浅谈硅料清洗的步骤和方法
硅的清洗实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 掌握硅表面清洗的基本原理和方法。
2. 了解不同清洗剂对硅表面污染物的去除效果。
3. 分析清洗过程对硅表面形貌和结构的影响。
二、实验原理硅表面清洗是微电子制造过程中的重要环节，其目的是去除硅表面残留的有机物、金属离子、氧化物等污染物。
清洗方法主要有物理清洗和化学清洗两种。
物理清洗包括超声波清洗、机械清洗等；化学清洗则利用清洗剂与污染物发生化学反应，将其溶解、分解或沉淀，从而实现清洗目的。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 硅片（直径100mm，厚度500μm）- 氯化钠、氢氧化钠、硝酸、丙酮、乙醇、蒸馏水等2. 实验仪器：- 超声波清洗机- 电子天平- 显微镜- X射线衍射仪（XRD）- 扫描电子显微镜（SEM）四、实验步骤1. 准备实验材料：将硅片用丙酮和乙醇清洗，去除表面的油污和有机残留物。
2. 氯化钠清洗：将硅片浸泡在0.5mol/L的氯化钠溶液中，超声清洗10分钟，取出后用蒸馏水冲洗。
3. 氢氧化钠清洗：将硅片浸泡在0.1mol/L的氢氧化钠溶液中，超声清洗10分钟，取出后用蒸馏水冲洗。
4. 硝酸清洗：将硅片浸泡在1mol/L的硝酸溶液中，超声清洗10分钟，取出后用蒸馏水冲洗。
5. 比较清洗效果：将清洗后的硅片用显微镜观察表面形貌，并用XRD和SEM分析其结构变化。
6. 记录实验数据：记录不同清洗剂对硅片重量、表面形貌、结构的影响。
五、实验结果与分析1. 氯化钠清洗：氯化钠清洗后，硅片表面残留物较少，但仍有部分残留。
清洗效果一般。
2. 氢氧化钠清洗：氢氧化钠清洗后，硅片表面残留物明显减少，表面形貌较为光滑。
XRD分析显示，硅片结构未发生明显变化。
清洗效果较好。
3. 硝酸清洗：硝酸清洗后，硅片表面残留物最少，表面形貌最为光滑。
XRD分析显示，硅片结构未发生明显变化。
清洗效果最佳。
4. 清洗效果比较：通过实验结果可知，硝酸清洗效果最佳，其次是氢氧化钠清洗，氯化钠清洗效果最差。
多晶硅清洁生产工艺流程
多晶硅清洁生产工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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硅料清洗
kg
22200
g/w
199
T/MW
199
5
自来水
kg
5000
g/w
43.15
T/MW
43.15
5.2.5 设备参数表
硅料清洗设备参数表
序号
工序
设备名称
尺寸mm
容积
物料
装料
重量
工艺时间
备注
单位
数量
长L
宽W
高H
cm3
kg
min
1
装料
清洗花篮
Φ300
350
98910
硅料
kg
5
清洗5到8篮换酸液一次，40kg/次
(4)自然氧化膜：硅材料表面在自然环境中，表面的氧化。
在传统的RCA清洗法中SC－1主要用于清洗硅片表面的粒子，SC-2主要用于清洗硅片表面的金属沾污，而DHF用于去除氧化层，SPM用于去除硅片表面的有机沾污。
SC-1清洗
SC-1清洗液由NH4OH、H2O2和H2O组成，由于H2O2的作用，硅片表面有一层自然氧化膜（SiO2），呈亲水性，硅表面和粒子之间可用清洗液浸透。由于硅表面的自然氧化层与硅片表面的Si被NH4OH腐蚀，因此附着在硅片表面的颗粒便落入清洗液中，从而达到去除粒子的目的。在NH4OH腐蚀硅表面的同时，H2O2又在氧化硅表面形成新的氧化膜。
硅料的清洗方法
硅料的清洗方法讲解（图文）在一个行业一个产品某种意义上来说都有其一个特定性。
要解决一个问题，我们首先要了解产品的来与去。
