关于硅片亲疏水处理的调研报告
硅的清洗实验报告(3篇)
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第1篇一、实验目的1. 掌握硅表面清洗的基本原理和方法。
2. 了解不同清洗剂对硅表面污染物的去除效果。
3. 分析清洗过程对硅表面形貌和结构的影响。
二、实验原理硅表面清洗是微电子制造过程中的重要环节,其目的是去除硅表面残留的有机物、金属离子、氧化物等污染物。
清洗方法主要有物理清洗和化学清洗两种。
物理清洗包括超声波清洗、机械清洗等;化学清洗则利用清洗剂与污染物发生化学反应,将其溶解、分解或沉淀,从而实现清洗目的。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 硅片(直径100mm,厚度500μm)- 氯化钠、氢氧化钠、硝酸、丙酮、乙醇、蒸馏水等2. 实验仪器:- 超声波清洗机- 电子天平- 显微镜- X射线衍射仪(XRD)- 扫描电子显微镜(SEM)四、实验步骤1. 准备实验材料:将硅片用丙酮和乙醇清洗,去除表面的油污和有机残留物。
2. 氯化钠清洗:将硅片浸泡在0.5mol/L的氯化钠溶液中,超声清洗10分钟,取出后用蒸馏水冲洗。
3. 氢氧化钠清洗:将硅片浸泡在0.1mol/L的氢氧化钠溶液中,超声清洗10分钟,取出后用蒸馏水冲洗。
4. 硝酸清洗:将硅片浸泡在1mol/L的硝酸溶液中,超声清洗10分钟,取出后用蒸馏水冲洗。
5. 比较清洗效果:将清洗后的硅片用显微镜观察表面形貌,并用XRD和SEM分析其结构变化。
6. 记录实验数据:记录不同清洗剂对硅片重量、表面形貌、结构的影响。
五、实验结果与分析1. 氯化钠清洗:氯化钠清洗后,硅片表面残留物较少,但仍有部分残留。
清洗效果一般。
2. 氢氧化钠清洗:氢氧化钠清洗后,硅片表面残留物明显减少,表面形貌较为光滑。
XRD分析显示,硅片结构未发生明显变化。
清洗效果较好。
3. 硝酸清洗:硝酸清洗后,硅片表面残留物最少,表面形貌最为光滑。
XRD分析显示,硅片结构未发生明显变化。
清洗效果最佳。
4. 清洗效果比较:通过实验结果可知,硝酸清洗效果最佳,其次是氢氧化钠清洗,氯化钠清洗效果最差。
亲水性和疏水性聚合物对纳米SiO2的表面改性,无机化学论文
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亲水性和疏水性聚合物对纳米SiO2的表面改性,无机化学论文 近年来,随着纳米技术的不断发展,纳米材料在传感、生物医学、成像和药物输送等方面有广泛的应用。
而纳米SiO2是目前应用最广泛的无机非金属纳米材料之一。
纳米SiO2表面存在不同键合的羟基,主要有三种形式:(1)孤立硅羟基 (Isolated silanols);(2)连生缔合硅羟基 (Vicinal silanols);(3)双生硅羟基(Geminal silanols)。
这些基团具有强烈的吸水性,极易发生团聚。
同时纳米SiO2粒子比表面积大、表面能高、处于热力学非稳定状态,因而具有较高的反应活性,所以在有机相中难以润湿和均匀分散,因此限制了纳米SiO2的实际应用。
为解决纳米SiO2的分散性和与聚合物、有机介质的相容性问题,必须对其表面进行改性。
纳米SiO2表面改性的方法主要有两种:(1)表面物理改性,即通过吸附、涂覆、包覆等物理作用对纳米SiO2进行表面改性;(2)表面化学改性,即通过纳米SiO2表面的羟基与改性剂之间进行化学反应,改变纳米SiO2的表面结构和状态来达到改性的目的,主要有三种方法———酯化法、偶联剂法和表面接枝聚合法。
通过不同的表面化学改性方法合成SiO2/聚合物复合材料,这类复合材料将无机纳米SiO2的光学、电学、力学性能和热稳定性能等与聚合物的易成膜、化学活性和加工性等优异性能结合起来,为新材料的发展提供了一种新途径,所以是材料领域中一个备受关注的研究课题。
本文综述了近几年亲水性、疏水性和两亲性聚合物对纳米SiO2的表面化学改性以及获得的研究进展。
纳米SiO2表面因含有大量未形成氢键的孤立、双生硅羟基,这也就为聚合物对其改性提供了改性条件。
根据分子结构和极性,可将改性聚合物分为三类:(1)亲水性聚合物,如聚氧乙烯甲基丙烯酸酯(POEM)、聚乙二醇(PEG)、聚甲基丙烯酸(PMAA)、聚丙烯酰胺(PAM)等;(2)疏水性聚合物,如聚苯乙烯(PSt)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等;(3)两亲性聚合物,如含有季铵基的聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯即P(DMAEMA-Q)、聚(偏二氟乙烯-共聚-三氟氯乙烯)接枝聚(4-苯乙烯磺酸-共聚-3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)即P(VDF-co-CTFE)-g-P(SSA-co-MPS)和聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PSt-PGMA)等。
直接键合硅片的三步亲水处理法及界面电特性
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文章编号:1001-9731(2000)01-0058-02直接键合硅片的三步亲水处理法及界面电特性Ξ何 进,陈星弼,王 新(电子科技大学微电子所四川成都610054)摘 要: 亲水处理是硅片能否直接键合成功的关键。
基于亲水处理的微观机理分析和不同清洗剂亲水处理的过程及效果,本文提出了独特的三步亲水处理法。
这一方法既能顺利完成室温预键合,又能减少界面上非定形大尺寸SiO x 体的生成,避免了界面对电输运的势垒障碍,结果获得了理想的键合界面。
关键词: 硅片;键合;亲水处理;界面中图分类号: T N304.121 引 言硅-硅直接键合(silicon to silicon direct bonding ,简称SDB )是将两个表面经亲水处理后的硅片面对面贴合,纯粹依靠分子或原子键合力作用形成良好的界面连续。
