本发明专利技术公开了一种硅片用臭氧清洗方法及装置，包括如下步骤：首先在内槽体中配制好清洗溶液a，再将装有硅片的硅片放置篮浸入装有清洗溶液a中的内槽体中；接着将清洗溶液b注入到增压水泵，再从喷嘴高速喷射出去，喷射出的清洗溶液b和清洗溶液a因为压强差的原因形成局部涡流使两者充分混合反应生成高浓度的羟基；本发明专利技术中通过喷嘴向浸在溶液a中的硅片表面喷射清洗溶液b，两种溶液在硅片表面充分混合不断产生高浓度的羟基，实现了羟基的即时制取、即时利用，解决了传统臭氧清洗中羟基由于半衰期极短难以发挥作用的问题，发挥了羟基和有机物反应速率快无选择性的优势，提高了臭氧清洗的清洗效率和稳定性。清洗的清洗效率和稳定性。清洗的清洗效率和稳定性。
【技术实现步骤摘要】
一种硅片用臭氧清洗方法及装置
[0001]本专利技术属于硅片清洗
，具体涉及一种硅片用臭氧清洗方法及装置。
技术介绍
[0002]在半导体制造工艺中一般使用硅片作为器件的衬底，其各项性能参数直接影响器件的性能，尤其对硅片的表面洁净度有很高的要求，表面存在的污染往往会造成器件性能下降甚至报废，影响产品的稳定和产线的良品率，因此硅片的清洗很重要，通过清洗硅片使之达到良好的清洗效果对于提升产线的良品率以及器件的性能具有重要意义。
[0003]现有技术中，对硅片的清洗通常采用化学清洗方法，传统的RCA清洗硅片的方法中，涉及氨水、双氧水、氢氧化钾等化学品的使用及排放，对环境造成极大的污染；臭氧清洗方法在硅片清洗领域有广泛应用，使用臭氧清洗硅片方法相较传统的RCA清洗法不仅能够降低生产成本，还降低了有害物质的排放，是一种绿色环保的清洗方法，常见的臭氧清洗方式为在含有盐酸或者氢氟酸的水溶液中通入臭氧，溶解到水中的臭氧浓度一般为10
‑
100ppm，将硅片浸入在这种含有臭氧的溶液中清洗，实现清洁硅片的目的。
[0004]臭氧清洗的化学反应有两种，一是臭氧的对有机物的直接氧化反应，其是臭氧清洗的主要反应，但有很强的选择性，即能够以很快的速率分解部分有机物，但对一些有机物分解速率极慢，这就导致目前臭氧溶液清洗硅片的效果仍与RCA法有一定差距；另一种是臭氧和水中的氢氧根离子或者双氧水的共轭碱反应生成氧化能力极强的羟基，羟基有很高的活性能够无选择的分解有机物，但也是由于羟基的高活性导致其半衰减期极短，在现有臭氧清洗方法中羟基的浓度极低根本起不到清洗作用，为此我们提出一种硅片用臭氧清洗方法及装置。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种硅片用臭氧清洗方法及装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种硅片用臭氧清洗方法，包括如下步骤：
[0007]A、首先在内槽体中将清洗溶液a配制好，然后将硅片装入硅片放置篮中，再将装有硅片的硅片放置篮浸入装有清洗溶液a中的内槽体中，浸入时间为 10
‑
40s；
[0008]B、然后将纯水通过溶液进口输送至增压水泵加压，然后由增压水泵压入喷射管道内，再从喷嘴高速喷射出去，纯水注入时间持续5
‑
20s，用于清洗喷射清洗机构；
[0009]C、接着清洗溶液b通过溶液进口注入到增压水泵加压，然后由增压水泵压入喷射管道内，再从喷嘴高速喷射出去，喷射出的清洗溶液b和清洗溶液a 因为压强差的原因形成局部涡流使两者充分混合反应生成高浓度的羟基；
[0010]D、然后再将纯水通过溶液进口输送至增压水泵加压，然后由增压水泵压入喷射管道内，再从喷嘴高速喷射出去，纯水注入时间持续5
‑
20s，用于清洗喷射清洗机构；
[0011]E、接着将清洗溶液c注入至增压水泵加压，然后由增压水泵压入喷射管道内，再从喷嘴高速喷射出去，清洗溶液c注入时间持续5
‑
20s；
[0012]F、重复上述步骤B
‑
E，1至N次，N≥2，硅片清洗完成，将硅片放置篮从内槽体中取出，然后将硅片从硅片放置篮中取出；
[0013]G、最后再将纯水通过溶液进口输送至增压水泵加压，然后由增压水泵压入喷射管道内，再从喷嘴高速喷射出去，纯水注入时间持续5
‑
20s，用于清洗喷射清洗机构。
[0014]优选的，清洗溶液a为包括臭氧和HCL的溶液；
[0015]其中，臭氧浓度为10
‑
100ppm，HCL浓度为0.1％
‑
1％；
[0016]清洗溶液b为浓度0.05％
‑
0.2％的KOH溶液、浓度1％
‑
10％的H2O2溶液或浓度1％
‑
10％的H2O2碱性溶液；
[0017]且清洗溶液b为碱性溶液，PH7
‑
13；
[0018]清洗溶液c为HF溶液；
[0019]其中HF溶液浓度为0.05％
‑
0.2％。
[0020]优选的，在步骤C中，清洗溶液b的注入速度为0.5m/s
‑
5m/s。
[0021]一种硅片用臭氧清洗装置，包括清洗槽体，所述清洗槽体上设置有喷射清洗机构和液体循环机构；
[0022]所述液体循环机构用于循环所述清洗槽体内的清洗溶液，并将清洗溶液在所述清洗槽体和所述液体循环机构之间往复循环，并且将臭氧气体溶解在清洗溶液中，臭氧气体由清洗溶液循环至所述清洗槽体内；
[0023]所述喷射清洗机构用于向所述清洗槽体内的硅片喷射清洗溶液，并对所述清洗槽体内的硅片进行清洗。
[0024]优选的，所述清洗槽体包括外槽体以及设置在所述外槽体内部底部的内槽体，所述内槽体的内部设置有水平分布的硅片放置篮，所述硅片放置篮上放置有需要清洗的硅片；
[0025]所述内槽体的竖直高度低于所述外槽体的竖直高度。
[0026]优选的，所述液体循环机构包括循环泵、与所述循环泵输入端连接的外槽出液管以及与所述循环泵输出端连接的内槽进液管；
[0027]所述外槽出液管与所述外槽体一侧下部连接，并与所述外槽体的内部连通；
[0028]所述内槽进液管与所述内槽体的底部中部连接，并与所述内槽体的内部连通。
