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硅料清洗废气处理

硅料清洗废气处理
硅料清洗废气处理

废气处理系统

一、废气的产生

1、硅料酸洗线

在清洗硅材料的工艺过程中,清洗液主要为硝酸HNO3(浓度50%~60%)和氢氟酸HF(浓度49%)的混合液,由于硝酸HNO3 具有易挥发及不稳定性,在清洗硅料时,大量的硝酸HNO3 挥发分解,产生棕黄色的氮氧化物NOX,其主要成分为NO、NO2、N2O3、N2O4、N2O5 等,由于N2O3、N2O4、N2O5 极不稳定,一般分解为NO 和NO2,NO 遇到空气后被氧化成NO2,因此氮氧化物NOX 中的主要成分为NO2。NO2 有强烈刺激性气味,溶于水,呈酸性,表现为红棕色烟雾(俗称“黄烟、黄龙”)。同时,在清洗过程中还有少量的硝酸HNO3 及氢氟酸HF 挥发,因此,酸洗废气的主要成分为:氮氧化物NOX、硝酸HNO3 及氢氟酸HF,而其中又以氮氧化物为NOX主。

2、硅料浸泡线

浸泡工艺与酸洗工艺的酸性废气性质相类似,但由于浸泡工艺清洗液的成分与酸

洗工艺有所不同。酸洗工艺的清洗液主要为硝酸HNO(3 浓度50%~60%)和氢氟酸HF (浓度49%)的混合液,酸的浓度比较大,氮氧化物NOX 产生挥发物量也大,但浸泡工艺的清洗液主要成分为氢氟酸HF,有时加入少量硝酸HNO3,因此浸泡工艺中主要废气成分为氢氟酸HF,并有少量的硝酸HNO3 及氮氧化物NOX。在碱洗工艺中一般使用氢氧化钠NaOH 溶液或皂溶液,因此碱洗废气主要成分为氢氧化钠NaOH 废气或其它碱性废气。

二、工艺原理

1.废气处理工艺流程

管路输送:管路正常使用时一般为8~10m/s,为了保证系统的足够处理效果,设计的管路风速为12~15m/s;管路材质采用FRP 风管,不但有较强的综合机械性能,且保证其不被腐蚀和整个系统的美观;排风管烟囱高度离地面30m 以上。氧化还原酸雾净化塔:根据贵公司硅料清洗生产量,生产工艺特点以及我公司以往对该行业该工艺的设计、安装、调试等经验的因素,采用3 套净化装置串连组合使用,并增加缓冲箱静压箱,并且净化塔的直径比常规处理酸性气体的净化塔要大,并且净化塔的高度也高,设有填料及喷淋装置,由于废气性质呈酸性且为亲水性,所以选用碱性液体(NaOH、NaS、氨水)作吸收液,采用循环泵输送,逆流式洗涤,使废气由风机压入塔内均压室,并经过均风格栅匀速进入一级填料层,将废气平均分布在PP 多面空心球填料周围,每只呈

现点接触,排列“Z 或W”不规则路线行走,无偏流现象,再配合螺旋式高流量、不阻塞喷嘴,使气液二相混合率达97%以上,经一级处理后的废气由渐扩段减速进入二级填料层喷淋功能段,再次使废气得到气液二相充分接触反应,然后再经脱液器脱液除雾后,其尾气才进入下一级酸雾净化塔,这样经过多级循环处理后直至尾气达到国家二级排放标准GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》,最后通过排风管排入大气。

主要化学反应:

HF +NaOH → H2O +NaF

单晶硅片从切片到抛光清洗的工艺流程

一、硅片生产主要制造流程如下: 切片→倒角→磨片→磨检→CP→CVD→ML→最终洗净→终检→仓入 二、硅片生产制造流程作业实习 1.硅棒粘接:用粘接剂对硅棒和碳板进行粘接,以利于牢固的 固定在切割机上和方位角的确定。 2.切片(Slice):主要利用内圆切割机或线切割机进行切割,以 获得达到其加工要求的厚度,X、Y方向角,曲翘度的薄硅片。 3.面方位测定:利用X射线光机对所加工出的硅片或线切割前 要加工的硅棒测定其X、Y方位角,以保证所加工的硅片的X、 Y方位角符合产品加工要求。 4.倒角前清洗:主要利用热碱溶液和超声波对已切成的硅片进 行表面清洗,以去除硅片表面的粘接剂、有机物和硅粉等。 5.倒角(BV):利用不同的砥石形状和粒度来加工出符合加工要 求的倒角幅值、倒角角度等,以减少后续加工过程中可能产 生的崩边、晶格缺陷、处延生长和涂胶工艺中所造成的表面 层的厚度不均匀分布。 6.厚度分类:为后续的磨片加工工艺提供厚度相对均匀的硅片 分类,防止磨片中的厚度不均匀所造成的碎片等。 7.磨片(Lapping):去除切片过程中所产生的切痕和表面损伤