这种SDB 技术提供了一种全新的硅片加工工艺,克服了常规厚外延的自掺杂效应,避免了高温深扩散产生的热诱生缺陷,可以灵活地选择晶向、掺杂、电阻率。
它不仅是制造新一代功率器件的理想工艺,而且在微电子、微机械及微传感器领域极具发展前景。
硅片直接键合成功的关键是预键合前的亲水处理。
亲水处理的好坏,不仅决定了能否键合,而且也直接影响到键合界面的电输运特性。
一些文献报道了不同亲水处理液对键合质量的影响[1~4],但仅停留在一般的微空洞、机械特性比较上,没有讨论不同亲水处理液的微观作用机理,更甚少涉及对界面电特性的影响上。
本工作研究了亲水处理之微观作用机理和对界面电特性的影响,提出了获得理想键合界面的三步亲水处理法。
实验结果也表明了这种方法的良好效果。
2 不同清洗液的亲水处理微观机理2.1 亲水处理的微观机理当硅片经清洗液处理后表面不沾水分子时称为疏水处理。
反之,当清洗处理后表面吸附水分子时称为亲水处理。
纯净的硅片表面是疏水性的。
从能量观点看,疏水性表面属低能表面,这时硅表面张力r SG 小于水分子表面张力r S L 。
浅析半导体硅片行业废水处理工程
![浅析半导体硅片行业废水处理工程](https://img.taocdn.com/s3/m/9fb9281f182e453610661ed9ad51f01dc281578a.png)
浅析半导体硅片行业废水处理工程浅析半导体硅片行业废水处理工程随着信息技术的迅速发展,半导体行业作为现代高科技产业中的重要组成部分,扮演着重要的角色。
然而,半导体生产过程中产生的废水污染却也引起了广泛关注。
为了应对这一问题,半导体硅片行业采取了多种废水处理工程技术来减少污染物的排放,保护环境,实现可持续发展。
本文将对半导体硅片行业废水处理工程进行浅析。
1.废水来源与特点半导体硅片生产过程中产生的废水主要包括工艺废水和冷却水两部分。
工艺废水是指在制备硅片的过程中产生的含有各种污染物的废水,其中包括酸碱废液、重金属离子、溶剂等。
冷却水则是在生产设备冷却过程中循环使用的水,在使用过程中会带走一些游离态的污染物。
2.废水处理工艺为了减少废水排放对环境的影响,半导体硅片行业广泛采用了多种废水处理工艺。
主要包括物理处理、化学处理和生物处理。
2.1 物理处理物理处理是将废水经过一系列的物理作用,如沉淀、澄清等,使悬浮物和溶解性物质与水分离的过程。
常用的物理处理工艺包括沉淀、过滤、蒸发浓缩等。
其中,沉淀是将废水中的悬浮物通过重力的作用使其沉降到池底,沉淀后的悬浮物可以进一步进行固液分离,减少废水中的固体颗粒;过滤则是通过过滤介质的作用,使废水中的悬浮物被截留下来。
蒸发浓缩则是通过水的蒸发,使废水中的污染物浓缩。
2.2 化学处理化学处理是利用化学物质与废水中的污染物发生化学反应,将其转化为无害物质的过程。
常用的化学处理方法包括氧化反应、沉淀反应、络合反应等。
例如,通过添加氧化剂如氯气、次氯酸钠等,可以将废水中的有机物氧化为无机物,从而降低废水的有机污染物浓度。
此外,还可以利用化学沉淀的原理,将废水中的重金属离子与沉淀剂反应生成沉淀物,在沉淀后再进行固液分离。
2.3 生物处理生物处理是利用微生物的作用将废水中的有机污染物分解为无害的物质,达到净化废水的目的。
生物处理的主要方式有好氧处理和厌氧处理。
好氧处理是利用空气中的氧气,通过好氧微生物,将废水中的有机物转化为二氧化碳和水。
关于单晶硅片的清洗检验工艺分析与研究
![关于单晶硅片的清洗检验工艺分析与研究](https://img.taocdn.com/s3/m/21d65b545e0e7cd184254b35eefdc8d377ee145b.png)
关于单晶硅片的清洗检验工艺分析与研究单晶硅片作为半导体材料,在电子产业中有着非常广泛的应用。
在生产过程中,单晶硅片的清洗检验工艺却是一个非常重要的环节。
好的清洗工艺可以保证单晶硅片的质量,从而保证产品的性能稳定和可靠性。
本文将对单晶硅片清洗检验工艺进行分析与研究,以期为相关行业提供一些有用的参考信息。
一、单晶硅片的清洗检验工艺意义单晶硅片作为半导体材料,通常用来制造各种电子元器件,如集成电路、太阳能电池等。
在制造期间,单晶硅片会接触到各种杂质和污染物,这些杂质和污染物会严重影响单晶硅片的性能,并且还会影响最终产品的品质。
对单晶硅片进行有效的清洗和检验工艺是至关重要的。
一方面,单晶硅片清洗检验工艺可以去除单晶硅片表面的各种污染物和杂质,保证其纯净度。
清洗检验工艺还能对单晶硅片进行各种性能参数的检测,确保其性能指标符合相关标准,从而提高产品的可靠性和稳定性。
单晶硅片的清洗检验工艺一般包括以下几个环节:预处理、清洗、干燥和检验。
具体的方法和步骤如下:1.预处理预处理阶段是单晶硅片清洗检验工艺的第一步,也是非常重要的一步。
在此阶段,需要对待清洗的单晶硅片进行表面处理,去除粗大的杂质、油污和其他有机物。
常用的预处理方法有机械刮擦、超声波清洗等。
这些方法可以有效地去除外表面的污染物,为后续的清洗工艺打下基础。
2.清洗清洗是整个工艺的核心环节。
在清洗阶段,需要选用适当的溶剂或溶液对单晶硅片进行清洗。
常用的溶剂有去离子水、醇类溶剂等,常用的溶液有氢氟酸、盐酸等。
清洗的过程中要注意清洗液的浓度和温度控制,以及清洗时间的掌握。
还需要根据具体情况选择适当的清洗设备,如超声波清洗机、离心式清洗机等。
3.干燥清洗完成后的单晶硅片需要进行干燥处理,以确保其表面完全干燥。
常用的干燥方法有空气干燥、真空干燥等。
这些方法可以有效地去除水汽和残留的溶剂,保证单晶硅片的表面干净。
4.检验最后一步是对清洗完成的单晶硅片进行各项性能参数的检验。
硅片亲水化处理
![硅片亲水化处理](https://img.taocdn.com/s3/m/0ecf1b3991c69ec3d5bbfd0a79563c1ec5dad7fe.png)
硅片亲水化处理一、引言亲水化处理是指将表面性质具有亲水性的材料处理成表面具有亲水性的材料的一种技术。
本文将以硅片亲水化处理为主题,从理论介绍、处理方法、优势与应用、未来展望等方面进行深入探讨。
二、亲水化处理的理论基础亲水性是指材料在空气和水之间有吸附水分的能力。
硅片的表面通常是非极性的,具有疏水性。
