太陽電池や集積回路を作るための基礎として、シリコンウェーハの洗浄は非常に重要です。 洗浄の効果は、太陽電池と集積回路の最終的な性能、効率、安定性に直接影響します。 シリコンウェーハを洗浄すると、シリコンウェーハの表面の不純物が除去されるだけでなく、シリコンウェーハの表面が不動態化され、それによってシリコンウェーハの表面の吸着能力が低下する。 一般的に使用されるウェーハ洗浄技術には、湿式洗浄と乾式洗浄が含まれます。PAM-厦門用品シリコンウェーハ、製造工程中に洗浄されたもの。
1.シリコンウェーハのウェットクリーニング
ウェットクリーニングでは、H2SO4、H2O2、DHF、NH3・H2Oなどの腐食性と酸化性の高い化学溶剤を使用します。 シリコンウェーハの表面の不純物粒子は、溶媒と反応して可溶性物質、ガスを形成するか、直接落下します。 不純物の除去効果を高めるために、メガソニック、加熱、真空などの技術的手段を使用し、最後に超純水を使用してシリコンウェーハの表面を洗浄し、清浄度要件を満たすシリコンウェーハを取得します。 RCA洗浄、超音波洗浄、デュアルフロースプレー洗浄、オゾンマイクロバブル法などの湿式洗浄。
続いて、具体的な説明のためにRCA洗浄を行います
現在の一般的なRCA洗浄技術には、SPM、DHF、SC-1、SC-2が含まれます。 SPMは、体積分率が98％のH2SO4と30％のH2O2で構成され、比率は4：1です。 120°C〜150°Cの強力な酸化特性を持ち、シリコンウェーハの表面に付着した有機物をH2OとCO2に酸化し、有機不純物を効果的に除去します。 ただし、高濃度の硫酸は有機物を炭化する傾向があり、SPM溶液は炭化した有機物を除去できません。
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.
SPM、DHF、SC-1、SC-2の順のRCA洗浄技術は、基本的にほとんどのシリコンウェーハの清浄度要件を満たし、シリコンウェーハの表面を不動態化します。 TMPanetal。 RCA洗浄のSC-1プロセスにヒドロキシル化テトラメチルアミン（TMAH）とエチレンジアミン四酢酸（EDTA）を添加し、シリコンウェーハを80°Cで3分間洗浄しました。 ヒドロキシル化テトラメチルアミンカチオンとSiの組み合わせは疎水性を示し、ヒドロキシル化テトラメチルアミンカチオンの不純物粒子への吸着は親水性を示すため、ヒドロキシル化テトラメチルアミンカチオンはSiと不純物粒子の間に徐々に浸透し、不純物を運び去ります。水。 測定の結果、シリコンウェーハ表面の粒子不純物や金属イオンが基本的に除去され、従来のRCA洗浄よりも効果が高く、シリコンウェーハの電気化学的性能も向上していることがわかります。
この方法は、SC-2洗浄プロセスを排除し、RCA洗浄技術を簡素化します。 この方法を使用してシリコンウェーハを洗浄すると、洗浄効率が向上し、コストが削減され、時間が節約され、優れた表面清浄度が得られるだけでなく、シリコンウェーハの電気化学的性能も向上し、包括的なプロモーションに適しています。
2.シリコンウェーハのドライクリーニング
ドライクリーニングとは、気相ドライクリーニング技術やビームクリーニング技術などの化学溶剤を洗浄プロセスに使用しないことを意味します。 気相乾式洗浄技術は、気化した無水HFを使用して、シリコンウェーハの表面の自然酸化物層と相互作用します。これにより、シリコンウェーハの表面の酸化物と酸化物層の金属粒子を効果的に除去できます。シリコンウェーハの表面での酸化膜の生成を抑制する特定の能力。 蒸気ドライクリーニングは、HFの量を大幅に減らし、洗浄効率をスピードアップします。
ドライクリーニング技術には、ドライアイスクリーニング、UV-オゾンクリーニング、気相クリーニング、ビームクリーニング技術が含まれます。 すべてのドライクリーニング技術の中で、ドライアイス粒子洗浄技術を使用してシリコンウェーハを洗浄することは非常に効果的であり、シリコンウェーハの表面を損傷したり、環境を汚染したりすることはありません。 シリコンウェーハの理想的な洗浄技術です。 具体的には：
温度が31.1°Cを超え、圧力が7.38 MPaに達すると、CO2は超臨界状態になり、気体状態と固体状態の相互変換を実現できます。 CO2がシリンダーからノズルから急激に排出され、圧力が低下し、本体が急速に膨張し、CO2の等エンタルピー変化が起こり、CO2が気体や液体と混合して固体のドライアイス粒子を生成し、シリコンウェーハの洗浄を実現します。 ドライアイス粒子は、さまざまなメカニズムで粒子と有機不純物を除去します。 粒子状不純物を除去する際、ドライアイス粒子は粒子状不純物と弾性的に衝突し、運動量が移動し、粒子状不純物は高速気流で粉砕されて取り除かれます。 有機不純物を除去する場合、ドライアイス粒子は非弾性的に有機物と衝突し、ドライアイス粒子は液化して有機物をシリコンウェーハの表面に巻き付け、次に固化して高速気流によって運び去られます。
詳細については、メールでお問い合わせください。 victorchan@powerwaywafer.com と powerwaymaterial@gmail.com.