Als Grundlage für die Herstellung von Photovoltaikzellen und integrierten Schaltkreisen ist die Reinigung von Siliziumwafern sehr wichtig. Die Wirkung der Reinigung wirkt sich direkt auf die endgültige Leistung, Effizienz und Stabilität von Photovoltaikzellen und integrierten Schaltkreisen aus. Durch das Reinigen des Siliziumwafers werden nicht nur Verunreinigungen auf der Oberfläche des Siliziumwafers entfernt, sondern auch die Oberfläche des Siliziumwafers passiviert, wodurch die Adsorptionskapazität der Oberfläche des Siliziumwafers verringert wird. Üblicherweise verwendete Wafer-Reinigungstechniken umfassen eine Nassreinigung und eine Trockenreinigung.PAM-XIAMEN-LieferungenSiliziumscheibe, die während des Herstellungsprozesses gereinigt wurden.

1. Nassreinigung für Siliziumwafer

Bei der Nassreinigung werden stark ätzende und oxidierende chemische Lösungsmittel wie H2SO4, H2O2, DHF, NH3·H2O und andere Lösungsmittel verwendet. Die Verunreinigungspartikel auf der Oberfläche des Siliziumwafers reagieren mit dem Lösungsmittel unter Bildung löslicher Substanzen, Gase oder fallen direkt ab. Um die Entfernungswirkung von Verunreinigungen zu verbessern, können Megaschall, Erhitzen, Vakuum und andere technische Mittel verwendet werden, und schließlich wird ultrareines Wasser verwendet, um die Oberfläche von Siliziumwafern zu reinigen, um Siliziumwafer zu erhalten, die die Reinheitsanforderungen erfüllen. Die Nassreinigung umfasst Technologien der RCA-Reinigung, Ultraschallreinigung, Dual-Flow-Sprühreinigung und Ozon-Mikroblasenmethode.

Im Folgenden nehmen wir die RCA-Reinigung zur spezifischen Erklärung

Die derzeit gängigen RCA-Reinigungstechnologien umfassen SPM, DHF, SC-1, SC-2. SPM besteht aus H2SO4 mit einem Volumenanteil von 98 % und 30 % H2O2 im Verhältnis 4:1. Es hat starke Oxidationseigenschaften zwischen 120 °C und 150 °C und kann die an der Oberfläche des Siliziumwafers haftenden organischen Stoffe zu H2O und CO2 oxidieren, um organische Verunreinigungen effektiv zu entfernen. Hohe Schwefelsäurekonzentrationen neigen jedoch dazu, organisches Material zu verkohlen, und die SPM-Lösung kann das verkohlte organische Material nicht entfernen.

DHF is a dilute HF solution. HF:H2O is between 1:100~1:250. It has strong corrosiveness between 20 and 25 °C, which can effectively remove the natural oxide layer on the surface of the silicon wafer. The metal elements (Al, Zn, Fe, etc.) in the oxide layer undergo a redox reaction to form metal ions and then be removed without affecting the silicon atoms on the surface of the silicon wafer. SC-1 is composed of NH3•H2O and H2O2 and H2O according to the ratio of 1:1:5. After cleaning at 70℃ for 10min, the thin layer of silicon atoms on the surface of the silicon wafer is corroded and peeled off by NH3•H2O, and the silicon atomic layer on the surface of the silicon wafer is associated with it. The granular impurities then fall off into the cleaning solution, thereby effectively removing the granular impurities. Experiments show that when the ratio of H2O:H2O2:NH3•H2O is 5:1:0.25, the removal rate of particles is the highest, but the roughness and defects of the silicon wafer surface are increased. SC-2 is composed of HCl, H2O2 and H2O in a ratio of 1:1:5. After cleaning at 70°C for 10 minutes, the metal and its compounds on the surface of the silicon wafer undergo redox reaction, forming metal ions into the cleaning solution. in order to effectively remove metal impurities. Experiments show that when the pH of the solution is between 3 and 5.6, not only metals and their oxides can be removed, but also the re-attachment of metal ions can be prevented.

