硅片清洗工艺的详细分析
太阳能硅片的清洗工艺
1.药槽清洗液最佳配比确定
由以上实验数据分析, 在清洗剂浓度较低时,不能达到良好的清洗效果, 切割过程中吸附到Si片表面的砂浆等沾污依然停留在 S i 片表面。提高清洗剂用量, 砂浆残留的片数减少, 但是持续加大清洗剂用量, 又会造成新的污染, 即清洗剂残留，和砂浆残留一样, 会影响 Si 片的质量。因此选择其中效果最好的配比为2.0L。
2．药槽清洗温度的确定
药槽清洗温度设置与表面活性剂的性质密切相关，这是因为在低温时非离子表面活性剂与水完全混溶, 亲水基聚氧乙烯与水形成的氢键能量低, 随着温度升高分子热运动加剧氢键被破坏, 导致非离子表面活性剂在水中的溶解度下降, 当温度升高并且达到一定值时, 非离子表面活性剂从水溶液中析出变混浊, 此时的温度即为浊点，温度对非离子表面活性剂的去污能力的影响是明显的, 研究表明当温度接近于浊点时, 清洗效果最好。通过实验得出40-55℃均可, 但45℃为最佳。
3.碱性清洗液与Si的反应
选择生产线连续进行清洗一个药槽,从新配清洗液开始每隔 1 min测其 pH 值, 所得数据如图。
配置好准备清洗用的碱性清洗液pH值在 1 2
~
1 3 , 碱性很强, Si片浸人清洗液后,表面会产生大量直径在0.5mm 左右的气泡, 认为是Si和清洗液中大量存在的-OH 发生如下反应:
Si+4OH-→(SiO
4)
4
+2H
2
反应持续进行, 过程测量药槽中清洗液pH值, 相比开始降低 0.1-0.3,但是继续测量, pH值将保持在一定水平11. 5-1 2 左右不再继续下降,这是因为上步反
应生成的 (SiO
4)
4
是不稳定的, 它在水溶液中继续和水发生如下反应
(SiO
4)
4
+ 4H
2
0→Si(OH)
4
+ 4OH-
在式(1)中消耗的OH-得到补充,在反应达到平衡后, OH-基本保持不变,如此清洗液的pH值可以保持在一定范围而不持续下降, 能够获得稳定的清洗效果.
4.表面沾污的来源
Si 片内部的原子排列整齐有序,每个 Si原子的4个价电子与周围原子的价
电子结合构成共价键结构。但是经过切割工序后, Si 片表面垂直切片方向的共价键遭到破坏而成为悬空键，这种不饱和键处于不稳定状态, 具有可以俘获电子或其他原子的能力, 以减低表面能, 达到稳定状态。当周围环境中的原子或分子趋近晶片表面时, 受到表面原子的吸引力, 容易被拉到表面, 在Si晶片表面富集,形成吸附, 从而造成污染。理想表面实际是不存在的, 实际的 Si片表面一般包括三个薄层 : 加工应变层、氧化层和吸附层, 在这三层下面才是真正意义上的晶体Si。对于太阳能用 Si片来说, 加工应变层是指在线切工艺时所产生的应变区, 氧化层指新切出的表面与大气接触造成的氧化薄膜, 厚度在几纳米到几十纳米之间, 和留置在空气中的时间有关, 这也是切割后的Si 片如果不能马上进入下一工序, 要尽快浸泡到纯水中的原因。Si片表面的最外层即为吸附层, 是氧化层与环境气氛的界面, 吸附一些污染杂质。这些沾污可以分为分子、离子、原子或者分为有机杂质、金属和粒子。如图所示。
5.碱性清洗的机理
碱性清洗液的主要成分是苛性碱、磷酸盐、硅酸盐、碳酸盐、鳌合剂和表面活性剂，苛性碱具有强碱性, 能够中和Si片表面的酸性沾污物, 另外强碱的皂化作用可以将油脂分解成可溶的物质随清洗液冲走。磷酸盐和硅酸盐都能提供一定的清洁效果。碳酸盐具有弱碱性,pH值在9-9.5,碳酸盐的主要作用是作为缓冲剂, 使清洗液的pH值保持在一定范围内。鳌合剂一方面通过化学反应减少溶液中的自由金属离子, 另一方面通过竞争吸附提前吸附在 Si片表面从而减少金属在Si片表面的附着。碱性清洗液的清洗效果与pH值也有着密切关系, 随着清洗液的重复使用,pH 必然下降, 但是碳酸盐的缓冲作用使这一过程的速度明显降低, 另外-OH与Si的两步反应使得溶液中-OH浓度在反应达到平衡后基本保持不变,延长了清洗液的使用时间, 生产中药槽的更换频次一般控制在每洗2000-4000片换一次清洗液。药槽中添加的表面活性剂的分子是由亲水基团和亲油基团构成的,即可溶解在极性溶液中,又可以溶解在非极性溶液中。表面活性剂的性质主要由亲水基团决定,一类是溶解于水后能解离的离子型表面活性剂 ,另一类是在水中不能解离的非离子型表面活性剂。在半导体清洗中为避免离子沾污通常使用非离子型表面活性剂。在切片过程中, 切屑、油污、金属原子等易粘附在Si 片表面,清洗液中的表面活性剂一方面能吸附各种粒子、有机分子, 并在 Si 表面形成一层吸附膜, 阻止粒子和有机分子污粘附在Si 表面上, 另一方面可渗入到粒子和油污粘附的界面上, 把粒子和油污从界面分离随清洗液带走, 起到清洗作用使Si片表面洁净。一般来说在碱性清洗液中加人表面活性剂主要有以下2 个作用：
1）降低表面张力
表面活性剂在溶液中的排列情况与浓度有关,只有当浓度达一定值时, 才能在溶
液表面聚集足够的数量形成单分子膜, 从而降低表面张力, 增强清洗液的润湿和渗透作用。
2）提高超声效率
其机理是借助于表面活性剂的润湿、渗透、乳化、增溶、分散等作用, 使沾污在Si片表面的附着力削弱, 再施以加热、超声波等物理方法, 使沾污脱离 Si片表面, 而进人清洗液中被乳化、分散开。
在清洗液中超声清洗Si片表面其原理可用“空化”现象来解释: 超声波振动在液体中传播的音波压强达到一个大气压时, 其功率密度为O.35 W/cm, 这时超声波的音波压强峰值就可达到真空或负压, 但实际上无负压存在, 因此在液体中产生一个很大的压力, 将液体分子拉裂成空洞一空化核。此空洞非常接近真空, 它在超声波压强反向达到最大时破裂, 由于破裂而产生的强烈冲击将Si片表面的污物撞击下来，而这种由无数细小的空化气泡破裂而产生的冲击波现象称为“空化”现象。在超声清洗中, 表面活性剂也发挥着重要作用, 通过表面活性剂的乳化、分散作用, 可以显著削弱沾污对Si片表面的吸附, 从而获得好的清洗效果。
检验方法：1）游离碱性
用移液管将10毫升槽液移入椎形瓶中，加入3~4酚醛指示剂，然后用0.1N的盐酸滴定，颜色由红色至无色即为终点，此时所消耗的0.1N的盐酸毫升数即为槽液的游离碱度
游离碱度一般是指体系中游离(即独立完整以碱的状态或结构存在)的碱的含量,
一般情况下:
1,是先做衍生,就是使其与一定的化合物反应,然后通过检测不反应的化合物进行
计算.
