硅片超声波 清洗技术

合集下载

硅片清洗技术

硅片清洗技术

超声波清洗技术:
超声波清洗是半导体工业中广泛应用的一种清洗方法,该方法的优点是:清洗效果好,操作简单,对于复杂的器件和容器也能清除,但该法也具有噪音较大、换能器易坏的缺点。

该法的清理原理如下:在强烈的超声波作用下(常用的超声波频率为20kHz到40kHz左右),液体介质内部会产生疏部和密部,疏部产生近乎真空的空腔泡,当空腔泡消失的瞬间,其附近便产生强大的局部压力,使分子内的化学键断裂,因此使硅片表面的杂质解吸。

当超声波的频率和空腔泡的振动频率共振时,机械作用力达到最大,泡内积聚的大量热能,使温度升高,促进了化学反应的发生。

超声波清洗的效果与超声条件(如温度、压力、超声频率、功率等)有关,而且提高超声波功率往往有利于清洗效果的提高,但对于小于1μm的颗粒的去除效果并不太好。

该法多用于清除硅片表面附着的大块污染和颗粒。

兆声波清洗技术:
兆声波清洗不但保存了超声波清洗的优点,而且克服了它的不足。

兆声波清洗的机理是由高能(850kHz)频振效应并结合化学清洗剂的化学反应对硅片进行清洗的。

在清洗时,由换能器发出波长为1μm频率为0.8兆赫的高能声波。

溶液分子在这种声波的推动下作加速运动,最大瞬时速度可达到30cm/s。

因此,形成不了超声波清洗那样的气泡,而只能以高速的流体波连续冲击晶片表面,使硅片表面附着的污染物的细小微粒被强制除去并进入到清洗液中。

兆声波清洗抛光片可去掉晶片表面上小于0.2μm的粒子,起到超声波起不到的作用。

这种方法能同时起到机械擦片和化学清洗两种方法的作用。

目前兆声波清洗方法已成为抛光片清洗的一种有效方法。

硅片超声波清洗机清洗工艺流程

硅片超声波清洗机清洗工艺流程

硅片超声波清洗机结构特点:采用三套独立的电脑控制机械臂自动化作业采用第三代最新技术,全面完善的防酸防腐措施,保护到机器每一个角落最新全自动补液技术独特的硅片干燥前处理技术,保证硅片干燥不留任何水痕成熟的硅片干燥工艺,多种先进技术集于一身彩色大屏幕人机界面操作,方便参数设置及多工艺方式转换清洗工艺:上料→碱腐蚀→纯水漂洗→酸碱腐蚀→纯水漂洗→喷淋漂洗→酸中和→纯水漂洗→碱中和→纯水漂洗→烘干→下料?适用范围:各种规格的单晶硅、多晶硅太阳能电池硅片的制绒清洗XT-1300SG太阳能硅片制绒超声波清洗机■ 采用三套独立的电脑控制机械臂自动化作业■ 采用第三代最新技术,全面完善的防酸防腐措施,保护到机器每一个角落■ 最新全自动补液技术■ 独特的硅片干燥前处理技术,保证硅片干燥不留任何水痕■ 成熟的硅片干燥工艺,多种先进技术集于一身■ 彩色大屏幕人机界面操作,方便参数设置及多工艺方式转换清洗工艺:上料→碱腐蚀→纯水漂洗→酸碱腐蚀→纯水漂洗→喷淋漂洗→酸中和→纯水漂洗→碱中和→纯水漂洗→烘干→下料清洗工件:各种规格的单晶硅、多晶硅太阳能电池硅片的制绒清洗清洗溶剂:水基清洗剂产品特点:单机械手或多机械手组合,实现工位工艺要求。

PLC全程序控制与触摸屏操作界面,操作便利。

自动上下料台,准确上卸工件。

净化烘干槽,独特的烘干前处理技术,工作干燥无水渍。

全封闭外壳与抽风系统,确保良好工作环境。

具备抛动清洗功能,保证清洗均匀。

全封闭外壳与抽风系统,确保良好工作环境。

1)适合单晶硅片研磨、切割后的批量清洗,多晶硅片线剧切片后的大批量清洗。

清洗工艺流程:自动上料→去离子水→超声波清洗→碱液超声波清洗→去离子水超声波清洗→碱液超声波清洗→去离子水超声波清洗→去离子水超声波清洗→去离子水超声波清洗→自动下料标准工艺下产量:硅片1000片/小时。