要改变硅片的表面特性,使其具有亲水性,就需要研究相应的理论基础。
其中,亲水性主要由表面张力、表面能以及表面化学键来决定。
2.1 表面张力表面张力是指液体表面上单位长度的表面所作的张力,用于表征液体分子间的相互作用力。
通过降低表面张力,可以增加液体在固体表面的润湿性,从而增加液体与固体接触面积,提高亲水性。
2.2 表面能表面能是指固体表面上单位面积的能量,也是固体表面与液体界面的张力,是反映固体表面吸附液体能力的物理量。
降低固体表面的表面能可以增加液体在其表面的润湿性,使液体能够更好地与固体接触,增强亲水性。
2.3 表面化学键传统的处理方法主要是通过改变晶片表面化学键的特性来实现亲水化处理。
例如,将硅片表面氧化处理,形成羟基官能团,使硅片表面变得亲水。
三、硅片亲水化处理方法硅片亲水化处理的方法有很多种,下面将介绍几种常用的方法。
3.1 氧化处理氧化处理是将硅片表面与氧气或氧化剂作用,生成氧化硅层的方法。
氧化处理可以在常温下进行,处理过程简单方便。
通过氧化处理,硅片表面会形成羟基官能团,从而具有良好的亲水性。
3.2 化学修饰化学修饰是指利用化学反应改变硅片表面的化学结构,从而改变其表面特性的方法。
常见的化学修饰方法包括在硅片表面修饰多氟烷基、甲基、酮等官能团,使硅片表面具有亲水性。
3.3 纳米结构改变通过纳米结构改变硅片表面的形态,可以实现亲水化处理。
例如,采用纳米球模板法,在硅片表面形成纳米孔洞结构,增加表面积,提高硅片的亲水性。
四、硅片亲水化处理的优势与应用硅片亲水化处理具有以下优势:4.1 提高涂层附着力硅片经亲水化处理后,可增加涂层在硅片表面的附着力。
硅_硅直接键合的亲水处理及界面电特性
![硅_硅直接键合的亲水处理及界面电特性](https://img.taocdn.com/s3/m/457156e5c8d376eeaeaa3159.png)
收稿日期:1998210209定稿日期:1998212205第29卷第5期1999年10月微电子学M icroelectronicsV o l 129,№5O ct 11999文章编号:100423365(1999)0520354204硅-硅直接键合的亲水处理及界面电特性何 进,王 新,陈星弼(电子科技大学 微电子学研究所,四川成都 610054)摘 要: 研究了基于亲水处理的微观机理分析和不同清洗剂亲水处理的过程及效果,提出了一种独特的三步亲水处理法。
这一方法既能顺利完成室温预键合,又能减少界面上非定形大尺寸Si O x 体的生成,避免了界面对电输运的势垒障碍,获得了理想的键合界面。
关键词: 半导体工艺;表面处理;硅片直接键合;亲水处理;界面特性中图分类号: TN 30512文献标识码: AA Three -Step M ethod for Hydroph il i c ity Trea t m en t i nSil i con -to -Sil i con D i rect Bondi n gH E J in ,WAN G X in ,CH EN X ing 2bi(Institute of m icroelectronics ,U niver 1E lec 1S ci 1&T echnol 1of China ,Chengd u ,S ichuan 610054)Abstract : Based on the analysis of m icrom echan is m of hydroph ilicity treatm en t and effects of differ 2en t clean ing s o luti on s on silicon surface ,a un ique th ree 2step m ethod fo r hydroph ilicity treatm en t is p resen ted in the paper ,w h ich can no t on ly realize successful p re 2bonding at room te mperature ,but al 2s o avo id the grow n 2up of large size amo rphous Si O x that fo r m s barriers to electric tran s po rtati on in the bonding in terface 1A s a result ,an ideal bonding in terface can be obtained by using th is m ethod 1Key words : Se m iconducto r p rocess ;Surface treatm en t ;Silicon 2to 2silicon direct bonding ;H y 2droph ilicity treatm en t ;In terface p roperty EEACC : 2550E1 引 言硅2硅直接键合(Silicon 2to 2silicon directbonding ,SDB )是将两个表面经亲水处理后的硅片面对面贴合,纯粹依靠分子或原子键合力作用形成良好的界面连续。
硅片清洗技术及其应用与发展的开题报告
![硅片清洗技术及其应用与发展的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/a5a2431dcdbff121dd36a32d7375a417866fc16f.png)
硅片清洗技术及其应用与发展的开题报告1. 研究背景硅片是微电子元件的重要组成部分,其表面质量对器件性能和生产效率有着至关重要的影响。
硅片在制备过程中,会因为生产和加工现场的污染、操作者的指纹、化学辅助剂残留等原因,表面上往往存在各种有机物、无机盐等杂质,在不彻底清洗的情况下,这些杂质会降低器件工作可靠性, 加剧始终呈现的电脑屏幕的毛刺现象, 使设备成本增加,并使设备的性能发挥不出来。
硅片清洗则是解决这些问题的核心技术之一。
随着微电子技术的发展和应用领域的不断扩大,对硅片清洗技术的要求也越来越高,已经成为微电子技术研究和发展的重要方向之一。
2. 研究目的和意义本文要研究的是硅片清洗技术及其应用与发展。
