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硅片清洗剂广泛应用于光伏,电子等行业硅片清洗;由于硅片在运输过程中会有所污染,表面洁净度不是很高,对即将进行的腐蚀与刻蚀产生很大的影响,所以首先要对硅片表面进行一系列的清洗操作。清洗的一般思路首先是去除表面的有机沾污,然后溶解氧化膜,因为氧化层是"沾污陷进",会引起外延缺陷;再去除颗粒、金属等,同时使硅片的表面钝化。
2.1RCA清洗法
RCA清洗法又称工业标准湿法清洗工艺,是由美国无线电公司(RCA)的Kem和Puotinen等人于20世纪60年代提出后,由此得名。
RCA湿法清洗由两种不同的化学溶液组成,主要洗液成分见表2.1,表2.2,表2.3。
SPM具有很高的金属氧化能力,可将金属氧化后溶于清洗液中,并能将有机物氧化生成二氧化碳和水。用SPM清洗硅片可以去除表面的种有机沾污和部分金属,当沾污特别严重时,难以去除干净。
DHF(HF),可以去除硅片表面的自然氧化膜,同时抑制氧化膜的形成。易去除硅表面的Al、Fe、Zn、Ni等金属,也可以去除自然氧化膜上的氢氧化物。在自然那氧化膜被腐蚀掉时,硅片几乎不被腐蚀。
表2.1 基础的RCA清洗剂配方
SC-1清洗液是能去除颗粒和有机物质的碱性溶液。由于过氧化氢为强氧化剂,能氧化硅片表面和颗粒。颗粒上的氧化层能提供消散机制,分裂并溶解颗粒,破坏颗粒和硅片表面之间的附着力,而脱离硅表面。过氧化氢的氧化效应也在硅片表面形成一个保护层,阻止颗粒重新粘附在硅片表面。随后将硅片放入到10%的HF溶液中浸泡2分钟,可以将硅片表面自然生成的氧化膜去除并抑制氧化膜再次形成,同时HF酸还可以将附着在氧化膜上的金属污染物溶解掉。
SC-2湿法清洗工艺用于去除硅片表面的金属。用高氧化能力和低PH值的溶液,才能去除表面的金属粘污。此时,金属被氧化成为离子并溶于酸液中,金属和有机物粘污中的电子被清洗液俘获并氧化。因此电离的金属溶于溶液中,而有机杂质被分解。这就是RCA清洗方法的机理。继续用HF在室温下清洗硅片2分钟,最后用去离子水超声清洗数次去除残留的洗液。
表2.2 RCA清洗剂配方
改进的RCA清洗工艺溶液配比见表2.3。
RCA-1(H2O/NH4OH/H2O2)型洗液:硅片表面的自然氧化层(SiO2)和Si被NH4OH腐蚀,因此附着在硅片表面的颗粒便分散于清洗液中,从而去除表面的颗粒。在NH4OH腐蚀硅表面的同时,H2O2又在氧化硅表面形成新的氧化膜。
RCA-2(H2O/HCl/H2O2):用于除去硅片表面的Na、Fe、Mg等金属沾污,在室温下就能除去Fe和Zn。
表2.3 改进的RCA清洗剂配方
2.2HF/O3清洗法
2.2.1 HF/O3槽式清洗法
因为臭氧的还原电势比硫酸、盐酸、双氧水都高,因此用臭氧超净水去除有机物及金属的方法,效率比用传统的SC、SPM、RCA等高。此外,该方法在室温下清洗,不用进行废液处理,因此比传统方法占有绝大优势。
德国ASTEC公司设计了一套基于HF/O3清洗的工艺,称为ACD。该法由清洗和干燥两部分组成,广泛用于Φ300mm硅片的清洗。清洗步骤:清洗-纯水冲洗-干燥,可同时加入纯水、HF、O3、表面活性剂,超声波清洗。
2.2.2 HF/O3单片清洗法
日本索尼公司研制的HF/O3单片旋转式清洗法,可以有效去除硅表面的有机沾污、无机沾污、金属沾污等。此设备上有三路供液系统,可同时将HF酸、溶解油臭氧的超纯水、超纯水供应到硅片中心。在此过程中,首先将HF酸、溶解油臭氧的超纯水交替供应到硅片中心,每种试剂供应约10s交替一次,接着供应纯水进行冲洗。最后用旋转干燥法对硅片进行干燥,为避免旋转干燥法给硅片表面带来水迹,可以改用氮气吹。
2.3热态洗硅成膜剂
热态洗硅成膜剂,包括A剂和B剂,A剂包含强碱性催化剂5%~35%、无机溶剂65%~95%,显色剂微量,原料总和为100%;B剂包含分析纯磷酸三钠03%~3%、分析纯联氨0.05%~2%,与两种无机溶剂,其原料总和为100%;使用时由A剂和B剂按照体积比1:10的比例混合使用,混合后溶液比重为1.008g/ml~1.031g/ml。
