CN109037032A - 一种光电子半导体硅片脱胶工艺 - Google Patents

一种光电子半导体硅片脱胶工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光电子半导体硅片脱胶工艺，具体方法如下：（1）预清洗后放入表面活性剂中超声清洗（2）温水进行喷淋，然后使用第一酸液进行一次清洗，清洗完成后再使用清水喷淋、洗净后烘干，再使用第二酸液进行二次清洗，二次清洗完成后使用清水重复喷淋、烘干操作，得粗脱胶半导体硅片；（3）置于表面活性剂热水槽中浸泡浸泡过程中辅以超声，浸泡完成后使用高压、常温的清水进行喷淋操作。经过实验，使用发明方法，光电子半导体硅片的脱胶率高达97.9%以上，而使用现有技术的脱胶率仅为94.8%，可见本发明方法的脱胶效果更好。

Description

一种光电子半导体硅片脱胶工艺
技术领域
本发明涉及光电子材料技术领域，具体是一种光电子半导体硅片脱胶工艺。
背景技术
半导体器件生产中硅片须经严格清洗。微量污染也会导致器件失效。清洗的目的在于清除表面污染杂质，包括有机物和无机物。这些杂质有的以原子状态或离子状态，有的以薄膜形式或颗粒形式存在于硅片表面。有机污染包括光刻胶、有机溶剂残留物、合成蜡和人接触器件、工具、器皿带来的油脂或纤维。无机污染包括重金属金、铜、铁、铬等，严重影响少数载流子寿命和表面电导；碱金属如钠等，引起严重漏电；颗粒污染包括硅渣、尘埃、细菌、微生物、有机胶体纤维等，会导致各种缺陷。清除污染的方法有物理清洗和化学清洗两种。
传统的脱胶工艺一般是将硅片浸泡在40℃以上的热水槽中，浸泡清洗达到脱胶效果，但是这种方法脱胶率不高且容易造成硅片损毁。
发明内容
为了解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供了一种光电子半导体硅片脱胶工艺。
一种光电子半导体硅片脱胶工艺，具体方法如下：
(1)将半导体硅片放置在装满自来水的槽中进行预清洗，清洗完成后再放入添加有体积百分比为2％-3％的表面活性剂的超声清洗槽中，超声强度为55-65kHz，温度为42-48℃，超声时间为15-20分钟；
(2)将步骤(1)处理好的半导体硅片使用35-40℃温水进行喷淋，然后使用第一酸液进行一次清洗，一次清洗进行完成后再使用清水喷淋、洗净后烘干，再使用第二酸液进行二次清洗，二次清洗完成后使用清水重复喷淋、烘干操作，得粗脱胶半导体硅片；
(3)将步骤(2)所述粗脱胶半导体硅片再置于添加有表面活性剂的92-95℃热水槽中浸泡90-120分钟，浸泡过程中辅以超声，超声强度为15-30kHz，每隔90秒进行超声处理30秒，浸泡完成后使用压力为0.15-0.18MPa、常温的清水进行喷淋操作，喷淋时间200-250秒，即完成脱胶。
进一步的，步骤(2)所述第一酸液，由氢氟酸、水按质量比1:100-120在15-18℃下均匀混合后制得。
进一步的，步骤(2)所述第二酸液，由草酸溶液、氨基硫酸溶液、柠檬酸溶液按质量比1:3:2-4混合后制得。
进一步的，所述草酸溶液，由草酸、水按质量比1:800-850于常温常压下混合后制得。
进一步的，所述氨基硫酸溶液，由氨基硫酸、水按质量比1:500-550于60-65℃下，使用搅拌机200-300r/min均匀搅拌后冷却至室温后制得。
进一步的，所述柠檬酸溶液，由柠檬酸、水按质量比1:1000-1100于常温常压下混合后混合后制得。
进一步的，步骤(3)所述表面活性剂，为阴离子及非离子表面活性剂中的至少一种。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过依次对半导体硅片进行预清洗、超声清洗、一次酸洗、二次酸洗、表面活性剂超声清洗的方法，大大提高了脱胶效率，同时提升了半导体硅片表面的脱胶效果，同时还有防止半导体硅片表面氧化腐蚀的功效，保证产品的重复利用。经过实验，使用发明方法，光电子半导体硅片的脱胶率高达97.9％以上，而使用现有技术的脱胶率仅为94.8％，可见本发明方法的脱胶效果更好。
具体实施方式
实施例1
一种光电子半导体硅片脱胶工艺，具体方法如下：
(1)将半导体硅片放置在装满自来水的槽中进行预清洗，清洗完成后再放入添加有体积百分比为2％的表面活性剂的超声清洗槽中，超声强度为55-65kHz，温度为42-48℃，超声时间为15-20分钟；
(2)将步骤(1)处理好的半导体硅片使用35-40℃温水进行喷淋，然后使用第一酸液进行一次清洗，一次清洗进行完成后再使用清水喷淋、洗净后烘干，再使用第二酸液进行二次清洗，二次清洗完成后使用清水重复喷淋、烘干操作，得粗脱胶半导体硅片；
(3)将步骤(2)所述粗脱胶半导体硅片再置于添加有表面活性剂的92-95℃热水槽中浸泡90分钟，浸泡过程中辅以超声，超声强度为15-30kHz，每隔90秒进行超声处理30秒，浸泡完成后使用压力为0.15-0.18MPa、常温的清水进行喷淋操作，喷淋时间200秒，即完成脱胶。
