目前的单晶硅片,是由直拉法生产的单晶硅棒切片获得的。直拉单晶硅棒是圆棒,要切成可以拼排最大面积的正方形方片,势必损失较多的面积,因为正方形的对角线必须是圆的直径。但是,如果不切成正方形,而是省去四个直角部分,切成带斜边的近似正方形,那么,可以最大限度地利用圆的面积。斜边部分是小圆弧切成弦导致的,适合于加工和安装。
图中圆是原始硅片。粗正方形是带直角的假设的硅片,细框正方形和圆周之间围成的弧角正方形是实际的硅片的原始形状,把弧切成弦,就是真正的单晶硅片。
如果是多晶硅片,由于多晶硅锭是正方形的,所以就直接切成正方形的硅片了。
现在最新的技术已经可以生产方形锭的单晶硅了,可以切成直角正方形了,并且原料利用率大幅度提高。
有。硅片一般分正面和背面,正面印正银,背面印背银和背铝,烘干烧结后可以使用并测试。光伏用的硅片表面不能有线痕,这种工艺在切割时就定型,用途太阳能发电。而半导体硅片在切割时,硅片两面都有线痕,经抛光研磨后成晶圆,再上光刻胶。
很多纳米管、线等都是在类似的基体上生长,然后直接SEM观察。换句话说,只有纳米材料才会考虑用抛光硅片做样品载台。微米亚微米级别的,浪费,直接双面导电胶带粘即可。抛光是研磨后进一步平整漆面,除去研磨残余条纹,抛光剂使漆面光泽度自然呈现。抛光有很多种,有机械抛光、化学抛光、电解抛光、超声波抛光、流体抛光、磁研磨抛光。
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。
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