태양광 전지와 집적 회로를 만들기 위한 기초로서 실리콘 웨이퍼 세척은 매우 중요합니다. 세척 효과는 태양광 전지 및 집적 회로의 최종 성능, 효율성 및 안정성에 직접적인 영향을 미칩니다. 실리콘 웨이퍼를 세정하는 것은 실리콘 웨이퍼 표면의 불순물을 제거할 뿐만 아니라 실리콘 웨이퍼 표면을 부동태화시켜 실리콘 웨이퍼 표면의 흡착 능력을 감소시킨다. 일반적으로 사용되는 웨이퍼 세정 기술에는 습식 세정과 건식 세정이 있습니다.PAM-XIAMEN 공급실리콘 웨이퍼, 제조 과정에서 청소되었습니다.
1. 실리콘 웨이퍼의 웻클리닝
습식 세정은 H2SO4, H2O2, DHF, NH3·H2O 및 기타 용제와 같은 부식성 및 산화성이 강한 화학 용제를 사용합니다. 실리콘 웨이퍼 표면의 불순물 입자는 용매와 반응하여 가용성 물질, 가스를 형성하거나 직접 떨어집니다. 불순물 제거 효과를 향상시키기 위해 메가 소닉, 가열, 진공 및 기타 기술 수단을 사용할 수 있으며 마지막으로 초순수를 사용하여 실리콘 웨이퍼 표면을 청소하여 청결 요구 사항을 충족하는 실리콘 웨이퍼를 얻습니다. RCA 세척, 초음파 세척, 이중 흐름 스프레이 세척 및 오존 미세 기포 방식의 기술을 포함하는 습식 세척.
다음은 구체적인 설명을 위해 RCA 청소를 진행합니다.
현재 일반적인 RCA 세척 기술에는 SPM, DHF, SC-1, SC-2가 포함됩니다. SPM은 4:1의 비율로 98%의 부피 분율과 30%의 H2O2를 갖는 H2SO4로 구성됩니다. 그것은 120 ° C와 150 ° C 사이의 강력한 산화 특성을 가지며 실리콘 웨이퍼 표면에 부착 된 유기물을 H2O 및 CO2로 산화시켜 유기 불순물을 효과적으로 제거 할 수 있습니다. 그러나 고농도의 황산은 유기물을 탄화시키는 경향이 있으며 SPM 용액은 탄화된 유기물을 제거할 수 없습니다.
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 순서의 RCA 세정 기술은 기본적으로 대부분의 실리콘 웨이퍼의 청정도 요구 사항을 충족하며 실리콘 웨이퍼의 표면을 부동태화합니다. TMPan et al. RCA 세정의 SC-1 공정에서 히드록실화 테트라메틸아민(TMAH) 및 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA)을 첨가하고, 80°C에서 3분 동안 실리콘 웨이퍼를 세정하였다. 하이드록실화 테트라메틸아민 양이온과 Si의 조합은 소수성을 나타내고, 하이드록실화 테트라메틸아민 양이온과 불순물 입자의 흡착이 친수성을 나타내므로, 하이드록실화 테트라메틸아민 양이온은 Si와 불순물 입자 사이를 점차적으로 침투하여 불순물을 제거한다 웨이퍼 표면이 녹는다. 물. 측정 결과 실리콘 웨이퍼 표면의 입자 불순물과 금속 이온이 기본적으로 제거되고 효과가 기존 RCA 세정보다 우수하며 실리콘 웨이퍼의 전기 화학적 성능도 향상되는 것으로 나타났습니다.
이 방법은 SC-2 세척 프로세스를 제거하고 RCA 세척 기술을 단순화합니다. 이 방법을 사용하여 실리콘 웨이퍼를 세척하면 세척 효율이 향상되고 비용이 절감되며 시간이 절약되고 우수한 표면 청정도를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 실리콘 웨이퍼의 전기 화학적 성능이 향상되어 포괄적인 판촉에 적합합니다.
2. 실리콘 웨이퍼 드라이클리닝
드라이 클리닝이란 증기상 드라이 클리닝 기술 및 빔 클리닝 기술과 같이 청소 과정에서 화학 용제를 사용하지 않는 것을 의미합니다. 기상 드라이 클리닝 기술은 기화된 무수 불산을 사용하여 실리콘 웨이퍼 표면의 자연 산화물 층과 상호 작용하여 실리콘 웨이퍼 표면의 산화물과 산화물 층의 금속 입자를 효과적으로 제거할 수 있으며, 실리콘 웨이퍼의 표면에 산화막의 생성을 억제하는 특정 능력. 증기 드라이 클리닝은 HF의 양을 크게 줄이고 청소 효율을 높입니다.
드라이 클리닝 기술에는 드라이 아이스 클리닝, UV 오존 클리닝, 기체상 클리닝 및 빔 클리닝 기술이 포함됩니다. 모든 드라이클리닝 기술 중 드라이아이스 입자 청소 기술을 사용하여 실리콘 웨이퍼를 세척하는 것은 매우 효과적이며 실리콘 웨이퍼의 표면을 손상시키지 않고 환경을 오염시키지 않습니다. 실리콘 웨이퍼의 이상적인 세정 기술입니다. 구체적으로:
온도가 31.1 °C를 초과하고 압력이 7.38 MPa에 도달하면 CO2는 초임계 상태가 되고 기체와 고체 상태 사이의 상호 전환이 실현될 수 있습니다. 실린더에서 노즐을 통해 CO2가 갑자기 분출되어 압력이 떨어지고 몸체가 급격히 팽창하여 CO2의 등엔탈피 변화가 일어나며 기체와 액체가 혼합된 CO2는 고체 드라이아이스 입자를 생성하여 실리콘 웨이퍼의 세정을 실현합니다. 드라이아이스 입자는 다양한 메커니즘으로 입자와 유기 불순물을 제거합니다. 입자상 불순물을 제거할 때 드라이아이스 입자는 입자상 불순물과 탄성적으로 충돌하여 운동량 전달을 일으키고 고속 기류로 입자상 불순물을 부수어 제거합니다. 유기 불순물을 제거할 때 드라이아이스 입자는 유기물과 비탄력적으로 충돌하며, 드라이아이스 입자는 액화되어 실리콘 웨이퍼의 표면에서 유기물을 감싸고 고형화되어 고속 기류에 의해 운반된다.
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