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清洗硅片的顺序

乐观的ck1234    2011-06-22    等离子清洗机    浏览 331 次

精彩问答
峰哥来逆天 发布日期:2011-06-23
太阳能硅片表面等离子体清洗工艺

硅片表面残留颗粒的等离子体清洗方法,它包括以下步骤:首先进行气体冲洗流程,然后进行该气体等离子体启辉。 去除硅片表面颗粒的等离子体清洗方法过程控制容易,清洗彻底,无反应物残留,所霈工艺气体无毒,成本低,劳动量小,工作效率高。

等离子硅片清洗条件参数:
1、硅片表面残留颗粒的等离子体清洗方法,它包括以下步骤:首先进行气体冲洗流程,然后进行该气体等离子体启辉;所用气体选自02、Ar、N2中的任一种;气体冲洗流程的工艺参数设置为:腔室压力10-40毫托,工艺气体流量100-500sccm,时间1-5s;启辉过程的工艺参数设置为:腔室压力1040毫托,工艺气体流量100-500sccm,上电极功率250-400W,时间1-10s。
2、如1所述的等离子体清洗方法,其特征在于所用气体为02。
3、等离子体清洗方法,其特征在于气体冲洗流程的工艺参数设置为:腔室压力15毫托,工艺气体流量300sccm,时间3s;启辉过程的工艺参数设置为:腔室压力15毫托,工艺气体流量300sccm,上电极功率300W,时间Ss。
4、等离子体清洗方法,其特征在于气体冲洗流程的工艺参数设置为:腔室压力10-20毫托,工艺气体流量100-300sccm,时间1-5s;启辉过程的工艺参数设置为:腔室压力10-20毫托,工艺气体流量100-300sccm,上电极功率250-400W,时闾1-5s。
5、等离子体清洗方法,其特征在于气体冲洗流程的工艺参数设置为:腔室压力15毫托,工艺气体流量300sccm,时间3s;启辉过程的工艺参数设置为:腔室压力15毫托,工艺气体流量300sccm,上电极功率300W,时间Ss

说 明 书

等离子清洗涉及刻蚀工艺领域,并且完全满足去除刻蚀工艺后硅片表面残
留颗粒的清洗。
背景技术
在刻蚀过程中,颗粒的来源很多:刻蚀用气体如Cl2、HBr、CF4等都具有腐蚀性,刻蚀结束后会在硅片表面产生一定数量的颗粒;反应室的石英盖也会在等离子体的轰击作用下产生石英颗粒;反应室内的内衬( liner)也会在较长时间的刻蚀过程中产生金属颗粒。刻蚀后硅片表面残留的颗粒会阻碍导电连接,导致器件损坏。因此,在刻蚀工艺过程中对颗粒的控制很重要。
目前,常用的去除硅片表面颗粒的方法有两种:一种是标准清洗( RCA)清洗技术,另一种是用硅片清洗机进行兆声清洗。RCA清洗技术所用清洗装置大多是多槽浸泡式清洗系统。其清洗工序为:一号液( SC-1)(NH40H+H202)—,稀释的HF(DHF)(HF+H20)—,二号液( SC-2)(HCl+ H202)。其中,SC.1主要是去除颗粒沾污(粒子),也能去除部分金属杂质。去除颗粒的原理为:硅片表面由于H202氧化作用生成氧化膜(约6nm,呈亲水性),该氧化膜又被NH40H腐蚀,腐蚀后立即发生氧他,氧化和腐蚀反复进行,附着在硅片表面的颗粒也随腐蚀层而落入清洗液内。自然氧化膜约0.6nm厚,与NH40H和H202的浓度及清洗液温度无关。SC-2是用H202和HCL的酸性溶液,它具有极强的氧化性和络合性,能与未被氧化的金属作用生成盐,并随去离子水冲洗而被去除,被氧化的金属离子与CL-作用生成的可溶性络合物亦随去离子水冲洗而被去除。RCA清洗技术存在以下缺陷:需要人工操作,劳动量大,操作环境危险;工艺复杂,清洗时间长,生产效率低;清洗溶剂长期浸泡容易对硅片过腐蚀或留下水痕,影响器件性能;清洗剂和超净水消耗量大,生产成本高;去除
粒子效果较好,但去除金属杂质Al、Fe效果欠佳。
用硅片清洗机进行兆声清洗是将硅片吸附在静电卡盘( chuck)上,清洗过程中硅片不断旋转,清洗液喷淋在硅片表面。可以进行不同转速和喷淋时间的设置,连续完成多步清洗步骤。典型工艺为:兆声_氨水+双氧水(可以进行加温)_水洗_盐酸+双氧水-水洗_兆声一甩干。
用硅片清洗机进行兆声清洗的缺陷表现为:只能进行单片清洗,单片清洗时间长,导致生产效率较低;清洗剂和超净水消耗量大,生产成本高。

