CN108746042B - 一种金刚石线锯切割单、多晶硅片的清洗方法 - Google Patents

一种金刚石线锯切割单、多晶硅片的清洗方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种金刚石线锯切割单、多晶硅片的清洗方法。该方法包括下列步骤:步骤一:酸洗液、碱煮液的准备,操作人员准备氢氟酸、硝酸、氢氧化钠以及纯水,留以待用;步骤二:硅料分选,操作人员把硅料分成A类硅料、B类硅料、C类硅料、D类硅料、E类硅料以及F类硅料,留以待用;步骤三:A类硅料酸洗;步骤四:B类硅料酸洗;步骤五:C类硅料酸洗;步骤六:D类硅料酸洗;步骤七:E类硅料酸洗;步骤八:F类硅料酸洗;步骤九:已清洗的硅料烘干。由于操作人员将硅料分成A类硅料、B类硅料、C类硅料、D类硅料、E类硅料和F类硅料,操作人员根据不同类型的硅料,选用不同的清洗方法,不仅清洗的更加干净,而且大大提高了清洗的效率。

Description

一种金刚石线锯切割单、多晶硅片的清洗方法
技术领域
本发明涉及硅料清洗技术领域,尤其涉及一种金刚石线锯切割单、多晶硅片的清洗方法。
背景技术
现有的中国专利数据库中公开了硅片的清洗方法,其申请号为201710720566.5,申请日为2017.08.21,申请公布号为CN107706087A,申请公布日为2018.02.16,该方法包括下列步骤:步骤一:前清洗,前清洗液是体积比为1:8:100的氢氧化钠、双氧水和去离子水的混合溶液,硅片在40-80℃下使用前清洗液清洗2-5min;步骤二:制绒,制绒清洗液是体积比为7:1:120的氢氧化钠、添加剂和去离子水的混合溶液,硅片在75-90℃下使用制绒清洗液清洗10-20min,所述添加剂为时创TS41添加剂;步骤三:后清洗,后清洗液是体积比为1:1:10的双氧水、氨水和去离子水的混合溶液,硅片在40-80℃下使用后清洗液清洗1-5min,步骤五:去离子水在20-40℃下清洗2-8min,步骤六:使用去离子水在60-80℃进行慢提拉清洗,速度控制在2-10mm/s;步骤七:采用60-80℃的热风进行烘干4-8分钟。其不足之处在于:该方法只适用于清洗硅片,不适用于清洗不同的硅料,而且该方法清洗效果不佳,清洗效率较低,不适用于当前硅料的清洗中。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足,即清洗的材料过于单一,难以清洗不同的硅料,提供一种方法更加精细、清洗质量更加可靠的单、多晶硅片清洗方法。
为了实现上述目的,本发明一种金刚石线锯切割单、多晶硅片的清洗方法所采取的技术方案:
一种金刚石线锯切割单、多晶硅片的清洗方法,包括下列步骤:步骤一:酸洗液、碱煮液的准备,操作人员分别准备盛有氢氟酸的氢氟酸桶、盛有硝酸的硝酸桶、盛有氢氧化钠的氢氧化钠桶以及纯水,留以待用;步骤二:硅料分选,操作人员将硅料按照上边皮硅料、侧边皮硅料、提纯多晶方棒硅料、单晶头尾硅料、多晶棒硅料、切片裸片硅料,下下边硅料,碎多晶硅料,碎硅芯硅料,厚片硅料进行筛选,把上边皮硅料、侧边皮硅料、提纯多晶方棒硅料、单晶头尾硅料以及多晶棒硅料分成A类硅料,把切片裸片硅料分成B类硅料,把下下边硅料分成C类硅料,把碎多晶硅料分成D类硅料,把碎硅芯硅料分成E类硅料