(2)清洗工艺流程自动上料→去离子水+超声波清洗+振动筛抛动→碱液+超声波清洗+抛动→去离子水+超声波清洗+抛动→碱液+超声波清洗+抛动→碱液+超声波清洗+抛动→去离子水+超声波清洗+抛动+溢流→去离子水+超声波清洗+抛动+溢流→自动下料【摘要】半导体/ LED/ LD硅片清洗加工设备,可广泛用于IC生产及半导体元器件生产中晶片的湿法化学工艺。

硅片清洗技术详解

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。

硅片超声波 清洗技术

硅片超声波 清洗技术

硅片超声波清洗技术在半导体材料的制备过程中,每一道工序都涉及到清洗,而且清洗的好坏直接影响下一道工序,甚至影响器件的成品率和可靠性。

由于ULSI集成度的迅速提高和器件尺寸的减小,对于晶片表面沾污的要求更加严格,ULSI工艺要求在提供的衬底片上吸附物不多于500个/m2×0.12um,金属污染小于1010atom/cm2。

晶片生产中每一道工序存在的潜在污染,都可导致缺陷的产生和器件的失效。

因此,硅片的清洗引起了专业人士的重视。

以前很多厂家都用手洗的方法,这种方法人为的因素较多,一方面容易产生碎片,经济效益下降,另一方面手洗的硅片表面洁净度差,污染严重,使下道工序化抛腐蚀过程中的合格率较低。

所以,硅片的清洗技术引起了人们的重视,找到一种简单有效的清洗方法是当务之急。

本文介绍了一种超声波清洗技术,其清洗硅片的效果显著,是一种值得推广的硅片清洗技术。

硅片表面污染的原因晶片表面层原子因垂直切片方向的化学键被破坏而成为悬空键,形成表面附近的自由力场,尤其磨片是在铸铁磨盘上进行,所以铁离子的污染就更加严重。

同时,由于磨料中的金刚砂粒径较大,造成磨片后的硅片破损层较大,悬挂键数目增多,极易吸附各种杂质,如颗粒、有机杂质、无机杂质、金属离子、硅粉粉尘等,造成磨片后的硅片易发生变花、发蓝、发黑等现象,使磨片不合格。

硅片清洗的目的就是要除去各类污染物,清洗的洁净程度直接决定着ULSI向更高集成度、可靠性、成品率发展,这涉及到高净化的环境、水、化学试剂和相应的设备及配套工艺,难度越来越大,可见半导体行业中清洗工艺的重要性。

图:硅片表面黑点的扫面电子显微镜照片实验及结果分析1.实验设备和试剂实验设备:SQX-3916硅片清洗机实验使用的试剂:有机碱、Q325-B清洗剂、活性剂、去离子水、助磨剂2.实验过程(1)超声波清洗的基本原理利用28KHz以上的电能,经超声波换能器转换成高频机械振荡而传入到清洗液中。

超声波在清洗液中疏密相间地向前辐射,使液体流动,并不停地产生数以万计的微小气泡。

光伏硅晶片清洗工艺

光伏硅晶片清洗工艺

光伏硅晶片清洗工艺包括以下步骤:
1.超声波清洗:晶片浸在高功率声波的化学活性溶液中,声波引
起的振动能有效地去除硅片表面的有机颗粒污染物,同时缩短表面光电压衰减。

2.蒸馏水清洗:用蒸馏水清洗硅片表面,去除表面残留的化学杂
质。

3.热处理:通过热处理去除硅片表面的氧化层,同时使硅片表面
的金属杂质蒸发。

4.等离子清洗:用等离子清洗机处理硅片表面,去除有机污染物
和氧化物。

5.真空清洗:将硅片放入真空室中,去除表面残留的气体和污染
物。

6.高压水清洗:用高压水流清洗硅片表面,去除微小的污染物。

7.乙醇清洗:用乙醇清洗硅片表面,去除残留的水分和有机污染
物。

8.热风吹干:用热风吹干硅片表面,确保表面干燥。

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

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。

文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!硅片是半导体工业中的重要材料,广泛应用于集成电路、太阳能电池等领域。

硅片清洗工艺原理及现状

硅片清洗工艺原理及现状

硅片清洗工艺原理及现状硅片清洗工艺是半导体工业中非常重要的一项工艺,它主要用于去除硅片表面的杂质和污染物,保证硅片表面的纯净度和光洁度,从而提高半导体器件的制造质量和性能。

