本发明涉及基片清洗,尤其涉及微泡清洗液及使用该微泡清洗液的方法。
背景技术:
1、基片清洗技术常见应用于硅材料或者薄膜的表面污染处理,以硅材料的表面清洗为例,在制备过程中,硅晶体一旦被金属污染就难以去除,在生产过程中需要多次对硅晶体进行清洗,降低金属污染对硅晶体性能的影响。
2、硅材料包含但不限于硅芯和硅片,对于硅芯清洗来说,其清洗流程一般包括:预清洗、混酸刻蚀、纯水漂洗、热水超声漂洗、慢提拉脱水、烘干等工序,主要通过热水超声漂洗去除硅芯表面的颗粒物,但由于酸性环境和槽体容积较大的原因,目前槽体材质只能选用合成树脂材料,对超声波清洗的效果存在一定影响。对于硅片来说,其清洗流程一般包括:预清洗、a/b剂清洗(硅片清洗剂)、超声波清洗、溢流水洗、双氧水清洗、溢流水洗、慢提拉、烘干等工序,主要通过硅片清洗剂对切割后的硅片表面进行清洗,去除硅片残留的硅颗粒和油污,化学品用量大,且对环境有一定影响。
3、因此,如何去除基片表面的金属颗粒且不会产生负影响是业界亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在清洗效果较差且不利于环保的缺陷,本发明提出微泡清洗液及使用该微泡清洗液的方法,通过增加微泡浓度和半衰期,提高微泡表面电荷量,并通过同种电荷之间相斥的原理(具体为微泡表面与颗粒物表面属于异种电荷,与基片表面为同种电荷,依据同种电荷相斥、异种电荷相吸、以及微泡表面与颗粒物表面之间的电荷吸引力大于基片表面与颗粒物表面之间的电荷吸引力),去除基片表面颗粒,大大提高了颗粒去除效果,降低成本且对环境友好。
2、本发明采用的技术方案是,设计微泡清洗液,微泡清洗液由纯水和洁净气体制备得到,微泡清洗液内分布有表面携带电荷的微泡,微泡的直径范围为0.05um-100um,且微泡的半衰期≥30s。
3、其中,洁净气体为臭氧、氢气、洁净空气、氮气或者氧气。
4、在一些实施例中,微泡清洗液的制备方法包括:向纯水内送入洁净气体,加压使洁净气体强制溶解于液体中,将液体释放后得到含有微泡的微泡清洗液;其中,洁净气体的气体压力x为0.006mpa≤x≤0.025mpa,洁净气体的气体流量y为0.6l/min≤y≤1.7l/min,液体的出水压力为0.3mpa≤z≤0.6mpa。
5、在一些实施例中,微泡清洗液用于清洗基片,清洗后的基片表面无颗粒物残留且金属离子含量≤0.5ppbw。
6、本发明还提出使用上述微泡清洗液的硅芯清洗方法,包括以下步骤:依次使用脱脂剂对硅芯进行预清洗、使用纯水对硅芯进行至少一次漂洗、使用混酸溶液对硅芯进行若干次刻蚀、使用纯水对硅芯进行漂洗、使用酸液对硅芯进行酸洗、以及使用微泡清洗液对硅芯进行至少一次浸泡清洗,最后对硅芯进行脱水烘干。
7、本发明还提出使用上述微泡清洗液的硅片清洗方法,包括以下步骤:使用微泡清洗液对硅片进行若干次喷淋清洗;在硅片喷淋清洗的过程中,使用毛刷刷洗硅片;最后使用纯水对硅片进行喷淋清洗。
8、本发明还提出使用上述微泡清洗液的硅料清洗方法,包括以下步骤:依次使用纯水对硅料进行漂洗、使用微泡清洗液对硅料进行浸泡清洗、对硅料进行水切、使用混酸溶液对硅料进行刻蚀、使用纯水对硅料进行漂洗、使用酸液对硅料进行酸洗、使用混酸溶液对硅料进行刻蚀、使用纯水对硅料进行漂洗、以及再次使用微泡清洗液对硅料进行浸泡清洗,最后对硅料进行脱水烘干。
9、本发明还提出使用上述微泡清洗液的rca清洗方法,包括以下步骤:使用酸液对所述硅片进行刻蚀之后,使用所述微泡清洗液对所述硅片进行浸泡清洗、以及使用含有盐酸和双氧水的混合液对所述硅片进行清洗。
