CN115410900A - 一种硅片沾污不良返工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种硅片沾污不良返工方法，对硅片依次进行第一药液清洗、碱清洗、第二药液清洗和酸清洗，其中，第一药液清洗步骤中，采用第一药液进行超声、滚动清洗；碱清洗步骤中，采用碱溶液进行超声、滚动清洗；第二药液清洗步骤中，采用第二药液进行滚动清洗；酸清洗步骤中，采用酸溶液进行滚动清洗。本发明的有益效果是依次对硅片进行第一药液清洗、碱溶液清洗、第二药液清洗及酸溶液清洗，将硅片表面的颗粒、有机沾污及金属沾污去除，使得硅片表面洁净，达到品质要求，提高不良硅片的返工成功率，减少硅片的不良品，提高生产效率，提高硅片的整体品质。
Description
技术领域
本发明属于硅片清洗技术领域，尤其是涉及一种硅片沾污不良返工方法。
背景技术
现有清洗工艺主要为超声波清洗方法，利用超声空化作用、去除硅片表面吸附杂质，再利用清洗液络合作用、吸附该杂质从而达到清洗目的。但超声波清洗方法清洗能力弱、清洗寿命短。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供一种硅片沾污不良返工方法，以解决现有技术存在的以上或者其他前者问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种硅片沾污不良返工方法，对硅片依次进行第一药液清洗、碱清洗、第二药液清洗和酸清洗，其中，
第一药液清洗步骤中，采用第一药液进行超声、滚动清洗；
碱清洗步骤中，采用碱溶液进行超声、滚动清洗；
第二药液清洗步骤中，采用第二药液进行滚动清洗；
酸清洗步骤中，采用酸溶液进行滚动清洗。
进一步的，第一药液包括浓度为25-30％氨水、浓度为30-35％双氧水和纯水，氨水、双氧水与纯水的体积比为1-2:2-3:10-11。
进一步的，第一药液清洗步骤中，超声频率为140-180KHz，超声功率为300-500W，清洗时间为200-400s，清洗温度为60-80℃，滚轴转速为 420-460rpm。
进一步的，碱溶液为40-45％氢氧化钾溶液。
进一步的，碱清洗步骤中，超声频率为140-180KHz，超声功率为300-500W，清洗时间为80-120s，清洗温度为70-80℃，滚轴转速为 3400-3800rpm。
进一步的，第二药液包括浓度为5-10％盐酸、浓度为5-10％氢氟酸和纯水，盐酸、氢氟酸与纯水的体积比为0.5-1:0.5-1：15-16。
进一步的，第二药液清洗步骤中，清洗时间为200-400s，滚轴转速为 420-460rpm。
进一步的，酸溶液为5-10％的氢氟酸溶液，清洗时间为200-400s，滚轴转速为420-460rpm。
进一步的，第一药液清洗与碱清洗之间、碱清洗与第二药液清洗之间以及第二药液清洗与酸清洗之间均进行至少一次纯水清洗，纯水清洗步骤中均采用QDR模式，清洗时间为200-400s，流速为10-40L/min。
进一步的，酸清洗之后，依次进行第一纯水清洗、第一超声清洗及甩干，其中，
第一纯水清洗步骤中，清洗时间为200-400s，采用QDR模式，流速为 20-40L/min；
第一超声清洗步骤中，采用纯水进行超声清洗，超声频率为140-180KHz，超声功率为300-500W，超声清洗时间为200-400s；
甩干步骤中，甩干时间为10-180s，转速为400-800rpm。
由于采用上述技术方案，在对酸腐蚀后的沾污不良硅片进行清洗时，依次对硅片进行第一药液清洗、碱溶液清洗、第二药液清洗及酸溶液清洗，将硅片表面的颗粒、有机沾污及金属沾污去除，第一药液具有氨水和双氧水，硅片被双氧水氧化产生氧化膜，氧化膜被氨水腐蚀，腐蚀后又被双氧水氧化，重复反应，将附着在硅片表面的颗粒随腐蚀层一起脱落；采用碱溶液对硅片进行清洗，碱溶液对硅片表面进行腐蚀，去除一定厚度，使得硅片表面有机沾污随着腐蚀层一起剥离；采用第二药液和酸溶液对硅片进行清洗，去除硅片表面的金属沾污，使得硅片表面洁净，达到品质要求，提高不良硅片的返工成功率，减少硅片的不良品，提高生产效率，提高硅片的整体品质。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
本发明的一实施例涉及一种硅片沾污不良返工方法，用于对酸腐蚀后的硅片进行清洗，将硅片表面的沾污清洗掉，对硅片依次进行第一药液清洗、碱清洗、第二药液清洗及酸清洗，去除硅片表面的沾污，同时去除硅片表面的氧化层，提高沾污不良的硅片的返工成功率。