本文将从硅片清洗工艺的原理和现状两个方面进行探讨。

一、硅片清洗工艺的原理硅片清洗工艺的原理可以分为物理清洗和化学清洗两个方面。

物理清洗主要是通过机械力和流体力的作用,去除硅片表面的颗粒、尘埃等杂质。

常见的物理清洗方法有超声波清洗、喷洗清洗和旋转清洗等。

其中,超声波清洗是一种利用超声波的高能量和高频率振动来产生液体中的微小气泡,从而形成强大的冲击力和剥离力,将硅片表面的污染物剥离下来的方法。

喷洗清洗则是通过高速喷射的液体流动来冲击和清洗硅片表面的污染物。

旋转清洗则是将硅片浸泡在清洗液中,通过旋转硅片来增加清洗液与硅片表面的接触面积,从而加强清洗效果。

化学清洗主要是利用化学反应来去除硅片表面的有机和无机污染物。

常见的化学清洗方法有酸洗、碱洗和氧化洗等。

酸洗是通过将硅片浸泡在酸性溶液中,利用酸对污染物进行化学反应,从而去除硅片表面的有机和无机污染物。

碱洗则是利用碱性溶液对硅片表面的污染物进行中和和溶解,从而实现清洗的目的。

氧化洗则是将硅片置于氧化剂溶液中,利用氧化剂对硅片表面的污染物进行氧化和溶解。

二、硅片清洗工艺的现状硅片清洗工艺已经非常成熟,并且在半导体工业中得到广泛应用。

随着半导体器件的不断发展和制造工艺的不断进步,硅片清洗工艺也在不断改进和创新。

在物理清洗方面,超声波清洗是目前最常用的物理清洗方法之一。

它具有清洗效果好、能耗低的优点,可以在不损伤硅片表面的情况下去除硅片表面的污染物。

此外,喷洗清洗和旋转清洗也得到了广泛的应用。

在化学清洗方面,酸洗和碱洗仍然是主要的化学清洗方法。

但是,由于酸洗和碱洗会产生大量的废液和废气,对环境造成污染,因此研究人员正在寻找更环保的清洗方法。

例如,一些研究者正在开发利用超临界流体进行清洗的方法,超临界流体具有较高的溶解能力和较低的粘度,可以更彻底地去除硅片表面的污染物,并且不会对环境造成污染。

硅片的RCA清洗工艺

硅片的RCA清洗工艺

硅片的RCA清洗工艺
硅片的RCA清洗工艺是一种常用的表面清洗方法,用于去除硅片表面的有机和无机杂质,以保证硅片的纯净度和表面质量。

下面是硅片的RCA清洗工艺的详细步骤:
1. 准备工作:清洗室要保持干净,并确保所有使用的设备和容器都是清洁的。

准备好所需的化学试剂,包括去离子水、浓硝酸(HNO3)、浓氢氟酸(HF)和去离子水。

2. 第一次清洗(SC1):将硅片放入清洗容器中,并加入去离子水,使其完全浸没。

将容器放入超声波清洗器中,超声波清洗时间一般为5-10分钟。

然后将容器取出,将硅片转移到新的容器中,并加入浓硝酸(HNO3)和去离子水的混合液体。

浸泡时间一般为10-15分钟。

清洗结束后,用去离子水冲洗硅片,确保将所有化学物质冲洗干净。

3. 第二次清洗(SC2):将硅片转移到新的容器中,并加入浓氢氟酸(HF)和去离子水的混合液体。

浸泡时间一般为10-15分钟。

清洗结束后,用去离子水冲洗硅片,确保将所有化学物质冲洗干净。

4. 最后清洗:将硅片放入去离子水中,进行最后的冲洗,以确保将所有残留的化学物质彻底去除。

可以使用超声波清洗器来帮助清洗。

5. 干燥处理:将清洗后的硅片放入干燥器中,进行干燥处理。

确保硅片完全干燥,以避免水分残留。

需要注意的是,在进行硅片的RCA清洗工艺时,要注意安全操作,避免接触到化学试剂,以免对身体造成伤害。

同时,清洗过程中要保持环境的洁净,避免灰尘和其他杂质污染硅片表面。

浅析半导体硅片的超声和兆声清洗技术

浅析半导体硅片的超声和兆声清洗技术

浅析半导体硅片的超声和兆声清洗技术作者:宋玮来源:《环球市场》2017年第05期摘要:实际工作中,半导体硅片的清洁程度对太阳能电池的继续发展有着很大的影响,所以人们对半导体硅片清洗的方法提出了更苛刻的要求。

半导体硅片在经过切片、倒角、研磨、抛光等加工过程中,表面会受到不同程度的污染,比如颗粒、金属离子以及有机物。

基于此,本文将着重分析探讨半导体硅片的超声和兆声清洗技术,以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。

