一、多晶硅清洗工艺

设备方面：多晶硅生产对环境及设备的清洁要求十分高。生产工艺过程比较复杂。尤其是塔器设备，对产品的质量影响极为重要。为了保证一次性开车投产顺利，保证产品质量，在设备的安装过程中，对设备及管线等重要设备的清洗工作十分严谨。在清洗过程中，使每个环节质量都达到标准。避免开车质量事故的发生。最大限度地降低调试费用，必须做好工艺设备和工艺管道安装前的清洗处理。其设备清洗工艺为：

据中金企信国际咨询公布的《2020-2026年中国多晶硅工艺技术市场竞争策略及投资潜力研究预测报告》统计数据显示：多晶硅设备的清洗主要工艺为酸洗、脱脂、钝化、干燥等，其中最关键是脱脂工艺和干燥技术。油脂和水对多晶硅的产品有巨大影响。因此在多晶硅设备的清洗中，以脱脂工艺和干燥工艺为要点。主要清洗还原炉、氢化炉、CDI设备、合成车间、还原氢化车间、精馏系统、中间罐、管道等主要设备。并且为了保证脱脂和干燥的质量，多晶硅设备清洗需要对单台设备进行单台清洗并验收后，再进行安装。

注意，针对不同的工艺要求、不同的设备材质以及不同的设备类型，清洗处理要求和达到的基本标准（要求达到无油、无水与无尘的三无要求）也不同。同时符合《脱脂工程施工及验收规范》和《工业设备化学清洗质量标准》并根据业主和成达公司的具体要求可分为一般清洗和洁净清洗。

国内多晶硅设备主要清洗项目：

1）还原炉、氢化炉的清洗脱脂钝化干燥；

2）CDI系统设备的清洗脱脂钝化干燥；

3）还原氢化车间设备的清洗脱脂钝化干燥；

4）合成车间设备的清洗脱脂钝化干燥；

5）精馏工序设备的清洗脱脂钝化干燥；

6）中间罐区的清洗脱脂钝化干燥；

7）管道系统的清洗脱脂钝化干燥。

原材料方面：在多晶硅原材料清洗方面，一般采用DHF、SPM、APM、HPM等产品。其中DHF是HF、 H2O2、 H2O的混合液；SPM是H2SO4、H2O2、H2O的混合液。各产品主要作用为：

SPM：H2SO4 /H2O2 120～150℃ SPM具有很高的氧化能力，可将金属氧化后溶于清洗液中，并能把有机物氧化生成CO 2和H2O。用SPM清洗硅片可去除硅片表面的重有机沾污和部分金属，但是当有机物沾污特别严重时会使有机物碳化而难以去除。

HF(DHF)：HF(DHF) 20～25℃ DHF可以去除硅片表面的自然氧化膜，因此，附着在自然氧化膜上的金属将被溶解到清洗液中，同时DHF抑制了氧化膜的形成。因此可以很容易地去除硅片表面的Al，Fe，Zn，Ni等金属，DHF也可以去除附着在自然氧化膜上的金属氢氧化物。用DHF清洗时，在自然氧化膜被腐蚀掉时，硅片表面的硅几乎不被腐蚀。

APM (SC-1）：NH4OH/H2O2 /H2O 30～80℃ 由于H2O2的作用，硅片表面有一层自然氧化膜(SiO2)，呈亲水性，硅片表面和粒子之间可被清洗液浸透。由于硅片表面的自然氧化层与硅片表面的Si被NH 4OH腐蚀，因此附着在硅片表面的颗粒便落入清洗液中，从而达到去除粒子的目的。在 NH4OH腐蚀硅片表面的同时，H2O 2又在氧化硅片表面形成新的氧化膜。 

HPM (SC-2)：HCl/H2O2/H2 O 65～85℃ 用于去除硅片表面的钠、铁、镁等金属沾污。在室温下HPM就能除去Fe和Zn。 

清洗的一般思路是首先去除硅片表面的有机沾污，因为有机物会遮盖部分硅片表面，从而使氧化膜和与之相关的沾污难以去除；然后溶解氧化膜，因为氧化层是“沾污陷阱”，也会引入外延缺陷；最后再去除颗粒、金属等沾污，同时使硅片表面钝化。

二、单晶硅清洗工艺

在单晶硅片加工过程中很多步骤需要用到清洗。在国内绝大多数单晶硅生产过程中，清洗主要是抛光后的最终清洗。其目的在于清除晶片表面所有的污染源。 采用的清洗的方式主要是传统的RCA湿式化学洗净技术（RCA是一种典型的、至今仍为最普遍使用的湿式化学清洗法）。