就太阳能原料而言，我们从以下方面来谈它的来去，就是通常我们说的输入。
原生多晶：按常规考虑，原生多晶在生产过程中，生产厂家的成品已经经过清洗处理，在拉单晶和铸多晶时，直接投入即可。
但问题是：1、生产厂家处理了没有?2、生产厂家处理的结果是什么?3、在物流、储存时有没有出现杂质侵入等原因。
通常一般厂家不放心直接使用，需要把此料进行一次酸洗后才放心。
硅料表面和缝隙中压留酸分子，然后再用超声波通过循环纯水进行漂洗。
还有一个问题，我们在酸洗和漂洗过程中的硅料不可能悬空在溶液中，如果杂质刚好在两个硅料或硅料与洗篮接触点，那不是还没洗到吗?所以一般要动一下，可能很少有人知道这动的原因，或根本没有在意。
头尾料：在生产硅片中要对硅棒或硅锭进行切方处理，剩下的叫头尾、边皮料。
因为大家知道硅料是可以再生利用，所以切下的头尾料要再利用怎么办?那就是清洗。
我们先分析头尾料上的杂质：1、切割后金属离子的转移;2、切割液的残留;3、物流留下的污物。
这三个问题怎样处理?切割液的残留和物流留下的污物用超声碱洗解决，金属离子用酸洗解决。
碎片料：在我们切片、脱胶、清洗、物流过程中，因为种种原因会产生碎片，碎片的主要特性是粘合，主要杂质为切割砂液，我们可以利用碎片在溶液中的翻转漂浮对其分离清洗，达到它的清洁度一致性。
埚底料：埚底料的主要去除对象是石英，在对埚底料进行处理时，应对大块石英进行打磨，然后在酸液中进行长时间浸泡处理。
综合上述情况，我们注意到了在各种不同类的情况下，要用不同工艺来解决。
我们在这洗料过程中要把握：1、料要动2、漂要清3、流程要准确。
其他料：除以上四种料以外还有废电池片、IC料及半导体芯片等一些硅料芯片，要对其除金属、蓝薄、银浆等前期处理。
一、硅料的浸泡随着多晶硅产能逐渐增加，原料对生产商而言有更多的选择，同时也会放弃一些利用价值低的废料。
硅料的清洗方法讲解图文走过路过不要错过完整版
硅料的清洗方法讲解图文走过路过不要错过 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】在一个行业一个产品某种意义上来说都有其一个特定性。
要解决一个问题，我们首先要了解产品的来与去。
就太阳能原料而言，我们从以下方面来谈它的来去，就是通常我们说的输入。
原生多晶：按常规考虑，原生多晶在生产过程中，生产厂家的成品已经经过清洗处理，在拉单晶和铸多晶时，直接投入即可。
但问题是：1、生产厂家处理了没有2、生产厂家处理的结果是什么3、在物流、储存时有没有出现杂质侵入等原因。
通常一般厂家不放心直接使用，需要把此料进行一次酸洗后才放心。
硅料表面和缝隙中压留酸分子，然后再用超声波通过循环纯水进行漂洗。
还有一个问题，我们在酸洗和漂洗过程中的硅料不可能悬空在溶液中，如果杂质刚好在两个硅料或硅料与洗篮接触点，那不是还没洗到吗?所以一般要动一下，可能很少有人知道这动的原因，或根本没有在意。
头尾料：在生产硅片中要对硅棒或硅锭进行切方处理，剩下的叫头尾、边皮料。
因为大家知道硅料是可以再生利用，所以切下的头尾料要再利用怎么办?那就是清洗。
我们先分析头尾料上的杂质：1、切割后金属离子的转移;2、切割液的残留;3、物流留下的污物。
这三个问题怎样处理?切割液的残留和物流留下的污物用超声碱洗解决，金属离子用酸洗解决。
碎片料：在我们切片、脱胶、清洗、物流过程中，因为种种原因会产生碎片，碎片的主要特性是粘合，主要杂质为切割砂液，我们可以利用碎片在溶液中的翻转漂浮对其分离清洗，达到它的清洁度一致性。
埚底料：埚底料的主要去除对象是石英，在对埚底料进行处理时，应对大块石英进行打磨，然后在酸液中进行长时间浸泡处理。
综合上述情况，我们注意到了在各种不同类的情况下，要用不同工艺来解决。
我们在这洗料过程中要把握：1、料要动2、漂要清3、流程要准确。
