傳統硅片回收清洗技術介紹
傳統的RCA清洗技術:所用清洗裝置大多是多糟浸泡式清洗系統清洗工序:SC-1一DHF—SC-2
清洗去馀顆粒:
(1)目的:主要是去除顆粒沾污(粒子)也能去除部分金屬雜質。
(2)去除顆粒的原理:
硅片表面由于H202氧化作用生成氧化膜(約6nm呈親水性),該氧化膜又被NH40H腐蝕,腐蝕后立即又發(fā)生氧化,氧化和腐蝕反復進行,因此附著在硅片表面的顆粒也隨腐蝕層而落入清洗液內。
①自然氧化膜約0.6nm厚,其與NH40H、H202濃度及清洗液溫度無關。
②Si02的腐蝕速度,隨NH40H的濃度升高而加快,其與H202的濃度無關。
⑧Si的腐蝕速度,隨NH40H的濃度升高而快,當到達某一濃度后為一定值,H202濃度越高這一值越小。
④NH40H促進腐蝕,H202阻礙腐蝕。
⑤若H202的濃度一定,NH40H濃度越低,顆粒去除率也越低,如果同時降低H202濃度,可抑制顆粒的去除率的下降。
⑥隨著清洗洗液溫度升高,顆粒去除率也提高,在一定溫度下可達大值。
⑦顆粒去除率與硅片表面腐蝕量有關,為確保顆粒的去除要有一定量以土的腐蝕。
⑧超聲波清洗時,由于空洞現象,只能去除≥0.4 pm顆粒。兆聲清洗時,由于0.8Mhz的加速度作用,能去除≥0.2 pm顆粒,即使液溫下降到40℃也能得到與80℃超聲清洗去除顆粒的效果,而且又可避免超聲洗晶片產生損傷。
⑨在清洗液中,硅表面為負電位,有些顆粒也為負電位,由于兩者的電的排斥力作用,可防止粒子向晶片表面吸附,但也有部分粒子表面是正電位,由于兩者電的吸引力作用,粒子易向晶片表面吸附。
(3).去除金屬雜質的原理:
①由于硅表面的氧化和腐蝕作用,硅片表面的金屬雜質,將隨腐蝕層而進入清洗液中,并隨去離子水的沖洗而被排除。
②由于清洗液中存在氧化膜或清洗時發(fā)生氧化反應,生成氧化物的==能的值大的金屬容易附著在氧化膜上如:Al、Fe、Zn等便易附著在自然氧化膜上。而Ni、Cu則不易附著。
③Fe、Zn、Ni、Cu的氫氧化物在高PH值清洗液中是不可溶的,有時會附著在自然氧化膜上。
④實驗結果:
a.據報道如表面Fe濃度分別是101 1、1012、1013原子/cm2三種硅片放在SC-1液中清洗后,三種硅片Fe濃度均變成1010原子/cm2。若放進被Fe污染的SC-1清洗液中清洗后,結果濃度均交成
1013/cm2。
b.用Fe濃度為1ppb的SC-1液,不斷變化溫度,清洗后硅片表面的Fe濃度隨清洗時問延長而升高。
對應于某溫度洗1 000秒后,Fe濃度町上升到恒定值達1012-4x1012原子/cm2。將表面Fe濃度為1012原子/cm2硅片,放在濃度為1ppb的SC-1液中清洗,表面Fe濃度隨清洗時問延長而下
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