专利名称：硅片的清洗工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种主要用于电子器件的硅片的清洗工艺，该硅片的清洗工艺也适用于太阳能硅片的清洗。
背景技术：
目前，所述硅片的清洗工艺，是以切割后的硅片为处理对象，将硅片放入哈摩粉和去离子水配制的清洗溶液，反复清洗三遍以上，然后通过甩干机甩干，其具体工艺步骤是
第一步将硅片放入装有哈摩粉混合溶液的第一超声波清洗机内进行清洗，在去离子水温度为80-85°C，超声波清洗15 20分钟；
第二步从第一超声波清洗机内取出硅片，放入装有去离子水的水槽内冲洗八遍以上后取出；
第三步，将硅片放入装有哈摩粉混合溶液的第二超声波清洗机内进行清洗，在去离子水温度为80-85°C，超声波清洗15 20分钟；
第四步，从第二超声波清洗机内取出硅片，放入装有去离子水的水槽内冲洗八遍以上后取出；
第五步，将硅片放入装有去离子水的第三超声波清洗机内进行清洗，在去离子水温度为80-85°C，超声波清洗15 20分钟；
第六步，从第三超声波清洗机内取出硅片，放入装有去离子水的水槽内冲洗八遍以上后取出；
第七步，将第六步冲洗后的硅片放入甩干机内甩干，即清洗完毕。而硅片已有的三洗三漂清洗方式存在一定的缺点第一、由于哈摩粉是粉状颗粒物，在其与去离子水配制清洗溶液时，会结块或者粘结，即使放在容器内搅拌也会粘结在容器壁上，溶于水的有效性差，因此，清洗后的硅片表面不光洁，清洗效果不佳；第二，由于清洗后的硅片表面洁净度低，使得硅片表面会有斑点和划痕等现象；用过滤纸擦拭后，过滤纸还会有发黑的情况，而且硅片表面光洁度低，以致硅片还要进行研磨和抛光处理；检测硅片的电性能反相恢复时间一般只在1400NS左右，击穿电压也比较离散，一般在80(T1400V范围内，使得硅片不仅加工工艺繁琐、工作效率低，而且检测硅片的电性能低，即合格率低；第三，由于每天要排放大量由哈摩粉和水配制而成的清洗溶液，因此，污染大，不够节能环保。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺合理，硅片表面清洁度高的硅片清洗工艺，以克服已有技术的不足。实现本发明目的的技术方案是一种硅片的清洗工艺，以经过切割处理的硅片为加工对象，而其清洗工艺依次按以下步骤进行
第一步将硅片放入装有清洗混合溶液的超声波清洗机内进行清洗，且清洗时间控制在16 25分钟范围内，所述超声波清洗机的频率控制在4(Γ55Ηζ范围内，所述清洗混合溶液是由去离子水清洗剂按容积比为22 25 0. 6^1. 0配制的混合液；
第二步将经第一步清洗后的硅片，放入装有去离子水的水槽内多次冲洗后取出； 第三步将经第二步冲洗后的硅片放入甩干机内甩干，且甩干机的转速控制在 650 750转/分钟范围内；
第四步将经第三步甩干后的硅片放入腐蚀溶液中进行腐蚀，且时间控制在3(Γ45秒范围内；所述腐蚀溶液是由硝酸氢氟酸冰乙酸去离子水按容积比为广2 :2、:Γ2 3飞.8配制的混合液；
第五步将经第四步腐蚀后的硅片放入装有去离子水的水槽内多次冲洗后取出； 第六步将经第五步冲洗后的硅片放入装有清洗混合溶液的超声波清洗机内进行清洗，且清洗时间控制在16 25分钟范围内，所述超声波清洗机的频率控制在4(Γ55Ηζ范围内；所述清洗混合溶液是由去离子水清洗剂按容积比为22 25 0. 6^1. 0配制的混合液； 第七步将经第六步超声波清洗后的硅片放入装有去离子水的水槽内多次冲洗后取
出；
第八步将经第七步冲洗后的硅片放入甩干机内甩干，且甩干机的转速控制在 650 750转/分钟范围内；