2,检测总碱度,然后进行折算.
酸碱滴定, 一般是根据化合物的结构以及性质,先全部做成碱,滴定计算总碱量, 然后衍生,再滴定,然后相减就得到游离碱的含量了.
硅片清洗工艺的详细分析
太阳能硅片的清洗工艺 1.药槽清洗液最佳配比确定 由以上实验数据分析,在清洗剂浓度较低时,不能达到良好的清洗效果切割过程中吸附到Si 片表面的砂浆等沾污依然停留在Si 片表面。提高清洗剂用量,砂浆残留的片数减少,但是持续加大清洗剂用量,又会造成新的污染,即清洗剂残留，和砂浆残留一样,会影响Si 片的质量。因此选择其中效果最好的配比为 2.0L 。 2．药槽清洗温度的确定药槽清洗温度设置与表面活性剂的性质密切相关，这是因为在低温时非离子表面活性剂与水完全混溶,亲水基聚氧乙烯与水形成的氢键能量低,随着温度升高分子热运动加剧氢键被破坏,导致非离子表面活性剂在水中的溶解度下降,当温度升高并且达到一定值时,非离子表面活性剂从水溶液中析出变混浊,此时的温度即为浊点，温度对非离子表面活性剂的去污能力的影响是明显的,研究表明当温度接近于浊点时清洗效果最好。通过实验得出40-55 C均可，但45 C为最佳。 3.碱性清洗液与Si 的反应选择生产线连续进行清洗一个药槽,从新 配清洗液开始每隔1min 测 其pH值,所得数据如图
//min 图I反应过程中碱性晴洗磯pH变化曲线 配置好准备清洗用的碱性清洗液pH值在12?13,碱性很强,Si片浸人清洗液后，表面会产生大量直径在0.5mm左右的气泡，认为是Si和清洗液中大量存在的-OH发生如下反应： Si+4OH - —(SiO4)4+2H 2 反应持续进行，过程测量药槽中清洗液pH值,相比开始降低0.1-0.3, 但是继续测量,pH值将保持在一定水平11.5-12左右不再继续下降，这是因为上步反应生成的(SiO4)4是不稳定的，它在水溶液中继续和水发生如下反应 (SiO4)4+4H 2O—Si(OH)4+4OH - 在式(1)中消耗的OH-得到补充，在反应达到平衡后，OH-基本保持不变, 如此清洗液的pH值可以保持在一定范围而不持续下降，能够获得稳定的清洗效果.
硅片生产工艺流程与注意要点说明
硅片生产工艺流程及注意要点 简介 硅片的准备过程从硅单晶棒开始，到清洁的抛光片结束，以能够在绝好的环境中使用。期间，从一单晶硅棒到加工成数片能满足特殊要求的硅片要经过很多流程和清洗步骤。除了有许多工艺步骤之外，整个过程几乎都要在无尘的环境中进行。硅片的加工从一相对较脏的环境开始，最终在10级净空房内完成。 工艺过程综述 硅片加工过程包括许多步骤。所有的步骤概括为三个主要种类：能修正物理性能如尺寸、形状、平整度、或一些体材料的性能；能减少不期望的表面损伤的数量；或能消除表面沾污和颗粒。硅片加工的主要的步骤如表1.1的典型流程所示。工艺步骤的顺序是很重要的，因为这些步骤的决定能使硅片受到尽可能少的损伤并且可以减少硅片的沾污。在以下的章节中，每一步骤都会得到详细介绍。 表1.1 硅片加工过程步骤 1.切片 2.激光标识 3.倒角 4.磨片 5.腐蚀 6.背损伤 7.边缘镜面抛光 8.预热清洗 9.抵抗稳定——退火 10.背封 11.粘片 12.抛光 13.检查前清洗 14.外观检查
15.金属清洗 16.擦片 17.激光检查 18.包装/货运 切片（class 500k） 硅片加工的介绍中，从单晶硅棒开始的第一个步骤就是切片。这一步骤的关键是如何在将单晶硅棒加工成硅片时尽可能地降低损耗，也就是要求将单晶棒尽可能多地加工成有用的硅片。为了尽量得到最好的硅片，硅片要求有最小量的翘曲和最少量的刀缝损耗。切片过程定义了平整度可以基本上适合器件的制备。 切片过程中有两种主要方式——内圆切割和线切割。这两种形式的切割方式被应用的原因是它们能将材料损失减少到最小，对硅片的损伤也最小，并且允许硅片的翘曲也是最小。 切片是一个相对较脏的过程，可以描述为一个研磨的过程，这一过程会产生大量的颗粒和大量的很浅表面损伤。 硅片切割完成后，所粘的碳板和用来粘碳板的粘结剂必须从硅片上清除。在这清除和清洗过程中，很重要的一点就是保持硅片的顺序，因为这时它们还没有被标识区分。 激光标识(Class 500k) 在晶棒被切割成一片片硅片之后，硅片会被用激光刻上标识。一台高功率的激光打印机用来在硅片表面刻上标识。硅片按从晶棒切割下的相同顺序进行编码，因而能知道硅片的正确位置。这一编码应是统一的，用来识别硅片并知道它的来源。编码能表明该硅片从哪一单晶棒的什么位置切割下来的。保持这样的追溯是很重要的，因为单晶的整体特性会随着晶棒的一头到另一头而变化。编号需刻的足够深，从而到最终硅片抛光完毕后仍能保持。在硅片上刻下编码后，即使硅片有遗漏，也能追溯到原来位置，而且如果趋向明了，那么就可以采
硅片清洗机开题报告
附件1： XXX大学
2、采用机械手，可以灵活调节清洗工艺。 3、采用超声波清洗，鼓泡冲洗等工艺。 4、采用多频段超声波清洗。 5、全封闭系统，干净美观。 6、设备内部简单，方便维修。 7、上下料有专用机构，方便员工操作[7]。 图1 超声波清洗机工作示意图 这种硅片清洗机的原理为是利用超声波渗透力强的机械振动冲击硅片表面及产生的空化作用并结合清洗剂的化学去污作用达到对硅片表面附着的碳化硅、硅粉、金属粉末、油污、悬浮液、等杂质的去除，从而获得表面清洁的硅片[3]。 硅片清洗机在国内外虽然应用广泛，但也存在不少问题，例如：当超声波振动较大时，由于振动摩擦，可能会使硅片表面产生划痕，还有化学试剂的使用，会产生大量的废水，从而污染环境[5]。所以，社会迫切需要一种新的太阳能硅片清洗机，来解决上面的问题。 经过我的调查，目前行业人员比较青眛的是一种利用激光瞬时热膨胀机理原理的清洗机来清洗硅片，其主要优点有：1对于死角等难清洗部位能做到有效的清洗。2不会损害材料的内部结构及化学物理性能。3不用化学试剂，环境污染少。4设备运行效率高，运行成本低，维护方便，还便于联网来实现机械的自动化控制。 总体上来说，国内外的生产厂家所生产的太阳能硅片清洗机逐步向着综合化、集成化、自动化、智能化等方向发展[6]，并且要求清洗设备要尽量做到绿色环保，无污染。 三、主要参考文献. [1].侯倩萍.分析太阳能多晶硅片表面污染物去除技术[J].山东工业技术,2018(21):57 [2].陈志磊.硅片清洗及最新发展[J].科技与企业.2013（12） [3].孟超，胡子卿，常志，时璇，申璐青全自动太阳能硅片清洗机的研制[J].电子工业专用设 备，2013,42（05）