,把厚片硅料分成F类硅料,留以待用;步骤三:A类硅料酸洗,操作人员预先清洗A类硅料,使用酒精擦拭A类硅料,清洗至A类硅料表面无痕迹残留后装篮,然后操作人员分别将氢氟酸液体和硝酸液体倒入盛酸容器中,使氢氟酸与硝酸按照1:8的重量比配比形成A类酸洗液,操作人员将装篮的A类硅料投入到A类酸洗液中,来回摇动盛酸容器,使A类硅料与A类酸洗液充分反应至A类硅料光亮,将A类酸洗液中的A类硅料捞出,迅速放入纯水中漂洗鼓泡,鼓泡40分钟后捞出装有A类硅料的提篮,最后操作人员使用PH试纸测量A类硅料的PH值,如果A类硅料上还有酸残留,则继续漂洗,反之进入步骤九;步骤四:B类硅料酸洗,操作人员先给B类硅料烧胶,,然后操作人员分别将氢氟酸液体和清水倒入盛酸容器中,使氢氟酸与清水按照1:1的重量比配比形成B类酸洗液,操作人员将装篮的B类硅料投入到B类酸洗液中,来回摇动盛酸容器,使B类硅料与B类酸洗液充分反应24小时后,将B类酸洗液中的B类硅料捞出,再用自来水对B类硅料冲洗至无氢氟酸残留,操作人员分别将氢氧化钠和清水倒入容器中,配比出浓度为20%的氢氧化钠溶煮液,将已酸洗的B类硅料投入到氢氧化钠溶煮液中,在碱煮过程中,使用PV棒不停地搅动B类硅料,使B类硅料与氢氧化钠溶煮液充分反应,直至表面光亮,将光亮的B类硅料迅速放入纯水中清洗,清洗时不断搅动B类硅料,冲洗3~5次,操作人员分别将氢氟酸液体和清水倒入盛酸容器中,使氢氟酸与清水按照1:7的重量比配比形成稀释酸洗液,操作人员将B类硅料投入盛有稀释酸洗液的超声波清洗池内,使用超声波清洗10~15min,然后将B类硅料捞出过清水冲洗10~20次后,操作人员分别将氢氟酸液体和硝酸倒入盛酸容器中,使氢氟酸与硝酸按照20:1的重量比配比形成混酸酸洗液,操作人员将B类硅料投入盛有混酸酸洗液的超声波清洗池内,使用超声波清洗10~15min,进入步骤九;步骤五:C类硅料酸洗,操作人员将C类硅料投入到碱煮槽内,确保各个C类硅料之间间隙排放,逐步加入氢氧化钠,随后加入热水,使热水刚好将C类硅料浸没,C类硅料与氢氧化钠充分反应至C类硅料光亮,将光亮的C类硅料投入盛有清水的超声波清洗池内,使用超声波清洗15min,进入步骤九;步骤六:D类硅料酸洗,操作人员先用磁棒拨动D类硅料,挑出含有金属物质的硅料得到新D类硅料,操作人员分别将氢氟酸液体和硝酸倒入盛酸容器中,使氢氟酸与硝酸按照20:1的重量比配比形成酸洗液,操作人员将新D类硅料投入酸洗液中,来回摇动盛酸容器,使新D类硅料与酸洗液充分反应,直至新D类硅料光亮,将新D类硅料捞出,将光亮的新D类硅料投入盛有纯水的超声波清洗池内,使用超声波清洗10~15min,超声波清洗过程中不停搅动新D类硅料,最后操作人员使用PH试纸测量D类硅料的PH值,如果D类硅料上还有酸残留,则继续漂洗,反之进入步骤九;步骤七:E类硅料酸洗,操作人员先用清水对E类硅料进行冲洗,操作人员在PPC容器底部铺上E类硅料,在E类硅料隔层之间加氢氧化钠,然后加清水进行碱煮,碱煮至E类硅料光亮后,将光亮的E类硅料放入清水中漂洗,直至PH试纸检测无碱残留后装篮待酸洗,操作人员分别将氢氟酸液体和硝酸倒入盛酸容器中,使氢氟酸与硝酸按照12:1的重量比配比形成酸洗液,操作人员将E类硅料投入酸洗液中,来回摇动盛酸容器,使E类硅料与酸洗液充分反应30s,将E类硅料捞出,使