具体的研究目的如下:(1)分析传统硅片清洗技术的优缺点,探讨现有技术存在的问题和瓶颈。
(2)介绍现代硅片清洗技术,包括化学、物理和生物等清洗方法,以及各种清洗设备和清洗剂的优缺点。
(3)探究硅片清洗技术的应用及其在微电子生产中的作用。
(4)展望硅片清洗技术未来的发展方向,探索如何提高清洗技术的效率和质量。
本研究的意义在于:通过对硅片清洗技术的分析和理解,可以为加快我国微电子技术的发展提供有效的技术支持和帮助,在国家经济发展、国防、信息技术等领域发挥重要的作用。
3. 研究内容和方法本文将从以下几个方面进行研究:1. 传统硅片清洗技术:介绍传统的硅片清洗技术,如微电子制造工艺中的氧化去除、酸洗、碱洗等,这些技术的优缺点以及存在的问题和瓶颈。
2. 现代硅片清洗技术:介绍现代硅片清洗技术,包括化学、物理和生物等清洗方法,以及各种清洗设备和清洗剂的优缺点,探讨这些技术的适应性和优越性。
3. 硅片清洗技术的应用及其作用:分析硅片清洗技术在微电子制造过程中的应用和意义,如提高产品的质量、提高生产效率、降低成本等。
4. 硅片清洗技术的未来发展方向:展望硅片清洗技术未来的发展方向,探索如何提高清洗技术的效率和质量,为微电子行业的发展做出贡献。
硅片的化学清洗总结
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硅片的化学清洗总结硅片清洗的一般原则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。
清洗硅片的清洗溶液必须具备以下两种功能:(1)去除硅片表面的污染物。
溶液应具有高氧化能力,可将金属氧化后溶解于清洗液中,同时可将有机物氧化为CO2和H2O;(2)防止被除去的污染物再向硅片表面吸附。
这就要求硅片表面和颗粒之间的Z电势具有相同的极性,使二者存在相斥的作用。
在碱性溶液中,硅片表面和多数的微粒子是以负的Z电势存在,有利于去除颗粒;在酸性溶液中,硅片表面以负的Z电势存在,而多数的微粒子是以正的Z电势存在,不利于颗粒的去除。
1 传统的RCA清洗法1.1 主要清洗液1.1.1 SPM(三号液)(H2SO4∶H2O2∶H2O)在120~150℃清洗10min左右,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。
经SPM清洗后,硅片表面会残留有硫化物,这些硫化物很难用去粒子水冲洗掉。
由Ohnishi提出的SPFM(H2SO4/H2O2/HF)溶液,可使表面的硫化物转化为氟化物而有效地冲洗掉。
由于臭氧的氧化性比H2O2的氧化性强,可用臭氧来取代H2O2(H2SO4/O3/H2O称为SOM溶液),以降低H2SO4的用量和反应温度。
H2SO4(98%):H2O2(30%)=4:11.1.2 DHF(HF(H2O2)∶H2O)在20~25℃清洗30s 腐蚀表面氧化层,去除金属沾污,DHF清洗可去除表面氧化层,使其上附着的金属连同氧化层一起落入清洗液中,可以很容易地去除硅片表面的Al,Fe,Zn,Ni等金属,但不能充分地去除Cu。
HF:H2O2=1:50。
1.1.3 APM(SC-1)(一号液)(NH4OH∶H2O2∶H2O)在65~80℃清洗约10min 主要去除粒子、部分有机物及部分金属。
SiC粉体表面疏水化处理与特性研究
![SiC粉体表面疏水化处理与特性研究](https://img.taocdn.com/s3/m/07f24f5d312b3169a451a422.png)
1574 8 Tsubokawa N ,Maruyama K. Sone Y,et al. Graft polymeriza2
4 结论
(1) 通过硅烷偶联剂处理后的粉体 ,疏水性很 强 ,几乎完全不溶于水 ,利用表面活性剂引入水中 可制备粘度小 、固相含量高的陶瓷悬浮液 。
(2) 硅烷偶联剂处理后的粉体 ,1 小时抗沉降 性较好 ;在碱性条件下能够得到较稳定的悬浮液 , 且在 pH 值为 8 左右时 ,具有最大的 Zeta 电位 (绝 对值) ;其悬浮液的流变特性与原始粉的基本2 年第 2 期
专题论文
SiC 粉体表面疏水化处理与特性研究
武七德 魏明坤 王 苹 张广军
(武汉理工大学材料学院 ,武汉 430070)
摘 要 利用硅烷偶联剂对 SiC 粉进行处理 ,使其表面具有一定疏水性 ,经表面活性剂引入水中
形成较稳定的悬浮液 。分析了不同硅烷偶联剂处理的 SiC 粉的悬浮液的特性 ,结果表明 : SiC 表面越疏 水 ,其抗沉降性越好 ,Zeta 电位 、悬浮液固相含量就越高 。选取其中效果较好的一种制备出水基高固相 含量 (体积分数为 55 %) 陶瓷悬浮液 。
5 Hidber P C , Graule T J , Gauckler L J , et al. Dispersant for aqueous alumina suspensions. J . Am. Ceram. Soc. , 1996 , 79 (7) :1857~1867
2024年硅片清洗剂市场调研报告
![2024年硅片清洗剂市场调研报告](https://img.taocdn.com/s3/m/ab8b0ca65ff7ba0d4a7302768e9951e79b896933.png)
硅片清洗剂市场调研报告1. 引言硅片清洗剂是一种用于清洗硅片表面的化学物质。
随着半导体行业的快速发展,硅片清洗剂的需求量也在不断增加。
本报告旨在对硅片清洗剂市场进行调研,分析市场现状、竞争格局以及潜在的增长机会。
2. 市场概述2.1 硅片清洗剂的定义硅片清洗剂是一种具有清洁作用的化学品,主要用于去除硅片表面的污垢和杂质。
硅片作为半导体行业的重要组成部分,其表面的清洁度对半导体芯片的性能和可靠性有着重要影响。
硅片清洗剂的主要功能是去除附着在硅片表面的有机和无机污染物,确保硅片表面的光洁度和平整度。
2.2 市场规模和增长趋势据市场调研数据显示,全球硅片清洗剂市场在过去几年保持了稳定的增长。
预计未来几年,随着半导体行业的不断发展和需求的增加,硅片清洗剂市场将继续保持良好的增长势头。
预计在2025年之前,全球硅片清洗剂市场规模将达到XX亿美元。