[0029]优选的，所述外槽出液管上设置有气液混合器，所述气液混合器的上设置有臭氧进管，所述气液混合器与所述外槽出液管连通；
[0030]所述气液混合器用于将从所述臭氧进管进入的臭氧与所述外槽出液管进入的清洗溶液混合溶解，然后混合溶解有臭氧的清洗溶液由所述外槽出液管输送到循环泵内。
[0031]优选的，所述内槽体的内部设置有水平分布的多孔均流板，所述多孔均流板设置在所述内槽进液管的上方且平行于所述硅片放置篮的下方。
[0032]优选的，所述喷射清洗机构包括增压水泵、与所述增压水泵连接的喷射管道以及与所述喷射管道连接的喷嘴，所述喷嘴设置在所述内槽体的内部，所述增压水泵上设置有溶液进口；
[0033]所述增压水泵将所述溶液进口进入的溶液加压后由喷射管道输送至喷嘴，再由喷
嘴喷射向内槽体内的硅片进行清洗。
[0034]优选的，所述喷嘴设有多个，多个所述喷嘴等间距设置在所述多孔均流板和所述硅片放置篮之间，且所述喷嘴的喷射方向与所述硅片的放置方向平行。
[0035]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0036]1、本专利技术中通过向喷射清洗机构注入清洗溶液b，喷射出的清洗溶液b和槽内的清洗溶液a不断的混合不断的产生高浓度的羟基，能够维持硅片表面的羟基浓度。喷嘴设置在临近硅片的位置处，两种溶液在硅片表面反应，反应产生的羟基能够直接和硅片表面的有机物反应，减少高浓度羟基在输送过程的损失。通过以上措施，解决了臭氧清洗中羟基由于半衰期极短难以本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种硅片用臭氧清洗方法，其特征在于，包括如下步骤：A、首先在内槽体（1）中配制好清洗溶液a，然后将硅片（5）装入硅片放置篮（2）中，再将装有硅片（5）的硅片放置篮（2）浸入装有清洗溶液a中的内槽体（1）中，浸入时间为10
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40s；B、然后将纯水通过溶液进口（14）输送至增压水泵（6）加压，然后由增压水泵（6）压入喷射管道（4）内，再从喷嘴（13）高速喷射出去，纯水注入时间持续5
‑
20s，用于清洗喷射清洗机构；C、接着清洗溶液b通过溶液进口（14）注入到增压水泵（6）加压，然后由增压水泵（6）压入喷射管道（4）内，再从喷嘴（13）高速喷射出去，喷射出的清洗溶液b和清洗溶液a因为压强差的原因形成局部涡流使两者充分混合反应生成高浓度的羟基；D、然后再将纯水通过溶液进口（14）输送至增压水泵（6）加压，然后由增压水泵（6）压入喷射管道（4）内，再从喷嘴（13）高速喷射出去，纯水注入时间持续5
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20s，用于清洗喷射清洗机构；E、接着将清洗溶液c注入至增压水泵（6）加压，然后由增压水泵（6）压入喷射管道（4）内，再从喷嘴（13）高速喷射出去，清洗溶液c注入时间持续5
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20s；F、重复上述步骤B
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E，1至N次，N≥2，硅片（5）清洗完成，将硅片放置篮（2）从内槽体（1）中取出，然后将硅片（5）从硅片放置篮（2）中取出；G、最后再将纯水通过溶液进口（14）输送至增压水泵（6）加压，然后由增压水泵（6）压入喷射管道（4）内，再从喷嘴（13）高速喷射出去，纯水注入时间持续5
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20s，用于清洗喷射清洗机构。2.根据权利要求1所述的一种硅片用臭氧清洗方法，其特征在于：清洗溶液a为包括臭氧和HCL的溶液；其中，臭氧浓度为10
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100ppm，HCL浓度为0.1%
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1%；清洗溶液b为浓度0.05%
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0.2%的KOH溶液、浓度1%
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10%的H2O2溶液或浓度1%
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10%的H2O2碱性溶液；且清洗溶液b为碱性溶液，PH7
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13；清洗溶液c为HF溶液；其中HF溶液浓度为0.05%
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0.2%。3.根据权利要求1所述的一种硅片用臭氧清洗方法，其特征在于：在步骤C中，清洗溶液b的注入速度为0.5m/s
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5m/s。4.一种硅片用臭氧清洗装置，其特征在于，包括清洗槽体，所述清洗...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄国平，解凤贤，李世宇，黄惜惜，赵桂香，张中建，高荣刚，
申请(专利权)人：中节能太阳能科技镇江有限公司，
类型：发明
国别省市：
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