对于酸腐蚀后的不良硅片，因其表面被杂质污染而不能达到质量要求，硅片的表面残留有沾污，这些沾污包括表面的颗粒、有机沾污和金属沾污等，所以，需要对不良硅片进行返工，将硅片表面的杂质沾污清洗干净，获得洁净的表面，以达到质量要求。因此，一种硅片沾污不良返工方法，对酸腐蚀后的不良硅片进行清洗，去除硅片表面的杂质沾污，利用腐蚀清洗工艺对硅片进行清洗，对硅片进行腐蚀，去除硅片表面的杂质及硅片表面的氧化层，包括对硅片依次进行第一药液清洗、碱清洗、第二药液清洗和酸清洗，其中，
第一药液清洗步骤中，采用第一药液对硅片进行超声、滚动清洗，第一药液对硅片表面进行腐蚀，去除硅片表面的颗粒杂质；
碱清洗步骤中，采用碱溶液对经过第一药液清洗后的硅片进行超声、滚动清洗，去除硅片表面的有机沾污；
第二药液清洗步骤中，采用第二药液对经过碱清洗后的硅片进行滚动清洗，去除硅片表面的金属沾污；
酸清洗步骤中，采用酸溶液对经过第二药液清洗后的硅片进行滚动清洗，进一步去除硅片表面的金属沾污及硅片表面氧化层。
硅片依次经过第一药液、碱溶液、第二药液和酸溶液清洗后，能够将硅片表面的颗粒、有机沾污及金属沾污、氧化层等去除，使得硅片表面洁净，达到质量要求，提高不良硅片的返工成功率，减少硅片的不良品，提高生产效率，提高硅片的整体品质。
在对不良硅片清洗过程中，为了避免前道清洗工序中的清洗溶液被携带进入后一道清洗工序中的清洗溶液中，造成后道清洗工序中清洗溶液的污染，在第一药液清洗与碱清洗之间、碱清洗与第二药液清洗之间以及第二药液清洗与酸清洗之间均进行至少一次纯水清洗，以使得：在进入碱溶液之前将硅片表面的第一药液清洗掉，在进入第二清洗溶液之前将硅片表面的碱溶液清洗掉，在进入酸溶液之前将硅片表面的第二药液清洗掉，保持各道清洗工序中硅片表面的洁净度。则，该硅片沾污不良返工方法包括以下步骤：
对硅片进行第一药液清洗，去除硅片表面的颗粒杂质，在该清洗步骤中，采用第一药液对硅片进行清洗，该第一药液包括浓度为25-30％氨水、浓度为30-35％双氧水和纯水，氨水、双氧水与纯水的体积比为1-2:2-3:10-11，该氨水的浓度、双氧水的浓度及氨水、双氧水和纯水的混合比例根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。优选的，在本实施例中，氨水的浓度为 26％-29％，双氧水的浓度为31-34％。由于双氧水的氧化性，能够在硅片表面形成一层氧化膜，使得硅片表面呈亲水性，使得硅片表面与颗粒之间能够用第一药液进行清洗，由于氨水的存在，氨水对氧化层及硅片表面的硅原子进行腐蚀，使得附着在硅片表面的颗粒落入第一药液中，从而达到去除颗粒杂质的目的。
在第一药液清洗步骤中，采用第一药液对硅片进行清洗，同时具有超声清洗和滚动清洗，产生振动，提高清洗效率，其中，超声频率为140-180KHz，超声功率为300-500W，滚轴转速为420-460rpm，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。优选的，在本实施例中，超声频率为150-170KHz，超声功率为350-40W，滚轴转速为430-450rpm。
采用第一药液对硅片进行清洗上，第一药液的清洗温度为60-80℃，清洗时间为200-400s，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。优选的，在本实施例中，第一药液的清洗温度为65-75℃，清洗时间为250-350s。
第一药液清洗完成后，对硅片进行纯水清洗，将硅片表面的第一药液清洗掉，避免第一药液进入碱清洗槽内。在该纯水清洗步骤中，采用QDR模式，快速排冲清洗，清洗时间为200-400s，流速为10-40L/min，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。优选的，在本实施例中，清洗时间为250-350s，流速为20-30L/min。
经纯水清洗后，对硅片进行碱清洗，去除硅片表面的有机沾污，在该碱清洗步骤中，采用碱溶液对硅片进行清洗，该碱溶液为浓度40-45％氢氧化钾溶液，氢氧化钾的浓度根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。优选的，在本实施例中，氢氧化钾的浓度为42-44％。氢氧化钾溶液对硅片进行腐蚀，去除硅片表面一层，单面去除量为1-1.5μm，使得硅片表面的有机沾污随着腐蚀层一起脱落，且不会对硅片整体厚度及TTV有影响。