2.3 市场竞争格局当前,全球硅片清洗剂市场存在着几家主要的供应商,其中包括ABC公司、XYZ 公司和123公司等。
这些供应商在市场上具有一定规模和知名度,并拥有较强的研发和生产能力。
此外,市场上还存在着一些中小型企业,它们主要依靠技术优势和市场细分来获取一定份额。
3. 市场驱动因素3.1 半导体产业的发展随着移动通信、消费电子和汽车电子等行业的快速发展,对于半导体芯片的需求也在不断增长。
而硅片清洗剂作为半导体生产过程中不可或缺的一部分,其需求量必然随之增加。
3.2 技术进步和创新随着科技的不断进步和创新,硅片清洗剂的研发和生产技术也在不断提升。
新型的清洗剂能够更有效地去除硅片表面的污染物,提高硅片的清洁度,以满足不断升级的半导体制造工艺的要求。
3.3 环境保护要求的提高随着全球环境保护意识的增强,对于化学品的使用也面临更为严格的监管要求。
硅片清洗剂作为一种化学品,其环境友好性和可持续发展性也成为产品设计和开发的重要考虑因素。
4. 市场机会分析4.1 新兴市场的增长机会目前,全球硅片清洗剂市场在发达国家已经相对饱和,而新兴市场的需求正在不断增长。
硅抛光片表面疏水改性工艺研究
![硅抛光片表面疏水改性工艺研究](https://img.taocdn.com/s3/m/288b4821a22d7375a417866fb84ae45c3b35c293.png)
硅抛光片表面疏水改性工艺研究黄彬;冯琬评【摘要】采用稀释HF溶液对亲水性的硅抛光片表面进行了疏水改性,并对HF腐蚀硅片表面氧化层、钝化表面的机理进行了分析.研究了HF溶液浓度和反应时间对硅抛光片表面颗粒度和接触角的影响,通过对比分析,得到了HF溶液疏水改性的最佳浓度和最佳反应时间,HF体积比为3%,反应时间为120 s时,HF能够与样品表面充分反应,并且二次吸附颗粒数量最少.采用兆声溢流方式可以大大减少样品表面吸附颗粒数量,而不影响疏水性能.【期刊名称】《电子工业专用设备》【年(卷),期】2014(043)007【总页数】6页(P13-17,21)【关键词】疏水改性;接触角;颗粒度;兆声溢流【作者】黄彬;冯琬评【作者单位】中国电子科技集团公司第四十六研究所,天津300220;中国电子科技集团公司第四十六研究所,天津300220【正文语种】中文【中图分类】TN305随着半导体技术中电子元器件尺寸的逐步减小,对衬底材料表面洁净度的要求越来越高。
亲水性的硅抛光片表面以OH离子为终端,暴露在空气中表面会形成一层本征氧化层,该氧化层存在着不稳定性,容易引起电荷缺陷中心,从而影响器件的电学参数,增加器件的串联电阻等。
疏水性的硅抛光片表面以低化学势能的原子为终端,形成一个钝化的表面,可以避免氧化层的生成。
在一些高压大功率器件的硅-硅键合工艺中,功率器件的电流从键合界面流过,要求键合界面像外延界面那样没有本征氧化层作为中间夹层,是完全意义上的硅与硅的连接,这就要求衬底材料在应用于器件制造前,先要去除表面的氧化层,进行疏水改性。
在湿化学清洗方法中,采用稀释HF溶液清洗是除去硅片表面自然氧化层、形成疏水表面的有效方法,采用这种方法清洗可使硅抛光片表面钝化,抑制自然氧化膜的形成。
本文对HF腐蚀硅片表面氧化层,形成钝化表面的机理进行了分析。
研究了HF酸溶液浓度和浸泡时间对硅抛光片表面颗粒度和润湿性的影响,进一步通过改进方案,有效减少了疏水化改性过程中造成的二次污染颗粒数量。
关于单晶硅片的清洗检验工艺分析与研究
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关于单晶硅片的清洗检验工艺分析与研究单晶硅片是半导体材料中的重要组成部分,它广泛应用于光伏领域、集成电路制造等高科技领域。
在单晶硅片的生产过程中,清洗检验工艺是非常关键的环节。
单晶硅片的制备过程中需要严格的清洁条件和高质量的表面处理,以确保产品的质量和性能。
对单晶硅片的清洗检验工艺进行分析与研究,对提高单晶硅片的质量和产量具有重要意义。
一、单晶硅片清洗检验工艺的重要性单晶硅片的质量和性能受到表面污染、杂质和缺陷等因素的影响。
单晶硅片生产过程中的清洗检验工艺对于确保产品的质量非常重要。
清洗检验工艺主要包括清洗工艺和表面检验工艺两个方面。
清洗工艺主要是指对单晶硅片表面的污染物进行有效清除,以保证单晶硅片表面的纯净度;而表面检验工艺主要是通过相应的仪器和设备对单晶硅片的表面质量进行检测和评估,以确保单晶硅片的质量和性能符合要求。
1. 单晶硅片清洗工艺单晶硅片的生产过程中,需要对其表面进行多次清洗,以确保表面的纯净度和光洁度。
常见的单晶硅片清洗工艺包括:(1)酸洗工艺:使用稀盐酸或氢氟酸等化学试剂对单晶硅片表面进行酸洗处理,以去除表面的杂质和氧化物。
(3)超声清洗工艺:通过超声波的作用,将清洗溶液中的微小气泡从溶液中释放出来,并对被清洗的单晶硅片表面进行冲击和清洗,以去除表面的微小颗粒和细菌等有机物。
单晶硅片的表面质量直接影响其电学性能和光学性能,因此需要通过表面检验工艺对单晶硅片的表面质量进行评估和检测。
常见的单晶硅片表面检验工艺包括:(1)显微镜检验:使用显微镜对单晶硅片的表面进行检测,以观察表面的缺陷和杂质等情况。
(3)表面粗糙度检测:通过表面粗糙度仪等设备对单晶硅片的表面粗糙度进行检测和评估,以确保表面的光洁度和平整度符合要求。
近年来,随着半导体工艺的不断发展和单晶硅片制备技术的不断改进,单晶硅片清洗检验工艺也在不断进步和完善。
目前,国内外在单晶硅片清洗检验工艺方面取得了一些重要的研究进展:1. 清洗剂的研究:近年来,一些新型的清洗剂被应用到单晶硅片的清洗工艺中,如超纯水、等离子体清洗剂等,这些清洗剂能够更有效地去除单晶硅片表面的污染物,提高清洗效果。
硅片清洗技术的研究进展
![硅片清洗技术的研究进展](https://img.taocdn.com/s3/m/c90c03e543323968001c92ca.png)
硅片清洗技术的研究进展文章综述了国内外关于硅片清洗技术的研究进展,包括清洗技术的种类、清洗原理、清洗的特点以及清洗的效果。
重点介绍了硅片清洗技术中的湿法清洗和干法清洗,并分析了各种清洗工艺的优缺点,讨论了硅片清洗工艺中存在的问题,并提出了进一步发展的方向。
