[發明專利]硅拋光片的慢提拉紅外干燥工藝

無效

• 申請號: 201010249534.X
• 申請日: 2010-08-10
• 公開（公告）號: CN101975506A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發明（設計）人: 焦志鵬;徐榮清;吳曉明
• 申請（專利權）人: 天津中環領先材料技術有限公司
• 主分類號: F26B7/00
• 分類號: F26B7/00;F26B3/30;H01L21/00
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 王鳳英

技術領域

本發明涉及單晶硅拋光片的化學清洗工藝，尤其涉及硅拋光片的慢提拉紅外干燥工藝。

背景技術

單晶硅片拋光后的化學清洗是利用各種化學試劑和有機溶劑與吸附在被清洗物體表面上的雜質及油污發生化學反應或溶解作用.或伴以超聲、加熱、抽真空等物理措施，使雜質從被清除物體的表面脫附(解吸)。然后用大量高純水、冷去離子水沖洗，從而獲得潔凈表面的過程。

由于硅片經過不同工序加工后，其表面會受到嚴重沾污，因此在以往的硅片清洗工藝中，清洗步驟、干燥工藝的選擇等直接影響硅片表面質量。而這些直接影響硅片表面質量的因素仍在生產過程中不斷地摸索著改進，已達到硅拋光片的表面顆粒、金屬離子、表面狀態等技術要求。

硅片清洗后最終要進行脫水干燥，脫水干燥工藝也直接影響硅片表面顆粒度技術指標要求。早期硅片的脫水、干燥大都采用傳統的離心甩干技術。離心甩干技術是利用硅片旋轉時產生的離心力使水被甩離出硅片表面，達到脫水、干燥目的，這種技術使用易產生靜電、增加硅片表面顆粒度，影響硅拋光片的出廠合格率。

發明內容

本發明的目的是為了保證硅片的表面顆粒、金屬離子、表面狀態質量達到技術要求，特別研發硅拋光片的慢提拉紅外干燥工藝。該工藝是在原脫水干燥基礎上進行了改進，采用慢提拉紅外的脫水干燥方式，達到了硅片表面所需的技術要求之目的。

本發明為達到上述目的所采取的技術方案是：一種硅拋光片的慢提拉紅外干燥工藝，其特征在于：硅拋光片的提拉速度設定在1～2mm/s范圍內。

硅拋光片的紅外干燥溫度設定在100-120℃范圍內；紅外干燥時間設定在1～2min范圍內。

本發明所產生的有益效果是：能有效的去除有機物，金屬離子、顆粒的沾污，縮短清洗時間，提高產品品質，經實驗后的檢測數據證明，采取本工藝生產的硅片，均滿足甚至高于產品的各項技術參數指標。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明作進一步說明。

硅拋光片在經過RCA清洗工藝結束前，采用慢提拉方式將硅片從去離子水中提拉出來送入紅外干燥。慢提拉紅外干燥方式可以達到對硅拋光片的最佳干燥。最后進入最終檢驗。

慢提拉技術主要靠水的表面張力的作用，最終清洗機是無片籃式清洗，一個機械手可以同時夾起25片硅片，在機械手從清洗槽的去離子水中提拉硅片時，機械手以相當緩慢的速度提拉硅片，使硅片接觸水面的部分保持在一穩定的狀態，從而達到對硅片表面水分的最優化脫除。提拉速度設定在1～2mm/s范圍內；最佳提拉速度為1.5mm/s。

將硅拋光片從清洗槽中提拉出來后進行干燥，才能保證硅拋光片的各種參數指標。干燥方式采用紅外干燥，共有9個紅外線加熱管，分別在槽的底部和左右兩邊，燈的加熱溫度是200℃，紅外干燥溫度設定在100-120℃范圍內；一般硅拋光片周圍控制在100℃，邊框110℃。設有溫度傳感器，可以自動調整溫度。干燥溫度與硅片大小沒關系，干燥區域的氣氛控制在100℃。紅外干燥時間設定在1～2min；最佳干燥時間為1.5min。

紅外線輻射器所產生的電磁波，以光的速度直線傳播到達被干燥的物料，當紅外線的發射頻率和硅片中分子運動的固有頻率(也即紅外線的發射波長和硅片的吸收波長)相匹配時，引起硅片中的分子強烈振動，在硅片的內部發生激烈摩擦產生熱而達到干燥的目的。在紅外線干燥中，由于被干燥的硅片表面水分不斷蒸發吸熱，使硅片表面溫度降低，造成硅片內部溫度比表面溫度高，這樣使硅片的熱擴散方向是由內往外的。同時，由于硅片內存在水分梯度而引起水分移動，總是由水分較多的內部向水分含量較小的外部進行濕擴散。所以，硅片內部水分的濕擴散與熱擴散方向是一致的，從而也就加速了水分內擴散的過程，也即加速了干燥的進程。

實施例：

實驗硅片：6英寸區熔硅拋光片；電阻率：40-60Ω.cm；厚度：381μm；數量：200片。

加工設備：最終清洗機，離心甩干機。

輔助材料：去離子水：電阻率≥18MΩ·cm；

加工：在了解完待清洗硅拋光片的詳細規格后，將6英寸硅拋光片分成兩組依次放在上載處進行RCA清洗，清洗結束后將第一組硅拋光片送入離心甩干機內，進行甩干后送入檢驗，記錄相關數據。將第二組硅拋光片采用紅外慢提拉方式進行干燥，結束后進行檢驗記錄相關數據。