氧化硅和发生化学反应吗

湿法刻蚀工艺操作规程详解

一、工艺目的

通过化学反应，对硅片背面及四周进行腐蚀，以达到正面与背面绝缘的目的，同时去除正面的磷硅玻璃层。

二、设备及工具

该工艺需要使用RenaInoxside湿法刻蚀机、电子天平、GPSolar电阻测试仪等核心设备，以及PVC手套、口罩、防护服、防护眼罩、防护套袖、橡胶手套、防酸碱胶鞋等防护工具。

三、适用范围

本工艺适用于RenaInoxde湿法刻蚀机，专门用于处理多晶硅片。

四、职责

五、材料

合格的多晶硅片（扩散后）、H2SO4（98%电子级）、HF（49%电子级）、KOH（45%，电子级）、HNO3（68%电子级）、DI水（2.0~2.5bar）、压缩空气（6bar除油除水除粉尘）、冷却水（0.5bar进水温度15~20℃出水温度30~40℃）、CityWater（1.5~2.5bar）等原料需符合规定的标准。

六、工艺描述

6.1 工艺原理：

RenaInoxde刻蚀工艺主要包括三部分：硫酸、硝酸、反应，氢氧化钾反应，反应。过程中硝酸将硅片背面和边缘氧化形成二氧化硅，与二氧化硅反应生成络合物六氟硅酸，从而达到刻蚀的目的。经过KOH溶液去除硅片表面的多孔硅，并将从刻蚀槽中携带的未冲洗干净的酸除去。最后利用HF酸将硅片正面的磷硅玻璃去除。

6.2 工艺流程：

上料→HF、HNO3、H2SO4混合酸液腐蚀→风刀1冲洗→DI水冲洗→KOH腐蚀→风刀2冲洗→DI水冲洗→HF腐蚀→风刀3冲洗→DI水冲洗→压缩空气风干→下料。

6.3 工艺条件：

去离子水压力为2.0~2.5bar，压缩空气压力为6bar。环境温度控制在25±3℃，相对湿度控制在40%~60%，无凝露。腐蚀槽温度控制在8℃，KOH槽温度控制在20℃。

6.4 工艺控制要点及主要参数：

1. 腐蚀深度控制在1.2±0.2um之间。刻蚀宽度D≤1mm，每片测量四点，测量点在每边的中间点20点（5道）或32点（8道）的平均值≤1mm。绝缘电阻R绝≥1KΩ。以上参数在正常生产时至少每隔1小时测量一次。当更换液和停产一段时间再生产时及参数不正常时要求增加测量次数。

2. 腐蚀槽的腐蚀速率会随着硅片清洗量的增加而改变。新换的液反应速度可能较慢，腐蚀量小。若出现此种情况需要降低带速，随着生产的进行要求每隔半小时测量一次腐蚀深度。当腐蚀速度稳定后要求至少每隔一个小时测量一次腐蚀深度。调整带速范围：1.5-2.5m/Min，以保证腐蚀深度控制在规定范围内。

3. 如停产时间超过2个小时，经班组长许可，可手动补加HNO3 5L或HF 1L以调整液浓度。

4. 工艺方案随车间的工艺调整而变化时，工艺人员应及时通知并做好相应记录。

5. 腐蚀槽循环流量要求设定在30~40L/Min之间。循环流量过小会导致腐蚀量不够或硅片边缘不能完全去除；循环量过大则会导致过腐蚀现象和硅片边缘刻蚀宽度出现阴影，引起表面不合格。

6. 腐蚀槽温度应保持在8±1℃。温度升高，腐蚀速率会加快，但液密度可能会减小，以致发生过腐蚀现象。因此在温度未降到工艺控制范围内时禁止生产。

7. 碱洗槽温度要求≤23℃。碱洗槽液冷却依赖公司内部供应的冷却水。发现碱洗槽温度超过控制范围时，应及时通知相关负责人进行检查调整。

8.压缩空气风干处的风刀频率及流量的控制非常重要。太小会造成硅片不能完全风干，过大则易产生碎片。以硅片上下表面能够被完全风干为前提，建议风刀频率为75%~80%，压缩空气流量：（8道）≥20m³/h，（5道）≥12m³/h。

七、工艺准备

7.1 工装工具准备：备齐用于工艺生产的PVC手套、口罩、防护眼罩