半导体IC清洗技术
半导体IC清洗技术 李仁 （中国电子科技集团公司第四十五研究所，北京 101601） 摘要：介绍了半导体IC制程中存在的各种污染物类型及其对IC制程的影响和各种污染物的去除方法, 并对湿法和干法清洗的特点及去除效果进行了分析比较。 关键词：湿法清洗；RCA清洗；稀释化学法；IMEC清洗法；单晶片清洗；干法清洗 中图分类号：TN305.97 文献标识码：B 文章编号：1003-353X(2003)09-0044-04 1前言 半导体IC制程主要以20世纪50年代以后发明的四项基础工艺（离子注入、扩散、外延生长及光刻）为基础逐渐发展起来，由于集成电路内各元件及连线相当微细，因此制造过程中，如果遭到尘粒、金属的污染，很容易造成晶片内电路功能的损坏，形成短路或断路等，导致集成电路的失效以及影响几何特征的形成。因此在制作过程中除了要排除外界的污染源外，集成电路制造步骤如高温扩散、离子植入前等均需要进行湿法清洗或干法清洗工作。干、湿法清洗工作是在不破坏晶圆表面特性及电特性的前提下，有效地使用化学溶液或气体清除残留在晶圆上之微尘、金属离子及有机物之杂质。 2污染物杂质的分类 IC制程中需要一些有机物和无机物参与完成，另外，制作过程总是在人的参与下在净化室中进行，这样就不可避免的产生各种环境对硅片污染的情况发生。根据污染物发生的情况，大致可将污染物分为颗粒、有机物、金属污染物及氧化物。 2.1 颗粒 颗粒主要是一些聚合物、光致抗蚀剂和蚀刻杂质等。通常颗粒粘附在硅表面，影响下一工序几何特征的形成及电特性。根据颗粒与表面的粘附情况分析，其粘附力虽然表现出多样化，但主要是范德瓦尔斯吸引力，所以对颗粒的去除方法主要以物理或化学的方法对颗粒进行底切，逐渐减小颗粒与硅表面的接触面积，最终将其去除。
硅片的清洗与制绒
硅片的清洗与制绒 The manuscript was revised on the evening of 2021
硅片的清洗与制绒 导语：硅片在经过一系列的加工程序之后需要进行清洗，清洗的目的是要消除吸附在硅片表面的各类污染物，并制做能够减少表面太阳光反射的绒面结构（制绒），且清洗的洁净程度直接影响着电池片的成品率和可靠率。制绒是制造晶硅电池的第一道工艺，又称“表面织构化”。有效的绒面结构使得入射光在硅片表面多次反射和折射，增加了光的吸收，降低了反射率，有助于提高电池的性能。 一．清洗 1.清洗的目的 经切片、研磨、倒角、抛光等多道工序加工成的硅片，其表面已吸附了各种杂质，如颗粒、金属粒子、硅粉粉尘及有机杂质，在进 行扩散前需要进行清洗，消除各类污染物，且清洗的洁净程度直接影响着电池片的成品率和可靠率。清洗主要是利用NaOH、HF、HCL等化学液对硅片进行腐蚀处理，完成如下的工艺： ①去除硅片表面的机械损伤层。 ②对硅片的表面进行凹凸面(金字塔绒面）处理，增加光在太阳电池片表面的折射次数，利于太阳电池片对光的吸收，以达到电池片 对太阳能价值的最大利用率。 ③清除表面硅酸钠、氧化物、油污以及金属离子杂质。
图1 金属杂质对电池性能的影响 2．清洗的原理 ①HF去除硅片表面氧化层。 ②HCl去除硅片表面金属杂质：盐酸具有酸和络合剂的双重作用，氯离子能与溶解片子表面可能沾污的杂质，铝、镁等活泼金属及其
它氧化物。但不能溶解铜、银、金等不活泼的金属以及二氧化硅等难溶物质。 3．安全提示 NaOH 、HCl 、HF 都是强腐蚀性的化学药品，其固体颗粒、溶液、蒸汽会伤害到人的皮肤、眼睛、呼吸道，所以操作人员要按照规定穿戴防护服、防护面具、防护眼镜、长袖胶皮手套。一旦有化学试剂伤害了员工的身体，马上用纯水冲洗30分钟，送医院就医。 二．制绒 1.制绒的目的和原理 目的：减少光的反射率，提高短路电流（Isc ），最终提高电池的光电转换效 率。 原理：①单晶硅：制绒是晶硅电池的第一道工艺，又称“表面织构化”。对于单 晶硅来说，制绒是利用碱对单晶硅表面的各向异性腐蚀，在硅表面形成无数 的四面方锥体。目前工业化生产中通常是根据单晶硅片的各项异性特点采用 碱与醇的混合溶液对<100>晶面进行腐蚀，从而在单晶硅片表面形成类似“金 字塔”状的绒面，如图2 所示。 ②多晶硅：利用硝酸的强氧化性和氢氟酸的络合性，对硅进行氧化和络合剥离，导致硅表面发生各向同性非均匀性腐蚀，从而形成类似“凹陷坑”状的绒面，如图3所示。
硅片清洗原理与方法介绍
硅片清洗原理与方法介绍 1引言 硅片经过切片、倒角、研磨、表面处理、抛光、外延等不同工序加工后，表面已经受到严重的沾污，清洗的目的就是为了去除硅片表面颗粒、金属离子以及有机物等污染。 2硅片清洗的常用方法与技术 在半导体器件生产中，大约有20％的工序和硅片清洗有关，而不同工序的清洗要求和目的也是各不相同的，这就必须采用各种不同的清洗方法和技术手段，以达到清洗的目的。 由于晶盟现有的清洗设备均为Wet-bench类型，因此本文重点对湿法化学清洗的基本原理、常用方法及其它与之密切相关的技术手段等进行论述 3．1湿法化学清洗 化学清洗是指利用各种化学试剂和有机溶剂与吸附在被清洗物体表面上的杂质及油污发生化学反应或溶解作用，或伴以超声、加热、抽真空等物理措施，使杂质从被清除物体的表面脱附（解吸），然后用大量高纯热、冷去离子水冲洗，从而获得洁净表面的过程。化学清洗又可分为湿法化学清洗和干法化学清洗，其中湿法化学清洗技术在硅片表面清洗中仍处于主导地位，因此有必要首先对湿法化学清洗及与之相关的技术进行全面的介绍。 3．1．1常用化学试剂、洗液的性质 常用化学试剂及洗液的去污能力，对于湿法化学清洗的清洗效率有决定性的影响，根据硅片清洗目的和要求选择适当的试剂和洗液是湿法化学清洗的首要步骤。