关键词:半导体硅片;超声清洗;兆声清洗1、半导体硅片加工表面污染类型硅片污染发生的概率比较大,因为在硅片加工过程中,不可能做到无污染的程度。

污染途径可能来源于大气、水、使用的化学试剂、人以及加工过程中。

污染物可以分为以下几种类型:l)颗粒污染;颗粒主要是一些聚合物、光致抗蚀剂等。

2)有机物杂质它可以有很多种存在方式,如润滑油、松香、防锈油、蜡等。

这些物质通常都会对加工进程带来不良影响。

3)金属污染物。

它在硅片上的存在形式有共价键、范德华引力和电子转移三种形式。

这会破坏掉氧化层,导致雾状缺陷或微结构缺陷。

2、半导体硅片的超声清洗技术超声清洗技术的基本原理主要是通过在剧烈的超声作用之下令液体本身产生疏密,疏部环境下会产生空腔泡,也就是能够令分子当中的化学键发生断裂的而一种振动情况。

这时候的机械力达到最大的情况下则泡内部就聚集了较大的热量,会令温度继续升高,并促进化学反应进一步发展。

超声清洗主要基于物理清洗工艺角度进行分析,将清洗剂倒入清洗槽当中,并对槽内进行超声波技术处理。

因为超声波属于振动波类型,在进行传播的过程中其截至会在压力的影响发生变化。

当物质在负压区域当中时,液体发生撕裂的情况下,则会在真空环境当中产生气泡。

而当声压超过一定赋值情况下,这些气泡又会不断增长,正压区域当中的气泡之间发生相互挤压与闭合,液体之间发生碰撞之下也会造成非常强烈的冲击波。

尽管在速度以及位移环境上产生的变化相对较小,但是加速度则会较大。

硅清洗总结

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。

硅片清洗原理与方法介绍

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。

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。

超声波清洗作业指导书

超声波清洗作业指导书

半自动清洗作业指导书修改记录一、目的:本工序是将脱胶完成装进花篮的硅片进行表面超声波清洗,以去掉硅片表面的油污。

二、适用范围:本文件只适合浙江光科新能源硅片加工车间半自动超声波清洗工序。

三、物料需求:1、装进花篮待清洗的硅片;四、工艺流程:装片鼓泡(超声) 超声波清洗 纯水清洗 甩干五、工艺步骤:5。

1 打开纯水阀门,分别给机器清洗槽内加水(水槽内全是15M 纯水),三、四。

五槽内水位加至110L ;5.2 打开“电源”、“加热”、“超声"开关,检查设备运行状态是否正常; 5.3将半自动清洗机的水槽内加入清洗剂802#或JH-15型。

方法如下:注意;在添加清洗液时戴好手套,将桶口察干净,以免有杂质影响清洗质量. 5.4将插好片的花篮并排放进清洗机的提篮内,每提篮内放六个花篮(见图一),作业指导书A/0 第 4 页,共 5 页图一5.5等清洗机水温升至设定温度后,把一、二、六、七槽的溢流打开,使槽内水保持清洁,然后将提篮放入第一个清洗槽内,启动“摆动”开关和“超声波"开关,并打开一、二槽“鼓泡"开关(三至七槽不开鼓泡),第一槽时间结束后将提篮移至第二槽,第二槽结束后,将提篮移至第三槽;重复以上动作直到七个清洗槽全部洗完毕;注意:硅片从一个清洗槽移至另一个清洗槽要垂直提取、垂直轻放,避免碰碎或造成裂片。

5.6清洗完成后将硅片连同插片花篮横向放置装入甩干机内,花篮摆放必须保证平衡,要求对称放置;(见图二)图二5.7双手同时按控制面板两边的红色“关门”按钮,待门完全关闭后,按绿色“启动”按钮甩干,甩干过程为260秒,温度120±5℃;待控制面板上的时间归零,按开盖按钮;5.8开盖后将花篮拿出;将甩干后的硅片整齐地摆放到硅片周转台上待检,用完的花篮、提篮整齐摆放在指定区域;5。