下面，根据单晶硅具体生产工艺流程（切片→倒角→磨片→磨检→CP→CVD→ML→最终洗净→终检→仓入），分析相关清洗细节：

1）硅棒粘接：用粘接剂对硅棒和碳板进行粘接，以利于牢固的固定在切割机上和方位角的确定。

2）切片(Slice)：主要利用内圆切割机或线切割机进行切割，以获得达到其加工要求的厚度，X、Y方向角，曲翘度的薄硅片。

3）面方位测定：利用X射线光机对所加工出的硅片或线切割前要加工的硅棒测定其X、Y方位角，以保证所加工的硅片的X、Y方位角符合产品加工要求。

4）倒角前清洗：主要利用热碱溶液和超声波对已切成的硅片进行表面清洗，以去除硅片表面的粘接剂、有机物和硅粉等。

5）倒角(BV)：利用不同的砥石形状和粒度来加工出符合加工要求的倒角幅值、倒角角度等，以减少后续加工过程中可能产生的崩边、晶格缺陷、处延生长和涂胶工艺中所造成的表面层的厚度不均匀分布。

6）厚度分类：为后续的磨片加工工艺提供厚度相对均匀的硅片分类，防止磨片中的厚度不均匀所造成的碎片等。

7）磨片(Lapping):去除切片过程中所产生的切痕和表面损伤层，同时获得厚度均匀一致的硅片。

8）磨片清洗：去除磨片过程中硅片表面的研磨剂等。

9）磨片检查：钠光灯下检查由于前段工艺所造成的各类失效模式，如裂纹、划伤、倒角不良等。

10）ADE测量：测量硅片的厚度、曲翘度、TTV、TIR、FPD等。

11）激光刻字：按照客户要求对硅片进行刻字。

12）研磨最终清洗：去除硅片表面的有机物和颗粒。

13）扩大镜检查：查看倒角有无不良和其它不良模式。

14）CP前洗：去除硅片表面的有机物和颗粒。

15）CP(Chemical Polishing):采用HNO3+HF+CH3COOH溶液腐蚀去除31um厚度，可有效去除表面损伤层和提高表面光泽度。

16）CP后洗：用碱和酸分别去除有机物和金属离子。

17）CP检查：在荧光灯和聚光灯下检查表面有无缺陷和洗污，以及电阻率、PN判定和厚度的测量分类。

18）DK(Donar Killer)：利用退火处理使氧原子聚为基团，以稳定电阻率。

19）IG(Intrinsic Gettering):利用退火处理使氧原子形成二次缺陷以吸附表面金属杂质。

20）BSD(Back Side Damage):利用背部损伤层来吸附金属杂质。

21）CVD前洗：去除有机物和颗粒。

22）LP-CVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition):高温分解SiH4外延出多晶硅达到增强型的外吸杂。

23）AP-CVD(Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition):在硅片背部外延SiO2来背封并抑制自掺杂。

24）端面处理：去除硅片背面边缘的SiO2。

25）CVD后洗：去除表面颗粒。

26）ML(Mirror Lapping)倒角:防止后续工艺中的崩边发生以及外延时的厚度不均匀等。

27）ML前洗：去除有机物、颗粒、金属杂质等。

28）ML贴付：硅片表面涂腊贴附在陶瓷板上，固定硅片以利于ML加工。

29）ML:也称之为CMP(Chemical Mechanism Polishing)，经过粗抛和精抛去除14um厚度，此可有效的去除表面损伤层和提高表面平坦度。

30）去腊洗净：去除ML后背面的腊层。

31）ADE测量：测定硅片表面形貌参数如：平整度，翘曲度等。

32）ρ-t测量：对电阻率和厚度进行测定和分类。

33）扩大镜检查：检查ML倒角不良。

34）最终洗净：去除颗粒，有机物和金属杂质。

35）WIS测定：测量最终洗净后硅片表面颗粒。

36）最终检查：在荧光灯和聚光灯下检查硅片表面的情况。

37）仓入：对硅片进行包装，防止再次污染，以待出货。

市场最新单晶硅清洗工艺步骤：

（1）预冲洗：将单晶硅片依次在四槽脱胶机的四个槽中进行清洗；

（2）脱胶：将预冲洗后的硅片进行人工脱胶；

（3）超声波清洗：将脱胶后的硅片浸入六槽式超声波清洗机中清洗；

（4）甩干：将清洗后的硅片在离心甩干装置中进行离心甩干；

（5）检验：将甩干后的硅片进行外观检测，检测合格后转入其他工序。

优势：本工艺清洗效果好，合格率大幅提高，极大地提高了机器的工作效率。