表一、用以清除particle、metal、organic、nature-oxide的适当化学液 3．1．2溶液浸泡法 溶液浸泡法就是通过将要清除的硅片放入溶液中浸泡来达到清除表面污染目的的一种方法，它是湿法化学清洗中最简单也是最常用的一种方法。它主要是通过溶液与硅片表面的污染杂质在浸泡过程中发生化学反应及溶解作用来达到清除硅片表面污染杂质的目的。 选用不同的溶液来浸泡硅片可以达到清除不同类型表面污染杂质的目的。如采用有机溶剂浸泡来达到去除有机污染的目的，采用1号液（即SC1，包含H2O2、NH3OH化学试剂以及H2O）浸泡来达到清除有机、无机和金属离子的目的，采用2号液（即SC2，包含HCL、H2O2化学试剂以及H2O）浸泡来达到清除AL、Fe、Na等金属离子的目的。 单纯的溶液浸泡法其效率往往不尽人意，所以在采用SC1浸泡的同时往往还辅以加热、超声或兆声波、摇摆等物理措施。
硅片清洗及原理
硅片清洗及原理 硅片的清洗很重要，它影响电池的转换效率，如器件的性能中反向电流迅速加大及器件失效等。因此硅片的清洗很重要，下面主要介绍清洗的作用和清洗的原理。 清洗的作用 1.在太阳能材料制备过程中，在硅表面涂有一层具有良好性能的减反射薄膜，有害的杂质离子进入二氧化硅层，会降低绝缘性能，清洗后绝缘性能会更好。 2.在等离子边缘腐蚀中，如果有油污、水气、灰尘和其它杂质存在，会影响器件的质量，清洗后质量大大提高。 3.硅片中杂质离子会影响P-N 结的性能，引起P-N 结的击穿电压降低和表面漏电，影响P-N 结的性能。 4.在硅片外延工艺中，杂质的存在会影响硅片的电阻率不稳定。 清洗的原理 要了解清洗的原理，首先必须了解杂质的类型，杂质分为三类：一类是分子型杂质，包括加工中的一些有机物；二类是离子型杂质，包括腐蚀过程中的钠离子、氯离子、氟离子等；三是原子型杂质，如金、铁、铜和铬等一些重金属杂质。目前最常用的清洗方法有：化学清洗法、超声清洗法和真空高温处理法。 1.目前的化学清洗步骤有两种： （1）有机溶剂（甲苯、丙酮、酒精等）→去离子水→无机酸（盐酸、硫酸、硝酸、王水）→氢氟酸→去离子水 （2）碱性过氧化氢溶液→去离子水→酸性过氧化氢溶液→去离子水 下面讨论各种步骤中试剂的作用。 a.有机溶剂在清洗中的作用 用于硅片清洗常用的有机溶剂有甲苯、丙酮、酒精等。在清洗过程中，甲苯、丙酮、酒精等有机溶剂的作用是除去硅片表面的油脂、松香、蜡等有机物杂质。所利用的原理是“相似相溶”。 b.无机酸在清洗中的作用 硅片中的杂质如镁、铝、铜、银、金、氧化铝、氧化镁、二氧化硅等杂质，只能用无机酸除去。有关的反应如下：
硅片清洗的方法
硅片清洗的方法 一、硅片清洗的重要性 硅片清洗是半导体器件制造中最重要最频繁的步骤，而且其效率将直接影响到器件的成品率、性能和可靠性。 现在人们已研制出了很多种可用于硅片清洗的工艺方法和技术，常见的有：湿法化学清洗、超声清洗法、兆声清洗法、鼓泡清洗法、擦洗法、高压喷射法、离心喷射法、流体力学法、流体动力学法、干法清洗、微集射束流法、激光束清洗、冷凝喷雾技术、气相清洗、非浸润液体喷射法、硅片在线真空清洗技术、RCA标准清洗、等离子体清洗、原位水冲洗法等。这些方法和技术现已广泛应用于硅片加工和器件制造中的硅片清洗。 表面沾污指硅表面上沉积有粒子、金属、有机物、湿气分子和自然氧化物等的一种或几种。超纯表面定义为没有沾污的表面, 或者是超出检测量极限的表面。 二、硅片的表面状态与洁净度问题： 硅片的真实表面由于暴露在环境气氛中发生氧化及吸附，其表面往往有一层很薄的自然氧化层，厚度为几个埃、几十个埃甚至上百埃。真实的硅片表面是内表面和外表面的总合，内表面是硅与自然氧化层的界面，。外表面是自然氧化层与环境气氛的界面，它也存在一些表面能级，并吸附一些污染杂质原子，而且不同程度地受到内表面能级的影响，可以与内表面交换电荷，外表面的吸附现象是复杂的。 完好的硅片清洗总是去除沾污在硅片表面的微粒和有害膜层，代之以氧化物的、氯化物的或其它挥发元素(或分子)的连续无害膜层，即具有原子均质的膜层。硅片表面达到原子均质的程度越高．洁净度越高。 三、硅片表面沾污杂质的来源和分类： 在硅片加工及器件制造过程中，所有与硅片接麓的外部媒介都是硅片沾污杂质的可能来源。这主要包括以下几方面：硅片加工成型过程中的污染，环境污染，水造成的污染，试剂带来的污染，工业气体造成的污染，工艺本身造成的污染，人体造成的污染等。
硅片清洗技术详解
硅片清洗主要内容讲解 1、清洗的基本概念和目的。 硅片加工的目的是为器件生产制作一个清洁完美符合要求的使用表面，所谓清洗，就是清洗硅片的表面，去除附着在硅片上的污染物。 2、硅片清洗室的管理与维护； （1）人员流动的管理和清洁室的作业人数。 （2）清洗室内物品器具的管理。 （3）清洗室内其它影响清洗质量因素的管理维护。如；空气过滤系统、防静电处理、温度与湿度系统等！ 3、硅片表面沾污的类型； （！）有机杂质沾污；如；胶黏剂、石蜡、油脂等。 （2）颗粒类型杂质沾污；一般来自加工中磨料和环境中的尘粒。 （3）金属杂质沾污；由生产加工的设备引起的金属杂质沾污。 4、硅片清洗处理方法分类； 硅片清洗处理方法分为湿法清洗和干法清洗两大类。而湿法清洗又分为化学清洗和物理清洗两种方法。 化学清洗——利用各种化学试剂对各种杂质的腐蚀、溶解、氧化及络合等作用去除硅片表面的沾污。 物理清洗——硅片的物理清洗法主要指的是利用超声波和兆声波清洗方法。 5、化学清洗的各种试剂的性质应用和分级； （1）有机溶剂清洗；有机溶剂能去除硅片表面的有机杂质沾污。主要溶液有；甲苯、丙酮、乙醇等。根据其性质须在使用甲苯、丙酮后在使用乙醇进行处理，最后在用水冲洗。（2）无机酸及氧化还原清洗；无机酸试剂主要为；盐酸（HCI）、硝酸（HNO3）、硫酸（H2SO4）、氢氟酸（HF）以及过氧化氢（H2O2）—双氧水。其中过氧化氢主要用于氧化还原清洗。 其它试剂按其本省性质进行应用清洗。硅片金属清洗主要是利用了它们的强酸性、强腐蚀性、强氧化性的特性从而达到去除表面金属沾污的目的。 （3）化学清洗的分级主要分为优级纯、分析纯和化学纯三个级别。视清洗的种类和场合进行合理选择。通常硅片切割片和研磨片的清洗可以使用分析纯试剂，抛光片须用优级纯试剂。具体试剂分类有国家规定标准。 6、超声波清洗原理、结构和应用要素； 原理—提供高频率的震荡波在溶剂中产生气泡和空化效应，利用液体中气泡破裂所产生的冲击来波达到清洗目地。 结构—系统主要有超声电源、清洗槽和换能器三个基本单元组成。电源用来产生高频率震荡信号，换能器将其转换成高频率机械震荡波，也就是超声波。清洗槽是放清洗液 和工作的容器。 要素—1、超声频率；频率越低产生的空化效应越强但方向性差。频率高后方向性强但空化效应弱，所产生的气泡冲击力就弱。造成清洗就弱。超声波清洗只能去除≥0.4um 的颗粒。兆声波能去除≥0.2um的颗粒。 2、超声波功率密度；密度越高空化效应越强，速度越快，清洗效果越好。但对于精 密、表面光洁度甚高的工件长时间清洗会对物体表面产生“空化”腐蚀。 3、超声波清洗介质；是指采用超声波清洗时的溶液，也就是清洗液。一般用于超声 清洗的有化学溶剂清洗液和水基清洗液两种。现在清洗工艺为了更好的效果一般采 用两者按比例相结合的方式清洗。 4、超声波清洗温度；因各种清洗剂中的化学成分不同，其分子最佳清洗的温度也不