9每次更换清洗液后,用温度计测量升温后的水槽内温度是否与设定值一致,温差范围在±2℃;5.10 工艺参数设置表:注意:整个清洗过程中,严禁花篮、提篮摆放在地上。

硅片清洗工序的工艺流程

硅片清洗工序的工艺流程

硅片清洗工序的工艺流程硅片清洗工序可是很有趣的呢!这就像是给硅片来一场超级大清洁,让它能够以最佳状态去完成各种使命。

咱先来说说为啥要清洗硅片呀。

硅片在生产过程中呢,会沾上好多脏东西的,比如说一些灰尘啦,还有在切割或者加工的时候残留的一些小颗粒杂质之类的。

这些东西要是留在硅片上,那可就麻烦大了,会影响硅片的性能,就像人身上沾了泥巴干活不利索一样。

那硅片清洗工序的流程呢,其实有好多步骤哦。

一、准备工作。

要先把清洗的设备都准备好,就像厨师做菜前得把锅碗瓢盆准备齐全一样。

设备得检查好,看看有没有哪里出问题啦,各种管道是不是通畅呀。

然后呢,还得准备好清洗用的化学试剂,这些试剂就像是清洁小卫士,不过可得小心对待它们,毕竟都是化学品呢。

二、初步冲洗。

硅片刚拿过来的时候,就像个小脏孩,先给它来个初步的冲洗。

一般是用去离子水来冲,这种水可干净啦,比咱们平时喝的矿泉水还干净好多倍呢。

冲的时候就像是给硅片洗个舒服的澡,把那些浮在表面的大颗粒灰尘先冲掉。

这个过程就像是给硅片做个简单的热身清洁。

三、化学清洗。

这一步可重要啦。

要用到各种化学试剂来清洗硅片。

比如说酸性试剂可以去除硅片表面的一些金属杂质,碱性试剂呢又能把其他类型的脏东西搞定。

就像给硅片定制了不同功能的清洁剂一样。

不过在这个过程中,要特别注意化学试剂的浓度和清洗的时间哦。

浓度不对或者时间太长太短都可能影响清洗效果。

就像做菜放盐,放多了太咸,放少了没味。

而且化学清洗的时候,硅片要在试剂里泡一泡,就像泡澡似的,让试剂充分发挥作用。

四、超声清洗。

这可是个很厉害的步骤呢。

把硅片放到超声清洗设备里,超声就像是一群小小的看不见的小精灵,在硅片表面蹦跶,把那些附着很牢的小颗粒震下来。

超声清洗的时候,硅片就像在享受一场超级按摩,那些顽固的脏东西在这种强力按摩下就不得不乖乖离开硅片啦。

五、最终冲洗。

经过前面那么多步骤的清洗,硅片已经很干净啦,但是还得再用超干净的去离子水来个最终冲洗,把硅片表面可能残留的化学试剂之类的东西都冲掉。

硅片-石英片-玻璃片-玻璃器皿的标准清洗流程

硅片-石英片-玻璃片-玻璃器皿的标准清洗流程

标准清洗流程1.标准硅片清洗流程:(1)丙酮溶液超声3-5分钟,无水乙醇超声3-5分钟,前后反复两遍,后用热、冷去离子水冲洗;(2)用HF溶液(HF:H2O)泡30秒,冲去离子水15分钟;(3)用I号洗液(NH4OH:H22:H20),先把去离子水加热至85°C,倒入NH4OH和H22,放入晶片,在烧杯中煮15分钟,后用去离子水冲6-7遍;(4)用稀释HF溶液(HF:H2O)泡30秒,冲热去离子水15分钟;(5)用II号洗液(HCl:H202:H20),先把去离子水加热至85°C,倒入HCl和H22,放入晶片,在烧杯中煮15分钟,后冲热去离子水15分钟,冲冷去离子水5分钟;(6)吹干后,烘干备用。

2.标准玻璃片清洗流程:(1)用有机混合溶液(丙酮:无水乙醇)浸泡抛光片,浸泡时间6小时以上;(2)抛光片在此有机混合溶液中超声10分钟;(3)丙酮溶液超声10分钟,无水乙醇超声10分钟,后用热、冷去离子水冲洗;(4)吹干后烘干;(5)浸泡在混合溶液(K2CrO7:H2SO4:H2O)16小时以上,后冲热去离子水15分钟,冲冷去离子水5分钟;(6)吹干后,烘干备用。

3.标准石英片清洗流程:(1)用有机混合溶液(丙酮:无水乙醇)浸泡抛光片,浸泡时间6小时以上;(2)抛光片在此有机混合溶液中超声10分钟;(3)丙酮溶液超声10分钟,无水乙醇超声10分钟,后用热、冷去离子水冲洗;(4)吹干后烘干;(5)浸泡在混合溶液(K2CrO7:H2SO4:H2O)16小时以上,后冲热去离子水15分钟,冲冷去离子水5分钟;(6)吹干后,烘干备用。

4.氧化进炉前硅片的清洗:(1)丙酮溶液超声3-5分钟,无水乙醇超声超声3-5分钟,前后反复两遍,后用热、冷去离子水冲洗;(2)用III号洗液(H2SO4:H22),先加入H22,后缓慢倒入浓H2SO4,反应温度在120°C左右,在烧杯中煮20分钟,后用去离子水冲6-7遍;(3)用稀释HF溶液(HF:H2O)泡30秒,冲热去离子水15分钟;(4)用II号洗液(HCl:H202:H20),先把去离子水加热至85°C,然后倒入HCL和H 202,放入晶片,在烧杯中煮15分钟,后冲热去离子水15分钟,冲冷去离子水5分钟;(5)吹干后,烘干备用。