进一步的，步骤(2)所述第一酸液，由氢氟酸、水按质量比1:100在15-18℃下均匀混合后制得。
进一步的，步骤(2)所述第二酸液，由草酸溶液、氨基硫酸溶液、柠檬酸溶液按质量比1:3:2混合后制得。
进一步的，所述草酸溶液，由草酸、水按质量比1:800于常温常压下混合后制得。
进一步的，所述氨基硫酸溶液，由氨基硫酸、水按质量比1:500于60-65℃下，使用搅拌机200r/min均匀搅拌后冷却至室温后制得。
进一步的，所述柠檬酸溶液，由柠檬酸、水按质量比1:1000于常温常压下混合后混合后制得。
进一步的，步骤(3)所述表面活性剂，为阴离子及非离子表面活性剂中的至少一种。
实施例2
一种光电子半导体硅片脱胶工艺，具体方法如下：
(1)将半导体硅片放置在装满自来水的槽中进行预清洗，清洗完成后再放入添加有体积百分比为3％的表面活性剂的超声清洗槽中，超声强度为55-65kHz，温度为42-48℃，超声时间为20分钟；
(2)将步骤(1)处理好的半导体硅片使用35-40℃温水进行喷淋，然后使用第一酸液进行一次清洗，一次清洗进行完成后再使用清水喷淋、洗净后烘干，再使用第二酸液进行二次清洗，二次清洗完成后使用清水重复喷淋、烘干操作，得粗脱胶半导体硅片；
(3)将步骤(2)所述粗脱胶半导体硅片再置于添加有表面活性剂的92-95℃热水槽中浸泡120分钟，浸泡过程中辅以超声，超声强度为15-30kHz，每隔90秒进行超声处理30秒，浸泡完成后使用压力为0.15-0.18MPa、常温的清水进行喷淋操作，喷淋时间250秒，即完成脱胶。
进一步的，步骤(2)所述第一酸液，由氢氟酸、水按质量比1:120在15-18℃下均匀混合后制得。
进一步的，步骤(2)所述第二酸液，由草酸溶液、氨基硫酸溶液、柠檬酸溶液按质量比1:3:4混合后制得。
进一步的，所述草酸溶液，由草酸、水按质量比1:850于常温常压下混合后制得。
进一步的，所述氨基硫酸溶液，由氨基硫酸、水按质量比1:550于60-65℃下，使用搅拌机200-300r/min均匀搅拌后冷却至室温后制得。
进一步的，所述柠檬酸溶液，由柠檬酸、水按质量比1:1100于常温常压下混合后混合后制得。
进一步的，步骤(3)所述表面活性剂，为阴离子及非离子表面活性剂中的至少一种。
实施例3
一种光电子半导体硅片脱胶工艺，具体方法如下：
(1)将半导体硅片放置在装满自来水的槽中进行预清洗，清洗完成后再放入添加有体积百分比为2.5％的表面活性剂的超声清洗槽中，超声强度为55-65kHz，温度为42-48℃，超声时间为18分钟；
(2)将步骤(1)处理好的半导体硅片使用35-40℃温水进行喷淋，然后使用第一酸液进行一次清洗，一次清洗进行完成后再使用清水喷淋、洗净后烘干，再使用第二酸液进行二次清洗，二次清洗完成后使用清水重复喷淋、烘干操作，得粗脱胶半导体硅片；
(3)将步骤(2)所述粗脱胶半导体硅片再置于添加有表面活性剂的92-95℃热水槽中浸泡100分钟，浸泡过程中辅以超声，超声强度为15-30kHz，每隔90秒进行超声处理30秒，浸泡完成后使用压力为0.15-0.18MPa、常温的清水进行喷淋操作，喷淋时间220秒，即完成脱胶。
进一步的，步骤(2)所述第一酸液，由氢氟酸、水按质量比1:110在15-18℃下均匀混合后制得。
进一步的，步骤(2)所述第二酸液，由草酸溶液、氨基硫酸溶液、柠檬酸溶液按质量比1:3:3混合后制得。
进一步的，所述草酸溶液，由草酸、水按质量比1:820于常温常压下混合后制得。
进一步的，所述氨基硫酸溶液，由氨基硫酸、水按质量比1:530于60-65℃下，使用搅拌机250r/min均匀搅拌后冷却至室温后制得。
进一步的，所述柠檬酸溶液，由柠檬酸、水按质量比1:1050于常温常压下混合后混合后制得。
进一步的，步骤(3)所述表面活性剂，为阴离子及非离子表面活性剂中的至少一种。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例1相比，不使用步骤(1)所述方法，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，不使用步骤(2)所述方法，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例3与实施例3相比，不使用步骤(3)所述方法，除此外的方法步骤均相同。
对照组
现有的光电子半导体硅片脱胶工艺。
分别使用上述7种方法进行光电子半导体硅片的脱胶，测定脱胶率，结果如表1：
由上表可知，使用发明方法，光电子半导体硅片的脱胶率高达97.9％以上，而使用现有技术的脱胶率仅为94.8％，可见本发明方法的脱胶效果更好。