用清水鼓泡漂洗E类硅料,直至PH试纸检测无酸碱残留,最后进入步骤九;步骤八:F类硅料酸洗,操作人员先给F类硅料烧胶,然后操作人员分别将氢氟酸液体和清水倒入盛酸容器中,使氢氟酸与清水按照1:1的重量比配比形成F类酸洗液,操作人员将装篮的F类硅料投入到F类酸洗液中,来回摇动盛酸容器,使F类硅料与F类酸洗液充分反应24小时后,将F类酸洗液中的F类硅料捞出,再用自来水对F类硅料冲洗至无氢氟酸残留,操作人员在PPC容器底部铺上无氢氟酸残留的F类硅料,在F类硅料隔层之间加氢氧化钠,然后加清水进行碱煮,碱煮至F类硅料光亮后,将光亮的F类硅料放入清水中漂洗,直至PH试纸检测无碱残留后装篮待酸洗,操作人员分别将氢氟酸液体和硝酸倒入盛酸容器中,使氢氟酸与硝酸按照12:1的重量比配比形成酸洗液,操作人员将F类硅料投入酸洗液中,来回摇动盛酸容器,使F类硅料与酸洗液充分反应30s,将F类硅料捞出,使用清水鼓泡漂洗F类硅料,直至PH试纸检测无酸碱残留,
最后进入步骤九;步骤九:已清洗的硅料烘干,操作人员先用洗涤灵清洗烘料盘或筐,再用纯水冲洗烘料盘或筐,将已清洗的硅料装入干净的筐内或烘料盘内,将盛放有硅料的烘料盘或筐放入烘箱内,烘箱内的温度为150℃,烘烤时间为1~3小时。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:由于操作人员将硅料分成A类硅料、B类硅料、C类硅料、D类硅料、E类硅料和F类硅料,操作人员根据不同类型的硅料,选用不同的清洗方法,不仅清洗的更加干净,而且大大提高了清洗的效率。
所述纯水的电阻率大于15兆欧·厘米。
所述上边皮硅料为竖直设置的多晶硅棒上端面硅料;
所述侧边皮硅料为竖直设置的多晶硅棒外周面硅料;
所述提纯多晶方棒硅料为杂质多晶硅废料重新铸锭的多晶方棒;
所述单晶头尾硅料为竖直设置的单晶硅棒上、下两端的硅料;
所述切片裸片硅料为厚度220um±20um的硅片;
所述下下边硅料为竖直设置的多晶硅棒下端面硅料;
所述厚片硅料为厚度大于240um的硅片;
所述鼓泡为水流震荡,使运动的水流与硅片表面接触,从而清洗硅片;
所述烧胶为操作人员通过水煮方式将硅片上的残胶清洗干净。
具体实施方式
一种金刚石线锯切割单、多晶硅片的清洗方法,包括下列步骤:步骤一:酸洗液、碱煮液的准备,操作人员分别准备盛有氢氟酸的氢氟酸桶、盛有硝酸的硝酸桶、盛有氢氧化钠的氢氧化钠桶以及纯水,留以待用;步骤二:硅料分选,操作人员将硅料按照上边皮硅料、侧边皮硅料、提纯多晶方棒硅料、单晶头尾硅料、多晶棒硅料、切片裸片硅料,下下边硅料,碎多晶硅料,碎硅芯硅料,厚片硅料进行筛选,把上边皮硅料、侧边皮硅料、提纯多晶方棒硅料、单晶头尾硅料以及多晶棒硅料分成A类硅料,把切片裸片硅料分成B类硅料,把下下边硅料分成C类硅料,把碎多晶硅料分成D类硅料,把碎硅芯硅料分成E类硅料,把厚片硅料分成F类硅料,留以待用;步骤三:A类硅料酸洗,操作人员预先清洗A类硅料,使用酒精擦拭A类硅料,清洗至A类硅料表面无痕迹残留后装篮,然后操作人员分别将氢氟酸液体和硝酸液体倒入盛酸容器中,使氢氟酸与硝酸按照1:8的重量比配比形成A类酸洗液,操作人员将装篮的A类硅料投入到A类酸洗液中,来回摇动盛酸容器,使A类硅料与A类酸洗液充分反应至A类硅料光亮,将A类酸洗液中的A类硅料捞出,迅速放入纯水