硅片清洗原理与方法介绍

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。

硅片清洗技术

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。

硅芯片清洗工艺

硅芯片清洗工艺

硅芯片清洗工艺由于新切片的硅片还有微粒、金属、有机物、自然氧化物等。

会直接影响产品的功能。

必须进行有效的清洗。

采用化学(清洗剂主要成分:酸、碱(氢氧化钠\氢氧化钾)、表面活性剂、螯合剂、有机溶剂、去离子水等)并结合物理等方法。

清洗流程:预清洗→脱胶→超声波清洗→有机溶剂清洗→去离子水循环清洗→SPM清洗→去离子水循环清洗→DHF清洗→去离子水循环清洗→APM清洗→去离子水循环清洗→HPM 清洗→去离子水循环清洗→烘干1.预清洗:预清洗保证硅片清洗的洁净度,在脱胶前的喷淋冲洗时间最好30min以上2.脱胶:分为手动脱胶和全自动脱胶,温度在55-70℃,可以清水脱胶、乳酸脱胶、柠檬酸脱胶。

脱胶注意事项:脱胶过程保证硅片表面不能干燥,防止砂浆干在表面,影响硅片表面的清洗.脱胶温度不能过高,防止硅片表面氧化。

3. 超声波清洗:超声波清洗机原理主要是通过换能器,将功率超声频源的声能转换成机械振动,通过清洗槽壁将超声波辐射到槽子中的清洗液。

由于受到超声波的辐射,使槽内液体中的微气泡能够在声波的作用下从而保持振动。

破坏污物与清洗件表面的吸附,引起污物层的疲劳破坏而被驳离,气体型气泡的振动对固体表面进行擦洗。

清洗槽温度40-55 清洗时间4-6min 清洗剂更换周期:清洗8000片左右。

4.有机溶剂清洗:根据相似相容用丙酮等有机溶剂清洗10min。

除去有机污染物。

然后去离子水循环冲洗。

5.SPM清洗:H2SO4 : H2O2为4:1,90℃15min。

SPM具有很高的氧化能力,可将金属氧化后溶于清洗液中,并能把有机物氧化生成CO2和H2O。

用SPM清洗硅片可去除硅片表面的重有机沾污和部分金属,但是当有机物沾污特别严重时会使有机物碳化而难以去除。

然后去离子水循环冲洗。

6.DHF清洗:DHF浓度为0.5%-2%,30sec。

可以去除硅片表面的自然氧化膜,因此,附着在自然氧化膜上的金属将被溶解到清洗液中,同时DHF抑制了氧化膜的形成。

超声波清洗技术及其在半导体制造中的应用

超声波清洗技术及其在半导体制造中的应用

超声波清洗技术及其在半导体制造中的应用一、超声波清洗技术简介超声波清洗技术是一种利用超声波振动力和化学作用对清洗液内物件表面进行清洗的技术。

它通过在清洗液中产生超声波振动,使清洗液内的气泡在振动中不断地形成和破裂,产生“空化效应”和“湍流效应”,使清洗液中微小气泡扩大至超声波范围之外直至破裂的过程中,能量相互传递和转移,使得清洗液内微小颗粒和有机物等能够获得足够的能量而达到清洗效果。

二、超声波清洗技术的在半导体制造中的应用半导体制造中,取得优良的芯片品质和高产量至关重要。

因此制造工艺中的清洗工序也尤为重要。

随着半导体芯片制造工艺的精度不断提高,传统清洗方法已经无法满足需求,迫切需要一种高效、环保、低成本的清洗技术。

超声波清洗技术便因其优异的清洗效果和低成本的优点,逐渐被半导体制造企业广泛应用。

(一)硅片清洗在硅片制造过程中,由于前期制程残留的有机物、金属离子等杂质较多,会影响光刻、蒸发制程等后续制程工艺的顺利进行。

超声波清洗技术是将超声波振荡器放置于清洗槽中,使得波导在清洗液中形成强烈的超声波场,可以有效地去除硅片表面和微孔中的污染物,增加硅片的表面能和官能团含量,提高硅片的粘接性和生长度。