层,同时获得厚度均匀一致的硅片。 8.磨片清洗:去除磨片过程中硅片表面的研磨剂等。 9.磨片检查:钠光灯下检查由于前段工艺所造成的各类失效模 式,如裂纹、划伤、倒角不良等。 10.ADE测量:测量硅片的厚度、曲翘度、TTV、TIR、FPD等。 11.激光刻字:按照客户要求对硅片进行刻字。 12.研磨最终清洗:去除硅片表面的有机物和颗粒。 13.扩大镜检查:查看倒角有无不良和其它不良模式。 14.CP前洗:去除硅片表面的有机物和颗粒。 15.CP(Chemical Polishing):采用HNO3+HF+CH3COOH溶液腐蚀去 除31um厚度,可有效去除表面损伤层和提高表面光泽度。 16.CP后洗:用碱和酸分别去除有机物和金属离子。 17.CP检查:在荧光灯和聚光灯下检查表面有无缺陷和洗污,以 及电阻率、PN判定和厚度的测量分类。 18.DK(Donar Killer):利用退火处理使氧原子聚为基团,以稳 定电阻率。 19.IG(Intrinsic Gettering):利用退火处理使氧原子形成二次 缺陷以吸附表面金属杂质。 20.BSD(Back Side Damage):利用背部损伤层来吸附金属杂质。 21.CVD前洗:去除有机物和颗粒。 22.LP-CVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition):高温分 解SiH4外延出多晶硅达到增强型的外吸杂。

铸造多晶硅中的金属杂质及其对硅片性能的影响aaa

铸造多晶硅中的金属杂质及其对硅片性能的影响 摘要: 关键词:多晶硅铸造多晶硅金属杂质 正文: 金属杂质特别是过渡金属杂质,在原生铸锭中的浓度般都低于1×10”cm 3,但是它们无论是以单个原子形式,或者以沉淀形式出现,都对太阳能电池的转换效率有重要的影响。近期由于硅料中所含金属杂质超标,导致多个晶锭出现电阻率严重异常而整锭报废,另外还出现较多晶棒切片后的硅片电阻率出现较大波动,对公司的经济效益带来严重的影响。下面对铸造多晶硅中金属杂质的性质及其对硅片性能的影响进行详细的分析,为多晶硅片的生产及异常硅片的处理提供一定的参考。 1.铸造多晶硅中金属杂质的来源 铸造多晶硅中的金属杂质主要有Fe,Al,Ga,Cu,Co,Ni等,铸造多晶硅中金属杂质的来源主要有以下几个方面: A.原生硅料中含有一定量的金属杂质,这也是金属杂质的一个主要来源。目前由于硅料异常紧缺,导致一些含杂质较多的硅料在市场上 流通,造成铸出的晶锭出现问题的事故时有发生。 B.在硅料的清洗,铸锭及切片的整个过程中由于使用各种金属器件接触,导致金属杂质的引入。这也是铸造多晶硅中金属杂质含量偏高 的一个主要原因。整个工艺流程中引入金属杂质的途径有很多,例 如硅料清洗过程中清洗液的残留,晶锭转运过程中使用的不锈钢转 运车,多晶硅棒破碎过程中所使用的铁锤等。 2.过渡族金属在硅片中的扩散和溶解 硅中金属杂质的引入可以在晶体生长过程中,或者在硅片的抛光、化学处理、离子注入、氧化或其他处理过程中首先在表面附着,随后后续的高温热处理过程中扩散进入硅基体。 A.金属杂质在硅锭中的分布 在高温(>800℃)下,过渡族金属一般都有很快的扩散速度而溶解度则相对较小。Cu、Ni为快速扩散杂质,在高温下,Cu、Ni的扩散速率甚至可以接近于

半导体工艺流程

1清洗 集成电路芯片生产的清洗包括硅片的清洗和工器具的清洗。由 于半导体生产污染要求非常严格,清洗工艺需要消耗大量的高纯水; 且为进行特殊过滤和纯化广泛使用化学试剂和有机溶剂。 在硅片的加工工艺中,硅片先按各自的要求放入各种药液槽进行表面化学处理,再送入清洗槽,将其表面粘附的药液清洗干净后进入下一道工序。常用的清洗方式是将硅片沉浸在液体槽内或使用液体喷雾清洗,同时为有更好的清洗效果,通常使用超声波激励和擦片措施,一般在有机溶剂清洗后立即米用无机酸将其氧化去除,最后用超纯水进行清洗,如图1-6所示。 图1-6硅片清洗工艺示意图 工具的清洗基本米用硅片清洗同样的方法。 2、热氧化 热氧化是在800~1250C高温的氧气氛围和惰性携带气体(N2)下使硅片表面的硅氧化生成二氧化硅膜的过程,产生的二氧化硅用以作为扩散、离子注入的阻挡层,或介质隔离层。典型的热氧化化学反应为: Si + O2 T SiO2

3、扩散 扩散是在硅表面掺入纯杂质原子的过程。通常是使用乙硼烷(B2H6)作为N —源和磷烷(PH3)作为P+源。工艺生产过程中通常 分为沉积源和驱赶两步,典型的化学反应为: 2PH3 —2P+3H2 4、离子注入 离子注入也是一种给硅片掺杂的过程。它的基本原理是把掺杂物质(原子)离子化后,在数千到数百万伏特电压的电场下得到加速,以较高的能量注入到硅片表面或其它薄膜中。经高温退火后,注入离子活化,起施主或受主的作用。 5、光刻 光刻包括涂胶、曝光、显影等过程。涂胶是通过硅片高速旋转在硅片表面均匀涂上光刻胶的过程;曝光是使用光刻机,并透过光掩膜版对涂胶的硅片进行光照,使部分光刻胶得到光照,另外,部分光刻胶得不到光照,从而改变光刻胶性质;显影是对曝光后的光刻胶进行去除,由于光照后的光刻胶 和未被光照的光刻胶将分别溶于显影液和不溶于显影液,这样就使光刻胶上 形成了沟槽。 6、湿法腐蚀和等离子刻蚀 通过光刻显影后,光刻胶下面的材料要被选择性地去除,使用的方法就