10、本发明还提出使用上述微泡清洗液的硅片吸杂前清洗方法,包括以下步骤:依次使用微泡清洗液对硅片进行浸泡清洗、使用纯水对硅片进行漂洗、使用酸液对硅片进行酸洗、使用纯水对硅片进行漂洗、使用酸液对硅片进行酸洗、以及使用纯水对所述硅片进行漂洗,最后对硅片进行脱水烘干。
11、本发明还提出使用上述微泡清洗液的硅片制绒方法,包括以下步骤:依次使用碱性溶液对硅片进行至少一次浸泡清洗、使用处理液对硅片进行制绒、使用纯水对硅片进行漂洗、使用碱洗溶液对所述硅片表面的所述处理液进行清洗、使用混酸对所述硅片进行酸洗、使用纯水对所述硅片进行漂洗,以及使用盛有纯水溶液的慢提槽对所述硅片进行预脱水,最后对所述硅片进行脱水烘干;对所述硅片进行浸泡清洗的碱性溶液、对所述硅片表面的处理液进行清洗的碱洗溶液以及所述慢提槽盛装的纯水溶液之中的至少一种溶液采用所述微泡清洗液替代。
12、本发明还提出使用上述微泡清洗液的硅片碱抛光方法,包括以下步骤:依次使用所述微泡清洗液对硅片进行至少一次浸泡清洗、使用纯水对所述硅片进行漂洗、使用碱液对硅片进行碱抛光、使用纯水对硅片进行漂洗、使用碱液对硅片进行清洗、使用纯水对硅片进行漂洗、使用混酸溶液(例如盐酸和氢氟酸的混合溶液)对硅片进行酸洗、使用纯水对硅片进行漂洗、以及使用慢提槽对硅片进行预脱水,最后对硅片进行脱水烘干。
13、进一步的,在使用碱液对硅片进行清洗的步骤中,采用微泡清洗液进行清洗;和/或在使用慢提槽对硅片进行预脱水的步骤中,慢提槽盛装有所述微泡清洗液。
14、本发明还提出使用上述微泡清洗液的硅片电镀方法,包括以下步骤:依次使用所述微泡清洗液对硅片进行清洗、使用纯水对所述硅片进行漂洗、使用酸液对所述硅片进行酸洗、使用电镀液对所述硅片进行电镀、使用纯水对所述硅片进行漂洗、使用抗氧化剂对所述硅片进行抗氧化处理、以及使用纯水对所述硅片进行漂洗,最后对所述硅片进行脱水烘干。
15、本发明还提出使用上述微泡清洗液的薄膜电镀方法,包括以下步骤:依次使用所述微泡清洗液对薄膜进行清洗、使用纯水对所述薄膜进行漂洗、使用电镀液对所述薄膜进行电镀、使用纯水对所述薄膜进行漂洗、使用抗氧化剂对所述薄膜进行抗氧化处理、以及使用纯水对所述薄膜进行漂洗,最后对所述薄膜进行脱水烘干。
16、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
17、1、通过增加微泡清洗液的微泡浓度和半衰期,提高微泡表面电荷量,并通过同种电荷之间相斥的原理(具体为微泡表面与颗粒物表面属于异种电荷,与基片表面为同种电荷,依据同种电荷相斥、异种电荷相吸、以及微泡表面与颗粒物表面之间的电荷吸引力大于基片表面与颗粒物表面之间的电荷吸引力),去除基片表面颗粒,大大提高了颗粒去除效果;
18、2、使用微泡清洗液改善清洗过程中的酸斑和水印不良,降低了的返工比例,同时降低了人力和设备运行成本;
19、3、使用微泡清洗液代替清洗液清洗,提高基片清洗效果的同时,降低了化学品的使用成本,且对环境更友好;
20、4、使用微泡清洗液代替超声波清洗,避免在酸性环境下超声波发生器腐蚀后导致的金属离子污染问题;
21、5、使用微泡清洗液喷淋清洗与毛刷刷洗相结合的方式对基片进行清洗,大大提高清洗效果。
1.微泡清洗液,所述微泡清洗液由纯水和洁净气体制备得到,其特征在于,所述微泡清洗液内分布有表面携带电荷的微泡,所述微泡的直径范围为0.05um-100um,且所述微泡的半衰期≥30s。
2.根据权利要求1所述的微泡清洗液,其特征在于,所述微泡清洗液的制备方法包括:向纯水内送入洁净气体,加压使所述洁净气体强制溶解于液体中,将所述液体释放后得到含有微泡的微泡清洗液;
3.根据权利要求1或2所述的微泡清洗液,其特征在于,所述洁净气体为臭氧、氢气、洁净空气、氮气或者氧气。