在采用碱溶液进行清洗时，同时具有超声清洗和滚动清洗，产生振动，提高清洗效率，其中，超声频率为140-180KHz，超声功率为300-500W，滚轴转速为3400-3800rpm，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。优选的，在本实施例中，超声频率为150-170KHz，超声功率为350-450W，滚轴转速为3500-3700rpm。
对硅片进行碱清洗时，清洗时间为80-120s，碱溶液的清洗温度为 70-80℃，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。优选的，在本实施例中，清洗时间为90-110s，碱溶液的清洗温度为73-77℃，
碱清洗完成后，对硅片进行纯水清洗，将硅片表面的碱溶液清洗掉，避免碱溶液进入第二药液中。在该纯水清洗步骤中，采用QDR模式，快速排冲清洗，清洗时间为200-400s，流速为10-40L/min，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。优选的，在本实施例中，清洗时间为250-350s，流速为20-30L/min。
纯水清洗后，对硅片进行第二药液清洗，去除硅片表面的金属沾污，在第二药液清洗步骤中，采用第二药液对硅片进行清洗，该第二药液包括浓度为5-10％盐酸、浓度为5-10％氢氟酸和纯水，盐酸、氢氟酸与纯水的体积比为0.5-1:0.5-1：15-16，该盐酸的浓度、氢氟酸的浓度及盐酸、氢氟酸和纯水的混合比例根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。优选的，在本实施例中，盐酸的浓度为6-8％，氢氟酸的浓度为6-8％。
在第二药液清洗步骤中，同时具有滚动清洗，滚轴转速为420-460rpm，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。优选的，在本实施例中，滚轴转速为430-450rpm。
在第二药液清洗步骤中，清洗时间为200-400s，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。优选的，在本实施例中，清洗时间为250-350s。
经第二药液清洗后，对硅片进行纯水清洗，将硅片表面的第二药液清洗掉，避免第二药液进入酸溶液中，在纯水清洗步骤中，采用QDR模式，快速排冲清洗，清洗时间为200-400s，流速为10-40L/min，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。优选的，在本实施例中，清洗时间为250-350s，流速为20-30L/min。
纯水清洗后，对硅片进行酸清洗，进一步去除硅片表面的金属沾污及硅片表面氧化层，在该酸清洗步骤中，酸溶液为5-10％的氢氟酸溶液，氢氟酸的浓度根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。优选的，在本实施例中，氢氟酸的浓度为6-8％。
在该酸清洗步骤中，具有滚动清洗，滚轴转速为420-460rpm，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。优选的，在本实施例中，滚轴转速为430-450rpm。
在该酸清洗步骤中，清洗时间为200-400s，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。优选的，在本实施例中，清洗时间为250-350s。
酸清洗之后，依次进行第一纯水清洗、第一超声清洗及甩干，将硅片表面的酸溶液清洗掉，并进行干燥，保持硅片洁净度；其中，
在第一纯水清洗步骤中，采用纯水进行清洗，第一纯水清洗时间为200-400s，采用QDR模式，快速排冲清洗，流速为20-40L/min，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求；优选的，在本实施例中，第一纯水清洗时间为250-350s，流速为25-35L/min；
在第一超声清洗步骤中，采用纯水进行超声清洗，超声频率为 140-180KHz，超声功率为300-500W，超声清洗时间为200-400s，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求；优选的，在本实施例中，超声频率为 150-170KHz，超声功率为350-450W，超声清洗时间为250-350s；