硅料的清洗方法讲解(图文)_走过路过不要错过

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。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。

晶体硅太阳能电池的制造工艺流程

晶体硅太阳能电池的制造 工艺流程 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

提高太阳能电池的转换效率和降低成本是太阳能电池技术发展的主流。 晶体硅太阳能电池的制造工艺流程说明如下: (1)切片:采用多线切割,将硅棒切割成正方形的硅片。 (2)清洗:用常规的硅片清洗方法清洗,然后用酸(或碱)溶液将硅片表面切割损伤层除去30-50um。 (3)制备绒面:用碱溶液对硅片进行各向异性腐蚀在硅片表面制备绒面。 (4)磷扩散:采用涂布源(或液态源,或固态氮化磷片状源)进行扩散,制成PN+结,结深一般为-。 (5)周边刻蚀:扩散时在硅片周边表面形成的扩散层,会使电池上下电极短路,用掩蔽湿法腐蚀或等离子干法腐蚀去除周边扩散层。 (6)去除背面PN+结。常用湿法腐蚀或磨片法除去背面PN+结。 (7)制作上下电极:用真空蒸镀、化学镀镍或铝浆印刷烧结等工艺。先制作下电极,然后制作上电极。铝浆印刷是大量采用的工艺方法。 (8)制作减反射膜:为了减少入反射损失,要在硅片表面上覆盖一层减反射膜。制作减反射膜的材料有MgF2 ,SiO2 ,Al2O3,SiO ,Si3N4 ,TiO2 ,Ta2O5等。工艺方法可用真空镀膜法、离子镀膜法,溅射法、印刷法、PECVD法或喷涂法等。 (9)烧结:将电池芯片烧结于镍或铜的底板上。 (10)测试分档:按规定参数规范,测试分类。

由此可见,太阳能电池芯片的制造采用的工艺方法与半导体器件基本相同,生产的工艺设备也基本相同,但工艺加工精度远低于集成电路芯片的制造要求,这为太阳能电池的规模生产提供了有利条件。

酸洗

(一) 硅料的酸洗 在生产单晶棒和多晶块时,使用的硅料的纯度须达到99.9999%以上。酸洗的目的主要是去除金属离子和氧化皮,原生多晶主要是在炸料时产生,头尾埚底及碎片主要是在切割时等情况产生。 1、酸洗方法: A、原生多晶在生产厂家经过清洗处理原则上不需要再进行酸洗,对一些包装损坏或有疑惑的硅料依据情况选择酸洗方式。一般采用柠檬酸或氢氟酸处理即可,若表面有氧化现象的采用混合酸洗; B、头尾、埚底和碎片料,铸多晶时可以采用单酸洗,拉单晶时必须采用混合酸洗; C、小颗粒和碎片料在酸洗时一定要多翻动,使其充分反应。 2、酸洗工艺: A、根据不同硅料的情况配置相应的混合酸比例及选择酸的种类; B、酸反应→纯水漂洗→纯水冲洗(酸洗到漂洗要注意控制时间避免氧化) 3、酸洗设备: 现今一般企业都采用二槽式手动酸洗产品:即酸槽、水槽另加冲水槽。此设备适用于普通大块硅料清洗,对小颗粒和碎片硅料清洗有一定难度。再者对操作人员要求相对较高,酸雾和酸液对操作人员的危害系数增多。考虑安全生产和为了保证产品清洁度,在此设备上做了三项工艺改进: A、在人员安全方面:采用了传动方式将工件篮放置在升降机构上,自动下降至酸槽,可避免酸液和酸雾对操作人员造成的伤害。处理时间可以定时,到时自动升起。 B、在酸雾处理方面:常规办法是顶部吸风,致使酸雾在上升过程中易膨胀,泄漏到车间。采用槽体侧吸风方法,在酸雾刚产生时就进行吸雾处理,顶部吸风和后吸风加强,空气对流避免酸雾往前泄漏; 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; D、在纯水漂洗槽内具有同样自动升降和翻转功能,达到无死角漂洗目的。 (二) 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

硅料酸洗过后的水印怎么控制

硅料酸洗过后的水印怎么控制?用酒精擦过的硅料酸洗是不是会发黑? 水印,这个估计是你的酸配比有问题,减少氢氟酸含量,加长酸洗时间试试。还有酒精擦过的不会发黑! 追问 HF和硝酸1:35会有什么问题啊有问题也应该是有酸印把 回答 HF和HNO3的浓度分别是多少?你们的清洗机是不是在酸里洗了直接提到纯水槽里,在硅料脱离酸的液面到进入水里这个过程大概要几秒? 追问 是酸洗洗60S后直接到清洗1了时间大概啊1S.加长冲水时间或超声波会不会好点啊 回答 我是问在从酸槽移动到冲洗水槽这个过程中,硅料会在空气中暴露多长时间?还有酸洗过后的水洗是用的什么方式(淹没、喷淋、鼓泡)?如果有印记的话,加长水洗和加超声波估计效果不明显。可以把你清洗的过程明确点吗,特别是酸洗到水洗这个过程! 追问 硅料每换槽都会在空气暴露每次1S酸洗过后经过3道清洗时间分别是10S 20S 35S都是淹没在加上到30S的超声波最后20S的清洗完后结束 回答 这个过程是人工操作,还是由设备自动完成?暴露一秒确实很短,按理说若果水洗是全部淹没的话不会出现你说的情况,还有,我建议你们的水洗和超声波曹时间加长3倍以上。不知你们的烘干是用的什么方式(温度,真空)?你们用的清洗设备是深圳捷佳创的吗? 结合酸洗环境的不同;冬天HF:HNO3=1:4----1:5,,,,夏天的话1:5----1:8.在这个范围内根据清洗效果适当调节! 硅料酸洗中氢氟酸与硝酸怎么样配比最合理不同的料请举例说明一下。