4.使用权利要求1至3任一项所述微泡清洗液的硅芯清洗方法,其特征在于,包括以下步骤:依次使用脱脂剂对硅芯进行预清洗、使用纯水对所述硅芯进行至少一次漂洗、使用混酸溶液对所述硅芯进行刻蚀、使用纯水对所述硅芯进行漂洗、使用酸液对所述硅芯进行酸洗、以及使用所述微泡清洗液对所述硅芯进行至少一次浸泡清洗,最后对所述硅芯进行脱水烘干。
5.使用权利要求1至3任一项所述微泡清洗液的硅片清洗方法,其特征在于,包括以下步骤:使用所述微泡清洗液对硅片进行若干次喷淋清洗;在所述硅片喷淋清洗的过程中,使用毛刷刷洗所述硅片;最后使用纯水对所述硅片进行喷淋清洗。
6.使用权利要求1至3任一项所述微泡清洗液的硅料清洗方法,其特征在于,包括以下步骤:依次使用纯水对所述硅料进行漂洗、使用所述微泡清洗液对所述硅料进行浸泡清洗、对所述硅料进行水切、使用混酸溶液对所述硅料进行刻蚀、使用纯水对所述硅料进行漂洗、使用酸液对所述硅料进行酸洗、使用混酸溶液对所述硅料进行刻蚀、使用纯水对所述硅料进行漂洗、以及再次使用所述微泡清洗液对所述硅料进行浸泡清洗,最后对所述硅料进行脱水烘干。
7.使用权利要求1至3任一项所述微泡清洗液的rca清洗方法,其特征在于,包括以下步骤:使用酸液对硅片进行刻蚀之后,使用所述微泡清洗液对所述硅片进行浸泡清洗、以及使用含有盐酸和双氧水的混合液对所述硅片进行清洗。
8.使用权利要求1至3任一项所述微泡清洗液的硅片吸杂前清洗方法,其特征在于,包括以下步骤:依次使用所述微泡清洗液对所述硅片进行浸泡清洗、使用纯水对所述硅片进行漂洗、使用酸液对所述硅片进行酸洗、使用纯水对所述硅片进行漂洗、使用酸液对所述硅片进行酸洗、以及使用纯水对所述硅片进行漂洗,最后对所述硅片进行脱水烘干。
9.使用权利要求1至3任一项所述微泡清洗液的硅片制绒方法,其特征在于,包括以下步骤:依次使用碱性溶液对硅片进行至少一次浸泡清洗、使用处理液对硅片进行制绒、使用纯水对硅片进行漂洗、使用碱洗溶液对所述硅片表面的所述处理液进行清洗、使用混酸对所述硅片进行酸洗、使用纯水对所述硅片进行漂洗,以及使用盛有纯水溶液的慢提槽对所述硅片进行预脱水,最后对所述硅片进行脱水烘干;对所述硅片进行浸泡清洗的碱性溶液、对所述硅片表面的处理液进行清洗的碱洗溶液以及所述慢提槽盛装的纯水溶液之中的至少一种溶液采用所述微泡清洗液替代。
10.使用权利要求1至3任一项所述微泡清洗液的硅片碱抛光方法,其特征在于,包括以下步骤:依次使用所述微泡清洗液对硅片进行至少一次浸泡清洗、使用纯水对所述硅片进行漂洗、使用碱液对所述硅片进行碱抛光、使用纯水对所述硅片进行漂洗、使用碱液对所述硅片进行清洗、使用纯水对所述硅片进行漂洗、使用混酸溶液对所述硅片进行酸洗、使用纯水对所述硅片进行漂洗、以及使用慢提槽对所述硅片进行预脱水,最后对所述硅片进行脱水烘干。
11.根据权利要求10所述的硅片碱抛光方法,其特征在于,在使用碱液对所述硅片进行清洗的步骤中,采用所述微泡清洗液进行清洗;和/或在使用慢提槽对所述硅片进行预脱水的步骤中,所述慢提槽盛装有所述微泡清洗液。
12.使用权利要求1至3任一项所述微泡清洗液的硅片电镀方法,其特征在于,包括以下步骤:依次使用所述微泡清洗液对硅片进行清洗、使用纯水对所述硅片进行漂洗、使用酸液对所述硅片进行酸洗、使用电镀液对所述硅片进行电镀、使用纯水对所述硅片进行漂洗、使用抗氧化剂对所述硅片进行抗氧化处理、以及使用纯水对所述硅片进行漂洗,最后对所述硅片进行脱水烘干。
13.使用权利要求1至3任一项所述微泡清洗液的薄膜电镀方法,其特征在于,包括以下步骤:依次使用所述微泡清洗液对薄膜进行清洗、使用纯水对所述薄膜进行漂洗、使用电镀液对所述薄膜进行电镀、使用纯水对所述薄膜进行漂洗、使用抗氧化剂对所述薄膜进行抗氧化处理、以及使用纯水对所述薄膜进行漂洗,最后对所述薄膜进行脱水烘干。