硅片超声波 清洗技术
硅片超声波清洗技术 在半导体材料的制备过程中，每一道工序都涉及到清洗，而且清洗的好坏直接影响下一道工序，甚至影响器件的成品率和可靠性。由于ULSI集成度的迅速提高和器件尺寸的减小，对于晶片表面沾污的要求更加严格，ULSI工艺要求在提供的衬底片上吸附物不多于500个/m2×0.12um，金属污染小于1010atom/cm2。晶片生产中每一道工序存在的潜在污染，都可导致缺陷的产生和器件的失效。因此，硅片的清洗引起了专业人士的重视。以前很多厂家都用手洗的方法，这种方法人为的因素较多，一方面容易产生碎片，经济效益下降，另一方面手洗的硅片表面洁净度差，污染严重，使下道工序化抛腐蚀过程中的合格率较低。所以，硅片的清洗技术引起了人们的重视，找到一种简单有效的清洗方法是当务之急。本文介绍了一种超声波清洗技术，其清洗硅片的效果显著，是一种值得推广的硅片清洗技术。 硅片表面污染的原因 晶片表面层原子因垂直切片方向的化学键被破坏而成为悬空键，形成表面附近的自由力场，尤其磨片是在铸铁磨盘上进行，所以铁离子的污染就更加严重。同时，由于磨料中的金刚砂粒径较大，造成磨片后的硅片破损层较大，悬挂键数目增多，极易吸附各种杂质，如颗粒、有机杂质、无机杂质、金属离子、硅粉粉尘等，造成磨片后的硅片易发生变花、发蓝、发黑等现象，使磨片不合格。硅片清洗的目的就是要除去各类污染物，清洗的洁净程度直接决定着ULSI向更高集成度、可靠性、成品率发展，这涉及到高净化的环境、水、化学试剂和相应的设备及配套工艺，难度越来越大，可见半导体行业中清洗工艺的重要性。 图：硅片表面黑点的扫面电子显微镜照片 实验及结果分析 1.实验设备和试剂 实验设备：SQX-3916硅片清洗机 实验使用的试剂：有机碱、Q325-B清洗剂、活性剂、去离子水、助磨剂 2.实验过程 （1）超声波清洗的基本原理 利用28KHz以上的电能，经超声波换能器转换成高频机械振荡而传入到清洗液中。超声波在清洗液中疏密相间地向前辐射，使液体流动，并不停地产生数以万计的微小气泡。这些气泡是在超声波纵向传播的负压区形成及生长，而在正压区迅速闭合。这种微小气泡的形成、生成迅速闭合称为空化现象，在空化现象中气泡闭合时形成超过1000个大气压的瞬时高压，连续不断产生的瞬时高压，像一连串小爆炸不停地轰击物体表面，使物体及缝
清洗工艺流程word版本
硅片超声波清洗机结构特点： 采用三套独立的电脑控制机械臂自动化作业???????? 采用第三代最新技术，全面完善的防酸防腐措施，保护到机器每一个角落 最新全自动补液技术 独特的硅片干燥前处理技术，保证硅片干燥不留任何水痕 成熟的硅片干燥工艺，多种先进技术集于一身 彩色大屏幕人机界面操作，方便参数设置及多工艺方式转换 清洗工艺： 上料→碱腐蚀→纯水漂洗→酸碱腐蚀→纯水漂洗→喷淋漂洗→酸中和→纯水漂洗→碱中和→纯水漂洗→烘干→下料? 适用范围： 各种规格的单晶硅、多晶硅太阳能电池硅片的制绒清洗 XT-1300SG太阳能硅片制绒超声波清洗机 ■ 采用三套独立的电脑控制机械臂自动化作业 ■ 采用第三代最新技术，全面完善的防酸防腐措施，保护到机器每一个角落 ■ 最新全自动补液技术 ■ 独特的硅片干燥前处理技术，保证硅片干燥不留任何水痕 ■ 成熟的硅片干燥工艺，多种先进技术集于一身 ■ 彩色大屏幕人机界面操作，方便参数设置及多工艺方式转换 清洗工艺：上料→碱腐蚀→纯水漂洗→酸碱腐蚀→纯水漂洗→喷淋漂洗→酸中和→纯水漂洗→碱中和→纯水漂洗→烘干→下料 清洗工件：各种规格的单晶硅、多晶硅太阳能电池硅片的制绒清洗 清洗溶剂：水基清洗剂 产品特点：单机械手或多机械手组合，实现工位工艺要求。PLC全程序控制与触摸屏操作界面，操作便利。自动上下料台，准确上卸工件。净化烘干槽，独特的烘干前处理技术，工作干燥无水渍。全封闭外壳与抽风系统，确保良好工作环境。具备抛动清洗功能，保证清洗均匀。全封闭外壳与抽风系统，确保良好工作环境。1 ）适合单晶硅片研磨、切割后的批量清洗，多晶硅片线剧切片后的大批量清洗。
半导体化学清洗总结
化学清洗总结 1.3各洗液的清洗说明；1.3.1SC-1洗液；1.3.1.1去除颗粒；硅片表面由于H2O2氧化作用生成氧化膜(约6mm；①自然氧化膜约0.6nm厚，其与NH4OH、H2；②SiO2的腐蚀速度随NH4OH的浓度升高而加快；③Si的腐蚀速度，随NH4OH的浓度升高而快当，；④NH4OH促进腐蚀，H2O2阻碍腐蚀；⑤若H2O2的浓度一定，NH4OH浓度越低，颗粒 1.3 各洗液的清洗说明 1.3.1 SC-1洗液 1.3.1.1 去除颗粒 硅片表面由于H2O2氧化作用生成氧化膜(约6mm呈亲水性)，该氧化膜又被NH4OH腐蚀，腐蚀后立即又发生氧化，氧化和腐蚀反复进行，因此附着在硅片表面的颗粒也随腐蚀层而落入清洗液内。 ①自然氧化膜约0.6nm厚，其与NH4OH、H2O2浓度及清洗液温度无关。 ②SiO2的腐蚀速度随NH4OH的浓度升高而加快，其与H2O2的浓度无关。 ③Si的腐蚀速度，随NH4OH的浓度升高而快当，到达某一浓度后为一定值，H202浓度越高这一值越小。 ④NH4OH促进腐蚀，H2O2阻碍腐蚀。 ⑤若H2O2的浓度一定，NH4OH浓度越低，颗粒去除率也越低，如果同时降低H2O2浓度可抑制颗粒的去除率的下降。 ⑥随着清洗液温度升高，颗粒去除率也提高在一定温度下可达最大值。 ⑦颗粒去除率与硅片表面腐蚀量有关为确保颗粒的去除要有一定量以上的腐蚀。 ⑧超声波清洗时由于空化现象只能去除≥0.4μm颗粒。兆声清洗时由于0.8Mhz的加速度作用能去除≥0.2μm颗粒，即使液温下降到40℃也能得到与80℃超声清洗去除颗粒的效果，而且又可避免超声清洗对晶片产生损伤。 ⑨在清洗液中硅表面为负电位有些颗粒也为负电位，由于两者的电的排斥力作用可防止粒子向晶片表面吸附，但也有部分粒子表面是正电位，由于两者电的吸引力作用，粒子易向晶片表面吸附。