在甩干步骤中，甩干时间为10-180s，甩干转速为400-800rpm，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。优选的，在本实施例中，甩干时间为 80-160s，甩干转速为500-700rpm。
下面以具体实施例进行说明。
实施例一
一种硅片沾污不良返工方法，对酸腐蚀后的硅片进行清洗时，依次按以下步骤进行：
对硅片进行第一药液清洗，第一药液为浓度包括浓度为25％氨水、浓度为30％双氧水和纯水，氨水、双氧水与纯水按1:2:10体积比例混合，超声频率为140KHz，超声功率为300W，滚轴转速为420rpm，第一药液的清洗温度为60℃，清洗时间为200s；
对硅片进行纯水清洗，采用QDR模式，清洗时间为200s，流速为10L/min；
对硅片进行碱清洗，碱溶液为浓度40％氢氧化钾溶液，超声频率为 140KHz，超声功率为300W，滚轴转速为3400rpm，清洗温度为70℃，清洗时间为80s；
对硅片进行纯水清洗，采用QDR模式，清洗时间为200s，流速为10L/min；
对硅片进行第二药液清洗，第二药液包括浓度为5％盐酸、浓度为5％氢氟酸和纯水，盐酸、氢氟酸与纯水按0.5:0.5：15体积比例混合，滚轴转速为420rpm，清洗时间为200s；
对硅片进行纯水清洗，采用QDR模式，清洗时间为200s，流速为10L/min；
对硅片进行酸清洗，酸溶液为5％的氢氟酸溶液，滚轴转速为420rpm，清洗时间为200s；
对硅片进行第一纯水清洗，第一纯水清洗时间为200s，采用QDR模式，流速为20L/min；
对硅片进行第一超声清洗，超声频率为140KHz，超声功率为300W，超声清洗时间为200s；
对硅片进行甩干，甩干时间为10s，甩干转速为800rpm；
采用上述清洗方法对沾污硅片进行清洗，清洗后的硅片达到品质要求，沾污挽救成功率达到99％。
实施例二
一种硅片沾污不良返工方法，对酸腐蚀后的硅片进行清洗时，依次按以下步骤进行：
对硅片进行第一药液清洗，第一药液为浓度包括浓度为27％氨水、浓度为33％双氧水和纯水，氨水、双氧水与纯水按1:2:10体积比例混合，超声频率为160KHz，超声功率为400W，滚轴转速为440rpm，第一药液的清洗温度为70℃，清洗时间为300s；
对硅片进行纯水清洗，采用QDR模式，清洗时间为300s，流速为20L/min；
对硅片进行碱清洗，碱溶液为浓度43％氢氧化钾溶液，超声频率为 160KHz，超声功率为400W，滚轴转速为3600rpm，清洗温度为75℃，清洗时间为100s；
对硅片进行纯水清洗，采用QDR模式，清洗时间为300s，流速为20L/min；
对硅片进行第二药液清洗，第二药液包括浓度为8％盐酸、浓度为8％氢氟酸和纯水，盐酸、氢氟酸与纯水按1:1：16体积比例混合，滚轴转速为 440rpm，清洗时间为300s；
对硅片进行纯水清洗，采用QDR模式，清洗时间为300s，流速为20L/min；
对硅片进行酸清洗，酸溶液为8％的氢氟酸溶液，滚轴转速为440rpm，清洗时间为300s；
对硅片进行第一纯水清洗，第一纯水清洗时间为300s，采用QDR模式，流速为30L/min；
对硅片进行第一超声清洗，超声频率为160KHz，超声功率为400W，超声清洗时间为300s；
对硅片进行甩干，甩干时间为90s，甩干转速为600rpm；
采用上述清洗方法对沾污硅片进行清洗，清洗后的硅片达到品质要求，沾污挽救成功率达到99％。
实施例三
一种硅片沾污不良返工方法，对酸腐蚀后的硅片进行清洗时，依次按以下步骤进行：
对硅片进行第一药液清洗，第一药液为浓度包括浓度为30％氨水、浓度为35％双氧水和纯水，氨水、双氧水与纯水按2:3:11体积比例混合，超声频率为180KHz，超声功率为500W，滚轴转速为460rpm，第一药液的清洗温度为80℃，清洗时间为400s；
对硅片进行纯水清洗，采用QDR模式，清洗时间为400s，流速为40L/min；
对硅片进行碱清洗，碱溶液为浓度45％氢氧化钾溶液，超声频率为 180KHz，超声功率为500W，滚轴转速为3800rpm，清洗温度为80℃，清洗时间为120s；
对硅片进行纯水清洗，采用QDR模式，清洗时间为400s，流速为40L/min；
对硅片进行第二药液清洗，第二药液包括浓度为10％盐酸、浓度为10％氢氟酸和纯水，盐酸、氢氟酸与纯水按1:1：16体积比例混合，滚轴转速为 460rpm，清洗时间为400s；
