燥箱中，通过加热将硅片表面的水分蒸发掉。

以上是清洗硅片的主要流程，每个步骤的细节和参数可以根据具体的要求进行调整。

需要注意的是，在整个清洗过程中，要保持操作环境的洁净度，避免再次污染硅片。

清洗硅片是半导体制造过程中非常关键的一环，只有通过精细而规范的清洗流程，才能得到表面洁净度达到要求的硅片，从而保证半导体产品的质量。

硅片清洗技术

硅片清洗
1.N2喷时使液体通过很小的喷口，使其形成很细的雾状，至硅片表面达到更好的清洗目的。

2.刷洗器主要用于硅片抛光后的清洗，可有效地去除硅片正反两面1μm以及更大的颗粒。

主要配置包括专用刷洗器、优化的化学清洗液及超纯水或者IPA。

在水动力条件下，颗粒被旋转的海绵状刷子赶出。

3.化学清洗
①溶解反应；②剥离去除
如：RCA清洗法
a、APM（SC-1）氨和双氧水→去除有机物与细颗粒；
b、HPM（SC-2）盐酸和双氧水→去除金属污染；
c、SPM 硫酸和双氧水→去除有机物、光刻胶
d、DHF 稀氢氟酸→去除薄氧化层
e、BHF 氢氟酸缓冲溶液→去除自然氧化膜
4.存在问题：①加热引起化学溶液蒸发使得溶液浓度发生变化；②对环境造成污染，成本高
5.将晶圆一片一片进行处理的工艺设备，是未来的一种趋势（随着晶圆直径的增大，无法确保晶圆表面清洗的均匀性）
6.对硅片进行干燥
硅表面存在悬空键（即硅共价键的未配对电子），硅表面是疏水性（即排斥水）。

