Sebagai asas untuk membuat sel fotovoltaik dan litar bersepadu, pembersihan wafer silikon adalah sangat penting. Kesan pembersihan secara langsung mempengaruhi prestasi akhir, kecekapan dan kestabilan sel fotovoltaik dan litar bersepadu. Membersihkan wafer silikon bukan sahaja menghilangkan kekotoran pada permukaan wafer silikon tetapi juga menjadikan permukaan wafer silikon dipasifkan, dengan itu mengurangkan kapasiti penjerapan permukaan wafer silikon. Teknik pembersihan wafer yang biasa digunakan termasuk cucian basah dan cucian kering.Bekalan PAM-XIAMENwafer silikon, yang telah dibersihkan semasa proses pembuatan.
1. Pembersihan Basah untuk Wafer Silikon
Pembersihan basah menggunakan pelarut kimia yang sangat menghakis dan mengoksida, seperti H2SO4, H2O2, DHF, NH3·H2O dan pelarut lain. Zarah kekotoran pada permukaan wafer silikon bertindak balas dengan pelarut untuk membentuk bahan larut, gas atau terus jatuh. Untuk meningkatkan kesan penyingkiran kekotoran, megasonik, pemanasan, vakum dan cara teknikal lain boleh digunakan, dan akhirnya air ultratulen digunakan untuk membersihkan permukaan wafer silikon untuk mendapatkan wafer silikon yang memenuhi keperluan kebersihan. Pembersihan basah termasuk teknologi pembersihan RCA, pembersihan ultrasonik, pembersihan semburan dwi-aliran, dan kaedah buih mikro ozon.
Berikutan kami mengambil pembersihan RCA untuk penjelasan khusus
Teknologi pembersihan RCA biasa semasa termasuk SPM, DHF, SC-1, SC-2. SPM terdiri daripada H2SO4 dengan pecahan isipadu 98% dan 30% H2O2 dalam nisbah 4:1. Ia mempunyai sifat pengoksidaan yang kuat antara 120 °C dan 150 °C, dan boleh mengoksidakan bahan organik yang melekat pada permukaan wafer silikon menjadi H2O dan CO2, supaya dapat membuang kekotoran organik dengan berkesan. Walau bagaimanapun, kepekatan asid sulfurik yang tinggi cenderung untuk mengkarbonatkan bahan organik, dan larutan SPM tidak dapat mengeluarkan bahan organik berkarbonat.
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.
Teknologi pembersihan RCA dalam susunan SPM, DHF, SC-1, SC-2 pada asasnya memenuhi keperluan kebersihan kebanyakan wafer silikon, dan memasifkan permukaan wafer silikon. TMPan et al. menambah tetrametilamin terhidroksilasi (TMAH) dan asid etilenadiaminetetraacetic (EDTA) dalam proses SC-1 pembersihan RCA, dan membersihkan wafer silikon pada 80 °C selama 3 minit. Oleh kerana gabungan kation tetramethylamine terhidroksilasi dan Si menunjukkan hidrofobisiti, dan penjerapan kation tetramethylamine terhidroksilasi dengan zarah kekotoran menunjukkan hidrofilik, kation tetramethylamine terhidroksilasi secara beransur-ansur menembusi antara Si dan zarah kekotoran, membawa kekotoran ke dalam permukaan wafer cair. air. Pengukuran menunjukkan bahawa kekotoran zarah dan ion logam pada permukaan wafer silikon pada dasarnya dikeluarkan dan kesannya lebih baik daripada pembersihan RCA tradisional, dan prestasi elektrokimia wafer silikon juga bertambah baik.
Kaedah ini menghapuskan proses pembersihan SC-2 dan memudahkan teknik pembersihan RCA. Menggunakan kaedah ini untuk membersihkan wafer silikon bukan sahaja meningkatkan kecekapan pembersihan, mengurangkan kos, menjimatkan masa, dan memperoleh kebersihan permukaan yang sangat baik, tetapi juga meningkatkan prestasi elektrokimia wafer silikon, yang sesuai untuk promosi komprehensif.
2. Cucian Kering untuk Wafer Silikon
Cucian kering bermaksud pelarut kimia tidak digunakan dalam proses pembersihan, seperti teknologi cucian kering fasa wap dan teknologi pembersihan rasuk. Teknologi cucian kering fasa wap menggunakan HF kontang terwap untuk berinteraksi dengan lapisan oksida semula jadi pada permukaan wafer silikon, yang boleh mengeluarkan oksida secara berkesan pada permukaan wafer silikon dan zarah logam dalam lapisan oksida, dan mempunyai keupayaan tertentu untuk menghalang penjanaan filem oksida pada permukaan wafer silikon. Cucian kering wap sangat mengurangkan jumlah HF dan mempercepatkan kecekapan pembersihan.
Teknik cucian kering termasuk pembersihan ais kering, pembersihan UV-ozon, pembersihan fasa gas dan teknologi pembersihan rasuk. Di antara semua teknologi cucian kering, penggunaan teknologi pembersihan zarah ais kering untuk membersihkan wafer silikon adalah sangat berkesan, dan ia tidak merosakkan permukaan wafer silikon dan tidak mencemarkan alam sekitar. Ia adalah teknologi pembersihan yang ideal untuk wafer silikon. Secara khusus:
Apabila suhu melebihi 31.1 °C dan tekanan mencapai 7.38 MPa, CO2 berada dalam keadaan superkritikal, dan penukaran bersama antara keadaan gas dan pepejal dapat direalisasikan. CO2 tiba-tiba dikeluarkan dari silinder melalui muncung, tekanan menurun, badan mengembang dengan cepat, dan perubahan isenthalpic CO2 berlaku, dan CO2 bercampur dengan gas dan cecair menghasilkan zarah ais kering pepejal, dengan itu menyedari pembersihan wafer silikon. Zarah ais kering mengeluarkan zarah dan kekotoran organik dengan mekanisme yang berbeza. Apabila mengeluarkan kekotoran zarah, zarah ais kering berlanggar secara elastik dengan kekotoran zarah, mengakibatkan pemindahan momentum, dan kekotoran zarah dihancurkan dan dibawa pergi dengan aliran udara berkelajuan tinggi. Apabila mengeluarkan kekotoran organik, zarah ais kering berlanggar dengan bahan organik secara tidak kenyal, dan zarah ais kering mencairkan dan membalut bahan organik dari permukaan wafer silikon, dan kemudian memejal dan dibawa oleh aliran udara berkelajuan tinggi.
Untuk maklumat lanjut, sila hubungi kami e-mel divictorchan@powerwaywafer.com dan powerwaymaterial@gmail.com.