对硅片进行纯水清洗，采用QDR模式，清洗时间为400s，流速为40L/min；
对硅片进行酸清洗，酸溶液为10％的氢氟酸溶液，滚轴转速为460rpm，清洗时间为400s；
对硅片进行第一纯水清洗，第一纯水清洗时间为400s，采用QDR模式，流速为40L/min；
对硅片进行第一超声清洗，超声频率为180KHz，超声功率为500W，超声清洗时间为400s；
对硅片进行甩干，甩干时间为180s，甩干转速为400rpm；
采用上述清洗方法对沾污硅片进行清洗，清洗后的硅片达到品质要求，沾污挽救成功率达到98％以上。
由于采用上述技术方案，在对酸腐蚀后的沾污不良硅片进行清洗时，依次对硅片进行第一药液清洗、碱溶液清洗、第二药液清洗及酸溶液清洗，将硅片表面的颗粒、有机沾污及金属沾污去除，第一药液具有氨水和双氧水，硅片被双氧水氧化产生氧化膜，氧化膜被氨水腐蚀，腐蚀后又被双氧水氧化，重复反应，将附着在硅片表面的颗粒随腐蚀层一起脱落；采用碱溶液对硅片进行清洗，碱溶液对硅片表面进行腐蚀，去除一定厚度，使得硅片表面有机沾污随着腐蚀层一起剥离；采用第二药液和酸溶液对硅片进行清洗，去除硅片表面的金属沾污，使得硅片表面洁净，达到品质要求，提高不良硅片的返工成功率，减少硅片的不良品，提高生产效率，提高硅片的整体品质。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种硅片沾污不良返工方法，其特征在于：对硅片依次进行第一药液清洗、碱清洗、第二药液清洗和酸清洗，其中，
所述第一药液清洗步骤中，采用第一药液进行超声、滚动清洗；
所述碱清洗步骤中，采用碱溶液进行超声、滚动清洗；
所述第二药液清洗步骤中，采用第二药液进行滚动清洗；
所述酸清洗步骤中，采用酸溶液进行滚动清洗。
2.根据权利要求1所述的硅片沾污不良返工方法，其特征在于：所述第一药液包括浓度为25-30％氨水、浓度为30-35％双氧水和纯水，所述氨水、所述双氧水与所述纯水的体积比为1-2:2-3:10-11。
3.根据权利要求2所述的硅片沾污不良返工方法，其特征在于：所述第一药液清洗步骤中，超声频率为140-180KHz，超声功率为300-500W，清洗时间为200-400s，清洗温度为60-80℃，滚轴转速为420-460rpm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的硅片沾污不良返工方法，其特征在于：所述碱溶液为40-45％氢氧化钾溶液。
5.根据权利要求4所述的硅片沾污不良返工方法，其特征在于：所述碱清洗步骤中，超声频率为140-180KHz，超声功率为300-500W，清洗时间为80-120s，清洗温度为70-80℃，滚轴转速为3400-3800rpm。
6.根据权利要求1-3和5任一项所述的硅片沾污不良返工方法，其特征在于：所述第二药液包括浓度为5-10％盐酸、浓度为5-10％氢氟酸和纯水，所述盐酸、所述氢氟酸与所述纯水的体积比为0.5-1:0.5-1：15-16。
7.根据权利要求6所述的硅片沾污不良返工方法，其特征在于：所述第二药液清洗步骤中，清洗时间为200-400s，滚轴转速为420-460rpm。
8.根据权利要求1-3、5和7任一项所述的硅片沾污不良返工方法，其特征在于：所述酸溶液为5-10％的氢氟酸溶液，清洗时间为200-400s，滚轴转速为420-460rpm。
9.根据权利要求1所述的硅片沾污不良返工方法，其特征在于：所述第一药液清洗与所述碱清洗之间、所述碱清洗与所述第二药液清洗之间以及所述第二药液清洗与所述酸清洗之间均进行至少一次纯水清洗，所述纯水清洗步骤中均采用QDR模式，清洗时间为200-400s，流速为10-40L/min。
10.根据权利要求1或9所述的硅片沾污不良返工方法，其特征在于：所述酸清洗之后，依次进行第一纯水清洗、第一超声清洗及甩干，其中，
所述第一纯水清洗步骤中，清洗时间为200-400s，采用QDR模式，流速为20-40L/min；
第一超声清洗步骤中，采用纯水进行超声清洗，超声频率为140-180KHz，超声功率为300-500W，超声清洗时间为200-400s；
甩干步骤中，甩干时间为10-180s，转速为400-800rpm。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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