半导体硅片的化学清洗技术

OFweek太阳能光伏网 中字

  在光伏产业中,硅片的清洗是非常重要的一个环节,如果硅片没有清洗干净,那么后续的工艺就无法进行,报废硅片也将推高生产成本。硅片的清洗最早是开始于半导体行业,因此半导体硅片的清洗对光伏硅片的清洗有着重要的借鉴意义。

  一、硅片的化学清洗工艺原理

  硅片经过不同工序加工后,其表面已受到严重沾污,一般讲硅片表面沾污大致可分在三类:

         A.、有机杂质沾污:可通过有机试剂的溶解作用,结合超声波清洗技术来去除。

        B.、颗粒沾污:运用物理的方法可采机械擦洗或超声波清洗技术来去除粒径 ≥ 0.4 μm颗粒,利用兆声波可去除 ≥ 0.2 μm颗粒。

太阳能级硅片

        C. 金属离子沾污:必须采用化学的方法才能清洗其沾污,硅片表面金属杂质沾污有两大类:

  a. 一类是沾污离子或原子通过吸附分散附着在硅片表面。

  b. 另一类是带正电的金属离子得到电子后面附着(尤如“电镀”)到硅片表面。

  硅抛光片的化学清洗目的就在于要去除这种沾污,一般可按下述办法进行清洗去除沾污。

  a. 使用强氧化剂使“电镀”附着到硅表面的金属离子、氧化成金属,溶解在清洗液中或吸附在硅片表面。

  b. 用无害的小直径强正离子(如H+)来替代吸附在硅片表面的金属离子,使之溶解于清洗液中。

  c. 用大量去离水进行超声波清洗,以排除溶液中的金属离子。

  自1970年美国RCA实验室提出的浸泡式RCA化学清洗工艺得到了广泛应用,1978年RCA实验室又推出兆声清洗工艺,近几年来以RCA清洗理论为基础的各种清洗技术不断被开发出来,例如:

  ⑴ 美国FSI公司推出离心喷淋式化学清洗技术。

  ⑵ 美国原CFM公司推出的Full-Flow systems封闭式溢流型清洗技术。

  ⑶ 美国VERTEQ公司推出的介于浸泡与封闭式之间的化学清洗技术(例Goldfinger Mach2清洗系统)。

  ⑷ 美国SSEC公司的双面擦洗技术(例M3304 DSS清洗系统)。

  ⑸ 日本提出无药液的电介离子水清洗技术(用电介超纯离子水清洗)使抛光片表面洁净技术达到了新的水平。

  ⑹ 以HF / O3为基础的硅片化学清洗技术。

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