当硅表面形成热氧化膜或自然氧化膜时，硅片会变得具有亲水性（即容易被水弄湿）。

注：水渍多发生在疏水性表面/有图形的地方/在甩干的时候/到干燥完毕时所需时间过长。

7.IPA(异丙醇）
8.马兰戈尼干燥（慢提拉）、罗塔戈尼干燥（旋转+N2）
9.污染物根据其发生情况分为四类：颗粒物、有机物、金属污染物和氧化物。

清洗硅片流程

清洗硅片流程以清洗硅片流程为标题，我们将详细介绍硅片清洗的步骤和方法。

硅片清洗是半导体制造过程中非常关键的一环，因为只有确保硅片表面的干净和纯净，才能保证器件的性能和质量。

下面将详细介绍硅片清洗的步骤和方法。

一、去除有机污染物1. 酸洗：将硅片浸泡在稀酸溶液中，如氢氟酸、硝酸等，以去除有机污染物。

酸洗可以将有机物氧化并去除，但需要注意控制酸浓度和浸泡时间，以免对硅片造成损害。

2. 碱洗：将硅片浸泡在强碱溶液中，如氢氧化钠溶液，以去除酸洗过程中残留的酸性物质和有机污染物。

碱洗还可以去除硅片表面的金属离子和杂质，提高硅片的纯净度。

二、去除无机污染物1. 酸洗：将硅片浸泡在浓酸溶液中，如氢氟酸、硝酸等，以去除无机污染物。

酸洗可以将金属离子和无机杂质溶解掉，并去除硅片表面的氧化物层，使硅片表面更加纯净。

2. 碱洗：将硅片浸泡在强碱溶液中，如氢氧化钠溶液，以去除酸洗过程中残留的酸性物质和无机污染物。

碱洗还可以去除硅片表面的金属离子和杂质，提高硅片的纯净度。

三、超纯水清洗1. 浸泡：将硅片浸泡在超纯水中，可以去除酸洗和碱洗过程中的残留物和离子。

超纯水要经过多级过滤和去离子处理，确保其纯净度达到要求。

2. 喷淋：使用超纯水进行喷淋，可以有效清洗硅片表面的微小颗粒和污染物。

喷淋时要注意水流的速度和角度，以避免对硅片表面造成损伤。

四、干燥1. 自然干燥：将硅片放置在洁净的环境中，通过自然蒸发的方式使其干燥。

这种方法适用于对时间要求不严格的情况。

2. 热干燥：将硅片放入烘箱或使用氮气吹干，以加快干燥速度。

热干燥可以去除硅片表面的水分，避免水分残留导致的氧化和污染。

五、质量检查在清洗完成后，需要对硅片进行质量检查，以确保清洗效果符合要求。

常用的质量检查方法包括显微镜观察、表面轮廓仪测量等。

六、封装保护清洗完成后的硅片需要进行封装保护，以防止再次受到污染和损伤。

常用的封装方法包括真空封装、氮气封装等。

以上就是硅片清洗的流程和方法介绍。

第五章硅片加工--硅片清洗

浓硫酸的安全使用：较强的吸水性，放热性。不可：将水倒入浓硫酸。正确：浓硫酸缓缓倒入水中，并不断搅拌。
(4) HF酸——危险
用途：强腐蚀性，主要用来腐蚀SiO2，而不腐蚀Si
SiO2+4HF=SiF4+2H2O
SiF4+2HF=H2[SiF6] 使用：表面存在SiO2将其腐蚀完，即结束，
3）金属杂质
这是一种最重要的污染物。比如Cu、Fe、Al、 Mn等原子或者离子。
危害：导致硅表面电阻率降低，并且随温度不稳定，器件易被击穿。
分为两类：
1）物理吸附在硅表面，一般较大金属颗粒。
2）化学吸附，形成金属硅化物，即成化学键。
清洗方法：依靠化学清洗，腐蚀表层的硅，附带将其清除，或者依靠形成络合物而去除。
2）1961年到1971年，研究清楚了污染的形成机理和清洗的原理。而且Kern发明了RCA清洗方法，主要由SC-1和SC-2两种清洗液。这是硅片清洗技术发展的重要里程碑。
3）1972年到1989年，全世界广泛研究RCA清洗的原理，并对其进行不断改进。
4）1989年至今，广泛研究RCA清洗机理与动力学过程，并在此基础上，发展新型清洗方法。
这些清洗，一般称为：切割片清洗，研磨片清洗，抛光片清洗，其中抛光片清洗对洁净度要求最高。
扫描电镜（SEM）测量的材料表面图像
2）材料表面的特点
表面的特点：
最表层存在悬挂键，即不饱和键。表面粗糙不平整。微观表面积可能很大，而不同于宏观的表面。存在较强局域电场。
表面的这些特点决定，表面易吸附杂质颗粒，而被沾污。
(2)浓硝酸——HNO3 特点：强氧化性。用途：溶解金属颗粒。
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 4Mg+10HNO3(稀)=4Mg(NO3)2+NH4NO3↑+

硅片清洗的方法

硅片清洗的方法一、硅片清洗的重要性硅片清洗是半导体器件制造中最重要最频繁的步骤，而且其效率将直接影响到器件的成品率、性能和可靠性。

现在人们已研制出了很多种可用于硅片清洗的工艺方法和技术，常见的有：湿法化学清洗、超声清洗法、兆声清洗法、鼓泡清洗法、擦洗法、高压喷射法、离心喷射法、流体力学法、流体动力学法、干法清洗、微集射束流法、激光束清洗、冷凝喷雾技术、气相清洗、非浸润液体喷射法、硅片在线真空清洗技术、RCA标准清洗、等离子体清洗、原位水冲洗法等。

这些方法和技术现已广泛应用于硅片加工和器件制造中的硅片清洗。

表面沾污指硅表面上沉积有粒子、金属、有机物、湿气分子和自然氧化物等的一种或几种。

超纯表面定义为没有沾污的表面, 或者是超出检测量极限的表面。

二、硅片的表面状态与洁净度问题：硅片的真实表面由于暴露在环境气氛中发生氧化及吸附，其表面往往有一层很薄的自然氧化层，厚度为几个埃、几十个埃甚至上百埃。

真实的硅片表面是内表面和外表面的总合，内表面是硅与自然氧化层的界面，。

外表面是自然氧化层与环境气氛的界面，它也存在一些表面能级，并吸附一些污染杂质原子，而且不同程度地受到内表面能级的影响，可以与内表面交换电荷，外表面的吸附现象是复杂的。

完好的硅片清洗总是去除沾污在硅片表面的微粒和有害膜层，代之以氧化物的、氯化物的或其它挥发元素(或分子)的连续无害膜层，即具有原子均质的膜层。

硅片表面达到原子均质的程度越高．洁净度越高。

三、硅片表面沾污杂质的来源和分类：在硅片加工及器件制造过程中，所有与硅片接麓的外部媒介都是硅片沾污杂质的可能来源。

这主要包括以下几方面：硅片加工成型过程中的污染，环境污染，水造成的污染，试剂带来的污染，工业气体造成的污染，工艺本身造成的污染，人体造成的污染等。

表1.硅片表面沾污杂质的分类四、清洗方法（一）RCA清洗：RCA 由Werner Kern 于1965年在N.J.Princeton 的RCA 实验室首创, 并由此得名。

第五章2硅片的清洗.