Claims (7)

1.一种光电子半导体硅片脱胶工艺，其特征在于，具体方法如下：
（1）将半导体硅片放置在装满自来水的槽中进行预清洗，清洗完成后再放入添加有体积百分比为2%-3%的表面活性剂的超声清洗槽中，超声强度为55-65kHz，温度为42-48℃，超声时间为15-20分钟；
（2）将步骤（1）处理好的半导体硅片使用35-40℃温水进行喷淋，然后使用第一酸液进行一次清洗，一次清洗进行完成后再使用清水喷淋、洗净后烘干，再使用第二酸液进行二次清洗，二次清洗完成后使用清水重复喷淋、烘干操作，得粗脱胶半导体硅片；
（3）将步骤（2）所述粗脱胶半导体硅片再置于添加有表面活性剂的92-95℃热水槽中浸泡90-120分钟，浸泡过程中辅以超声，超声强度为15-30kHz，每隔90秒进行超声处理30秒，浸泡完成后使用压力为0.15-0.18MPa、常温的清水进行喷淋操作，喷淋时间200-250秒，即完成脱胶。
2.根据权利要求1所述的一种光电子半导体硅片脱胶工艺，其特征在于：步骤（2）所述第一酸液，由氢氟酸、水按质量比1:100-120在15-18℃下均匀混合后制得。
3.根据权利要求1所述的一种光电子半导体硅片脱胶工艺，其特征在于：步骤（2）所述第二酸液，由草酸溶液、氨基硫酸溶液、柠檬酸溶液按质量比1:3:2-4混合后制得。
4.根据权利要求3所述的一种光电子半导体硅片脱胶工艺，其特征在于：所述草酸溶液，由草酸、水按质量比1:800-850于常温常压下混合后制得。
5.根据权利要求3所述的一种光电子半导体硅片脱胶工艺，其特征在于：所述氨基硫酸溶液，由氨基硫酸、水按质量比1:500-550于60-65℃下，使用搅拌机200-300r/min均匀搅拌后冷却至室温后制得。
6.根据权利要求3所述的一种光电子半导体硅片脱胶工艺，其特征在于：所述柠檬酸溶液，由柠檬酸、水按质量比1:1000-1100于常温常压下混合后混合后制得。
7.根据权利要求1所述的一种光电子半导体硅片脱胶工艺，其特征在于：步骤（3）所述表面活性剂，为阴离子及非离子表面活性剂中的至少一种。
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