等离子清洗硅片表面颗粒原理:
等离子体清洗方法的原理为:依靠处于“等离子态”的物质的“活化作用,,达到去除物体表面颗粒的目的。它通常包括以下过程:a.无机气体被激发到等离子态;b.气相物质被吸附在固体表面;c.被吸附基团与固体表面分子反应生成产物分子;d.产物分子解析形成气相;e.反应残余物脱离表面。
等离子体清洗方法,它包括以下步骤:首先进行气体冲洗(purge)流程,然后进行该气体等离子体启辉。
所用工艺气体选自02、Ar、N2中的任一种。优选地,所用工艺气体选
02。
以上所述的等离子体清洗方法,氕体冲洗流程的工艺参数设置为:腔室压力10-40毫托,工艺气体流量100-500sccm,时间1-5s;启辉过程的工艺参数设置为:腔室压力10-40毫托,工艺气体流量100-500sccm,上电极功率250-400W,时间1-10s。
优选地,气体冲洗流程的工艺参数设置为:腔室压力10-20毫托,工艺气体流量100-300sccm,时间1-5s;启辉过程的工艺参数设置为:腔室压力10-20毫托,工艺气体流量100-300sccm,上电极功率250-400W,时间1.Ss。
更优选地,气体冲洗流程的工艺参数设置为:腔室压力15毫托,工艺气体流量300sccm,时间3s;启辉过程的工艺参数设置为:腔室压力15毫托,工艺气体流量300sccm,上电极功率300W,时间Ss。
等离子清洗硅片后效果:
本发明所述的去除硅片表面颗粒的等离子体清洗方法过程控制容易,清洗彻底,无反应物残留,所需工艺气体无毒,成本低,劳动量小,工作效率高。
附图说明
图1等离子体清洗前后的CD-SEM(关键尺寸量测仪器)图片;
其中,CD: Criticaldimension关键尺寸。
图2等离子体清洗前后的FE-SEM(场发射显微镜)图片;
其中,FE: field emission场发射。
图3等离子体清洗前后的particle(粒子)图片。
在进行完BT(break through自然氧化层去除步骤)、ME(Main Etch主刻步骤)、OE(过刻步骤)的刻蚀过程后,立即在ICP等离子体刻蚀机( PM2)中进行以下气体等离子体冲洗和启辉流程:首先,进行02的清洗过程,去除上一步的残留气体,腔室压力设置为15毫托,02流量为300sccm,通气时间为3s;然后,进行含有02的启辉过程:腔室压力设置为15毫托,02流量为300sccm,上RF的功率设置为300W.启辉时间为Ss。
采用本工艺有效去除了刻蚀工艺后硅片表面残留的颗粒。
在进行完BT、ME、OE的刻蚀过程后,立即在ICP等离子体刻蚀机( PM2)中进行以下气体等离子体冲洗和启辉流程:首先,进行Ar的清洗过程,去除上一步的残留气体,腔室压力设置为10毫托,Ar流量为100sccm,通气时间为Ss;然后,进行含有Ar的启辉过程:腔室压力设置为10毫托,Ar流量为100sccm,上RF的功率设置为400W,启辉时间为10s。
采用本工艺有效去除了刻蚀工艺后硅片表面残留的颗粒。
在进行完BT、ME、OE的刻蚀过程后,立即在ICP等离子体刻蚀机( PM2)中进行以下气体等离子体冲洗和启辉流程:首先,进行N2的清洗过程,去除上一步的残留气体,腔室压力设置为40毫托,N2流量为500sccm,通气时间为Ss;然后,进行含有N2的启辉过程:腔室压力设置为40毫托,N2流量为500sccm,上RF的功率设置为250W,启辉时间为10s。
采用本工艺有效去除了刻蚀工艺后硅片表面残留的颗粒。
南京世锋科技等离子研究ZX QQ283加5883加29
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篮球之王是我 发布日期:2012-03-18
吸附在硅片表面上的杂质可分为分子型、离子型和原子型三种情况。其中分子型杂质与硅片表面之间的吸附力较弱,清除这类杂质粒子比较容易。它们多属油脂类杂质,具有疏水性的特点,对于清除离子型和原子型杂质具有掩蔽作用。因此在对硅片进行化学清洗时,首先应该把它们清除干净。离子型和原子型吸附的杂质属于化学吸附杂质,其吸附力都较强。在一般情况下,原子型吸附杂质的量较小,因此在化学清洗时,先清除掉离子型吸附杂质,然后再清除残存的离子型杂质及原子型杂质。Z后用高纯去离子水将硅片冲冼干净,再加温烘干或甩干就可得到洁净表面的硅片。
综上所述,清洗硅片的一般工艺程序为:去分子→去离子→去原子→去离子水冲洗。另外,为去除硅片表面的氧化层,常要增加一个稀氢氟酸浸泡步骤。
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