硅片表面的氨基化处理
硅片表面的几种处理方法和步骤硅片表面的几种处理方法和步骤的几种一、硅片的预处理：（1）硅片切割：根据所需大小，用玻璃刀进行硅片的切割。操作时需要在洁净的环境中，并带一次性手套，以避免污染硅片。先在桌面平铺一张干净的称量纸，用镊子小心夹持硅片的边缘，将其正面朝上（光亮面）放于称量纸上；再取一张干净的称量纸覆盖于硅片表面，留出硅片上需要切割的部分；将切割专用的直尺放于覆盖硅片的纸上，用手轻轻压住直尺；直尺应不超过待切割侧的纸面，以防止直尺污染硅片；切割时玻璃刀沿直尺稍用力平行滑动，使用的力量以能在硅片表面形成一清晰的划痕，但不至于将硅片划开为度；如对大块硅片进行横纵向多次切割，即可在硅片表面形成网格；将硅片包裹于称量纸内，（避免手套和硅片表面直接接触）用手沿网格线轻轻掰动即可形成大小合适的小型硅片；将切割好的硅片用镊子小心夹持，放于干净的塑料平皿内，正面朝上，并用封口膜将平皿封好，放于干净处保存待用。注意：整块硅片取出后严禁放回硅片盒，应另行保存。注意：整块硅片取出后严禁放回硅片盒，应另行保存。硅片取出后严禁放回硅片盒 （2）在通风橱内，将切割好的小型硅片置于干净的羟化烧杯（专用羟化烧杯专用羟化烧杯专用）中，将其正面朝上，用去离子水清洗 3 次，清洗时稍用力，使硅片能够在烧杯中旋转起来，以减少硅片之间的摩擦碰撞；将水倒净，立即用移液管（过氧化过氧化氢专用）往烧杯中加入5ml 过氧化氢（H2O2），然后用移液管（浓硫酸专用，在摇床上缓慢振荡或静置30 分钟使之用）加入15ml 浓硫酸（H2SO4）充分反应，此反应可使表面羟基化。倒掉上步反应的液体，用去离子水清洗 3 次。清洗时稍用力，使硅片能够在烧杯中旋转起来，以减少硅片之间的摩擦碰撞；然后将烧杯口向下倾斜，缓慢转动烧杯，使烧杯壁上的浓硫酸能被洗去。清洗结束后，用大量水保存硅片，并需要使硅片的正面保持朝上。 二、硅基片表面的氨基化处理（3）取出氨化烧杯专用，氨化烧杯专用）先用无水乙醇清洗 2 次，（专用然后倒入20ml 无水乙醇，氨化将
基于PLC的太阳能清洗机系统控制
前言 (2) 第1章概述 (4) 1.1 PLC的发展历程 (4) 1.2 PLC的应用 (4) 第2章太阳能硅片清洗机介绍 (5) 第3章太阳能硅片清洗机PLC的选择 (5) 3.1 PLC应用可行性及优越性 (5) 3.2 PLC的分类 (6) 3.3 PLC的结构和工作原理 (7) 3.4 PLC的工作方式 (8) 3.5 PLC应用系统的设计步骤 (8) 第4章太阳能硅片清洗机 (10) 4.1 PLC的选型 (10) 4.2 可编程控制器的输入与输出分配 (10) 4.3 梯形图与指令表 (13) 第5章总结 (24) 致谢 (26)
前言 近年来我国太阳能电池生产量和市场销售量分别以年均15%和20%的速度增长，去年全国太阳能电池产量达到2.4兆瓦，创历史新高。专家预测，未来3-5年内全国太阳能电池生产总量将猛增至15-20兆瓦。 太阳能是一种清洁、可再生能源，而太阳能电池因为实现了直接将太阳能转化为电能而受到世界各国的重视。去年全球太阳能电池生产量已达到200兆瓦，总装机容量达到100万千瓦。世界光伏界一般认为，到2010年太阳能电池成本将降低到可以与常规能源竞争。我国太阳能资源丰富，年日照数在2200小时以上的地区占国土面积的2/3以上。全国目前还有6000万人口需要解决电视、通讯、照明及生产用电问题，光伏电池的市场前景十分广阔。 太阳能光伏产业的迅速发展，使得我国太阳能硅片清洗设备的发展举世瞩目，并呈现稳定增长势头。伴随着硅片的大直径化,器件结构的超微小化、高集成化,对硅片的洁净程度、表面的化学态、微粗糙度等表面状态的要求越来越高，主流工艺已经在从90nm向65nm过渡。高集成化的器件要求硅片清洗必须减少给硅片表面带来的破坏和损伤,减少溶液本身或工艺过程中带来的玷污。而太阳能清洗设备也正向着小型化、非盒式化及一次完成化方向发展,以减少工艺过程中的玷污,满足90nm乃至65nm级器件工艺的要求。这无论对清洗工艺还是对清洗设备都是一个极大的挑战,传统的清洗方法已不能满足要求。 江苏林洋新能源有限公司采用的是深圳捷佳创精密设备有限公司的硅片清洗设备，本设备是一个全自动的处理设备，清洗过程由三菱FX2N系列PLC控制，操作员通过10.4英寸彩色触摸屏控制生产。 PLC控制的清洗设备有如下的特点：1、可靠性高，由于采取了一系列的PLC 高可靠性的措施，PLC的平均无故障时间（MTBF）一般可达3~5万小时。而且PLC 的环境适应性也很强，它能在工业环境下可靠地工作；2、编程简单，PLC最常用的编程语言是梯形图语言。这种编程语言形象直观，容易掌握，不需要专门的计算机知识，便于广大现场工程技术人员掌握。当工作流程需要改变时，可以现场改变程序，使用方便、灵活；3、体积小、结构紧凑、安装、维修方便。PLC 的体积小，重量轻，便于安装。一般PLC都具有自诊断、故障报警、故障种类显
硅片清洗工艺