2）颗粒沾污：
• 颗粒能引起电路的开路或短路。 • 在半导体制造中，可以接受的颗粒尺寸的粗略法则是它的尺寸必须小于最小器件特征尺寸的一半。
The relative size of the human hair is approximately 500 times the size of the smallest feature size on an integrated circuit. Minimum IC feature size = 0.18 mm ~90 mm 90 mm = 500 0.18 mm
RCA清洗原理
SC-1清洗原理： ⑴ 目的：主要是去除颗粒沾污（粒子），也能去除部分金属杂质。 ⑵ 去除颗粒的原理：硅片表面由于H2O2氧化作用生成氧化膜（约6nm，呈亲水性），该氧化膜又被 NH4OH腐蚀，腐蚀后立即又发生氧化，氧化和腐蚀反复进行，因此附着在硅片表面的颗粒也随腐蚀层而落入清洗液内。
DI water Drain
排空清洗
Boat with wafers
Spray water in
Trap door
Fill water in
Drain
RCA清洗工序
A. Organic removal: 5 minutes in SC-1 solution of 4:1:1 DI:H2O2:NH4OH solution at 75 C to remove organics and particles. B. Cascade Rinse in DI water. C. Oxide removal: 30 seconds in DHF solution(for dilute hydrofluoric acid) of 50:1 DI:HF solution to remove oxide and metal contamination. D. Cascade Rinse in DI water. E. Metal removal: 5 minutes in SC-2 solution of 4:1:1 DI:H2O2:HCl solution at 75C to remove metals and for a clean thin oxide. F. Cascade Rinse in DI water. G. Blow dry with UHP grade nitrogen gas.

硅片加工-硅片清洗

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硅片分类
根据用途和纯度要求，硅片可分为电子级、太阳能级、化学级等不同级别，不同级别的硅片在纯度、厚度、电阻率等方面有不同的要求。
硅片表面污染物的种类和来源
表面污染物种类
硅片表面常见的污染物包括尘埃、金属离子、有机物、化学残留物等，这些污染物可能来源于原料、加工过程或环境因素。
表面污染物来源
06 硅片清洗的应用与发展趋势
硅片清洗在光伏产业中的应用
硅片作为光伏电池的主要材料，其表面清洁度对光伏电池的性能至关重要。清洗硅片可以去除表面的杂质和污染物，提高硅片的反射率和转换效率，从而提高光伏电池的发电效率。
在光伏产业中，硅片清洗技术不断发展，从传统的手工清洗、超声波清洗到自动清洗和机器人清洗，清洗效率和清洁度不断提高，为光伏产业的发展提供了有力支持。
喷淋法
总结词
通过喷嘴将清洗液喷洒在硅片表面，利用高速水流将污渍冲刷掉。
详细描述
喷淋法适用于大面积硅片的清洗，能够快速去除硅片表面的污渍和残留物。喷嘴的角度、距离和清洗液的流量都会影响清洗效果，需要根据实际情况进行调整。
超声波清洗法
总结词
利用超声波在清洗液中产生的高频振动，使污渍与硅片表面分离。
要指标。
表面粗糙度
硅片表面的粗糙度影响其光学和电学性能，需控制在一定范围内。
腐蚀度
清洗过程中对硅片的腐蚀程度，需控制在最低限度。
清洗效率
单位时间内清洗一定数量硅片的速率，是衡量清洗效率的指
标。
硅片清洗质量检测的方法与设备
目视检测
颗粒计数器
表面粗糙度仪
化学分析
通过肉眼观察硅片表面，判断其清洁度和表面质