中漂洗鼓泡,鼓泡40分钟后捞出装有A类硅料的提篮,最后操作人员使用PH试纸测量A类硅料的PH值,如果A类硅料上还有酸残留,则继续漂洗,反之进入步骤九;步骤四:B类硅料酸洗,操作人员先给B类硅料烧胶,然后操作人员分别将氢氟酸液体和清水倒入盛酸容器中,使氢氟酸与清水按照1:1的重量比配比形成B类酸洗液,操作人员将装篮的B类硅料投入到B类酸洗液中,来回摇动盛酸容器,使B类硅料与B类酸洗液充分反应24小时后,将B类酸洗液中的B类硅料捞出,再用自来水对B类硅料冲洗至无氢氟酸残留,操作人员分别将氢氧化钠和清水倒入容器中,配比出浓度为20%的氢氧化钠溶煮液,将已酸洗的B类硅料投入到氢氧化钠溶煮液中,在碱煮过程中,使用PV棒不停地搅动B类硅料,使B类硅料与氢氧化钠溶煮液充分反应,直至表面光亮,将光亮的B类硅料迅速放入纯水中清洗,清洗时不断搅动B类硅料,冲洗3~5次,操作人员分别将氢氟酸液体和清水倒入盛酸容器中,使氢氟酸与清水按照1:7的重量比配比形成稀释酸洗液,操作人员将B类硅料投入盛有稀释酸洗液的超声波清洗池内,使用超声波清洗10~15min,然后将B类硅料捞出过清水冲洗10~20次后,操作人员分别将氢氟酸液体和硝酸倒入盛酸容器中,使氢氟酸与硝酸按照20:1的重量比配比形成混酸酸洗液,操作人员将B类硅料投入盛有混酸酸洗液的超声波清洗池内,使用超声波清洗10~15min,进入步骤九;步骤五:C类硅料酸洗,操作人员将C类硅料投入到碱煮槽内,确保各个C类硅料之间间隙排放,逐步加入氢氧化钠,随后加入热水,使热水刚好将C类硅料浸没,C类硅料与氢氧化钠充分反应至C类硅料光亮,将光亮的C类硅料投入盛有清水的超声波清洗池内,使用超声波清洗15min,进入步骤九;步骤六:D类硅料酸洗,操作人员先用磁棒拨动D类硅料,挑出含有金属物质的硅料得到新D类硅料,操作人员分别将氢氟酸液体和硝酸倒入盛酸容器中,使氢氟酸与硝酸按照20:1的重量比配比形成酸洗液,操作人员将新D类硅料投入酸洗液中,来回摇动盛酸容器,使新D类硅料与酸洗液充分反应,直至新D类硅料光亮,将新D类硅料捞出,将光亮的新D类硅料投入盛有纯水的超声波清洗池内,使用超声波清洗10~15min,超声波清洗过程中不停搅动新D类硅料,最后操作人员使用PH试纸测量D类硅料的PH值,如果D类硅料上还有酸残留,则继续漂洗,反之进入步骤九;步骤七:E类硅料酸洗,操作人员先用清水对E类硅料进行冲洗,操作人员在PPC容器底部铺上E类硅料,在E类硅料隔层之间加氢氧化钠,然后加清水进行碱煮,碱煮至E类硅料光亮后,将光亮的E类硅料放入清水中漂洗,直至PH试纸检测无碱残留后装篮待酸洗,操作人员分别将氢氟酸液体和硝酸倒入盛酸容器中,使氢氟酸与硝酸按照12:1的重量比配比形成酸洗液,操作人员将E类硅料投入酸洗液中,来回摇动盛酸容器,使E类硅料与酸洗液充分反应30s,将E类硅料捞出,使用清水鼓泡漂洗E类硅料,直至PH试纸检测无酸碱残留,最后进入步骤九;步骤八:F类硅料酸洗,操作人员先给F类硅料烧胶,然后操作人员分别将氢氟酸液体和清水倒入盛酸容器中,使氢氟酸与清水按照1:1的重量比配比形成F类酸洗液,操作人员将装篮的F类硅料投入到F类酸洗液中,来回摇动盛酸容器,使F类硅料与F类酸洗液充分反应24小时后,将F类酸洗液中的F类硅料捞出,再用自来水对F类硅料冲洗至无氢氟酸残留,操作人员