硅片的化学清洗工艺 硅片经过不同工序加工后，其表面已受到严重沾污，一般讲硅片表面沾污大致可分在三类：A. 有机杂质沾污：可通过有机试剂的溶解作用，结合超声波清洗技术来去除。 B. 颗粒沾污：运用物理的方法可采机械擦洗或超声波清洗技术来去除粒径≥ 0.4 μm颗粒，利用兆声波可去除≥ 0.2 μm颗粒。 C. 金属离子沾污：必须采用化学的方法才能清洗其沾污。硅片表面金属杂质沾污有两大类： a. 一类是沾污离子或原子通过吸附分散附着在硅片表面。b. 另一类是带正电的金属离子得到电子后面附着（尤如“电镀”）到硅片表面。硅抛光片的化学清洗目的就在于要去除这种沾污，一般可按下述办法进行清洗去除沾污。a. 使用强氧化剂使“电镀”附着到硅表面的金属离子、氧化成金属，溶解在清洗液中或吸附在硅片表面。 b. 用无害的小直径强正离子（如H+）来替代吸附在硅片表面的金属离子，使之溶解于清洗液中。 c. 用大量去离水进行超声波清洗，以排除溶液中的金属离子。自1970年美国RCA实验室提出的浸泡式RCA化学清洗工艺得到了广泛应用，1978年RCA 实验室又推出兆声清洗工艺，近几年来以RCA清洗理论为基础的各种清洗技术不断被开发出来，例如：⑴美国FSI公司推出离心喷淋式化学清洗技术。⑵美国原CFM公司推出的Full-Flow systems封闭式溢流型清洗技术。⑶美国VERTEQ公司推出的介于浸泡与封闭式之间的化学清洗技术（例Goldfinger Mach2清洗系统）。⑷美国SSEC公司的双面檫洗技术（例M3304 DSS清洗系统）。⑸曰本提出无药液的电介离子水清洗技术（用电介超纯离子水清洗）使抛光片表面洁净技术达到了新的水平。⑹以HF / O3为基础的硅片化学清洗技术。目前常用H2O2作强氧化剂，选用HCL作为H+的来源用于清除金属离子。SC-1是H2O2和NH4OH的碱性溶液，通过H2O2的强氧化和NH4OH的溶解作用，使有机物沾污变成水溶性化合物，随去离子水的冲洗而被排除。由于溶液具有强氧化性和络合性，能氧化Cr、Cu、Zn、Ag、Ni、Co、Ca、Fe、Mg等使其变成高价离子，然后进一步与碱作用，生成可溶性络合物而随去离子水的冲洗而被去除。为此用SC-1液清洗抛光片既能去除有机沾污，亦能去除某些金属沾污。SC-2是H2O2和HCL的酸性溶液，它具有极强的氧化性和络合性，能与氧以前的金属作用生成盐随去离子水冲洗而被去除。被氧化的金属离子与CL-作用生成的可溶性络合物亦随去离子水冲洗而被去除在使用SC-1液时结合使用兆声波来清洗可获得更好的效果。
半导体硅片RCA清洗技术
半导体硅片RCA清洗技术 传统的RCA清洗技术：所用清洗装置大多是多槽浸泡式清洗系统 清洗工序：SC-1 →DHF →SC-2 1. SC-1清洗去除颗粒： ⑴目的：主要是去除颗粒沾污（粒子）也能去除部分金属杂质。 ⑵去除颗粒的原理： 硅片表面由于H2O2氧化作用生成氧化膜（约6nm呈亲水性），该氧化膜又被NH4OH腐蚀，腐蚀后立即又发生氧化，氧化和腐蚀反复进行，因此附着在硅片表面的颗粒也随腐蚀层而落入清洗液内。 ①自然氧化膜约0.6nm厚，其与NH4OH、H2O2浓度及清洗液温 度无关。 ②SiO2的腐蚀速度，随NH4OH的浓度升高而加快，其与H2O2的浓度无关。 ③Si的腐蚀速度，随NH4OH的浓度升高而快，当到达某一浓度后为一定值，H2O2浓度越高这一值越小。 ④NH4OH促进腐蚀，H2O2阻碍腐蚀。 ⑤若H2O2的浓度一定，NH4OH浓度越低，颗粒去除率也越低，如果同时降低H2O2浓度,可抑制颗粒的去除率的下降。 ⑥随着清洗洗液温度升高，颗粒去除率也提高，在一定温度下可达最大值。 ⑦颗粒去除率与硅片表面腐蚀量有关，为确保颗粒的去除要有一定量以上的腐蚀。 ⑧超声波清洗时，由于空洞现象，只能去除≥0.4 μm 颗粒。兆声清洗时，由于0.8Mhz的加速度作用，能去除≥0.2 μm 颗粒，即使液温下降到40℃也能得到与80℃超声清洗去除颗粒的效果，而且又可避免超声洗晶片产生损伤。 ⑨在清洗液中，硅表面为负电位，有些颗粒也为负电位，由于两者的电的排斥力作用，可防止粒子向晶片表面吸附，但也有部分粒子表面是正电位，由于两者电的吸引力作用，粒子易向晶片表面吸附。 ⑶. 去除金属杂质的原理：
硅片清洗原理
一.硅片的化学清洗工艺原理 硅片经过不同工序加工后，其表面已受到严重沾污，一般讲硅片表面沾污大致可分在三类： A.有机杂质沾污：可通过有机试剂的溶解作用，结合超声波清洗技术来去除。 B. 颗粒沾污：运用物理的方法可采机械擦洗或超声波清洗技术来去除粒径≥ 0.4 μm颗粒，利用兆声波可去除≥ 0.2 μm颗粒。 C. 金属离子沾污：必须采用化学的方法才能清洗其沾污，硅片表面金属杂质沾污有两大类： a. 一类是沾污离子或原子通过吸附分散附着在硅片表面。 b. 另一类是带正电的金属离子得到电子后面附着（尤如“电镀”）到硅片表面。硅抛光片的化学清洗目的就在于要去除这种沾污，一般可按下述办法进行清洗去除沾污。 a.使用强氧化剂使“电镀”附着到硅表面的金属离子、氧化成金属，溶解在清洗液中或吸附在硅片表面。 b.用无害的小直径强正离子（如H+）来替代吸附在硅片表面的金属离子，使之溶解于清洗液中。 c. 用大量去离水进行超声波清洗，以排除溶液中的金属离子。 自1970年美国RCA实验室提出的浸泡式RCA化学清洗工艺得到了广泛应用，1978年RCA实验室又推出兆声清洗工艺，近几年来以RCA清洗理论为基础的各种清洗技术不断被开发出来，例如：美国FSI公司推出离心喷淋式化学清洗技术。美国原CFM公司推出的Full-Flow systems封闭式溢流型清洗技术。⑶美国VERTEQ 公司推出的介于浸泡与封闭式之间的化学清洗技术（例Goldfinger Mach2清洗系统）。⑷美国SSEC公司的双面檫洗技术（例M3304 DSS清洗系统）。⑸日本提出无药液的电介离子水清洗技术（用电介超纯离子水清洗）使抛光片表面洁净技术达到了新的水平。⑹以HF / O3为基础的硅片化学清洗技术。 目前常用H2O2作强氧化剂，选用HCL作为H+的来源用于清除金属离子 SC-1是H2O2和NH4OH的碱性溶液，通过H2O2的强氧化和NH4OH的溶解作用，使有机物沾污变成水溶性化合物，随去离子水的冲洗而被排除。 由于溶液具有强氧化性和络合性，能氧化Cr、Cu、Zn、Ag、Ni、Co、Ca、Fe、Mg等使其变成高价离子，然后进一步与碱作用，生成可溶性络合物而随去离子水的冲洗而被去除。为此用SC-1液清洗抛光片既能去除有机沾污，亦能去除某些金属沾污。 SC-2是H2O2和HCL的酸性溶液，它具有极强的氧化性和络合性，能与氧以前的金属作用生成盐随去离子水冲洗而被去除。被氧化的金属离子与CL-作用生成的可溶性络合物亦随去离子水冲洗而被去除。在使用SC-1液时结合使用兆声波来清洗可获得更好的效果。 二. RCA清洗技术 传统的RCA清洗技术：所用清洗装置大多是多槽浸泡式清洗系统 清洗工序：SC-1 → DHF → SC-2 1. SC-1清洗去除颗粒：⑴目的：主要是去除颗粒沾污（粒子）也能去除部分金属杂质。
