晶片扩散前清洗工艺：华林科纳赋能高精度洁净解决方案(晶硅电池片生产工艺中,扩散工序的目的是( ))

在半导体制造流程中，晶片扩散前清洗是决定器件性能、良率的关键前置工序，其核心目标是彻底去除晶片表面的有机物、金属杂质、颗粒污染物及自然氧化层，为后续扩散工艺打造洁净、均匀的表面环境。华林科纳深耕半导体湿法工艺装备领域，将多年技术积累融入晶片清洗环节，为不同应用场景提供定制化、高效能的清洗解决方案，助力行业突破洁净度与工艺稳定性瓶颈。

一、传统化学清洗法（RCA清洗法）

• Piranha清洗
• 溶液配比：硫酸（H₂SO₄）与过氧化氢（H₂O₂）按1:1-1:4体积比混合。
• 操作条件：温度100-150℃，浸泡10分钟，用于去除有机物和部分金属杂质。
• 特点：强氧化性，但需高温操作，可能引入表面粗糙度问题。
• SC-1清洗（碱性清洗）
• 溶液配比：NH₄OH（28%）、H₂O₂（30%）、去离子水按1:1:5混合。
• 操作条件：70-80℃浸泡10分钟，pH值高，可去除有机污染物及金属络合物（如Au、Ag、Cu等）。
• 作用：通过氧化和络合反应去除残留金属，同时溶解并再生自然氧化层以去除颗粒。
• SC-2清洗（酸性清洗）
• 溶液配比：HCl（37%）、H₂O₂（30%）、去离子水按1:1:6混合。
• 操作条件：70-80℃浸泡10分钟，pH值低，用于去除碱金属离子（如Na⁺、K⁺）及SC-1中未完全清除的金属污染物。
• 氢氟酸（HF）处理
• 溶液配比：HF与H₂O按1:10稀释。
• 操作条件：室温下浸泡1分钟，用于去除自然氧化层及残留金属氧化物。

二、专利技术及改进方法

• 酸氧化+去氧化层法
• 步骤1：盐酸（37%）+硝酸（65%）+去离子水混合液（体积比18-24:6-8:98-106），常温清洗60-360秒，通过硝酸氧化表面形成SiO₂层包裹金属杂质。
• 步骤2：去离子水漂洗去除残留酸液。
• 步骤3：氢氟酸（49%）+盐酸（37%）+去离子水混合液（15-35:15-35:75-100），常温浸泡120-360秒，溶解SiO₂层并去除金属杂质。
• 微纳米气泡辅助清洗
• 技术要点：在清洗液中引入含净化气体（如O₃）的微纳米气泡，增强对颗粒和金属杂质的去除效果。
• 应用场景：扩散制结后、去BSG/碱抛工序后的清洗步骤，提升洁净度。

三、物理辅助清洗技术

• 超声波清洗
• 原理：利用空化效应破碎污染物，适用于去除粒径较大的颗粒。
• 限制：对亚微米级颗粒效果有限，需结合兆声清洗。
• 干冰/CO₂雪花清洗
• 原理：超临界CO₂通过相变产生干冰微粒，通过碰撞和包裹作用去除污染物。
• 优点：无化学残留，适用于复杂表面结构清洗。

四、工艺流程示例（综合应用）

1. 预处理：华林科纳超纯水喷淋系统冲洗，快速去除大颗粒污染物，避免后续清洗过程中颗粒划伤晶片表面。
2. 化学清洗：依次进行Piranha清洗、SC-1/SC-2清洗、HF处理。
3. 物理清洗：超声波或干冰辅助清洗增强效果。
4. 漂洗与干燥：超纯水多级漂洗后采用IPA蒸汽干燥。

五、关键控制参数

• 溶液浓度与温度：影响反应速率和清洗效果（如SC-1中NH₄OH浓度决定腐蚀速度）。
• 清洗时间：过短导致残留，过长可能损伤硅片表面。
• 水质要求：需使用超纯水（电阻率≥18 MΩ·cm）避免二次污染。

华林科纳始终以半导体行业的高质量发展需求为导向，深耕晶片清洗工艺与设备研发，从传统 RCA 清洗到专利改进技术，从单一化学清洗到 “化学 + 物理” 复合方案，为客户提供覆盖全场景、全流程的洁净解决方案。未来，华林科纳将持续聚焦技术创新，针对更先进制程的晶片清洗需求，研发更高效、更精准、更环保的清洗设备与工艺，助力半导体企业突破制造瓶颈，实现产品性能与良率的双重提升！