太阳能硅片可用等离子清洗吗

太阳能硅片可用等离子清洗吗
太阳能硅片可用等离子清洗吗

太阳能硅片可用等离子清洗吗
太阳能硅片表面等离子体清洗工艺
　　硅片表面残留颗粒的等离子体清洗方法,它包括以下步骤：首先进行气体冲洗流程,然后进行该气体等离子体启辉. 去除硅片表面颗粒的等离子体清洗方法过程控制容易,清洗彻底,无反应物残留,所霈工艺气体无毒,成本低,劳动量小,工作效率高.
　　等离子硅片清洗条件参数：
　　1、硅片表面残留颗粒的等离子体清洗方法,它包括以下步骤：首先进行气体冲洗流程,然后进行该气体等离子体启辉；所用气体选自02、Ar、N2中的任一种；气体冲洗流程的工艺参数设置为：腔室压力10-40毫托,工艺气体流量100-500sccm,时间1-5s;启辉过程的工艺参数设置为：腔室压力1040毫托,工艺气体流量100-500sccm,上电极功率250-400W,时间1-10s.
　　2、如1所述的等离子体清洗方法,其特征在于所用气体为02.
　　3、等离子体清洗方法,其特征在于气体冲洗流程的工艺参数设置为：腔室压力15毫托,工艺气体流量300sccm,时间3s;启辉过程的工艺参数设置为：腔室压力15毫托,工艺气体流量300sccm,上电极功率300W,时间Ss.
　　4、等离子体清洗方法,其特征在于气体冲洗流程的工艺参数设置为：腔室压力10-20毫托,工艺气体流量100-300sccm,时间1-5s;启辉过程的工艺参数设置为：腔室压力10-20毫托,工艺气体流量100-300sccm,上电极功率250-400W,时闾1-5s.
　　5、等离子体清洗方法,其特征在于气体冲洗流程的工艺参数设置为：腔室压力15毫托,工艺气体流量300sccm,时间3s;启辉过程的工艺参数设置为：腔室压力15毫托,工艺气体流量300sccm,上电极功率300W,时间Ss
　　说 明 书
　　等离子清洗涉及刻蚀工艺领域,并且完全满足去除刻蚀工艺后硅片表面残
　　留颗粒的清洗.
　　背景技术
　　在刻蚀过程中,颗粒的来源很多：刻蚀用气体如Cl2、HBr、CF4等都具有腐蚀性,刻蚀结束后会在硅片表面产生一定数量的颗粒；反应室的石英盖也会在等离子体的轰击作用下产生石英颗粒；反应室内的内衬( liner)也会在较长时间的刻蚀过程中产生金属颗粒.刻蚀后硅片表面残留的颗粒会阻碍导电连接,导致器件损坏.因此,在刻蚀工艺过程中对颗粒的控制很重要.
　　目前,常用的去除硅片表面颗粒的方法有两种：一种是标准清洗( RCA)清洗技术,另一种是用硅片清洗机进行兆声清洗.RCA清洗技术所用清洗装置大多是多槽浸泡式清洗系统.其清洗工序为：一号液( SC-1)(NH40H+H202)—,稀释的HF(DHF)(HF+H20)—,二号液( SC-2)(HCl+ H202).其中,SC．1主要是去除颗粒沾污（粒子）,也能去除部分金属杂质.去除颗粒的原理为：硅片表面由于H202氧化作用生成氧化膜（约6nm,呈亲水性）,该氧化膜又被NH40H腐蚀,腐蚀后立即发生氧他,氧化和腐蚀反复进行,附着在硅片表面的颗粒也随腐蚀层而落入清洗液内.自然氧化膜约0.6nm厚,与NH40H和H202的浓度及清洗液温度无关.SC-2是用H202和HCL的酸性溶液,它具有极强的氧化性和络合性,能与未被氧化的金属作用生成盐,并随去离子水冲洗而被去除,被氧化的金属离子与CL-作用生成的可溶性络合物亦随去离子水冲洗而被去除.RCA清洗技术存在以下缺陷：需要人工操作,劳动量大,操作环境危险；工艺复杂,清洗时间长,生产效率低；清洗溶剂长期浸泡容易对硅片过腐蚀或留下水痕,影响器件性能；清洗剂和超净水消耗量大,生产成本高；去除
　　粒子效果较好,但去除金属杂质Al、Fe效果欠佳.