因为两者会反应生成硅酸钠(俗称“泡花碱”)硅酸钠又会和水反应生成原硅酸
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清洗剂的分类
清洗剂的分类 常用的清洗剂可有不同的分类方法。 例如按其化学组成可分为无机化学清洗剂和 有机化学清洗剂; 按其中有的清洗剂可能对不同的污垢有不同的作用, 或对同一 种污垢具有两种或两种以上的作用,则应按其在一般情况下的主要作用归类。 1.水和非水溶剂 污垢的溶剂是指那些能把清洗对象的污垢以溶解或分散的形式剥离下来, 且没 有稳定的、化学组成确定的新物质生成的物质。它包括水及非水溶剂。 (1)水: 水是自然界存在的,也是最重要的溶剂。在工业清洗中,水既是多数 化学清洗剂的溶剂, 又是许多污垢的溶剂。 在清洗中,凡是可以用水除去污垢的 场合,就不用非水溶剂及各种添加剂。 (2)非水溶剂: 非水溶剂包括烃与卤化烃、醇、醚、酮、酯、酚等及其混合物 于它主要用于溶解有机污垢,如油垢及某些有机化合物垢。 2.表面活性剂 其分子中同时具有亲水的极性基团与亲油的非极性基团,当它的加入量很少 时,即能大大降
清洗剂MSDS
清洗剂 MSDS 一、物品名称 物品名称: 清洗剂 物品英文名称: Super Mould clearer 二、产品成分资料 产品主要成分及 百分比 成分名称 百分比 成分名称 百分比 环保型溶剂 45 渗透剂 13 表面活性剂 8 其他 3 分散剂 8 LPG 抛射剂 23 三、技术指标 项目 单位 指标 检验结果 内压力 KG ≥ 12 符合 有效成分 % ≥ 85 90 四、危险性概述 危险性类别 2 级 侵入途径 吸入、食入 健康危害 吸食会导致乏力、头晕、呕吐、严重者会危及生命,对皮肤无明显刺激 环境危害 无 燃爆危害 本品易燃 五、急救措施 皮肤接触 用大量清水冲洗 眼睛接触 立即提起眼睑,用流动清水冲洗,严重者就医 吸入 迅速脱离现场至空气新鲜处,严重者就医 食入 立即送医院就医 六、消防措施 危险特性 遇明火,高温易燃 灭火方法 消防人员必须佩带防毒面具,穿全身
a)在清洗槽中先加3/4纯净水;
b)如果在手动线使用,建议每100升槽液中加入1~2公斤A型硅片清洗剂和0.5~1公斤B型硅片清洗剂,并尽可能减少中间的添加量,提高工作效率,当遇到磨光碾磨膏硅片及回收悬浮液切割的硅片时可以根据具体情况在每8小时添加开槽量的一半,为了保证清洗效果,建议每清洗10000~12000片硅片彻底更换。
c)一般每公斤本清洗剂可以处理125#单晶硅片2000片以上,添加时可以根据该比例计算,当遇到磨光碾磨膏硅片及回收悬浮液切割的硅片时应适当增加药剂量,当然在保证硅片成品率的情况下也可适当减少添加量;
d)将纯净水加至操作液位,加温到所需要温度,即可以使用;
e)硅片在清洗过程中尽可能减少裸露在空气中的时间,以防止产生花片。
a)线切后的晶棒不可以沾水,如不能及时清洗,最好先存放在悬浮液或清洗剂中(全部浸没)。
b)线切后的晶棒一旦上架清洗,必须马上处理。而且在整个清洗过程中不可让硅片自然干躁。
c)脱胶时必须保持硅片润湿,亦不可自然干燥。
d)一、二槽超声波清洗时须先关闭鼓泡开关,待上架完成后再开鼓泡,主要避免产生碎片。
e)每个清洗周期完成后(如班次的更替),彻底更换五、六、七、八槽的清水槽。
f)清洗人员在整个清洗过程中不得直接接触硅片,必须佩带超薄橡胶手套,以免产生指纹印。
g)为保证硅片清洗的洁净度,在脱胶前的喷淋冲洗时间最好控制在30分钟以上。
h)在使用中如遇到脏片、白斑等等问题时可及时与吉丹公司的技术服务人员联系。
i)清洗液在排放时只要中和、凝絮、沉降等等简单处理,本产品不含重金属、磷。
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