第九步将经第八步甩干后的硅片放入烘箱内烘燥25飞5分钟，且温度控制在4(T90°C 范围内，即硅片清洗完毕。在上述硅片的清洗工艺中，所述清洗混合溶液中的清洗剂，是其成分包含氢氧化钾，阴/阳离子表面活性剂，络合剂和消泡剂的JH-16清洗剂。在上述硅片的清洗工艺中，在第三步甩干冲洗后的硅片之前，还包括再次清洗、水洗步骤；所述再次清洗、水洗步骤，是将硅片再次放入装有清洗混合溶液的超声波清洗机内进行清洗，且清洗时间控制在1(Γ20分钟范围内；在硅片超声波清洗后，再放入装有去离子水的水槽内多次冲洗后取出，然后再进入第三步甩干步骤。也就是说所述清洗、水洗步骤可视实际情况需要多次反复进行。本发明主张2 3次清洗、水洗步骤反复交替进行；而所述的去离子水清洗次数，在 3 10次范围内。本发明的技术效果是本发明的清洗工艺中所用到的清洗溶液是由清洗剂和去离子水配制而成，由于清洗剂为液体，在其与去离子水配制清洗溶液时，溶于水的有效性高， 清洗后的硅片不仅表面无斑点、无水迹以及无划痕，而且清洗透彻；采用过滤纸在硅片表面来回擦拭检验，过滤纸表面无发黑变化，因此，清洗后的硅片表面清洁度高，清洗效果佳；又由于硅片的清洗效果佳，且硅片经过腐蚀处理，使得硅片表面会有3微米的减薄作用，能够提高硅片表面的光洁度，而无需研磨和抛光处理，检测硅片的电性能反相恢复时间能提高到1800NS左右，击穿电压能集中到128(T1500V范围内。本发明不仅硅片清洗工艺简单、工作效率高，而且电性能高，合格率高；本发明使用的清洗溶液能重复使用20次以上，且硅片腐蚀所用的腐蚀溶液只需添加酸与硅反应后的减少量即可，因此，能够大大减少溶液的排放量，而节能环保。
具体实施例方式以下结合具体实施方式
的描述，对本发明作进一步的说明，但不局限于此。
具体实施方式
所用原料除另有说明外，均为半导体行业常规使用的原料且均为市售品。一种硅片的清洗工艺，以经过切割处理的硅片为加工对象，而该清洗工艺依次按以下步骤进行
第一步将硅片放入装有清洗混合溶液的超声波清洗机内进行清洗，且清洗时间控制在16 25分钟范围内，所述超声波清洗机的频率控制在4(Γ55Ηζ范围内；所述清洗混合溶液是由去离子水清洗剂按容积比为22 25 0. 6^1. 0配制的混合液；其配制方式是在去离子水温度为4(T60°C下，将去离子水和清洗剂混合均勻并搅拌5 10分钟，即得清洗混合溶液。其中若去离子水的温度低于40°C，则清洗剂的活性能力弱，可能会导致硅片的清洗效果不好；若去离子水的温度高于60°C，则清洗剂会由于温度过高失效；若超声波清洗机的频率低于40Hz，则超声清洗的效果不好，使得硅片表面洁净度低；若超声波清洗机的频率高于55Hz，则超声波清洗频率太大，导致硅片会造成碎片的现象，影响硅片的成品率；
第二步将经第一步清洗后的硅片，放入装有去离子水的水槽内冲洗六遍以上后取
出；
第三步将经第二步冲洗后的硅片放入甩干机内甩干，且甩干机的转速控制在 650 750转/分钟范围内；
第四步将经第三步甩干后的硅片放入腐蚀溶液进行腐蚀，且时间控制在3(Γ45秒范围内；所述腐蚀溶液是由硝酸氢氟酸冰乙酸去离子水按容积比为广2 :2、:Γ2 :3^6. 8 配制的混合液；其配制方式是先将去离子水倒入容器内，然后将硝酸、氢氟酸和冰乙酸倒入容器内混合均勻搅拌2、分钟，再在容器内注入去离子水混合均勻并搅拌0. 5^1. 5分钟，即得腐蚀溶液；
第五步将经第四步腐蚀后的硅片放入装有去离子水的水槽内冲洗三遍以上后取出； 第六步将经第五步冲洗后的硅片放入装有清洗混合溶液的超声波清洗机内进行清洗，且清洗时间控制在16 25分钟范围内，所述超声波清洗机的频率控制在4(Γ55Ηζ范围内，所述清洗混合溶液是由去离子水清洗剂按容积比为22 25 0. 6^1. 0配制的混合液。 其配制方式是在去离子水温度为4(T60°C条件下，将去离子水和清洗剂混合均勻并搅拌 5^10分钟，即得清洗混合溶液；
第七步将经第六步超声波清洗后的硅片放入装有去离子水的水槽内冲洗六遍以上后取出；
第八步将经第七步冲洗后的硅片放入甩干机内甩干，且甩干机的转速控制在 650 750转/分钟范围内；
