引言

在半導體和太陽能電池制造過程中，清洗晶圓的技術的提升是為了制造高質量產(chǎn)品。目前已經(jīng)有多種濕法清洗晶圓的技術，如離子水清洗、超聲波清洗、低壓等離子和機械方法。由于濕法工藝一般需要使用含有有害化學物質的酸和堿溶液，會產(chǎn)生大量廢水，因此存在廢物處理成本和環(huán)境監(jiān)管等問題。

最近，臭氧清潔技術因不使用有害化學物質的生態(tài)友好型工藝受到了廣泛的關注。臭氧的半衰期很短，可以有效地清除晶圓上的有機碎屑和金屬粉塵。為了將臭氧化技術應用經(jīng)濟化，應該設計一種工業(yè)上適用的臭氧發(fā)生器，選擇最佳條件來延緩臭氧在空氣中的蒸發(fā)，控制臭氧在水中的快速自解離反應。

實驗與討論

英思特設計了一種產(chǎn)生微氣泡的臭氧發(fā)生系統(tǒng)，并應用于硅太陽能電池的硅片中。制臭氧系統(tǒng)的主要參數(shù)為氧通量、電壓、頻率。在這項研究中，我們設計并制造了一種臭氧發(fā)生系統(tǒng)，用于產(chǎn)生清潔硅晶片的微氣泡。（江蘇英思特半導體科技有限公司）

圖1和圖2分別是臭氧微氣泡清洗系統(tǒng)和臭氧發(fā)生器的示意圖。圖3和圖4分別是臭氧發(fā)生器和臭氧混合罐的照片。臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧氣體通過臭氧混合槽進入晶圓清洗槽。調節(jié)每個調節(jié)器-電磁閥-氧氣發(fā)生器以找到臭氧的最大產(chǎn)量。

圖1：臭氧微氣泡清洗系統(tǒng)原理圖

圖2：一個臭氧發(fā)生器的原理圖

圖3：一個臭氧混合池的照片

圖4：一個臭氧混合池的照片

微泡一般通過將氣泡射流形成的液體和氣體通過噴嘴與泵壓混合來產(chǎn)生。由于高壓納米氣泡和微型氣泡到達表面，它們可以物理去除晶圓表面的灰塵。產(chǎn)生微氣泡的方法有過濾法、壓力法和微氣泡噴射法三種。在這些方法中，微氣泡噴射法由于將臭氧簡單地置換為氧氣，因此可以在工業(yè)上大量生產(chǎn)臭氧微氣泡。

結論

英思特研究開發(fā)了用于太陽能電池硅片的臭氧微氣泡清洗系統(tǒng)，并對其特性進行了系統(tǒng)的研究。對于太陽能電池晶片的清潔，我們通過將晶片浸入10 ppm的臭氧中10分鐘，可獲得99%以上的清潔效率。

由于碎片的再吸附，濕溶液中較長的清潔時間和高臭氧濃度都會降低清潔效率。本發(fā)明的臭氧微氣泡清洗法可直接應用于太陽能電池硅片及硅錠、各種硅片的清洗。臭氧微氣泡清潔方法作為一種環(huán)保方法，是傳統(tǒng) RCA 方法減少有害物質的實際替代方法之一。

江蘇英思特半導體科技有限公司主要從事濕法制程設備，晶圓清潔設備，RCA清洗機，KOH腐殖清洗機等設備的設計、生產(chǎn)和維護。

審核編輯：湯梓紅