在PPC容器底部铺上无氢氟酸残留的F类硅料,在F类硅料隔层之间加氢氧化钠,然后加清水进行碱煮,碱煮至F类硅料光亮后,将光亮的F类硅料放入清水中漂洗,直至PH试纸检测无碱残留后装篮待酸洗,操作人员分别将氢氟酸液体和硝酸倒入盛酸容器中,使氢氟酸与硝酸按照12:1的重量比配比形成酸洗液,操作人员将F类硅料投入酸洗液中,来回摇动盛酸容器,使F类硅料与酸洗液充分反应30s,将F类硅料捞出,使用清水鼓泡漂洗F类硅料,直至PH试纸检测无酸碱残留,最后进入步骤九;步骤九:已清洗的硅料烘干,操作人员先用洗涤灵清洗烘料盘或筐,再用纯水冲洗烘料盘或筐,将已清洗的硅料装入干净的筐内或烘料盘内,将盛放有硅料的烘料盘或筐放入烘箱内,烘箱内的温度为150℃,烘烤时间为1~3小时。
本发明并不局限于上述实施例,在本发明公开的技术方案的基础上,本领域的技术人员根据所公开的技术内容,不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形,这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种金刚石线锯切割单、多晶硅片的清洗方法,其特征在于,包括下列步骤:步骤一:酸洗液、碱煮液的准备,操作人员分别准备盛有氢氟酸的氢氟酸桶、盛有硝酸的硝酸桶、盛有氢氧化钠的氢氧化钠桶以及纯水,留以待用;步骤二:硅料分选,操作人员将硅料按照上边皮硅料、侧边皮硅料、提纯多晶方棒硅料、单晶头尾硅料、多晶棒硅料、切片裸片硅料,下下边硅料,碎多晶硅料,碎硅芯硅料,厚片硅料进行筛选,把上边皮硅料、侧边皮硅料、提纯多晶方棒硅料、单晶头尾硅料以及多晶棒硅料分成A类硅料,把切片裸片硅料分成B类硅料,把下下边硅料分成C类硅料,把碎多晶硅料分成D类硅料,把碎硅芯硅料分成E类硅料,把厚片硅料分成F类硅料,留以待用;步骤三:A类硅料酸洗,操作人员预先清洗A类硅料,使用酒精擦拭A类硅料,清洗至A类硅料表面无痕迹残留后装篮,然后操作人员分别将氢氟酸液体和硝酸液体倒入盛酸容器中,使氢氟酸与硝酸按照1:8的重量比配比形成A类酸洗液,操作人员将装篮的A类硅料投入到A类酸洗液中,来回摇动盛酸容器,使A类硅料与A类酸洗液充分反应至A类硅料光亮,将A类酸洗液中的A类硅料捞出,迅速放入纯水中漂洗鼓泡,鼓泡40分钟后捞出装有A类硅料的提篮,最后操作人员使用PH试纸测量A类硅料的PH值,如果A类硅料上还有酸残留,则继续漂洗,反之进入步骤九;步骤四:B类硅料酸洗,操作人员先给B类硅料烧胶,然后操作人员分别将氢氟酸液体和清水倒入盛酸容器中,使氢氟酸与清水按照1:1的重量比配比形成B类酸洗液,操作人员将装篮的B类硅料投入到B类酸洗液中,来回摇动盛酸容器,使B类硅料与B类酸洗液充分反应24小时后,将B类酸洗液中的B类硅料捞出,再用自来水对B类硅料冲洗至无氢氟酸残留,操作人员分别将氢氧化钠和清水倒入容器中,配比出浓度为20%的氢氧化钠溶煮液,将已酸洗的B类硅料投入到氢氧化钠溶煮液中,在碱煮过程中,使用PV棒不停地搅动B类硅料,使B类硅料与氢氧化钠溶煮液充分反应,直至表面光亮,将光亮的B类硅料迅速放入纯水中清洗,清洗时不断搅动B类硅料,冲洗3~5次,操作人员分别将氢氟酸液体和清水倒入盛酸容器中,使氢氟酸与清水按照1:7的重量比配比形成稀释酸洗液,操作人员将B类硅料投入盛