标签:硅片;清洗;湿法;干法1 概述硅片清洗作为制作光伏电池和集成电路的基础,非常重要,清洗的效果直接影响到光伏电池和集成电路最终的性能、效率和稳定性[1]。
硅片是从硅棒上切割下来的,硅片表面的多层晶格处于被破坏的状态,布满了不饱和的悬挂键,悬挂键的活性较高,十分容易吸附外界的杂质粒子,导致硅片表面被污染且性能变差。
其中颗粒杂质会导致硅片的介电强度降低,金属离子会增大光伏电池P-N 结的反向漏电流和降低少子的寿命,有机化合物使氧化層的质量劣化、H2O会加剧硅表面的腐蚀[2]。
清洗硅片不仅要除去硅片表面的杂质而且要使硅片表面钝化,从而减小硅片表面的吸附能力。
高规格的硅晶片对表面的洁净度要求非常严格,理论上不允许存在任何颗粒、金属离子、有机粘附、水汽、氧化层,而且硅片表面要求具有原子级的平整度,硅片边缘的悬挂键以结氢终止[3]。
目前,由于硅片清洗技术的缺陷,大规模集成电路中因为硅材的洁净度不够而产生问题甚至失效的比例达到50%,因此优化硅片的清洗工艺极其必要[4]。
2 硅片清洗技术2.1 清洗技术的分类和原理常用的硅片清洗技术有湿法清洗和干法清洗。
湿法清洗采用具有较强腐蚀性和氧化性的化学溶剂,如H2SO4、H2O2、DHF、NH3·H2O等溶剂,硅片表面的杂质粒子与溶剂发生化学反应生成可溶性物质、气体或直接脱落。
为了提高杂质的清除效果,可以利用兆声、加热、真空等技术手段,最后利用超纯水清洗硅片表面,获取满足洁净度要求的硅片。
干法清洗指清洗过程中不采用化学溶剂,例如气相干洗技术、束流清洗技术。
气相干洗技术采用气化无水HF与硅片表面的自然氧化层相互作用,可以有效的去除硅片表面的氧化物及氧化层中的金属粒子,并且具有一定的抑制硅片表面氧化膜产生的效果。
关于单晶硅片的清洗检验工艺分析与研究
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关于单晶硅片的清洗检验工艺分析与研究1. 引言1.1 研究背景单晶硅片是半导体制造过程中的重要材料,其表面的清洁程度直接影响到器件的性能和稳定性。
随着半导体工艺的不断发展和尺寸的不断缩小,对单晶硅片的清洗要求也变得越来越严格。
传统的清洗方法已经不能满足现代半导体工艺的需要,因此对单晶硅片清洗工艺进行深入研究和优化具有重要意义。
目前,国内外学者已经对单晶硅片的清洗工艺进行了一定程度的研究,但是仍存在许多问题亟待解决。
现有清洗工艺在清洗效率、表面残留物处理和环境友好性等方面仍有待提高。
本文旨在对单晶硅片清洗工艺进行深入分析和研究,探讨清洗工艺的影响因素,并试图找到清洗工艺的改进方向。
通过对单晶硅片清洗检验工艺的研究,可以为半导体制造工艺的优化和提升提供重要的参考和指导。
还可以推动相关领域的研究和发展,促进半导体产业的进步和创新。
的明确阐述将为接下来的研究工作奠定基础,为清洗工艺的改进和优化提供理论支持。
1.2 研究目的研究目的是通过深入分析单晶硅片的清洗检验工艺,探究清洗工艺中存在的问题和不足之处,寻找优化方案和改进措施,提高单晶硅片的清洗质量和效率。
目的在于提高单晶硅片制备过程中的生产效率和产品质量稳定性,为单晶硅片的生产和应用提供技术支撑,并推动单晶硅片在电子、光伏等领域的应用和发展。
通过本研究,可以为工业界提供清洗检验工艺的参考标准和技术指导,提升单晶硅片清洗工艺的技术水平和全球竞争力。
也可以为相关研究领域提供实验数据和理论依据,促进相关学科的深入发展和应用。
通过对单晶硅片清洗检验工艺的研究,旨在为科研人员和工程技术人员提供技术支持和决策参考,促进单晶硅片工艺流程的不断完善和创新。
1.3 研究意义单晶硅片作为集成电路制造的关键材料,其表面的清洁程度对器件的性能和稳定性有着重要的影响。
对单晶硅片的清洗检验工艺进行深入研究具有非常重要的意义。
单晶硅片的清洗检验工艺可以有效去除表面的杂质和污染物,提高器件的电学性能和可靠性。
硅基表面亲水化处理及其表面自组装膜的修饰.
![硅基表面亲水化处理及其表面自组装膜的修饰.](https://img.taocdn.com/s3/m/8ebb639fb0717fd5360cdc81.png)
硅基表面亲水化处理及其表面自组装膜的修饰本文主要围绕硅基上功能自组装膜的制备与修饰、金属纳米粒子薄膜在功能自组装膜上的制备展开了如下的工作。
1.通过比较微波辐照法与传统清洗法亲水化处理的效果,研究了微波辐照法的亲水化处理过程。
同时,通过在清洗后的硅基上组装十八烷基三氯硅烷(Octadecyltrichlorosilane, OTS)自组装膜,研究了经微波辐照法亲水化处理后的硅基作为制备自组装膜基底的效果。
结果表明,当微波辐照功率在800W时,最佳的辐照时间为90s,得到了亲水性很强的硅基底,对超纯水的接触角可达6.5°。
红外光谱和接触角检测结果显示,两种亲水化处理后的硅基底上均可以组装上一层结构致密的OTS自组装膜。
从而验证了微波辐照法可以作为一种新型硅基亲水化处理方法,同时,经该方法处理后的硅基完全可以作为制备自组装膜的基底。
同时,还将微波辐照法引入到烧杯清洗的过程中。
2.通过微波辐照法与液相硅烷法相结合,以4-(三乙氧基硅烷)-丁氰(4-(Triethoxysilyl)-butyronitrile)为硅烷试剂,制备了端基为氰基的自组装膜;在一定浓度的盐酸溶液中,通过氰基的水解,得到了端基为羧基的自组装膜。
运用接触角检测、红外光谱法和原子力显微镜表征了端基为氰基和羧基的自组装膜。
结果表明,在浓度为1mol/L的盐酸溶液中,25℃下,氰基水解为羧基,制备了具有一定亲水性的羧基自组装膜,对超纯水的接触角可达33.4°,膜层的表面粗糙度仅为0.0670nm,在较大范围内保持了膜层的平整有序性。
从而得到了一种端基为羧基的自组装膜的新的制备方法。
3.通过原位组装和硼氢化钠溶液还原的方法,在端基为羧基的自组装膜上,制备了银纳米粒子;经银增强显影液处理后,得到了以自组装膜为基底的银纳米粒子功能薄膜。
运用原子力显微镜、紫外光谱仪和电化学工作站表征了得到的银纳米粒子薄膜。
结果表明,经银增强液显影后,自组装膜层上的银纳米粒子紫外吸收峰发生了“红移”,从395nm移到425nm,但仍在银纳米粒子的特征峰范围内。
硅片亲水化处理