追问 买来的原生多晶与复拉料(头尾边皮)都按这个比例吗 回答 还是那句话,看你用的什么酸。如果酸没问题,这个比例估计就没什么问题。复拉料的话也没问题。 追问 酸洗过以后超过烘干后料表面有淡黄色的东西是什么是什么原因造成的呢? 回答 原因可能是酸洗过后再水洗的过程中在空气中暴露太久,或是水洗槽的水酸浓度太高。当然也有可能其它原因。比如酸的浓度配比温度等有问题 硅片经过初步清洗去污后,要进行表面腐蚀,这是由于机械切片后,在硅片表面留下的平均为30^-50Hm厚的损伤层,腐蚀液有酸性和碱性两类。 1、酸性腐蚀法 硝酸和氢氟酸的混合液可以起到很好的腐蚀作用,其溶液配比为浓硝酸:氢氟酸=10:1到2: 1。硝酸的作用是使单质硅氧化为二氧化硅,其反应为 3Si+4HN0==3Si0+2H0+4N0 而氢氟酸使在硅表面形成的二氧化硅不断溶解,使反应不断进行,其反应为

浅谈多晶生产过程中粘锅拉裂的成因和改善

浅谈多晶铸锭过程中粘锅拉裂的成因及改善措施 著作者谭文 摘要:多晶铸锭过程中粘锅拉裂是一种常见问题,在高效多晶硅锭生产过程中发生的频率会更多一些,据统计有时高达16%以上。此问题的出现会导致硅锭缺角或崩边事情的发生,影响硅锭开方与切片的收益率。作者对发生粘锅拉裂的成因进行了系统分析,并提出了改善措施。 关键词:氮化硅涂层粘锅拉裂成因 引言 硅片生产企业的多晶铸锭车间,在铸锭过程中时有粘锅拉裂事故的发生,影响企业经济收益。减少这一现象的发生,对于降低企业硅片成本,减少生产环节中的浪费,具有现实意义。 石英陶瓷坩埚氮化硅涂层厚度在铸锭过程中会发生减薄变化,是热场中热流与氩气等气流对坩埚涂层产生不良影响,还是硅料中残留的酸性物质起了破坏作用,或是人工操作不当带来影响?造成粘锅的主要因素是什么?分析和解答这些问题,并找出造成粘锅的主要原因,对可控的因素加以控制,对操作规程做出规范;对不可控制的因素,找出方法进行解决。这就是本文作者的目的,供多晶铸锭生产人员参考,以求与大家一起探讨、找出粘锅的真正成因,制定出改善措施。 二、操作环节对坩埚涂层影响因素分析 2.1喷涂环节 石英陶瓷坩埚在装料前需在其内壁均匀喷涂一层氮化硅涂层,涂层制备时需先调配好氮化硅涂料。通常装料为450kg的坩埚内壁,喷涂氮化硅涂层需用450至500克氮化硅粉体,应提前准备好;坩埚喷涂前应均匀加热为80±5℃,并用洁净的压缩空气吹去表面的颗粒粉尘;Si3N4粉与去离子水配比为:250kg∶1000ml,按此比例配好后需调制搅拌均匀;喷涂时喷枪与坩埚内壁的距离为30cm左右;喷涂操作时,横向喷涂与竖向喷涂动作要均匀、不要让涂料液体在某一处堆积凝结。

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。

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

硅片清洗剂

产品名称硅片清洗剂 产品代号PTE-3022DE 产品介绍 针对硅片材质的特殊性,在强酸强碱里易产生过腐蚀,借鉴国内外先进技术配方,采用弱碱及助剂经科学复配而成,为进口清洗剂的替代型产品 本水基型硅清洗剂,由特殊表面活性剂经科学研制构成。能很快清除掉硅表面残留的油污、灰土杂质及金属氧化物。经反复试验, 在行业内知名太阳能厂家联合试验后发现该产品对轻污染硅片及多晶硅料清洗效果非常突出 性能与特点 本品为高浓缩物,主要有钾盐、络合剂、助洗剂复配而成,清洗能力强 本品对硅料的洗净性有非常突出的表现,对铜、铁等金属离子有很强的剥离、络合、洗净效果,经检测对油污的洗净率为99%以上 本产品不含磷与钙、镁、铁、铜、铅等金属离子,环保性好,并符合欧盟ROHS要求 本产品属低泡产品,适合在超声波上使用,不会有泡沫溢出。 本产品除钾、钠离子以外的金属离子含量不高于 50PPm,清洗后的硅片拥有更优异的光电转换效率 物化性质 外观:无色至微黄色液体 气味:有微量香味 密度:1.02 pH 值:>10 (1%) 闪点:无水溶性:100﹪ 应用说明工艺流程:一槽和二槽循环去离子水预清洗 三槽和四槽清洗处理(槽液45~65℃,3~5分钟) 五槽和六槽循环去离子水漂洗 快速风干 清洗设备:超声波或喷淋及手工擦洗使用 清洗浓度:手动线4~6﹪;自动线连续添加1~2﹪ 控制参数:游离碱度1~2点(工作液) 槽液温度45~65℃ 处理时间2~3分钟 原液指标:PTE-3022DE 外观无色液体 比重 1.00±0.05 PH值10~13 游离碱度30~50