第九步将经第八步甩干后的硅片放入烘箱内烘燥25飞5分钟，且温度控制在4(T90°C 范围内，即硅片清洗完毕。本发明所述清洗混合溶液中的清洗剂是由君合达克罗有限公司生产，且牌号为 JH-16，其成分包含氢氧化钾、阴/阳离子表面活性剂、络合剂和消泡剂；其中，若采用阴离子表面活性剂时，其在水中解离后，生成憎水性阴离子，即为具有表面活性作用的部分带负电荷的表面活性剂；若采用阳离子表面活性剂，其溶于水发生解离后，所形成的与亲油基相连的亲水基是带阳电荷的表面活性剂；阴/阳离子表面活性剂的乳化、分散性好；络合剂也称为螯合剂，能与金属离子形成络合离子化合物；消泡剂，又称为抗泡剂，能够消除泡沫。
本发明的腐蚀溶液中的冰乙酸是由江阴化学试剂厂生产，其规格为优级纯，其分子式CH3C00H ；硝酸是由江阴化学试剂厂生产，其规格为分析纯，其分子式HN03 ；氢氟酸是由江阴化学试剂厂生产，其规格为分析纯，其分子式HF。为了提高硅片的清洗效果，使得硅片表面的清洁度高，在第三步甩干冲洗后的硅片之前，还包括再次清洗、水洗步骤；所述再次清洗、水洗步骤，是将硅片再次放入装有清洗混合溶液的超声波清洗机内进行清洗，且清洗时间控制在1(Γ20分钟范围内；在硅片超声波清洗后，再放入装有去离子水的水槽内多次冲洗后取出，然后再进入第三步甩干步骤。本发明小试效果显示，采用本发明比已有技术清洗工艺的清洗质量好，清洗后的硅片不仅表面无斑点、无水迹以及无划痕，而且清洗透彻，有效提高了硅片表面的清洁度， 为制造高质量的电子器件硅片提供了技术支持。
权利要求
1.一种硅片的清洗工艺，以经过切割处理的硅片为加工对象，其特征在于该清洗工艺依次按以下步骤进行第一步将硅片放入装有清洗混合溶液的超声波清洗机内进行清洗，且清洗时间控制在16 25分钟范围内，所述超声波清洗机的频率控制在4(Γ55Ηζ范围内，所述清洗混合溶液是由去离子水清洗剂按容积比为22 25 0. 6^1. 0配制的混合液；第二步将经第一步清洗后的硅片，放入装有去离子水的水槽内多次冲洗后取出； 第三步将经第二步冲洗后的硅片放入甩干机内甩干，且甩干机的转速控制在 650 750转/分钟范围内；第四步将经第三步甩干后的硅片放入腐蚀溶液中进行腐蚀，且时间控制在3(Γ45秒范围内；所述腐蚀溶液是由硝酸氢氟酸冰乙酸去离子水按容积比为广2 :2、:Γ2 3飞.8配制的混合液；第五步将经第四步腐蚀后的硅片放入装有去离子水的水槽内多次冲洗后取出； 第六步将经第五步冲洗后的硅片放入装有清洗混合溶液的超声波清洗机内进行清洗，且清洗时间控制在16 25分钟范围内，所述超声波清洗机的频率控制在4(Γ55Ηζ范围内；所述清洗混合溶液是由去离子水清洗剂按容积比为22 25 0. 6^1. 0配制的混合液； 第七步将经第六步超声波清洗后的硅片放入装有去离子水的水槽内多次冲洗后取出；第八步将经第七步冲洗后的硅片放入甩干机内甩干，且甩干机的转速控制在 650 750转/分钟范围内；第九步将经第八步甩干后的硅片放入烘箱内烘燥25飞5分钟，且温度控制在4(T90°C 范围内，即硅片清洗完毕。
2.根据权利要求1所述的硅片的清洗工艺，其特征在于所述清洗混合溶液中的清洗剂，是其成分包含氢氧化钾，阴/阳离子表面活性剂，络合剂和消泡剂的JH-16清洗剂。
3.根据权利要求1所述的硅片的清洗工艺，其特征在于在第三步甩干冲洗后的硅片之前，还包括再次清洗、水洗步骤；所述再次清洗、水洗步骤，是将硅片再次放入装有清洗混合溶液的超声波清洗机内进行清洗，且清洗时间控制在1(Γ20分钟范围内；在硅片超声波清洗后，再放入装有去离子水的水槽内多次冲洗后取出，然后再进入第三步甩干步骤。
全文摘要
本发明所公开的是一种硅片的清洗工艺，以经过切割处理的硅片为加工对象，该清洗工艺依次按以下步骤进行第一步将硅片放入装有清洗混合溶液的超声波清洗机内进行清洗；第二步漂净；第三步甩干；第四步将硅片放入腐蚀溶液中进行腐蚀；第五步漂净；第六步将硅片进行超声波清洗；第七步漂净；第八步甩干；第九步将经第八步甩干后的硅片放入烘箱内烘燥，即硅片清洗完毕。本发明具有工艺合理、硅片表面清洁度高等特点。
文档编号H01L21/02GK102569036SQ20121006116
公开日2012年7月11日 申请日期2012年3月9日 优先权日2012年3月9日
发明者唐国琴 申请人:常州银河半导体有限公司