![硅片亲水化处理](https://img.taocdn.com/s3/m/92aa3512182e453610661ed9ad51f01dc28157ec.png)
硅片亲水化处理硅片亲水化处理是一种改善硅片表面亲水性的技术,主要应用于微电子制造领域。
亲水化处理可以提高硅片的表面能量,使其具有良好的润湿性,从而增加硅片与其他材料间的黏合力和稳定性。
具体操作方法如下:1. 硅片清洗:首先将硅片放入超纯水中清洗,去除表面污染物以免影响后续处理效果。
2. 酸洗处理:将硅片放入含有酸性的溶液中,在低温条件下处理一段时间,去除表面氧化物。
3. 氧化处理:将硅片放入含有氧化性溶液中,在高温条件下处理一段时间,形成表面氧化层。
4. 硅片光刻:在硅片表面涂上光刻胶,然后用光刻投影仪对其进行曝光和显影,使硅片表面形成一条条沟槽。
5. 亲水化处理:将硅片放入含有亲水性物质的溶液中,在高温条件下处理一段时间,覆盖整个硅片表面,从而提高硅片的亲水性。
这种处理技术在微电子制造中具有重要的应用价值。
首先,亲水化处理可以提高硅片表面的稳定性和附着力,使得微电子元件的制造更加精准和可靠。
其次,亲水化处理可以防止硅片表面产生静电,从而减少元件制造过程中的误差和损失。
此外,亲水化处理还可以提高硅片表面的光反射率和光透过率,从而提高元件的光学性能。
在实际应用中,硅片亲水化处理技术还有一些局限性。
首先,亲水化处理所用的物质可能对环境产生污染,因此需要采取一些措施加以减少。
其次,亲水化处理需要采用高温高压等特殊条件,对设备和工艺的要求较高,成本较高。
此外,亲水化处理时间较长,需要耗费大量时间和能源。
综上所述,硅片亲水化处理是一种重要的微电子制造技术,可以提高硅片表面的亲水性和稳定性,从而提高元件的精度和可靠性。
在实际应用中需要注意环境污染和成本控制等问题,以确保技术的经济和环保性。
氢氟酸之外的硅片疏水处理方法
![氢氟酸之外的硅片疏水处理方法](https://img.taocdn.com/s3/m/595026472e60ddccda38376baf1ffc4ffe47e237.png)
氢氟酸之外的硅片疏水处理方法嘿,朋友们!咱今天来聊聊硅片疏水处理那些事儿,可别只盯着氢氟酸啦!你想想看,硅片就像是我们生活中的一个小宝贝,得好好对待它呀。
那除了氢氟酸,还有好多其他有趣的方法能给硅片来个特别的“呵护”呢!比如说有一种方法就像是给硅片穿上了一件神奇的“防水衣”。
通过一些特别的化学药剂,轻轻地涂抹在硅片上,哇塞,就这么神奇地让它具有了疏水性。
这就好比是给硅片打了一把保护伞,让水呀什么的都不容易沾上去,是不是很厉害?还有一种呢,就好像是给硅片做了一次特殊的“美容”。
利用一些特殊的工艺处理,让硅片的表面变得不一样了,自然而然地就有了疏水性。
这感觉就像是给硅片化了个妆,让它变得更加迷人啦!再想想,这硅片疏水处理不就跟我们人要保养皮肤一样嘛!我们会用各种护肤品来让皮肤保持水润光滑,硅片也需要我们用合适的方法来让它保持良好的性能呀。
那这些方法有啥好处呢?哎呀,好处可多了去了!它能让硅片在各种环境下都能更好地工作呀,不会轻易被水啊什么的影响。
这就好比是给硅片配备了一个超级厉害的“保镖”,保护着它呢!你说要是没有这些除氢氟酸之外的方法,那硅片得多“孤单”呀,只能依靠那一种处理方式。
现在有了这么多选择,不就像是给硅片打开了一个丰富多彩的世界嘛!而且呀,这些方法操作起来也不难呢,只要掌握了技巧,就跟我们平时做一件简单的事情一样轻松。
咱再回过头来想想,科技的发展可真是神奇呀,能想出这么多办法来处理硅片。
这要是放在以前,哪能想到这些呀!所以呀,朋友们,别再只知道氢氟酸啦!多去探索探索那些其他的硅片疏水处理方法,说不定会给你带来意想不到的惊喜呢!让我们一起为这些神奇的方法点赞,为科技的进步欢呼吧!你难道不想去试试这些有趣的方法吗?。
介孔二氧化硅纳米载体 亲水 疏水
![介孔二氧化硅纳米载体 亲水 疏水](https://img.taocdn.com/s3/m/e9d06b4e7dd184254b35eefdc8d376eeafaa1756.png)
介孔二氧化硅纳米载体亲水疏水亲水和疏水是介孔二氧化硅纳米载体中重要的性质,它们在不同应用领域中发挥着重要的作用。
亲水性是指物质与水有良好的亲和力,能够迅速吸附水分。
介孔二氧化硅纳米载体的亲水性使其在药物传递、催化剂和分离材料等领域中具有广泛的应用。
在药物传递领域,亲水性的介孔二氧化硅纳米载体可以有效地包裹药物,并通过靶向传递将药物释放到目标组织或细胞中,提高药物的生物利用度和治疗效果。
在催化剂领域,亲水性的介孔二氧化硅纳米载体可以提供更大的表面积和更多的活性位点,增强催化剂的催化活性和选择性。
在分离材料领域,亲水性的介孔二氧化硅纳米载体可以通过吸附和离子交换等机制实现对溶液中目标物质的高效分离和富集。
疏水性是指物质与水缺乏亲和力,不能迅速吸附水分。
介孔二氧化硅纳米载体的疏水性使其在储能材料、涂料和油水分离等领域中具有重要应用。
在储能材料领域,疏水性的介孔二氧化硅纳米载体可以作为电池或超级电容器等储能器件的负极材料,具有高能量密度和长循环寿命的特点。
在涂料领域,疏水性的介孔二氧化硅纳米载体可以增加涂料的耐水性和耐候性,提高涂料的使用寿命。
在油水分离领域,疏水性的介孔二氧化硅纳米载体可以通过界面吸附和微纳结构的调控实现高效的油水分离,具有重要的环境保护意义。
亲水和疏水是介孔二氧化硅纳米载体中的两个重要性质,它们的调控对于介孔二氧化硅纳米载体的应用性能具有重要影响。
通过调控介孔二氧化硅的表面性质和孔结构,可以实现对介孔二氧化硅纳米载体的亲水性和疏水性的调控。
例如,可以通过表面修饰、功能化和改性等方法引入亲水基团或疏水基团,实现对介孔二氧化硅纳米载体亲水性和疏水性的调控。
此外,还可以通过调控介孔二氧化硅的孔径和孔结构,实现对介孔二氧化硅纳米载体亲水性和疏水性的调控。
通过合理设计和调控,可以实现介孔二氧化硅纳米载体在不同领域的应用需求。
亲水和疏水是介孔二氧化硅纳米载体中重要的性质。
通过调控介孔二氧化硅的表面性质和孔结构,可以实现对介孔二氧化硅纳米载体亲水性和疏水性的调控。
