[发明专利]一种去除硅片表面杂质的方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种硅片的清洁方法，尤其涉及的是一种去除硅片表面杂质的方法。

背景技术

硅片是以硅材料制作的片状物体，硅片表面污染物主要包括有机物，颗粒污染和金属离子玷污等，它们通常以物理吸附和化学的方式存在于硅片的表面或硅片的自身氧化膜中，难以去除。对正常清洗工艺之后，仍有一些无法去除的杂质，包括：有机物、金属和SIC等，由于清洗工艺需要一个较长的流程，需要大量的清洗装置和大量的清洗液，并且消耗大量的电力以及时间，特别是装置都有较大的体积，综合考虑节约时间、节约成本、节约能源和清洗效果，需要一种新的方法来去除正常清洗工艺之后仍残留的杂质。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种去除硅片表面杂质的方法，利用紫外线的照射臭氧，会产生氧化能力更强羟基自由基，可分解大多数的有机物，对金属也有很好的氧化作用。

技术方案：本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤：

(1)将硅片放入密闭容器中，在密闭容器中使用紫外线灯照射，紫外线灯的能量不小于600mj/cm²；

(2)在密闭容器中通入臭氧，温度20～50℃，时间不少于60s，使硅片的表面生成氧化层；

(3)将密闭的容器中通入碱液超声洗不少于200s，温度是0～50℃；

(4)将表面活性剂通入密闭容器超声洗不少于200s，温度是0～50℃；

(5)将硅片用纯水超声洗不少于200s，温度是0～50℃；

(6)硅片用无水乙醇洗后烘干成品。

所述的超声波功率是1.8KW，频率为40KHz。

所述的步骤(3)中碱液的PH值为9～14，碱液选自以下组合中的一种或多种：醇钠、烃基钠、烃基锂、苛性碱及季铵碱。

所述的步骤(4)中表面活性剂的浓度是0.5％～30％，表面活性剂选自以下组合中的一种或多种：聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯及脂肪醇聚氧乙烯醚。

本发明的工作原理是：利用紫外线的照射臭氧，会产生氧化能力更强羟基自由基，对硅片表面的有机物杂质，金属等进行氧化，并且硅片表面也形成氧化层，用碱液腐蚀后利用低表面张力的硅表面，并利用超声波等使杂质难以再次吸附上去。

有益效果：本发明对无机物和有机物同样有效，并且在处理过程中不会对硅片造成损害，即使用本方法对硅片处理时间超过4h，硅片表面依然完好，且操作便捷，设备简单。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

本实施例包括以下步骤：(1)将硅片放入密闭容器中，在密闭容器中使用紫外线灯照射，紫外线灯的能量是600mj/cm²；

(2)在密闭容器中通入臭氧，25℃，时间为500s，使硅片的表面生成氧化层；

(3)将密闭的容器中通入PH值为13.5的四甲基氢氧化铵溶液超声洗500s，超声波功率是1.8KW，频率为40KHz，温度是30℃；

(4)将表面活性剂通入密闭容器超声洗500s，超声波功率是1.8KW，频率为40KHz，温度是30℃；

(5)将硅片用纯水超声洗600s，超声波功率是1.8KW，频率为40KHz，温度是30℃；

(6)硅片用无水乙醇洗后烘干成品。

所述的步骤(4)中表面活性剂是吐温20∶吐温80＝1∶1，浓度为15％。

在对本实施例的硅片进行长达4个小时的处理后，硅片表面仍然完好无损。清洁度大于99％。

实施例2

本实施例包括以下步骤：(1)将硅片放入密闭容器中，在密闭容器中使用紫外线灯照射，紫外线灯的能量是700mj/cm²；

(2)在密闭容器中通入臭氧，温度50℃，时间300s，使硅片的表面生成氧化层；

(3)将密闭的容器中通入PH值为14的氢氧化钾溶液超声洗800s，超声波功率是1.8KW，频率为40KHz，温度是50℃；

(4)将表面活性剂通入密闭容器超声洗800s，超声波功率是1.8KW，频率为40KHz，温度是50℃；

(5)将硅片用纯水超声洗800s，超声波功率是1.8KW，频率为40KHz，温度是50℃；

(6)硅片用无水乙醇洗后烘干成品。

所述的步骤(4)中表面活性剂是浓度为10％的AEO-9(脂肪醇聚氧乙烯醚)。

在对本实施例的硅片进行长达4个小时的处理后，硅片表面仍然完好无损。清洁度大于99％。