其他料：除以上四种料以外还有废电池片、IC料及半导体芯片等一些硅料芯片，要对其除金属、蓝薄、银浆等前期处理。
硅片清洗技术
硅片清洗技术随着超大规模集成电路的发展、集成度的不断提高、线宽的不断减小，对硅片表面的洁净度及表面态的要求也越来越高。
要得到高质量的半导体器件，仅仅除去硅片表面的沾污已不再是最终的要求。
在清洗过程中造成的表面化学态、氧化膜厚度、表面粗糙度等已成为同样重要的参数。
目前，通常应用的清洗方法是湿式化学清洗法，即利用有机溶剂、碱性溶液、酸性溶液、表面活性剂等化学试剂，配合兆声、超声、加热等物理措施，使有机物、颗粒、金属等沾污脱离硅片表面，然后用大量的去离子水冲洗，获得洁净的硅片表面的清洗方法。
1.硅片清洗硅片表面沾污是指沉积在硅片表面的粒子、金属、有机物、湿气分子和自然氧化膜的一种或几种。
因为有机物会遮盖部分硅片表面，使氧化层和与之相关的沾污难以去除，清洗的一般思路是首先去除表面的有机沾污,然后溶解氧化层（因为氧化层是'沾污陷阱'，也会引入外延缺陷）,最后再去除颗粒、金属沾污，同时使表面钝化。
2.清洗技术的最新发展2.1电解离子水清洗硅片用电解的方法将超净水或添加电解质的超净水分解为阴离子和阳离子，并通过调节电解液的浓度、电流密度等来控制其pH值和氧化还原电位，得到所需要的强氧化性溶液或强还原性溶液，以达到去除硅片表面的有机物、颗粒和金属的作用。
此清洗方法可大幅度地减少化学试剂的用量，而且也减少了冲洗用的超净水的用量，简化了回收再利用所需的设备，既降低成本，又减少对环境的污染。
电解粒子水的使用将有可能是未来硅片清洗的重要发展方向。
2.2只用HF清洗或简化常规工艺后最后用HF清洗在湿式清洗工艺中，硅片表面都有一层化学氧化膜，这层氧化膜是主要的沾污源。
如果没有这层氧化膜可大大降低金属、有机物等沾污。
只用HF清洗或简化常规工艺后最后用HF清洗，可通过降低与周围环境的接触来获得一个理想的钝化表面，减少颗粒吸附在敏感的疏水性表面上。
这就对清洗工艺设备提出了多方面的要求。
目前较成功的是苏州华林科纳公司的清洗设备，它将所有的清洗工艺步骤（清洗和干燥）结合在一个工艺槽中，大大地减少了硅片与空气的接触。
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。
CL2+UV（〈400nm〉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。
硅片清洗工艺
硅片清洗工艺嘿，朋友们！今天咱就来聊聊硅片清洗工艺这档子事儿。
你说这硅片清洗就好比给硅片洗个舒服的澡。
咱平时洗澡得洗得干干净净的吧，硅片也一样啊！要是没洗干净，那后面的工序可就容易出岔子喽。
想象一下，硅片上要是有那些脏东西、杂质啥的，就像咱身上沾了泥巴还不洗掉，那得多别扭呀！所以清洗这一步可太重要啦。
清洗硅片有好多方法呢。
就好像咱洗衣服有手洗、机洗一样。
有的方法可能比较温柔，轻轻地就把脏东西带走了；有的呢，可能就稍微厉害点，但也是为了把那些顽固的杂质给弄掉呀。
比如说有一种常见的清洗方法，就像是给硅片做了个全方位的 SPA 一样。
先把它泡在一种特殊的溶液里，让那些脏东西慢慢松动，然后再用一些工具轻轻地擦拭，就把脏东西都弄下来啦。
这过程可得仔细着点，别太用力把硅片给弄伤了呀！还有啊，清洗的环境也很重要呢。
就跟咱洗澡得在干净的浴室里一样，硅片清洗也得在一个合适的地方。
要是周围乱七八糟的，灰尘到处飞，那不是刚洗完又弄脏啦？而且呀，这清洗的人也得有经验、有技术。
你想啊，要是个马大哈，能把硅片洗好吗？肯定不行呀！得像个细心的理发师一样，小心翼翼地对待硅片。
在清洗的过程中，还得时刻注意硅片的状态。
万一有个啥不对劲，得赶紧调整方法呀。
这就好比咱走路，要是发现前面有个坑，不得赶紧绕过去或者小心跨过去嘛。