有稀释酸洗液的超声波清洗池内,使用超声波清洗10~15min,然后将B类硅料捞出过清水冲洗10~20次后,操作人员分别将氢氟酸液体和硝酸倒入盛酸容器中,使氢氟酸与硝酸按照20:1的重量比配比形成混酸酸洗液,操作人员将B类硅料投入盛有混酸酸洗液的超声波清洗池内,使用超声波清洗10~15min,进入步骤九;步骤五:C类硅料酸洗,操作人员将C类硅料投入到碱煮槽内,确保各个C类硅料之间间隙排放,逐步加入氢氧化钠,随后加入热水,使热水刚好将C类硅料浸没,C类硅料与氢氧化钠充分反应至C类硅料光亮,将光亮的C类硅料投入盛有清水的超声波清洗池内,使用超声波清洗15min,进入步骤九;步骤六:D类硅料酸洗,操作人员先用磁棒拨动D类硅料,挑出含有金属物质的硅料得到新D类硅料,操作人员分别将氢氟酸液体和硝酸倒入盛酸容器中,使氢氟酸与硝酸按照20:1的重量比配比形成酸洗液,操作人员将新D类硅料投入酸洗液中,来回摇动盛酸容器,使新D类硅料与酸洗液充分反应,直至新D类硅料光亮,将新D类硅料捞出,将光亮的新D类硅料投入盛有纯水的超声波清洗池内,使用超声波清洗10~15min,超声波清洗过程中不停搅动新D类硅料,最后操作人员使用PH试纸测量D类硅料的PH值,如果D类硅料上还有酸残留,则继续漂洗,反之进入步骤九;步骤七:E类硅料酸洗,操作人员先用清水对E类硅料进行冲洗,操作人员在PPC容器底部铺上E类硅料,在E类硅料隔层之间加氢氧化钠,然后加清水进行碱煮,碱煮至E类硅料光亮后,将光亮的E类硅料放入清水中漂洗,直至PH试纸检测无碱残留后装篮待酸洗,操作人员分别将氢氟酸液体和硝酸倒入盛酸容器中,使氢氟酸与硝酸按照12:1的重量比配比形成酸洗液,操作人员将E类硅料投入酸洗液中,来回摇动盛酸容器,使E类硅料与酸洗液充分反应30s,将E类硅料捞出,使用清水鼓泡漂洗E类硅料,直至PH试纸检测无酸碱残留,最后进入步骤九;步骤八:F类硅料酸洗,操作人员先给F类硅料烧胶,然后操作人员分别将氢氟酸液体和清水倒入盛酸容器中,使氢氟酸与清水按照1:1的重量比配比形成F类酸洗液,操作人员将装篮的F类硅料投入到F类酸洗液中,来回摇动盛酸容器,使F类硅料与F类酸洗液充分反应24小时后,将F类酸洗液中的F类硅料捞出,再用自来水对F类硅料冲洗至无氢氟酸残留,操作人员在PPC容器底部铺上无氢氟酸残留的F类硅料,在F类硅料隔层之间加氢氧化钠,然后加清水进行碱煮,碱煮至F类硅料光亮后,将光亮的F类硅料放入清水中漂洗,直至PH试纸检测无碱残留后装篮待酸洗,操作人员分别将氢氟酸液体和硝酸倒入盛酸容器中,使氢氟酸与硝酸按照12:1的重量比配比形成酸洗液,操作人员将F类硅料投入酸洗液中,来回摇动盛酸容器,使F类硅料与酸洗液充分反应30s,将F类硅料捞出,使用清水鼓泡漂洗F类硅料,直至PH试纸检测无酸碱残留,最后进入步骤九;步骤九:已清洗的硅料烘干,操作人员先用洗涤灵清洗烘料盘或筐,再用纯水冲洗烘料盘或筐,将已清洗的硅料装入干净的筐内或烘料盘内,将盛放有硅料的烘料盘或筐放入烘箱内,烘箱内的温度为150℃,烘烤时间为1~3小时。
2.根据权利要求1所述的一种金刚石线锯切割单、多晶硅片的清洗方法,其特征在于:所述纯水的电阻率大于15兆欧·厘米。
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