(二)光罩清洗光刻胶附着在光罩表面,而掩模可能被误刻或清洗液残留等因素而受到影响。

超声波清洗技术可以通过去除光罩表面和微孔中的污染物,延长掩模及光刻胶的使用寿命,并减少重复制备光罩和密度变化的影响,保证生产的成品质量。

(三)离子注入器件清洗离子注入器件清洗是为了去除残留在芯片表面的污染物,使芯片表面达到洁净程度,提高器件的制备质量。

超声波清洗技术具有高效、能有效去除芯片表面的杂质和颗粒物等,可以在不伤害芯片表面达到高效清洁效果。

(四)金属部件表面清洗金属部件表面的清洗对部件的使用寿命和机械性能起到关键作用。

超声波清洗技术利用振动力和污染物的溶解和脱附作用,可以有效地去除金属部件表面的氧化皮和腐蚀物,延长使用寿命并提高更换周期。

浅析半导体硅片的超声和兆声清洗技术

浅析半导体硅片的超声和兆声清洗技术

浅析半导体硅片的超声和兆声清洗技术张倩【摘要】摘要:本文主要介绍的是有关半导体硅片生产过程中的超声和兆声清洗技术应用,并对两种清洗技术当中的运行原理与特征等进行了详细阐述。

并在此基础上综合研究存在问题与解决对策,分析两者技术之间的差异性。

希望能够对进一步提升清洗技术发展起到促进作用。

【期刊名称】电子测试【年(卷),期】2015(000)013【总页数】3【关键词】硅片;清洗;超声;兆声社会经济的快速发展促进了现代化科学技术的不断进步,为此,集成技术水平不断提升。

器件尺寸不断缩小,这就对硅衬底片质量方面的要求进一步提升。

硅片表面的颗粒、有机物、金属、吸附分子等会严重影响器件性能,清洗不佳引起的器件失效已超过集成电路制造中总损失的一半。

因此对硅抛光片在表面质量方面的要求越来越严格。

对集成电路而言,制程过程中约需经过40道清洗工艺,清洗是属于半导体制程当中必不可少且至关重要的步骤,而超兆声技术在清洗过程中的应用非常重要。

1 硅片清洗技术原理分析硅片生产工艺当中,其通常要经过切片、倒角、研磨以及抛光等多项工艺流程的加工生产,这就造成了硅片表面会受到十分严重的污染,清洗主要针对的是硅片晶片表面。

污染物吸附在硅片的表面上,通常情况下可以被划分成为三种主要类型:1.1.有机物污染物:针对这种类型的污染物进行清理,首先需要进行有机试剂对其表面进行溶解清洗,并充分利用超声技术进行清洗。

1.2 颗粒污染物:采用物理方式进行清洗,其中对机械的清洗可以采用超声技术,并在此基础上利用兆声技术可以有效清除≤0.2μm的颗粒状污染物。

1.3 金属离子类污染物:针对这种类型的污染物进行技术清理主要需要采用化学方式进行清除。

除此之外,还可以通过超声波进行振动清除,另外辅助速湿法完成清除。

采用超声波技术处理方法需要通过蒸汽漩涡完成冲击工作,这个过程中振动会发生在液体当中并形成气泡,这些气泡能够快速爆裂并形成摩擦,这样能够通过气涡去除掉一些颗粒(如下图1为清洗效果)。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

硅片超声波清洗技术
在半导体材料的制备过程中,每一道工序都涉及到清洗,而且清洗的好坏直接影响下一道工序,甚至影响器件的成品率和可靠性。

由于ULSI集成度的迅速提高和器件尺寸的减小,对于晶片表面沾污的要求更加严格,ULSI工艺要求在提供的衬底片上吸附物不多于500个/m2×0.12um,金属污染小于1010atom/cm2。

晶片生产中每一道工序存在的潜在污染,都可导致缺陷的产生和器件的失效。

因此,硅片的清洗引起了专业人士的重视。

以前很多厂家都用手洗的方法,这种方法人为的因素较多,一方面容易产生碎片,经济效益下降,另一方面手洗的硅片表面洁净度差,污染严重,使下道工序化抛腐蚀过程中的合格率较低。

所以,硅片的清洗技术引起了人们的重视,找到一种简单有效的清洗方法是当务之急。

本文介绍了一种超声波清洗技术,其清洗硅片的效果显著,是一种值得推广的硅片清洗技术。

硅片表面污染的原因
晶片表面层原子因垂直切片方向的化学键被破坏而成为悬空键,形成表面附近的自由力场,尤其磨片是在铸铁磨盘上进行,所以铁离子的污染就更加严重。

同时,由于磨料中的金刚砂粒径较大,造成磨片后的硅片破损层较大,悬挂键数目增多,极易吸附各种杂质,如颗粒、有机杂质、无机杂质、金属离子、硅粉粉尘等,造成磨片后的硅片易发生变花、发蓝、发黑等现象,使磨片不合格。