　　用硅片清洗机进行兆声清洗是将硅片吸附在静电卡盘( chuck)上,清洗过程中硅片不断旋转,清洗液喷淋在硅片表面.可以进行不同转速和喷淋时间的设置,连续完成多步清洗步骤.典型工艺为：兆声_氨水+双氧水（可以进行加温）_水洗_盐酸+双氧水-水洗_兆声一甩干.
　　用硅片清洗机进行兆声清洗的缺陷表现为：只能进行单片清洗,单片清洗时间长,导致生产效率较低；清洗剂和超净水消耗量大,生产成本高.
　　等离子清洗硅片表面颗粒原理：
　　等离子体清洗方法的原理为：依靠处于“等离子态”的物质的“活化作用,达到去除物体表面颗粒的目的.它通常包括以下过程：a．无机气体被激发到等离子态；b．气相物质被吸附在固体表面；c．被吸附基团与固体表面分子反应生成产物分子；d．产物分子解析形成气相；e．反应残余物脱离表面.
　　等离子体清洗方法,它包括以下步骤：首先进行气体冲洗（purge）流程,然后进行该气体等离子体启辉.
　　所用工艺气体选自02、Ar、N2中的任一种.优选地,所用工艺气体选
　　02.
　　以上所述的等离子体清洗方法,氕体冲洗流程的工艺参数设置为：腔室压力10-40毫托,工艺气体流量100-500sccm,时间1-5s；启辉过程的工艺参数设置为：腔室压力10-40毫托,工艺气体流量100-500sccm,上电极功率250-400W,时间1-10s.
　　优选地,气体冲洗流程的工艺参数设置为：腔室压力10-20毫托,工艺气体流量100-300sccm,时间1-5s;启辉过程的工艺参数设置为：腔室压力10-20毫托,工艺气体流量100-300sccm,上电极功率250-400W,时间1.Ss.
　　更优选地,气体冲洗流程的工艺参数设置为：腔室压力15毫托,工艺气体流量300sccm,时间3s;启辉过程的工艺参数设置为：腔室压力15毫托,工艺气体流量300sccm,上电极功率300W,时间Ss.
　　等离子清洗硅片后效果：
　　本发明所述的去除硅片表面颗粒的等离子体清洗方法过程控制容易,清洗彻底,无反应物残留,所需工艺气体无毒,成本低,劳动量小,工作效率高.
　　附图说明
　　图1等离子体清洗前后的CD-SEM（关键尺寸量测仪器）图片；
　　其中,CD: Criticaldimension关键尺寸.
　　图2等离子体清洗前后的FE-SEM（场发射显微镜）图片；
　　其中,FE: field emission场发射.
　　图3等离子体清洗前后的particle（粒子）图片.
　　在进行完BT（break through自然氧化层去除步骤）、ME（Main Etch主刻步骤）、OE（过刻步骤）的刻蚀过程后,立即在ICP等离子体刻蚀机( PM2)中进行以下气体等离子体冲洗和启辉流程：首先,进行02的清洗过程,去除上一步的残留气体,腔室压力设置为15毫托,02流量为300sccm,通气时间为3s;然后,进行含有02的启辉过程：腔室压力设置为15毫托,02流量为300sccm,上RF的功率设置为300W．启辉时间为Ss.
　　采用本工艺有效去除了刻蚀工艺后硅片表面残留的颗粒.
　　在进行完BT、ME、OE的刻蚀过程后,立即在ICP等离子体刻蚀机( PM2)中进行以下气体等离子体冲洗和启辉流程：首先,进行Ar的清洗过程,去除上一步的残留气体,腔室压力设置为10毫托,Ar流量为100sccm,通气时间为Ss;然后,进行含有Ar的启辉过程：腔室压力设置为10毫托,Ar流量为100sccm,上RF的功率设置为400W,启辉时间为10s.
　　采用本工艺有效去除了刻蚀工艺后硅片表面残留的颗粒.
　　在进行完BT、ME、OE的刻蚀过程后,立即在ICP等离子体刻蚀机( PM2)中进行以下气体等离子体冲洗和启辉流程：首先,进行N2的清洗过程,去除上一步的残留气体,腔室压力设置为40毫托,N2流量为500sccm,通气时间为Ss;然后,进行含有N2的启辉过程：腔室压力设置为40毫托,N2流量为500sccm,上RF的功率设置为250W,启辉时间为10s.
　　采用本工艺有效去除了刻蚀工艺后硅片表面残留的颗粒.
　　南京世锋科技等离子研究中心 QQ 283 加58 加8329