水性聚氨酯固化剂制备 在半导体资料硅的外表清洁处理,硅片机械加工后外表损害层的去除、直接键合硅片的减薄、硅中缺点的化学腐蚀等方面要用到硅的化学腐蚀进程。下面评论硅片腐蚀工艺的化学原理和抛光工艺的化学原理。一、硅片腐蚀工艺的化学原理硅外表的化学腐蚀一般选用湿法腐蚀,硅外表腐蚀构成随机散布的细小原电池,腐蚀电流较大,一般超越1 a/cm2,可是出于对腐蚀液高纯度和削减或许金属离子污染的要求,现在首要运用氢氟酸(hf),硝酸(hno3)混合的酸性腐蚀液,以及氢氧化钾(koh)或氢氧化钠(naoh)等碱性腐蚀液。现在首要用的是hno3-hf腐蚀液和naoh腐蚀液。下面别离介绍这两种腐蚀液的腐蚀化学原理和基本规律。1.hno3-hf腐蚀液及腐蚀原理通常情况下,硅的腐蚀液包含氧化剂(如hno3)和络合剂(如hf)两部分。其装备为:浓度为7 %的hno3和浓度为5 %的hf以体积比1 ~2:1,有关的化学反响如下:3si+4hno3=3sio2↓+2h2o+4no↑硅被氧化后构成一层细密的二氧化硅薄膜,不溶于水和硝酸,但能溶于氢氟酸,这样腐蚀进程接连不断地进行。有关的化学反响如下:sio2+6hf=h2[sif6]+2h2o2.naoh腐蚀液在氢氧化钠化学腐蚀时,选用1 %~3 %的氢氧化钠水溶液,温度为8 ~9 ℃,将硅片浸入腐蚀液中,腐蚀的化学方程式为si+h2o+2naoh=na2sio3+2h2↑关于太阳电池所用的硅片化学腐蚀,从本钱操控,环境保护和操作便利等要素动身,一般用氢氧化钠腐蚀液腐蚀深度要超越硅片机械损害层的厚度,约为2 ~3 um。二、抛光工艺的化学原理抛光分为两种:机械抛光和化学抛光,机械抛光速度慢,本钱高,并且简单发生有晶体缺点的外表。现在一般选用化学-机械抛光工艺,例如铜离子抛光、铬离子抛光和二氧化硅-氢氧化钠抛光等。1.铜离子抛光铜离子抛光液由氯化铜、氟化铵和水,一般以质量比6 :26:1 组成,调理ph=5.8左右,或许以质量比8 :1 2.8:1 ,其反响原理如下:si+2cucl2+6nh4f=(nh4)2[sif6]+4nh4cl+2cu铜离子抛光一般在酸性(ph为5~6)条件下进行,当ph?7时,反响中止,这是由于ph=7时铜离子与氨分子生成了安稳的络合物-铜氨络离子,这时铜离子大大削减,抛光效果中止了。抛水性聚氨酯固化剂制备光反响速度很快,为避免发生腐蚀,取片时不能在外表残留抛光液,应立即进行水抛,也能够在取片前进行稀硝酸漂洗,能够再洗一次,避免铜离子污染。2.铬离子抛光铬离子抛光液由三氧化二铬、重铬酸铵和水一般以质量比1:3:1 组成,其反响原理如下:3si+水性聚氨酯固化剂制备2cr2o72-+28h+=3si4++4cr3++14h2o三氧化二铬不溶于水,对硅外表进行研磨,重铬酸铵能不断地对硅外表进行氧化腐蚀,与三氧化二铬的机械研磨效果相结合,进行抛光。3.二氧化硅-氢氧化钠抛光法二氧化硅-氢氧化钠抛光装备办法有三种:(1)将三氯氢硅或四氯化硅液体用氮气带着通入到氢氧化钠溶液中,发生的沉积在母液中静置,然后把上面的悬浮液悄悄倒出,并调理ph值为9.5~11。其反响如下:sicl4+4naoh=sio2↓+4nacl+2h2osihcl3+3naoh=sio2↓+3nacl+h2o+h2↑(2)也能够使用制备多晶硅的尾气或硅外延成长时的废气出产二氧化硅微粒。反响如下:sicl4+4h2o=h2sio3↓+4hclh2sio3=sio2+h2o(3)用工业二氧化硅粉和水以质量比为15 :1 装备,并用氢氧化钠调理ph值为9.5~11。抛光液的ph值为9.5~11范围内,ph值过低,抛光很慢,ph值过高发生较强的腐蚀效果,硅片外表呈现腐蚀坑。
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