清洗液配制和使用方法: 1)在清洗槽中先加3/4纯净水 2)如果在手动线使用,建议每 100 升槽液中加入 4~6 公斤本清洗剂,并尽可能减少中间的添加量,提高工作效率,当遇到磨光碾磨膏硅片及回收悬浮液切割的硅片时可以适当根据每家的情况在每班8小时中间添加清洗剂,为了保证清洗效果,建议每班更换 3)如果是自动线连续添加使用,可以按每 100 升槽液中加入 1~2 公斤本清洗剂先进行开槽,并根据自动线的硅片清洗量计算后连续添加控制,为了保证清洗效果,建议每1~3个班更换 4)一般每公斤本清洗剂可以处理125#单晶硅片1000片以上,添加时可以根据该比例计算,当遇到磨光碾磨膏硅片及回收悬浮液切割的硅片时应适当增加药剂量,当然在保证硅片成品率的情况下也可适当减少添加量 5)然后将纯净水加至操作液位,加温到所需温度,即可以使用 6)硅片在清洗过程中尽可能减少裸露在空气中的时间,以防止产生花片 包装25kg、 200kg塑桶保质期:1年 请存放于阴凉、通风、干燥处。避免日光曝晒,注意防冻 注意事项 1.线切后的晶棒不可以沾水,如不能及时清洗,最好先存放在悬浮液或清洗剂中(全部浸没) 2.线切后的晶棒一旦上架清洗,必须马上处理。而且在整个清洗过程中不可让硅片自然干燥 3.脱胶时必须保持硅片润湿,亦不可自然干燥 4.一、二槽超声波清洗时须先关闭鼓泡开关,待上架完成后再开鼓泡,主要避免产生碎片 5.清洗人员在整个清洗过程中不得直接接触硅片,必须佩带橡胶手套,以免产生指纹印 6.为保证硅片清洗的洁净度,在脱胶前的喷淋冲洗时间最好控制在30分钟以上 7.在使用中如遇到脏片、白斑等等问题时可及时与技术服务人员联系8.该产品在排放时只要中和、凝絮、沉降等等简单处理,本产品不含重金属、磷酸根 9.对残留物较多的硅片,可适当延长清洗时间

电子级多晶硅清洗过程管控要点

174研究与探索Research and Exploration ·工艺与技术 中国设备工程 2019.02 (下)随着我国对电子级多晶硅用量需求不断增加,自主生 产高纯电子级多晶硅迫在眉睫。在电子级多晶硅生产技术攻 关中,最难解决的技术难题就是硅料清洗,其关键控制点更 是亟需开发掌握的技术。本文主要将对电子级多晶硅清洗过 程中关键控制点进行探究。 1 电子级多晶硅的清洗方法 电子级多晶硅的清洗方法通常采用湿法清洗,硅料湿 法清洗主要包括硅料碱洗及硅料酸洗,目前国外电子级多晶 硅生产企业主要采用硅料酸洗技术。 1.1?硅料碱洗 硅料碱洗主要是指在30~120℃的温度下,使用一定浓 度的碱液,将硅料投入其中液体中,硅料与氢氧根离子反应 产生硅酸根,反应过程中有氢气产生,具体反应方程式如下: Si+2NaOH+H 2O=Na 2SiO 3+2H 2↑ Si →[SiO 3]2- Si-4e →Si 4+H 2O →H 2↑H+1e →H 4H+4e →4H 通过该反应碱蚀适当的厚度,将硅料表面的氧化物、砂浆、粉尘等杂质去除,使硅料表面洁净度符合要求。常规采用使用的碱液为氢氧化钠、氢氧化钾或其他有机碱,但碱洗过后,要选用适当的冲洗方式除去硅料表面残留的碱性物质,常用的冲洗方式有浸泡、喷淋、QDR,通常选用几种重复或者交替使用,为了加快冲洗效果,可适当加入无机酸(如盐酸、氢氟酸),中和残余的碱液,以实现彻底去除残留的问题,提高清洗效果。碱液清洗硅料时,绝大部分金属物不与碱液进行反应,故而碱洗有一定的局限性。1.2?硅料酸洗方法目前在电子级多晶硅清洗行业中,通常选用氢氟酸与硝酸按一定比例混合与硅料进行蚀刻反应,硅料先与硝酸反电子级多晶硅清洗过程管控要点 厉忠海,于跃,王阳,沈棽 (江苏鑫华半导体材料科技有限公司,江苏?徐州?221004) 摘要:电子级多晶硅是集成电路产业链中重要的基础材料,是制造集成电路抛光片、高纯硅制品的主要原料。电子级多晶硅表面金属杂质含量的高低对单晶拉制以及晶圆片的良率的高低有着密切的关系,因此,在生产过程中,通过表面清洗来控制电子级多晶硅后处理过程中带来的表面金属杂质含量,提升电子级多晶硅的质量,保证单晶拉制的成功率、晶圆片的良率。 关键词:电子级多晶硅;清洗方法;表面金属含量 中图分类号:TN304 文献标识码:A 文章编号:1671-0711(2019)02(下)-00174-02 提高电能运输效率和质量,降低电网的维护成本,起到保 护环境和节约资源目的,因此在我国有非常好的发展前景, 得到非常广泛应用。 (3)柔性交流电技术的应用。该技术在电网运输中 具备很高的清洁度,但是在实际的运用中还需要使用一 些技术,现在智能电网采用了很多技术,(电力、微型 电子以及控制等方面的技术)。与此同时,在运输电力 中必须将较高清洁度,一些新型电力注入到电网中,而 柔性交流电技术可以对这些方面的需求进行有效满足, 应该通过利用一些电力和控制方面的技术对交流电视网 线进行灵活和合理的控制,因此该技术在智能电网中的 应用非常广泛。 2.3?新型的电力工程技术在智能电网中的应用? (1)构建调度和广域防御网络,这样就能确保我国电 力能源在相对领域得到更加广阔应用,使得电力资源得到科 学合理的配置。(2)构建新型可靠的硬件方面的设备,关 于电力工程在开展运输工作中采用这些新型的硬件设备可以 对运输中输电设备发生的老化现象进行合理避免和解决,最大限度提高运输效率。(3)对拓扑网络进行合理构建,应用这种性质的技术就可以对智能电网和计算机之间进行合理连接,从而就能够构建出成熟和完善的供电系统。3 结语在进行智能电网建设中,要从多经济性、安全性、稳定性及便捷性等多方面进行考虑,确保工程技术得到科学合理的应用。我国电网已经进入到了智能化和科技化的新时代,在进行智能电网建设中电力工程技术发挥着非常重要作用,因此加强对其的研究与应用具有非常重要的现实意义。参考文献:[1]韩佳楠,谷卓木.基层电网建设电力工程安全技术现状及改进措施[J].科技创新导报,2016,(30).[2]曹江春.电力工程技术在智能电网建设中的应用[J].工程技术研究,2017,(03).?[3]陈东升.电力工程技术在智能电网建设中的应用探析[J].通讯世界,2017,(11).?