硅清洗总结

硅清洗总结简介硅清洗是一种常见的工艺，用于去除硅表面的杂质和污染物，以确保硅片的质量和性能。

本文将总结常见的硅清洗方法和步骤，并提供一些建议和注意事项。

硅清洗方法酸洗酸洗是最常见的硅清洗方法之一。

常用的酸洗溶液包括浓硝酸、浓盐酸和稀盐酸等。

酸洗可以去除硅表面的氧化物、金属杂质和有机污染物。

酸洗的步骤如下：1. 准备酸洗溶液：根据需要选择合适的酸洗溶液，并按比例混合。

2. 将硅片浸入酸洗溶液中，时间通常在几分钟到几十分钟之间。

清洗时间越长，清洗效果越好，但也可能对硅片造成损害。

3. 取出硅片并用去离子水冲洗，确保硅表面没有残留的酸洗溶液。

4. 可选的步骤：可以在酸洗后进行干燥步骤，以避免水的残留。

碱洗碱洗是另一种常见的硅清洗方法。

常用的碱洗溶液包括氢氧化钠和氢氧化铵等。

碱洗可以去除硅表面的氧化物和有机污染物。

碱洗的步骤如下： 1. 准备碱洗溶液：根据需要选择合适的碱洗溶液，并按比例混合。

2. 将硅片浸入碱洗溶液中，时间通常在几分钟到几十分钟之间。

清洗时间越长，清洗效果越好，但也可能对硅片造成损害。

3. 取出硅片并用去离子水冲洗，确保硅表面没有残留的碱洗溶液。

4. 可选的步骤：可以在碱洗后进行干燥步骤，以避免水的残留。

超声波清洗超声波清洗是一种常用的硅清洗方法，通过超声波震荡来去除硅片表面的杂质。

超声波清洗的步骤如下： 1. 准备清洗液：选择合适的清洗液，如去离子水或特定的清洗溶液。

2. 将硅片浸入清洗液中。

3. 打开超声波清洗仪，根据需要设置清洗时间和功率。

4. 硅片在超声波的作用下，会发生微小震动，从而去除硅片表面的污染物。

5. 取出硅片并用去离子水冲洗，确保硅表面没有残留的清洗液。

6. 可选的步骤：可以在超声波清洗后进行干燥步骤，以避免水的残留。

注意事项•在进行硅清洗之前，确保使用干净的操作环境和工作台，并佩戴适当的防护设备。

•根据硅片的要求和清洗步骤的需要，选择合适的清洗方法和清洗液。

半导体第五讲硅片清洗(4课时)

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改良式RCA清洗程序
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• RCA清洗常被用来作为CVD沉积前清洗和不必去除自然氧化物的清洗工艺，若需去除氧化层上的金属杂质则使用改良式RCA 清洗程序，将晶片短暂浸蚀在DHF中，刻蚀氧化层的表层，以去除氧化层上的金属杂质。
A式清洗程序
34
• A式清洗也是一种改良式的RCA清洗，与前面清洗程序的差别为在SC1和SC2清洗之间再加一个步骤:将晶片在SC1清洗后短暂浸人DHF( 1%一5%HF),以去除自然氧化物及
的可靠性。
SPM清洗
43
• 在前面已经讨论硫酸清洗去除光刻胶及其清洗配
方。这里主要讨论PSG、BFSG或全面离子注入 (blanket implant)后的清洗。在磷硅玻璃或硼磷硅玻璃沉积后，SPM清洗的主要目的是将玻璃沉积后析出表面的磷玻璃及硼玻璃溶于硫酸，以消除表面的磷斑点或硼斑点。因为磷、硼玻璃的吸水性较强，沉积后的磷硅玻璃或硼磷硅玻璃放置在空气中，硼斑点或磷斑点将吸收空气中的水气形成磷酸或硼酸，使沉积后的晶片表面形成斑点的污染源，其反应式如下:B2O3+3H2O→2H3BO3
1 2 3 4 粒子和硅片表面的电排斥
• 去除方法：SC-1, megasonic（超声清洗）
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金属的玷污
➢ 来源：化学试剂，离子注入、反应离子刻蚀等工艺
❖量级：1010原子/cm2
Fe, Cu, Ni, Cr, W, Ti… Na, K, Li…
➢ 影响：
✓在界面形成缺陷，影响器件性能，成品率下降
SiO2的成核生长。
硅片背面高浓度掺杂，淀积多晶硅
本节课主要内容
净化的必要性
器件：少子寿命，VT改变，Ion Ioff，栅击穿电压，可靠性电路：产率，电路性能

一种硅片清洗方法

一种硅片清洗方法
硅片清洗是一种常见的半导体制造过程，下面介绍一种常用的硅片清洗方法：
1. 涂覆溶液：将硅片浸泡在有机溶剂中，如酒精或去离子水中，以去除表面的有机物污染。