超声波清洗类型及原理流程(个人整理)
清洗工程机械零件的方法 清洗工程机械零件是保养工程机械的必要方式之一。工程机械零件油污主要是由不可皂化油与灰尘、杂质等形成的。不可皂化油不能与强碱起作用，如各种矿物油、润滑油，均不能溶于水，但可溶于有机溶剂。去除此类油污有化学和电化学两种方法；常用的清洗液为有机溶剂、碱性溶液和化学清洗液等；清洗方式有人工清洗和机械清洗两种。 1．三种清洗液(1)有机溶剂。常见的有煤油、轻柴油、汽油、丙酮、酒精和三氯乙烯等。用这种溶解方式除油，可溶解各种油脂。优点是不需加热、使用简便、对金属无损伤、清洗效果好。缺点是多数为易燃物、成本高、适于精密件和不宜用热碱溶液清洗的零件，如塑料、尼龙、牛皮、毡质零件等。但需注意橡胶件不能用有机溶剂清洗。 (2)碱性溶液。碱性溶液是碱或碱性盐的水溶液，它利用乳化剂对不可皂化油的乳化作用除油，是一种应用最广的除污清洗液。 乳化作用是一种液体形成极小的细粒后，均匀分布在另一种液体中。在碱溶液中加入乳化剂形成乳化液，能降低油膜的表面张力和附着力，使油膜破碎成极小的油滴后，不再回到金属表面，以去除油污。常用的乳化剂有肥皂、水玻璃(硅酸钠)、骨胶、树胶、三乙醇胺、合成洗涤剂等。需注意的是清洗不同材料的零件应采用不同的清洗液。碱性溶液对金属有不同程度的腐蚀作用，尤其对铝的腐蚀性较强。 用碱性溶液清洗时，一般需将溶液加热到80~90℃。除油后用热水冲洗，去掉表面残留碱液，防止零件被腐蚀。 (3)化学清洗液。是一种化学合成的水基金属清洗剂配置的水溶液，金属清洗剂中以表面活性剂为主，具有很强的去污能力。另外，清洗剂中还有一些辅助剂，能提高或增加金属清洗剂的防腐、防锈、去积炭等综合性能。 原理是清洗剂配成的清洗液先湿润零件表面，然后渗入污物与零件接触界面，使污物从零件表面上脱落、分散，或溶解于清洗液中，或在零件表面形成乳化液、悬浮液，达到清洗零件的目的。 常见的配置化学清洗液的清洗剂有水基金属清洗剂、金属清洗剂、高效金属清洗剂、金属清洗剂、洗净剂、洗油剂、液态金属清洗剂。 上述清洗剂的配制方法、浓度、清洗温度和加热措施，均须严格遵守其说明书的要求。手工清洗时更应严格控制温度，可用毛刷、擦布清洗。若有严重的油污或积炭时，可用钢丝刷刷洗。清洗前应经一定的时间浸泡，满足湿润、浸透的需要。清洗可分为粗洗和精洗，清洗后的清洗液若油污不严重时可撇去上层飘浮油污，再次使用。 2．五种清洗方法(1)擦洗。将零件放入装有柴油、煤油或其他清洗液的容器中，用棉纱擦洗或用毛刷刷洗。这种方法操作简便、设备简单，但效率低，适用于单件小批小型零件。一般情况下不宜用汽油，因其有溶脂性，会损害人的健康且易造成火灾。 (2)煮洗。将配置好的溶液和被清洗的零件一起放入用钢板焊制尺寸适当的清洗池中，用池下炉灶将其加温至80~90℃，煮洗3~5min即可。 (3)喷洗。将具有一定压力和温度的清洗液喷射到零件表面以清除油污。此方法清洗效果好，生产效率高，但设备复杂，适于清洗形状不太复杂、表面有严重油垢的零件。 (4)振动清洗。将待清洗的零件放在振动清洗机的清洗篮或清洗架上，并浸没在清洗液中，通过清洗机产生振动模拟人工漂涮动作和清洗液的化学作用去除油污。 (5)超声清洗。靠清洗液的化学作用与引入清洗液中的超声波振荡共同作用，以去除油污。注意事项：应根据油污的成因及特点合理选择清洗方法，以保证零件的正常使用，避免清洗对零件造成腐蚀或损伤，防止污染环境及零件的后续污损。
硅片清洗技术进展
硅片清洗技术进展 一、序言半导体硅作为现代电子工业的基础材料己有半个世纪的历史，随着亚微米及深亚微米超大规模集成电路（ULSI）遵循着“摩尔定律”迅速发展，设计线宽急剧减小，基体表面的亚微米污物足以导致大量缺陷产生并对生产领域造成一系列影响，给硅片表面质量提出了越来越苛刻的要求。硅片表面的颗粒、有机物、金属、吸附分子、微粗糙度、自然氧化层等严重影响器件性能，清洗不佳引起的器件失效已超过集成电路制造中总损失的一半。因此，硅片清洗技术成为硅晶片加工和超大规模集成电路工艺研究的一大热点。本文在分析硅片表面污染物基础上，对硅片目前流行的清洗工艺原理作概述，并介绍其最新进展 [1] 。 二、硅片加工表面污染类型在硅片加工及器件制造过程中，所有与硅片接触的外部媒介都是硅片沾污的可能来源。这主要包括以下几方面：硅片加工成型过程中的污染、环境污染、水造成的污染、试剂带来的污染、工业气体带来的污染、工艺本身带来的污染、人体造成的污染等。其污染主要有以下几种类型[1] ：（1）颗粒沾污；（2）有机物沾污；（3）金属离子沾污；（4）自然氧化层沾污。 三、硅片清洗的主要方法 到目前为止，清洗方法可分为许多种，工业生产种使用较多 的有：RCA青洗法、超声波清洗法、兆声波清洗法、机械刷片法 等。下面对以上几种方法作简要说明：
（一）RCA清洗法 RCA由Werner Kern 于1965 年在N.J.Princeton 的RCA实 验室首创，并由此得名。RCA清洗是一种典型湿式化学清洗，在各种清洗方法中仍占主导地位。国内外已有多篇文章用不同的分析方法证实了RCA的有效性。RCA清洗主要用于清除有机表面膜、粒子和金属沾污。 该清洗方法存在诸多弊端：如硅片表面清洗涉及到许多化学试剂；其处理均在高温过程中进行，要消耗大量的液体化学品和超纯水；同时要消耗大量空气来抑制化学品蒸发，使之不扩散到洁净室；由于化学试剂的作用，加大了硅片的粗糙度[2] 。 （二）机械刷片法刷片方法被认为是去除化学机械抛光液残余 物的方法之一。 早期的尼龙刷子和高压水溅射对硅片有很大的损坏。后来用PVA （聚乙烯醇）支撑的刷子可以不算还硅片表面并达到去除颗粒的效果。但是刷片方法也存在一些缺点，比如：保存时间短；且逐片刷洗效率很低；刷子凹槽内颗粒对表面有划伤可能；设备也比较昂贵；对去除硅片表面的金属杂质沾污没有作用；在机械刷洗过程中，抛光片表面去除颗粒的同时，又被刷洗液中的金属杂质沾污；抛光片会受到刷子的污染， 这对提高抛光片表面质量很不利[3] 。 （三）超声波清洗超声波清洗是半导体工业中广泛应用的一种清洗方法[4] 。超声波清洗的主要机理是超声波空化效应、辐射压和声流。超声波清洗具有清洗速度快、质量高，不受清洗件表面复杂形状的限制，易于实现遥控和自动化的优点。但也存在着缺点：超声波清洗