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。 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。 如果用以上常规方法对小颗粒埚底料、碎电池片料和有电路半导体料进行浸泡就很难处理或者会造成更多的浪费。因为在处理杂质过程中,酸在料的中心点的处理能力大大减弱,而在外围酸的强度没有改变,同时也损耗硅料。针对此种情况要采用翻转式浸泡,利用浮力翻动,使得料在酸液中能进行均匀浸泡处理。 二、硅料的碱洗

清洗作业指导书

一、目的:为正确、规范原料的腐蚀清洗工艺操作,确保生产作业正常,特制订本规范。 二、范围:适用于原料的腐蚀清洗作业。 三、依据:使用说明书 四、权责单位:原料腐蚀清洗生产车间 五、作业流程:作业准备---原料浸泡---清水清洗---原料腐蚀---超声清洗---烘干---净化送检---包装。 六、主要内容 1、作业准备 ⑴、进入腐蚀车间须穿戴好洁净工作服、鞋。戴防腐蚀手套、口罩,穿防护服、鞋。 [2]、检查化学试剂规格、纯水质量。原料浸泡:氢氧化钠、硝酸、盐酸、氢氟酸、氟化铵、硫酸一律用工业级或分析纯原料腐蚀:硝酸(含量65%―68%)、氢氟酸(含量≥40%)、盐酸应为电子级;纯水电阻率大于15兆欧厘米以上。检查腐蚀手套安全不漏设置好烘箱的温度,并送电。 2、作业 [1]、原料的浸泡A、1、将片料称重后装入周转箱中,以大概上半箱为准。2、向原材料中分别倒入盐酸和硝酸,盐酸与硝酸的比例为2:1。3、在浸泡大概3-4天以后,用清水将酸冲洗干净。B、1、将埚底料称重后装入周转箱中,以大概上半箱为准。2、称取1-2公斤左右的氟化铵,加到埚底料中。3、向周转箱中加入工业级的

纯氢氟酸,以浸过原材料为准,其中氟化铵需溶解到氢氟酸中。4、埚底料浸泡的时间大概为4天左右。5、浸泡完毕,用清水清洗,尽量将酸给冲洗干净。 注意事项: 1、浸泡片料、埚底料的时间的长短要视实际效果,可适当的延长浸泡的时间。 2、对于表面含有金属的片料,可适当的加大盐酸的量。 3、因为浸泡埚底料所用到的工业级的氢氟酸为二次利用的回收酸,因此在浸泡埚底料前要视埚底料表面的石英及其它杂质,可适当的加入1-2桶的新的氢氟酸。 4、操作人员一定要做好防护,戴防腐蚀手套、口罩,穿防护服、鞋。 [2]、腐蚀清洗 A、抛光片、彩片等硅片的腐蚀清洗1、清水冲洗硅片料。2、碱液腐蚀。根据清洗硅料的多少配制氢氧化钠溶液。一般为氢氧化钠:水=1:1(质量比),腐蚀时间一般为2-4分钟,腐蚀过程中要不断的搅拌,使碱液与硅料表面充分反应。硅料表面光亮、干净即可。3、纯水多次超声清洗。纯水多次超声清洗,使表面残留的碱尽量洗净。防止有碱液残留。4、酸漂洗在氢氟酸中浸泡5分钟左右。(氢氟酸:水=1:1(体积比),5、水洗,超声。超声时间大概10分钟左右。甩干。 注意事项: 1、碱液腐蚀硅料时要视实际效果,根据实际情况可适当的改变清洗