Die RCA-Reinigungstechnologie in der Reihenfolge SPM, DHF, SC-1, SC-2 erfüllt grundsätzlich die Reinheitsanforderungen der meisten Siliziumwafer und passiviert die Oberfläche von Siliziumwafern. TMPan et al. fügte hydroxyliertes Tetramethylamin (TMAH) und Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) im SC-1-Prozess der RCA-Reinigung hinzu und reinigte den Siliziumwafer bei 80 °C für 3 min. Da die Kombination des hydroxylierten Tetramethylamin-Kations und Si Hydrophobizität zeigt und die Adsorption des hydroxylierten Tetramethylamin-Kations mit den Verunreinigungspartikeln Hydrophilie zeigt, dringt das hydroxylierte Tetramethylamin-Kation allmählich zwischen Si und die Verunreinigungspartikel ein und trägt Verunreinigungen weg Wasser. Die Messung zeigt, dass die Partikelverunreinigungen und Metallionen auf der Oberfläche des Siliziumwafers grundsätzlich entfernt werden und die Wirkung besser ist als die herkömmliche RCA-Reinigung, und die elektrochemische Leistung des Siliziumwafers ebenfalls verbessert wird.

Diese Methode eliminiert den SC-2-Reinigungsprozess und vereinfacht die RCA-Reinigungstechnik. Die Verwendung dieses Verfahrens zum Reinigen des Siliziumwafers verbessert nicht nur die Reinigungseffizienz, verringert die Kosten, spart Zeit und erzielt eine hervorragende Oberflächenreinheit, sondern verbessert auch die elektrochemische Leistung des Siliziumwafers, was für eine umfassende Förderung geeignet ist.

2. Chemische Reinigung für Siliziumwafer

Trockenreinigung bedeutet, dass im Reinigungsprozess keine chemischen Lösungsmittel verwendet werden, wie z. B. Dampfphasen-Trockenreinigungstechnologie und Strahlreinigungstechnologie. Die Dampfphasen-Trockenreinigungstechnologie verwendet verdampftes wasserfreies HF, um mit der natürlichen Oxidschicht auf der Oberfläche des Siliziumwafers zu interagieren, wodurch das Oxid auf der Oberfläche des Siliziumwafers und die Metallpartikel in der Oxidschicht effektiv entfernt werden können, und hat a bestimmte Fähigkeit, die Erzeugung eines Oxidfilms auf der Oberfläche des Siliziumwafers zu verhindern. Dampf-Trockenreinigung reduziert die HF-Menge erheblich und beschleunigt die Reinigungseffizienz.

Die Trockenreinigungstechniken umfassen Trockeneisreinigung, UV-Ozon-Reinigung, Gasphasenreinigung und Strahlreinigungstechnologie. Unter allen Trockenreinigungstechnologien ist die Verwendung der Trockeneispartikel-Reinigungstechnologie zum Reinigen von Siliziumwafern sehr effektiv und beschädigt die Oberfläche von Siliziumwafern nicht und verschmutzt nicht die Umwelt. Es ist eine ideale Reinigungstechnologie für Siliziumwafer. Speziell:

Wenn die Temperatur 31,1 °C übersteigt und der Druck 7,38 MPa erreicht, befindet sich CO2 in einem überkritischen Zustand und die gegenseitige Umwandlung zwischen gasförmigem und festem Zustand kann realisiert werden. CO2 wird plötzlich durch die Düse aus dem Zylinder ausgestoßen, der Druck fällt, der Körper dehnt sich schnell aus und die isenthalpische Änderung von CO2 tritt auf, und das mit Gas und Flüssigkeit gemischte CO2 erzeugt feste Trockeneispartikel, wodurch die Reinigung von Siliziumwafern realisiert wird. Trockeneispartikel entfernen Partikel und organische Verunreinigungen durch verschiedene Mechanismen. Beim Entfernen von partikulären Verunreinigungen kollidieren die Trockeneispartikel elastisch mit den partikulären Verunreinigungen, was zu einer Impulsübertragung führt, und die partikulären Verunreinigungen werden zerkleinert und mit dem Hochgeschwindigkeitsluftstrom weggetragen. Beim Entfernen organischer Verunreinigungen kollidieren die Trockeneispartikel unelastisch mit dem organischen Material, und die Trockeneispartikel verflüssigen sich und wickeln das organische Material von der Oberfläche des Siliziumwafers ab und verfestigen sich dann und werden durch den Hochgeschwindigkeitsluftstrom weggetragen.

Für weitere Informationen kontaktieren Sie uns bitte per E-Mail unter victorchan@powerwaywafer.com und powerwaymaterial@gmail.com.