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菲尔格林:硅片清洗的最佳选择

发表时间:2019-09-03 09:36

硅片清洗作为制作光伏电池和集成电路的基础,非常重要,清洗的效果直接影响到光伏电池和集成电路最终的性能、效率和稳定性。


清洗硅片不仅要除去硅片表面的杂质而且要使硅片表面钝化,从而减小硅片表面的吸附能力。高规格的硅晶片对表面的洁净度要求非常严格,理论上不允许存在任何颗粒、金属离子、有机粘附、水汽、氧化层,而且硅片表面要求具有原子级的平整度,硅片边缘的悬挂键以结氢终止。目前,由于硅片清洗技术的缺陷,大规模集成电路中


因为硅材的洁净度不够而产生问题甚至失效的比例达到50%,因此优化硅片的清洗工艺极其必要。


那么硅片能不能用呢?


当温度超过31.1℃、压强达到7.38MPa时,CO2处于超临界状态,可以实现气态和固态的相互转换。CO2从钢瓶中通过喷嘴骤然喷出,压力下降、体积极速膨胀,发生了CO2的等焓值变化,气液混合的CO2生成固态干冰微粒,从而实现清洗硅片。干冰微粒去除颗粒和有机物杂质的机理不同。


去除颗粒杂质时,颗粒与颗粒杂质发生弹性碰撞,产生动量转移,颗粒杂质被粉碎,随高速气流被带走。去除有机物杂质时,干冰颗粒与有机物发生非弹性碰撞,干冰颗粒液化包裹有机物脱离硅片表面,然后固化被高速气流带走。XGuo等人提出了一种新型干冰微粒喷射清洗技术,采用纯度为5N、压强为8MPa的CO2气体源、喷嘴前压强11MPa的清洗参数,最后得到了很好的清洗效果。


采用干冰微粒清洗技术对硅片进行清洗效果十分理想,而且对硅片表面无损害,不会污染环境,是一种理想的清洗技术。


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