可以使用喷涂或浸泡的方式涂覆整个硅片表面。

2. 去离子水冲洗：使用去离子水冲洗硅片，以去除溶剂中残留的有机污染物。

可以使用喷头或浸泡硅片进行冲洗，确保硅片表面的彻底清洁。

3. 吸气烘干：将硅片放入高温烘箱中，使用吹风机或真空泵吹除硅片表面残余的水分，以避免水滴残留在硅片表面。

4. 大气浸没：将硅片置于酸性或碱性溶液中（如HF酸、HCl酸、NH4OH溶液），以去除表面的金属或无机污染物。

注意安全操作，避免接触皮肤和吸入有害气体，使用防护手套和面罩。

5. 再次冲洗和烘干：使用去离子水再次冲洗硅片，以去除残留的化学溶液。

然后进行吸气烘干，确保硅片完全干燥。

6. 高温退火：将硅片放入高温烘箱中进行退火，以去除表面残余的有机或无机污染物，并恢复硅片的结晶结构和电子性能。

请注意，以上方法仅适用于硅片清洗的一般过程，具体清洗方法可能因应用领域或需求而有所不同。

在进行硅片清洗时，应仔细阅读所使用材料的安全说明和操作指南，并遵循相关的操作规程和标准。

硅片清洗工艺

硅片清洗工艺硅片表面的沾污主要有三类：1、有机杂质沾污2、金属离子沾污通过吸附在硅片表面氧化层上或利用金属离子与硅片表面之间的电荷交换（犹如“电镀”）而直接键合在硅表面上3、颗粒主要来自硅片加工制程及化学品。

硅片的加工过程中有很多硅片清洗步骤，其中最为关键的是在抛光制程后的硅片清洗过程，因为这直接决定了硅片表面的最终洁净度。

硅拋光片的最终清洗一般采用多槽浸泡式化学清洗方式，即RCA清洗。

SC-1溶液（1号液）主要用于去除颗粒和有机物沾污，也能去除部分金属杂质。

其原理是：硅片表面被H2 02氧化而产生氧化膜，同时氧化膜又被NH40H腐蚀，腐蚀后又被氧化，如此反复进行。

附着在硅片表面的颗粒也随着氧化膜不断地被腐蚀而脱离，从硅片表面进人清洗溶液。

有机物类的沾污在H2 02的强氧化作用及NH4 0H的溶解作用下，转化为水溶性化合物进入清洗溶液，经去离子水冲洗后得以去除。

SC-1溶液的强氧化性能氧化Cr、Cu、Zn、Ag、Ni、Fe、Ca、Mg等使其成为高价金属离子，高价金属离子再与碱进一步作用而转变为可溶性络合物，经去离子水冲洗后得以去除。

在清洗过程中，结合使用超声波（去除粒径不小于0.4微米的颗粒）或兆声波（去除粒径不大于0.2微米的颗粒）可获得更好的去除颗粒效果。

SC-2溶液（2号液）是H2 02和HCI的酸性溶液，具有极强的氧化性和络合性，可去除碱金属离子，Cu及Au等残留金属，Al( OH)3、Fe(oH)3、Mg (OH)2及Zn (OH)2等氢氧化物的金属离子。

经过SC-2溶液清洗后的硅片表面的Si原子大多数是以Si-o键终结，从而在硅片表面形成了自然氧化层。

硅片表面也因此呈现为亲水性，早期硅片脫水和干燥多采用离心甩干技术。

近年来，在异丙醇(IPA)脱水和干燥技术的基础上，开发出多种利用马兰戈尼效应的脱水和干燥技术，现已广泛用于大直径硅片的最终清洗中。

为了确保硅片表面质量，防止再次沾污，便于保管和运输，需要对清洗好的硅片进行包装。

硅片清洗技术

硅片清洗技术随着超大规模集成电路的发展、集成度的不断提高、线宽的不断减小，对硅片表面的洁净度及表面态的要求也越来越高。

要得到高质量的半导体器件，仅仅除去硅片表面的沾污已不再是最终的要求。

在清洗过程中造成的表面化学态、氧化膜厚度、表面粗糙度等已成为同样重要的参数。

目前，通常应用的清洗方法是湿式化学清洗法，即利用有机溶剂、碱性溶液、酸性溶液、表面活性剂等化学试剂，配合兆声、超声、加热等物理措施，使有机物、颗粒、金属等沾污脱离硅片表面，然后用大量的去离子水冲洗，获得洁净的硅片表面的清洗方法。