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硅片的亲疏水处理方法
[前言]当今社会已经进入了电子信息时代,微处理芯片的发明彻底改变了世界,微电子、信息技术的水平已经被视为一个国家现代化水平高低的重要标志。
硅经过提纯加工成单晶硅片,就是生产集成电路芯片的片基。
亲水性和疏水性是硅片的重要物理性质,对硅片的后期加工起着重要的作用。
当硅片本身的亲疏水性无法达到加工制造的要求时,就要对硅片进行亲疏水处理,使其满足加工制造的要求。
就次问题,我查阅了众多文献资料,现对硅片的亲疏水处理方法进行分析。
[正文]硅是地壳中含量仅次于氢和氧的元素,它通常以化合物的形态存在于大自然中。
现代,以硅为主的半导体材料已经是微电子信息产业和太阳能光伏产业最主要的基础功能材料,在国民经济和军事工业中占有很重要的地位。
硅片作为芯片的片基,在进行电路集成之前要进行一系列的准备工作。
硅片的亲疏水处理就属于前期准备范畴。
表面的浸润性与许多物理化学过程,如吸附、润滑、粘合、分散和摩擦等密切相关。
一 硅片的亲疏水表征
亲水性是指分子能够透过氢键和水分子形成短暂键结的物理性质。
疏水性指的是一个分子(疏水物)与水互相排斥的物理性质。
由此可见亲疏水性是一个相对的概念,可以用浸润性来统称。
水分子附在硅片表面会展开, 附在固体硅表面一定表面积上形成液态水分子、气态空气及固态硅表面的三相平衡关系。
如图1所示,在固、液、气三相交界处, 自固/液界面经过水分子内部到气-液界面的夹角叫接触角, 以θ示之。
平衡接触角与固/气、固/液、液/气界面自由能之间满足T.Young 方程
θcos GL SL SG r r r =- (1)
图1 水分子对硅片的浸润及接触角示意图
由图1可知,θ 越小,硅表面的亲水性越强,θ角越大,硅表面的疏水性越强。
二 亲疏水处理方法
1.亲疏水处理的微观机理
当硅片经清洗液处理后表面不沾水分子时称为疏水处理,反之表面吸附水膜时为亲水处理。
纯净的硅片表面是疏水性的。
从能量观点看,疏水性表面属低能
表面,这时硅片表面张力SG r 小于水分子表面张力SL r 。
亲水性表面则属高能表面,
这时的硅表面张力SG r 大于水分子表面张力SL r 。
由此可知,硅表面成为亲水性的基本条件为
0>-=SL SG r r A (2)
即硅片表面必须由低能转化为高能表面。
从(2)式可以看出:完成上述转化
的条件为或者使SG r 上升,或者SL r 下降。
由于清洗液大多为无机碱、酸的水溶液,
知这时SL r 几乎不变。
因此, 唯一的方法是改变SG r ,使之增加。
由于结构完整的
纯净硅表面SG r 是固定的,要改变其SG r ,只能改变其表面结构。
实际上,硅片经过
清洗液洗后,表面Si 大部分以O 键为终端结构,即表面非定形SiOx 结构,利用其高SG r 值达到硅表面吸附水分子的效果。
亲水处理后,硅表面结构如图2所示。
图2 亲水处理后的硅表面结构
硅表面疏水性处理微观机理与亲水性处理机理相似,硅表面成为疏性的基本条件为
0>-=SG SL r r B (3)
硅片表面必须由高能转化为低能表面。
从(3)式可以看出:完成上述转化的
条件为或者使SG r 下降,或者SL r 上升。
方法还是改变其表面结构,使SG r 减小。
硅
片经过特殊清洗液洗时,表面形成的自然氧化膜腐蚀掉,Si 几乎不被腐蚀。
硅片最外层的Si 几乎以H 键为终端结构,表面呈疏水性。
2.常用亲水液处理硅片过程与亲水性的比较
常用的清洗液有H 2SO 4/H 2O 2、NH 4OH/H 2O 2(SC-1)以及HNO 3/H 2O ,对于H 2SO 4、NH 4OH 、HNO 而言,它们不仅能除去硅片表面沾污的金属原子(如Cu 、Fe )、灰尘,有机物等,同时还都能使硅表面形成SiO x 过渡层,从而获得Si-OH
结构,反应形式如下。
对于H2SO4/H2O2:
Cu+2 H2SO4 →CuSO4+SO2+2H2O
H2O2 →H2O+[O] Si+x[O] →SiO x
对于NH4OH/H2O:
Cu+H2O2+4NH4→[Cu(NH3)4](OH)2
H2O2+Si →SiO x+2H2O
对于HNO3/H2O:
3Cu+8HNO3(稀) →3Cu(NO3)2+2NO+4H2O
3Si+4HNO3(稀) →3SiO x+4NO+2H2O
利用文献[3]中所述的方法对各种清洗液 值进行多次测量后取平均值,其结果如表1所示
从表1可以看出:NH4OH/H2O2接触角为最小,从而对硅片表面亲水性处理最好,处理后表面终端的OH也应最多。
H2SO4 /H2O2与之相差不大。
以下亲水性依次降低。
3.疏水处理液与超疏水
纯净的硅片表面是疏水性的,但一般为了使疏水性提高,也会对硅片进行疏水处理。
常用的疏水处理液有DHF与HF/H2O等。
HF清洗液在硅工艺中经常用作腐蚀剂。
它对硅片表面的处理一般是疏水性的,即不可能形成SiOx过渡层。
实际上,经常用HF 漂去硅表面自然氧化层。
方程为
Si—O—Si+HF →F—Si+Si—OH
由此可见:HF有漂去SiOx过渡层作用, 不会形成亲水硅表面而是疏水表面这与文献[3]测量HF润湿角一致。
超疏水表面材料具有防水、防污、可减少流体的粘滞等优良特性,是目前功能材料研究的热点之一。
超疏水性物质,具有极难被水沾湿的表面,其水在其表面的接触角超过150o,滑动角小于20o。
超疏水表面一般可以通过两类技术路线来制备:一类是在低表面能的疏水材料表面上构建微米-纳米级粗糙结构;另外一
类是用低表面能物质在微米-纳米级粗糙结构上进行修饰处理。
从制备方法来说,主要有蒸汽诱导相分离法、模板印刷法、电纺法、溶胶-凝胶法、模板挤压法、激光和等离子体刻蚀法、拉伸法、腐蚀法以及其他方法。
[结论]硅片的亲疏水性强弱由浸润角θ大小来表征,θ越小,硅表面的亲水性越强,θ角越大,硅表面的疏水性越强。
亲疏水性处理的主要方式就是用不同的清洗液来进行清洗,提高亲水性常用的清洗液有H2SO4/H2O2、NH4OH/H2O2以及HNO3/H2O,常用的疏水处理液有DHF与HF/H2O等。
参考文献
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