咱再想想，要是硅片清洗没做好，后面做出的产品质量能好吗？那肯定不行呀！所以说，这看似简单的硅片清洗工艺，可真是不能小瞧了它。
总的来说，硅片清洗工艺就是要细心、耐心、用心。
要把每一片硅片都当成宝贝一样对待，让它们干干净净地进入下一个环节。
只有这样，才能做出高质量的产品呀！咱可不能在这关键的一步上掉链子，大家说是不是呀！。
硅料的清洗方法讲解(图文)-走过路过不要错过
超声漂洗 ID 20min 常温 20w/升
4、清洗的头尾边料：
碱洗中主要清洗目的是去掉切割液和附带物等杂质。切割下来的料放置时间过久会增加切割液和杂质的附着力，比如用完餐的碟子上的油脂，凝固了以后清洗时间会延长，清洗难度也增加了。如果时间过长、温度不宜或环境不好还会造成氧化等化学反应，就像日常用的水龙头，经常擦洗会一直光亮，长时间不擦洗，被氧化成花纹等不良后果，很难恢复到以前的样子。关于指纹的清洗工艺更难，原因有二：1、每个人分泌的手汗不同;2、每个人手指接触的地方不同。指纹带来的杂质比较复杂，有酸性、有碱性、有油性，并且这些杂质会在料表面产生物理和化学反应。我们对清洗没有指纹的硅料，用一种通用工艺就可以处理的。因此在清洗行业里指纹是最难清洗的一种杂质，要处理长时间裸放的硅料我们的工艺要增加浸泡槽，使杂质的附着力柔化。
其他料：除以上四种料以外还有废电池片、IC料及半导体芯片等一些硅料芯片，要对其除金属、蓝薄、银浆等前期处理。
一、硅料的浸泡
随着多晶硅产能逐渐增加，原料对生产商而言有更多的选择，同时也会放弃一些利用价值低的废料。但对处理相对简单，低成本的可再利用料仍可以降低成本，这些主要是坩埚底料和半导体废片料等。
我们在对埚底料和半成品半导体硅片进行除石英和金属电路处理上通常采用洗篮和花篮静止泡洗12小时(根据酸的浓度和比例)。这种方法是最简易和节约成本的。问题在于静止过程中料的表面和酸反应、酸的处理能力需要长时间慢慢释放。在此种情况下，如果加入循环泵，用于搅拌酸液，缩短浸泡时间更能起到均匀处理的作用。
C、在均匀清洗硅料方面：在升降机构上设计一个翻转动作，硅料一进入槽体即开始翻转动作，硅料便在酸液中滚动从而达到均匀清洗的目的。在设定的时间内完成清洗，翻转停止，工件篮升出酸液;
硅的化学清洗工艺探讨
原理： 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的浓度升高而加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。
2、 DHF（HF(H2O2)∶H2O）稀释氢氟酸： 、 （ ∶ ）稀释氢氟酸： 在20～25℃清洗30s 腐蚀表面氧化层，去除金属沾污，DHF清 洗可去除表面氧化层.化学反应式: 4HF+SiO2=SiF4+2H2O Si+2H2O2=SiO2+2H2O 使其上附着的金属连同氧化层一起落入清洗液中，可以很容易地去 除硅片表面的Al，Fe，Zn，Ni等金属，但不能充分地去除Cu。 缺点：在酸性溶液中硅表面呈负电位，颗粒表面为正电位，由于两 者之间的吸引力粒子容易附着在晶片表面。 配比：HF：H2O2=1：50
SC-1液的改进 液的改进: 液的改进
a. 在APM洗后的DIW漂洗应在低温下进行。 b.可使用兆声波清洗去除超微粒子，同时可降低清洗液温度，减少金属附着。 c.SC-1液中添加表面活性剂、可使清洗液的表面张力从6.3dyn/cm下降到19dyn/cm。 选用低表面张力的清洗液可使颗粒去除率稳定维持较高的去除效率。使用SC-1液洗， 其Ra变大，约是清洗前的2倍。用低表面张力的清洗液，其Ra变化不大(基本不变)。 d.SC-1液中加入HF，控制其pH值，可控制清洗液中金属络合离子的状态抑制金属的 再附着，也可抑制Ra的增大。 e.SC-1加入鳌合剂可使洗液中的金属不断形成赘合物有利于抑制金属在表面的附着。