1.硅片清洗硅片表面沾污是指沉积在硅片表面的粒子、金属、有机物、湿气分子和自然氧化膜的一种或几种。

因为有机物会遮盖部分硅片表面，使氧化层和与之相关的沾污难以去除，清洗的一般思路是首先去除表面的有机沾污,然后溶解氧化层（因为氧化层是'沾污陷阱'，也会引入外延缺陷）,最后再去除颗粒、金属沾污，同时使表面钝化。

2.清洗技术的最新发展2.1电解离子水清洗硅片用电解的方法将超净水或添加电解质的超净水分解为阴离子和阳离子，并通过调节电解液的浓度、电流密度等来控制其pH值和氧化还原电位，得到所需要的强氧化性溶液或强还原性溶液，以达到去除硅片表面的有机物、颗粒和金属的作用。

此清洗方法可大幅度地减少化学试剂的用量，而且也减少了冲洗用的超净水的用量，简化了回收再利用所需的设备，既降低成本，又减少对环境的污染。

电解粒子水的使用将有可能是未来硅片清洗的重要发展方向。

2.2只用HF清洗或简化常规工艺后最后用HF清洗在湿式清洗工艺中，硅片表面都有一层化学氧化膜，这层氧化膜是主要的沾污源。

如果没有这层氧化膜可大大降低金属、有机物等沾污。

只用HF清洗或简化常规工艺后最后用HF清洗，可通过降低与周围环境的接触来获得一个理想的钝化表面，减少颗粒吸附在敏感的疏水性表面上。

这就对清洗工艺设备提出了多方面的要求。

目前较成功的是苏州华林科纳公司的清洗设备，它将所有的清洗工艺步骤（清洗和干燥）结合在一个工艺槽中，大大地减少了硅片与空气的接触。

硅片清洗原理与方法介绍

硅片清洗原理与方法介绍1引言硅片经过切片、倒角、研磨、表面处理、抛光、外延等不同工序加工后，表面已经受到严重的沾污，清洗的目的就是为了去除硅片表面颗粒、金属离子以及有机物等污染。

2硅片清洗的常用方法与技术在半导体器件生产中，大约有20％的工序和硅片清洗有关，而不同工序的清洗要求和目的也是各不相同的，这就必须采用各种不同的清洗方法和技术手段，以达到清洗的目的。

由于晶盟现有的清洗设备均为Wet-bench类型，因此本文重点对湿法化学清洗的基本原理、常用方法及其它与之密切相关的技术手段等进行论述3．1湿法化学清洗化学清洗是指利用各种化学试剂和有机溶剂与吸附在被清洗物体表面上的杂质及油污发生化学反应或溶解作用，或伴以超声、加热、抽真空等物理措施，使杂质从被清除物体的表面脱附（解吸），然后用大量高纯热、冷去离子水冲洗，从而获得洁净表面的过程。

化学清洗又可分为湿法化学清洗和干法化学清洗，其中湿法化学清洗技术在硅片表面清洗中仍处于主导地位，因此有必要首先对湿法化学清洗及与之相关的技术进行全面的介绍。

3．1．1常用化学试剂、洗液的性质常用化学试剂及洗液的去污能力，对于湿法化学清洗的清洗效率有决定性的影响，根据硅片清洗目的和要求选择适当的试剂和洗液是湿法化学清洗的首要步骤。

CL2+UV（〈400nm〉表一、用以清除particle、metal、organic、nature-oxide的适当化学液3．1．2溶液浸泡法溶液浸泡法就是通过将要清除的硅片放入溶液中浸泡来达到清除表面污染目的的一种方法，它是湿法化学清洗中最简单也是最常用的一种方法。

它主要是通过溶液与硅片表面的污染杂质在浸泡过程中发生化学反应及溶解作用来达到清除硅片表面污染杂质的目的。

选用不同的溶液来浸泡硅片可以达到清除不同类型表面污染杂质的目的。

如采用有机溶剂浸泡来达到去除有机污染的目的，采用1号液（即SC1，包含H2O2、NH3OH化学试剂以及H2O）浸泡来达到清除有机、无机和金属离子的目的，采用2号液（即SC2，包含HCL、H2O2化学试剂以及H2O）浸泡来达到清除AL、Fe、Na等金属离子的目的。