硅片清洗的目的就是要除去各类污染物,清洗的洁净程度直接决定着ULSI向更高集成度、可靠性、成品率发展,这涉及到高净化的环境、水、化学试剂和相应的设备及配套工艺,难度越来越大,可见半导体行业中清洗工艺的重要性。

图:硅片表面黑点的扫面电子显微镜照片
实验及结果分析
1.实验设备和试剂
实验设备:SQX-3916硅片清洗机
实验使用的试剂:有机碱、Q325-B清洗剂、活性剂、去离子水、助磨剂
2.实验过程
(1)超声波清洗的基本原理
利用28KHz以上的电能,经超声波换能器转换成高频机械振荡而传入到清洗液中。

超声波在清洗液中疏密相间地向前辐射,使液体流动,并不停地产生数以万计的微小气泡。

这些气泡是在超声波纵向传播的负压区形成及生长,而在正压区迅速闭合。

这种微小气泡的形成、生成迅速闭合称为空化现象,在空化现象中气泡闭合时形成超过1000个大气压的瞬时高压,连续不断产生的瞬时高压,像一连串小爆炸不停地轰击物体表面,使物体及缝
隙中的污垢迅速剥落。

这种空化侵蚀作用就是超声波清洗的基本原理。

(2)清洗工艺流程
自动上料→去离子水+超声波清洗+抛动→碱液+超声波清洗+抛动→去离子水+超声波清洗+抛动→碱液+超声波清洗+抛动→碱液+超声波清洗+抛动→去离子水+超声波清洗+抛动+溢流→去离子水+超声波清洗+抛动+溢流→自动下料
(3)清洗液的最佳配比的确定
取4″及500祄厚的硅片做十组实验,固定5分钟清洗时间及超声清洗的温度,见下面列表。

从表中观察不同条件下硅片表面,用荧光灯照射表面可清楚看出硅表面的洁净程度。

因此得出清洗液的最佳配比为活性剂:清洗剂: 去离子水=0.10:1.00:7.0
通过实验发现当清洗剂的浓度越低,越有利于水的清洗,但清洗剂的浓度不能低于15%,否则清洗效果反而降低。

(4)超声清洗时间的确定
将磨片分为十组,以上述最佳配比为清洗液超声清洗,按不同的时间分为十批清洗,清洗时间分别是1,2,3,4,5,6,7,8,9,10min。

同时用去离子水代替清洗液同样条件下做对比实验,得出结论,清洗剂的清洗效果明显好于去离子水,而且超声清洗时间在3min清洗效果就已经比较理想了。

(5)超声清洗温度的确定
非离子表面活性剂在液固界面的吸附量随温度升高而增加。

这是因为在低温时非离子表面活性剂与水完全混溶,亲水基聚氧乙烯与水形成的氢键能量低,当温度升高后,分子的热运动加剧,致使氢键破坏,使非离子表面活性剂在水中的溶解度下降,温度升高到一定值时,非离子表面活性剂从水溶液中析出变混浊,此温度即为浊点。

因此温度升高时非离子表面活性剂逃离水的趋势增强,吸附量增大。

温度对非离子表面活性剂的去污能力的影响是明显的,当温度接近于浊点时,清洗效果最好。

通过实验得出30~50℃之间均可,但45℃为最佳。

(6)扫描电子显微镜的观察
通过扫描电子显微镜能谱分析可以得出:研磨片的表面黑点主要是颗粒污染物和碳元素聚集物。

3. 实验结果和讨论
(1)硅片经过磨片工序后,一直使硅片处于去离子水中浸泡状态,这样在经过清洗机清洗后表面洁净,在化抛后尤为明显,化抛后硅片表面相当光泽干净,使其合格率大大提
高;若由于工艺需要测试硅片厚度或电阻率,使其脱离水后,在重新清洗后的硅片化抛时,表面大多数会出现暗花及不明显的污染痕迹,直观表面较差。

(2)清洗次数对清洗效果有很大影响,清洗次数多的硅片比清洗次数少的硅片表面光洁,这就要求在以后的探索中如何控制清洗液的时效性,如清洗四英寸硅片达500片时,需及时更换清洗液。

(3)适当加入有机碱,利用碱的腐蚀性,络合硅片表面的金属离子,以加快清洗的速度,提高清洗的效率。

硅片的清洗在半导体制作过程中十分重要,而磨片的清洗是所有清洗工序中最困难的。

由于使用了清洗机,通过物理渗透作用,使污染颗粒脱离硅片表面,再通过超声波清洗的机械作用和化学腐蚀作用,最终去除污染颗粒,达到了清洗硅片的目的。

相关文档
最新文档