硅料清洗废气处理

废气处理系统

一、废气的产生 1、硅料酸洗线 在清洗硅材料的工艺过程中,清洗液主要为硝酸HNO3(浓度50%~60%)和氢氟酸HF(浓度49%)的混合液,由于硝酸HNO3 具有易挥发及不稳定性,在清洗硅料时,大量的硝酸HNO3 挥发分解,产生棕黄色的氮氧化物NOX,其主要成分为NO、NO2、N2O3、N2O4、N2O5 等,由于N2O3、N2O4、N2O5 极不稳定,一般分解为NO 和NO2,NO 遇到空气后被氧化成NO2,因此氮氧化物NOX 中的主要成分为NO2。NO2 有强烈刺激性气味,溶于水,呈酸性,表现为红棕色烟雾(俗称“黄烟、黄龙”)。同时,在清洗过程中还有少量的硝酸HNO3 及氢氟酸HF 挥发,因此,酸洗废气的主要成分为:氮氧化物NOX、硝酸HNO3 及氢氟酸HF,而其中又以氮氧化物为NOX主。 2、硅料浸泡线 浸泡工艺与酸洗工艺的酸性废气性质相类似,但由于浸泡工艺清洗液的成分与酸 洗工艺有所不同。酸洗工艺的清洗液主要为硝酸HNO(3 浓度50%~60%)和氢氟酸HF (浓度49%)的混合液,酸的浓度比较大,氮氧化物NOX 产生挥发物量也大,但浸泡工艺的清洗液主要成分为氢氟酸HF,有时加入少量硝酸HNO3,因此浸泡工艺中主要废气成分为氢氟酸HF,并有少量的硝酸HNO3 及氮氧化物NOX。在碱洗工艺中一般使用氢氧化钠NaOH 溶液或皂溶液,因此碱洗废气主要成分为氢氧化钠NaOH 废气或其它碱性废气。 二、工艺原理 1.废气处理工艺流程 管路输送:管路正常使用时一般为8~10m/s,为了保证系统的足够处理效果,设计的管路风速为12~15m/s;管路材质采用FRP 风管,不但有较强的综合机械性能,且保证其不被腐蚀和整个系统的美观;排风管烟囱高度离地面30m 以上。氧化还原酸雾净化塔:根据贵公司硅料清洗生产量,生产工艺特点以及我公司以往对该行业该工艺的设计、安装、调试等经验的因素,采用3 套净化装置串连组合使用,并增加缓冲箱静压箱,并且净化塔的直径比常规处理酸性气体的净化塔要大,并且净化塔的高度也高,设有填料及喷淋装置,由于废气性质呈酸性且为亲水性,所以选用碱性液体(NaOH、NaS、氨水)作吸收液,采用循环泵输送,逆流式洗涤,使废气由风机压入塔内均压室,并经过均风格栅匀速进入一级填料层,将废气平均分布在PP 多面空心球填料周围,每只呈

硅料清洗作业指导书

清洗工艺指导书 1.目的 介绍清洗工艺的原理,目的,准备工作,操作流程,机械的使用和维护方法 2.内容 1.原理与目的 2.工艺操作流程 3.机械的使用方法 4.机械的维护 3.原理与目的 清洗工艺包括太阳能电池生产过程中,铸锭前硅料的清洗,其目的是使硅料表面清洁无杂质污染,从而提高硅片生产的质量。 根据污染物产生的原因, 大致可将它们分为颗粒、有机物杂质、金属污染物三类。 (1) 颗粒: 硅粉、氮化硅粉、灰尘、细砂。 (2) 有机物杂质: 它在硅料上以多种方式存在, 如人的皮肤油脂、防锈油、润滑油、松香、蜡等。这些物质通常都会对加工进程带来不良影响。 (3) 金属污染物: 它在硅料上以范德华引力、共价键以及电子转移等三种表面形式存在。对铸锭的少子铸命产生很大的影响。 (4)自然氧化膜: 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。 在硅片表面与粒子之间存在两种相互的作用力:范德化力和电偶层相互作用力。当电位为同极性时,粒子必须越过位垒才能向硅表面附着,此时很难发生颗粒吸附现象,Si的电位为负,而大部分粒子只有在碱性条件下电位才为负。 在规模生产中,一般采用HF+HNO3 作为腐蚀液与硅材料发生化学反应。为了降低剥离层厚度,对于反应温度、时间的控制非常关键。对于块状料,由于其形状不规则且处理过程互相堆叠,增加了清洗及干燥的难度我们在经过多次试验后发现:对腐蚀槽溶液降温能有效控制反应速度、降低材料损失并可以获得更好的表面质量。通过QDR、阶梯溢流、加热超声的依次水洗,可以将残留酸液去除。热氮吹扫去除水滴,真空加热干燥对于堆叠工件(块状料)的干燥效果良好。硅棒/ 硅芯清洗设备工位排布:酸腐蚀→QDR/溢流水洗→超声水洗→热氮吹扫。 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑ 3Si+4HNO3=3SiO2+4NO ↑+2H2O SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O 3Si+4HNO3+18HF=3H2SiF6+4NO ↑+8H2O 当HF/HNO3=4.5时及比值在其附近时,硅的腐蚀速度最大。氢氟酸含量比较高时,硝酸是动力主要试剂。硝酸浓度的稍微减小能很快降低反应速度。即使氢氟酸浓度有少量变化,仍有足够的量去溶解硅表面的氧化膜。反应速度变化不大。这时可认为面一旦被硝酸氧化,SiO2完全被氢氟酸溶解,反应速度决定于HNO3氧化硅速度。 当硝酸过量时,在高硝酸区域,在这个区域HF 酸在动力学上起着重要作用。氢氟酸少量的变化能明显改变硅片的腐蚀速度。反应过程中硅片表面始终覆盖着氧化膜,即使硝酸浓度有少量变化,仍有足量的硝酸氧化硅表面,硝酸含量的减小只能使氧化膜变得纤细。硅片腐蚀速度决定于HF 酸与氧化膜的接触速率即氢氟酸从溶液中扩散到硅片表面的速率决定。高硝酸区域,温度的影响相对