半导体第五讲硅片清洗(4课时)

清洗剂残留：增加清洗次数使用更环保的清洗剂
清洗不彻底：加强清洗剂浓度延长清洗时间
硅片损伤：调整清洗参数避免过度清洗
清洗设备故障：定期维护清洗设备确保设备正常运行
清洗质量直接影响硅片的电学性能
清洗质量对硅片的光学性能有重要影响
清洗质量对硅片的机械性能有重要影响
清洗质量对硅片的热学性能有重要影响
提高硅片质量：清洗可以去除硅片表面的污染物和缺陷提高硅片的纯度
和性能
提高生产效率：清洗可以减少硅片表面的污染提高生产效
率和良品率
降低成本：清洗可以减少硅片表面的污染降低生产成本
和维护成本
保护环境：清洗可以减少硅片表面的污染降低对环境的
影响和污染
原理：利用物理作用如机械摩擦、超声波、气流等去除硅片表面
包装：将清洗好的硅片包装在防静电袋中防止二次污染
检测项目：表面粗糙度、颗粒度、缺陷密度等
检测方法：光学显微镜、电子显微镜、X射线衍射等
检测标准：根据行业标准或客户要求制定
检测报告：提供详细的检测报告包括检测结果、分析及
建议
清洗设备种类：超声波清洗机、喷淋清洗机、真空清洗机等超声波清洗机：适用于去除硅片表面的颗粒和污垢喷淋清洗机：适用于去除硅片表面的有机物和化学物质真空清洗机：适用于去除硅片表面的金属离子和氧化物选择原则：根据硅片清洗的需求和工艺要求选择合适的清洗设备
清洗方法：化学清洗、物理清洗或两者结合
清洗步骤：预清洗、主清洗、漂洗、干燥
清洗剂：酸、碱、有机溶剂等
清洗设备：超声波清洗机、喷淋清洗机等
清洗效果评估：目视检查、颗粒计数等
清洗：使用化学试剂去除硅片表面的污染物

