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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电子级多晶硅,具体涉及一种电子级多晶硅的轻刻蚀工艺。
技术介绍
1、后处理车间作为电子级多晶硅三大主力车间之一,其主要核心工序在化学清洗,来自破碎工序的硅块经硅料清洗机蚀刻后送至干燥、包装等工序。由于电子级多晶硅对表金属杂质控制极为苛刻,故硅块需经化学清洗去除表面附着的金属杂质,以保证产品质量。
2、目前国内现有电子级多晶硅化学清洗均采用重度刻蚀工艺,对于表面光滑且无尖峰的硅料会造成硅料浪费,未来电子级多晶硅企业需根据硅料自身情况采取轻刻蚀工艺。另外,化学药剂一般采用ups级酸,酸的使用成本是后处理最主要的成本,如何降低其成本也是需考虑的因素。根据gb/t-12963-2022国家最新电子级多晶硅标准,进入电子级多晶硅产品的表金属杂质含量至少要小于5ppbw,这对于硅块清洗工序的优化提供了方向。
3、现有技术cn 112390259 b公开了一种电子级多晶硅清洗方法。利用多种化学药剂(naoh、hno3、hf、nh4oh、h2o2),以酸洗、碱洗相结合,显著提高硅块清洗效果,使硅块整体更加圆润,以便于下游加工。
4、现有技术cn 115815204 a公开了电子级多晶硅清洗方法。电子级多晶硅经第一次100-800s的水洗,再用不同浓度的naoh乙醇溶液进行180-200s的碱洗去除硅块上的有机物,高纯水清洗后再用不同浓度比例的hno3和hf混合溶液进行100-800s的刻蚀,最后用高纯水再次清洗,得到纯度较高的电子级多晶硅。
5、现有技术cn214218196u公开了
6、由上述的现有技术可知,目前业内已公布的电子级多晶硅清洗工艺差异较大,归结于硅片企业对上游电子级多晶硅产品的使用目的不同。
7、从硅块的蚀刻厚度上分析,国内的硅块的蚀刻厚度平均在15微米左右,这需要投入不同的化学试剂及合理的工艺清洗槽等进行优化组合。这种组合离不开较大量、多种类的化学试剂。因此,国内已公布电子级多晶硅清洗工艺基本均依赖于较高的成本投入,对于要求相对较低的客户采用同样的工艺则属于清洗过度,造成成本浪费。
8、有鉴于此,本专利技术提出一种新的电子级多晶硅的轻刻蚀工艺,当电子级多晶硅企业破碎后的硅块处于无尖峰、无裂纹,尺寸较规则且在25mm-100mm之间时,采用少量的化学试剂可以达到国家电子多晶硅表金属杂质的最低要求。
技术实现思路
1、本专利技术的专利技术目的在于提供一种电子级多晶硅的轻刻蚀工艺,适用于无尖峰、无裂纹、尺寸在25mm-100mm之间的多晶硅料,将不同药剂按不同浓度、顺序排列,能够将多晶硅表面金属杂质指标控制在国家电子多晶硅表金属杂质的最低要求,并达到降低成本目的。
2、为了实现上述目的,所采用的技术方案为:
3、一种电子级多晶硅的轻刻蚀工艺,包括以下步骤:
4、(1)将硅块在1号槽中,采用高纯水进行冲洗;
5、(2)将所述的步骤(1)处理后的硅块在含有氢氟酸、盐酸的混合溶液的2号槽中进行轻刻蚀;
6、(3)将所述的步骤(2)处理后的硅块在3号槽中,采用高纯水进行冲洗;
7、(4)将所述的步骤(3)处理后的硅块在4号槽中,采用洁净惰性气体除水;
8、(5)将所述的步骤(4)处理后的硅块在含有盐酸溶液的5号槽中,进行酸洗;
9、(6)将所述的步骤(5)处理后的硅块在6号槽中,采用高纯水进行冲洗;
10、(7)将所述的步骤(6)处理后的硅块依次通过7、8号槽,采用高纯水进行喷淋式冲洗;
11、(8)将所述的步骤(7)处理后的硅块在9号槽中,采用高纯水进行冲洗;
12、(9)将所述的步骤(8)处理后的硅块在10号槽中,采用洁净惰性气体除水。
13、进一步的,所述的硅块无尖峰、无裂纹,尺寸在25mm-100mm。
14、进一步的,所述的步骤(1)中,水压为0.4-0.6mpa,冲洗时间180-300s;
15、所述的步骤(2)中,轻刻蚀时间300-600s,温度为15-25℃;
16、所述的步骤(3)中,冲洗时间180-300s;
17、所述的步骤(4)中,空气压力0.4-0.6mpa,温度25-30℃,时间150-300s;
18、所述的步骤(5)中,酸洗时间300-600s,温度为15-25℃;
19、所述的步骤(6)中,冲洗时间180-300s;
20、所述的步骤(7)中,水压为0.4-0.6mpa,冲洗时间180-300s;
21、所述的步骤(8)中,温度为60-80℃,冲洗时间180-300s;
22、所述的步骤(9)中,温度为60-80℃,空气压力0.4-0.6mpa,时间180-300s。
23、进一步的,所述的步骤(2)中,2号槽中49wt%氢氟酸、36wt%盐酸和水的体积比为1:1:50-55;
24、所述的步骤(5)中,盐酸溶液中36wt%盐酸和水的体积比为1:50-55。
25、再进一步的,所述的步骤(2)中,2号槽中49wt%氢氟酸、36wt%盐酸和水的体积比为1:1:50;
26、所述的步骤(5)中,盐酸溶液中36wt%盐酸和水的体积比为1:50。
27、进一步的,所述的1、3、4、6、7、8号槽采用pp材质;
28、所述的2、5、9、10号槽采用pvdf材质。
29、进一步的,所述的3号槽中冲洗后的水可回收至1号槽进行使用。
30、进一步的,所述的6、7号槽中冲洗后的水可回收至3号槽进行使用。
31、进一步的,所述的8号槽中冲洗后的水可回收至6号槽进行使用。
32、进一步的,所述的9号槽中冲洗后的水可回收至8号槽进行使用。
33、与现有技术相比,本专利技术的有益效果在于:
34、本专利技术所述的一种电子级多晶硅的轻刻蚀工艺,适用于无尖峰、无裂纹、尺寸在25mm-100mm之间的多晶硅料,可有效避免硅料浪费,缩减硅料清洗时间;用hcl化学药剂可有效降低硅料酸洗成本;设置冲洗水循环系统达到节水开源,域内循环的目的。
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1.一种电子级多晶硅的轻刻蚀工艺,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的轻刻蚀工艺,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的轻刻蚀工艺,其特征在于,
4.根据权利要求1所述的轻刻蚀工艺,其特征在于,
5.根据权利要求4所述的轻刻蚀工艺,其特征在于,
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8.根据权利要求1所述的轻刻蚀工艺,其特征在于,
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10.根据权利要求1所述的轻刻蚀工艺,其特征在于,
【技术特征摘要】
1.一种电子级多晶硅的轻刻蚀工艺,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的轻刻蚀工艺,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的轻刻蚀工艺,其特征在于,
4.根据权利要求1所述的轻刻蚀工艺,其特征在于,
5.根据权利要求4所述的轻刻蚀工艺,其特征在于,<...
【专利技术属性】
技术研发人员:张泽玉,于跃,马英英,杨亮,陈欢欢,吕宏博,
申请(专利权)人:内蒙古大全半导体有限公司,
类型:发明
国别省市:
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