半导体硅的清洗总结(标出重点了)

硅片的化学清洗总结 硅片清洗的一般原则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。 清洗硅片的清洗溶液必须具备以下两种功能:(1)去除硅片表面的污染物。溶液应具有高氧化能力,可将金属氧化后溶解于清洗液中,同时可将有机物氧化为CO2和H2O;(2)防止被除去的污染物再向硅片表面吸附。这就要求硅片表面和颗粒之间的Z电势具有相同的极性,使二者存在相斥的作用。在碱性溶液中,硅片表面和多数的微粒子是以负的Z电势存在,有利于去除颗粒;在酸性溶液中,硅片表面以负的Z电势存在,而多数的微粒子是以正的Z电势存在,不利于颗粒的去除。 1 传统的RCA清洗法 1.1 主要清洗液 1.1.1 SPM(三号液)(H2SO4∶H2O2∶H2O) 在120~150℃清洗10min左右,SPM具有很高的氧化能力,可将金属氧化后溶于清洗液中,并能把有机物氧化生成CO2和H2O。用SPM清洗硅片可去除硅片表面的重有机沾污和部分金属,但是当有机物沾污特别严重时会使有机物碳化而难以去除。经SPM清洗后,硅片表面会残留有硫化物,这些硫化物很难用去粒子水冲洗掉。由Ohnishi提出的SPFM(H2SO4/H2O2/HF)溶液,可使表面的硫化物转化为氟化物而有效地冲洗掉。由于臭氧的氧化性比H2O2的氧化性强,可用臭氧来取代H2O2(H2SO4/O3/H2O称为SOM溶液),以降低H2SO4的用量和反应温度。H2SO4(98%):H2O2(30%)=4:1 1.1.2 DHF(HF(H2O2)∶H2O) 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,使其上

单晶硅棒切片工艺详细流程

单晶硅切片制作. 生产工艺流程具体介绍如下: 固定:将单晶硅棒固定在加工台上。 切片:将单晶硅棒切成具有精确几何尺寸的薄硅片。此过程中产生的硅粉采用水淋,产生废水和硅渣。退火:双工位热氧化炉经氮气吹扫后,用红外加热至300~500℃,硅片表面和氧气发生反应,使硅片表面形成二氧化硅保护层。 倒角:将退火的硅片进行修整成圆弧形,防止硅片边缘破裂及晶格缺陷产生,增加磊晶层及光阻层的平坦度。此过程中产生的硅粉采用水淋,产生废水和硅渣。 分档检测:为保证硅片的规格和质量,对其进行检测。此处会产生废品。研磨:用磨片剂除去切片和轮磨所造的锯痕及表面损伤层,有效改善单晶硅片的曲度、平坦度与平行度,达到一个抛光过程可以处理的规格。此过程产生废磨片剂。 清洗:通过有机溶剂的溶解作用,结合超声波清洗技术去除硅片表面的有机杂质。此工序产生有机废气和废有机溶剂。 RCA清洗:通过多道清洗去除硅片表面的颗粒物质和金属离子。 SPM清洗:用H2SO4溶液和H2O2溶液按比例配成SPM溶液,SPM溶液具有很强的氧化能力,可将金属氧化后溶于清洗液,并将有机污染物氧化成CO2和H2O。用SPM清洗硅片可去除硅片表面的有机污物和部分金属。此工序会产生硫酸雾和废硫酸。 DHF清洗:用一定浓度的氢氟酸去除硅片表面的自然氧化膜,而附着在自然氧化膜上的金属也被溶解到清洗液中,同时DHF抑制了氧化膜的形成。此过程产生氟化氢和废氢氟酸。 APM清洗:APM溶液由一定比例的NH4OH溶液、H2O2溶液组成,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和金属也随腐蚀层而落入清洗液内。此处产生氨气和废氨水。 HPM清洗:由HCl溶液和H2O2溶液按一定比例组成的HPM,用于去除硅表面的钠、铁、镁和锌等金属污染物。此工序产生氯化氢和废盐酸。 DHF清洗:去除上一道工序在硅表面产生的氧化膜。 磨片检测:检测经过研磨、RCA清洗后的硅片的质量,不符合要求的则从新进行研磨和RCA清洗。 腐蚀A/B:经切片及研磨等机械加工后,晶片表面受加工应力而形成的损伤层,通常采用化学腐蚀去除。腐蚀A是酸性腐蚀,用混酸溶液去除损伤层,产生氟化氢、NOX和废混酸;腐蚀B是碱性腐蚀,用氢氧化钠溶液去除损伤层,产生废碱液。本项目一部分硅片采用腐蚀A,一部分采用腐蚀B。 分档监测:对硅片进行损伤检测,存在损伤的硅片重新进行腐蚀。 粗抛光:使用一次研磨剂去除损伤层,一般去除量在10~20um。此处产生粗抛废液。 精抛光:使用精磨剂改善硅片表面的微粗糙程度,一般去除量1 um以下,从而的到高平坦度硅片。产生

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