CN105405743A - 一种电子硅片的清洗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电子硅片的清洗方法,包括如下的步骤:(1)用有机溶剂清洗(甲苯、丙酮、酒精等);(2)用去离子水清洗;(3)用无机酸(盐酸、硫酸、硝酸、王水)清洗;(4)用氢氟酸清洗;(5)再用去离子水清洗;(6)超声波清洗;(7)最后对硅片真空高温处理便可。本发明的有益效果是:1.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.清除杂质,防止硅片中杂质离子影响P-N结的性能,导致P-N结的击穿电压降低和表面漏电,影响P-N结的性能。4.清除杂质,防止杂质的存在影响硅片的电阻率不稳定。

Description

一种电子硅片的清洗方法
技术领域
本发明涉及电子领域,具体涉及一种电子硅片的清洗方法。
背景技术
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、器件失效等。
发明内容
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种电子硅片的清洗方法,包括如下的步骤:
(1)用有机溶剂清洗;
(2)用去离子水清洗;
(3)用无机酸清洗;
(4)用氢氟酸清洗;
(5)再用去离子水清洗;
(6)超声波清洗;
(7)最后对硅片真空高温处理便可。
进一步,所述有机溶剂为甲苯、丙酮或者酒精中的一种。
进一步,所述无机酸为盐酸、硫酸、硝酸或者王水中的一种。
本发明的有益效果是:
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.清除杂质,防止硅片中杂质离子影响P-N结的性能,导致P-N结的击穿电压降低和表面漏电,影响P-N结的性能。
4.清除杂质,防止杂质的存在影响硅片的电阻率不稳定。
具体实施方式
以下结合具体实例对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
一种电子硅片的清洗方法,包括如下的步骤:
(1)用有机溶剂清洗(甲苯、丙酮、酒精等);
(2)用去离子水清洗;
(3)用无机酸(盐酸、硫酸、硝酸、王水)清洗;
(4)用氢氟酸清洗;
(5)再用去离子水清洗;
(6)超声波清洗;
(7)最后对硅片真空高温处理便可。
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:
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2↑+2H2O
2Ag+2H2SO4=2Ag2SO4+SO2↑+2H2O
Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
Ag+4HNO3=AgNO3+2NO2↑+2H2O
Au+4HCl+HNO3=H[AuCl4]+NO↑+2H2O
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
如果HF过量则反应为:SiO2+6HF=H2[SiF6]+2H2O
H2O2的作用:在酸性环境中作还原剂,在碱性环境中作氧化剂。在硅片清洗中对一些难溶物质转化为易溶物质。如:
As2S5+20H2O2+16NH4OH=2(NH4)3AsO4+5(NH4)2SO4+28H2O
MnO2+H2SO4+H2O2=MnSO4+2H2O+O2↑
c.RCA清洗方法及原理
在生产中,对于硅片表面的清洗中常用RCA方法及基于RCA清洗方法的改进,RCA清洗方法分为Ⅰ号清洗剂(APM)和Ⅱ号清洗剂(HPM)。Ⅰ号清洗剂(APM)的配置是用去离子水、30%过氧化氢、25%的氨水按体积比为:5:1:1至5:2:1;Ⅱ号清洗剂(HPM)的配置是用去离子水、30%过氧化氢、25%的盐酸按体积比为:6:1:1至8:2:1。其清洗原理是:氨分子、氯离子等与重金属离子如:铜离子、铁离子等形成稳定的络合物如:[AuCl4]-、[Cu(NH3)4]2+、[SiF6]2-。
清洗时,一般应在75~85℃条件下清洗、清洗15分钟左右,然后用去离子水冲洗干净。Ⅰ号清洗剂(APM)和Ⅱ号清洗剂(HPM)有如下优点:
(1)这两种清洗剂能很好地清洗硅片上残存的蜡、松香等有机物及一些重金属如金、铜等杂质;
(2)相比其它清洗剂,可以减少钠离子的污染;
(3)相比浓硝酸、浓硫酸、王水及铬酸洗液,这两种清洗液对环境的污染很小,操作相对方便。
超声波在清洗中的作用
目前在半导体生产清洗过程中已经广泛采用超声波清洗技术。超声波清洗有以下优点:
(1)清洗效果好,清洗手续简单,减少了由于复杂的化学清洗过程中而带来的杂质的可能性;
(2)对一些形状复杂的容器或器件也能清洗。
超声波清洗的缺点是当超声波的作用较大时,由于震动磨擦,可能使硅片表面产生划道等损伤。
超声波产生的原理:高频震荡器产生超声频电流,传给换能器,当换能器产生超声震动时,超声震动就通过与换能器连接的液体容器底部而传播到液体内,在液体中产生超声波。
真空高温处理的清洗作用
硅片经过化学清洗和超声波清洗后,还需要将硅片真空高温处理,再进行外延生长。真空高温处理的优点:
(1)由于硅片处于真空状态,因而减少了空气中灰尘的玷污;
(2)硅片表面可能吸附的一些气体和溶剂分子的挥发性增加,因而真空高温易除去;
(3)硅片可能玷污的一些固体杂质在真空高温条件下,易发生分解而除去。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种电子硅片的清洗方法,其特征在于,包括如下的步骤:
(1)用有机溶剂清洗;
(2)用去离子水清洗;
(3)用无机酸清洗;
(4)用氢氟酸清洗;
(5)再用去离子水清洗;
(6)超声波清洗;
(7)最后对硅片真空高温处理便可。
2.根据权利要求1所述的电子硅片的清洗方法,其特征在于,所述有机溶剂为甲苯、丙酮或者酒精中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的电子硅片的清洗方法,其特征在于,所述无机酸为盐酸、硫酸、硝酸或者王水中的一种。
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