硅片清洗工艺

硅片清洗工艺嘿，朋友们！今天咱就来聊聊硅片清洗工艺这档子事儿。

你说这硅片清洗就好比给硅片洗个舒服的澡。

咱平时洗澡得洗得干干净净的吧，硅片也一样啊！要是没洗干净，那后面的工序可就容易出岔子喽。

想象一下，硅片上要是有那些脏东西、杂质啥的，就像咱身上沾了泥巴还不洗掉，那得多别扭呀！所以清洗这一步可太重要啦。

清洗硅片有好多方法呢。

就好像咱洗衣服有手洗、机洗一样。

有的方法可能比较温柔，轻轻地就把脏东西带走了；有的呢，可能就稍微厉害点，但也是为了把那些顽固的杂质给弄掉呀。

比如说有一种常见的清洗方法，就像是给硅片做了个全方位的 SPA 一样。

先把它泡在一种特殊的溶液里，让那些脏东西慢慢松动，然后再用一些工具轻轻地擦拭，就把脏东西都弄下来啦。

这过程可得仔细着点，别太用力把硅片给弄伤了呀！还有啊，清洗的环境也很重要呢。

就跟咱洗澡得在干净的浴室里一样，硅片清洗也得在一个合适的地方。

要是周围乱七八糟的，灰尘到处飞，那不是刚洗完又弄脏啦？而且呀，这清洗的人也得有经验、有技术。

你想啊，要是个马大哈，能把硅片洗好吗？肯定不行呀！得像个细心的理发师一样，小心翼翼地对待硅片。

在清洗的过程中，还得时刻注意硅片的状态。

万一有个啥不对劲，得赶紧调整方法呀。

这就好比咱走路，要是发现前面有个坑，不得赶紧绕过去或者小心跨过去嘛。

咱再想想，要是硅片清洗没做好，后面做出的产品质量能好吗？那肯定不行呀！所以说，这看似简单的硅片清洗工艺，可真是不能小瞧了它。

总的来说，硅片清洗工艺就是要细心、耐心、用心。

要把每一片硅片都当成宝贝一样对待，让它们干干净净地进入下一个环节。

只有这样，才能做出高质量的产品呀！咱可不能在这关键的一步上掉链子，大家说是不是呀！。

硅片的清洗与制绒

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硅片化学清洗
HF和DHF 作用：去除硅表面氧化物，清洗后的表面形成Si－H键荷层。配制方法： 40%HF与去离子水（DI Water）以1：10－1：1000比例混合。当比例为1：50－1：1000时，溶液又成为DHF。清洗方法：室温条件下，将硅片置于酸液中浸泡1至数分钟。
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硅片化学清洗
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硅片化学清洗
DI Water (De-Ionized Water Rinse) 作用：在常规RCA清洗过程中，在室温下，利用超净高阻的DI Water对硅片进行冲洗是十分重要的步骤。在常规RCA清洗过程中，在前一个步骤完成后，进行第二个步骤前都需要用去离子水对硅片进行清洗，一个作用是冲洗硅片表面已经脱附的杂质，另外一个作用是冲洗掉硅片表面的残余洗液，防止对接下来的洗液产生负面影响。
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硅片清洗与制绒
单晶制绒
单晶制绒工艺：
NaOH，Na2SiO3，IPA混合体系进行硅片制绒。配比要求： NaOH浓度0.8wt%-2wt%； Na2SiO3浓度0.8wt%2wt%；IPA浓度5vol%-8vol%。制绒时间：25-35min，制绒温度75-90oC。
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硅片清洗与制绒
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硅片化学清洗
RCA Ⅱ作用机理作用机理： SCⅡ洗液并不能腐蚀氧化层以及硅，经SCⅡ洗液处理，会在硅片表面产生一层氢化氧化层。 SCⅡ洗液尽管可以有效去除硅片中的金属杂质离子，但是它并不能使硅片的表面粗糙程度得到改善，相反地，由于电位势的相互作用，硅片表面的粗糙程度将变得更差。与SCⅠ洗液中H2O2的分解由金属催化不同，在 SCⅡ洗液中的H2O2分解非常迅速，在80℃下，约20min 左右，H2O2就已全部分解。只有在硅片表面含有金等其他贵重金属元素时，H2O2的存在才非常必需。

简述硅片生产过程中三种典型的清洗工艺流程

简述硅片生产过程中三种典型的清洗工艺流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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太阳能硅片的化学清洗技术

太阳能硅片的化学清洗技术一.硅片的化学清洗工艺原理硅片经过不同工序加工后，其表面已受到严重沾污，一般讲硅片表面沾污大致可分在三类：A.有机杂质沾污：可通过有机试剂的溶解作用，结合超声波清洗技术来去除。

B.颗粒沾污：运用物理的方法可采机械擦洗或超声波清洗技术来去除粒径≥0.4µm颗粒，利用兆声波可去除≥0.2µm颗粒。

C.金属离子沾污：必须采用化学的方法才能清洗其沾污，硅片表面金属杂质沾污有两大类：a.一类是沾污离子或原子通过吸附分散附着在硅片表面。

b.另一类是带正电的金属离子得到电子后面附着(尤如“电镀”)到硅片表面。

硅抛光片的化学清洗目的就在于要去除这种沾污，一般可按下述办法进行清洗去除沾污。

a.使用强氧化剂使“电镀”附着到硅表面的金属离子、氧化成金属，溶解在清洗液中或吸附在硅片表面。

b.用无害的小直径强正离子(如H+)来替代吸附在硅片表面的金属离子，使之溶解于清洗液中。

c.用大量去离水进行超声波清洗，以排除溶液中的金属离子。

自1970年美国RCA 实验室提出的浸泡式RCA化学清洗工艺得到了广泛应用，1978年RCA实验室又推出兆声清洗工艺，近几年来以RCA清洗理论为基础的各种清洗技术不断被开发出来，例如：⑴美国FSI公司推出离心喷淋式化学清洗技术。

⑵美国原CFM公司推出的Full-Flowsystems封闭式溢流型清洗技术。

⑶美国VERTEQ公司推出的介于浸泡与封闭式之间的化学清洗技术(例GoldfingerMach2清洗系统)。

⑷美国SSEC公司的双面檫洗技术(例M3304DSS清洗系统)。

⑸日本提出无药液的电介离子水清洗技术(用电介超纯离子水清洗)使抛光片表面洁净技术达到了新的水平。

⑹以HF/O3为基础的硅片化学清洗技术。

目前常用H2O2作强氧化剂，选用HCL作为H+的来源用于清除金属离子。

SC-1是H2O2和NH4OH的碱性溶液，通过H2O2的强氧化和NH4OH的溶解作用，使有机物沾污变成水溶性化合物，随去离子水的冲洗而被排除。