硅片研磨游轮片 硅片研磨游轮片的作用
导读:硅片研磨游轮片 硅片研磨游轮片的作用 1. 硅片研磨游轮片的作用 2. 硅片研磨工艺 3. 硅片研磨的意义 4. 硅片研磨抛光 5. 硅片研磨游轮片的作用是什么 6. 硅片研磨液 7. 抛光片硅片
1. 硅片研磨游轮片的作用
研磨机是用涂上或嵌入磨料的研具对工件表面进行研磨的磨床。主要用于研磨工件中的高精度平面、内外圆柱面、圆锥面、球面、螺纹面和其他型面。研磨机的主要类型有圆盘式研磨机、转轴式研磨机和各种专用研磨机。
单面研磨机的工作原理:
将被磨、抛材料放于研磨盘上,研磨盘逆时钟转动,修正轮带动工件自转,重力加压的方式对工件施压,工件与研磨盘作相对运转磨擦,来达到研磨抛光目的。研磨盘修整机构采用油压悬浮导轨前后往复运动,金刚石修面刀给研磨盘的研磨面进行精密修整,得到理想的平面效果。
双面研磨机的工作原理:
上、下研磨盘作相反方向转动,工件在载体内作既公转又自转的游星运动。磨削阻力小不损伤工件,而且两面均匀磨削生产效率高。有光栅厚度控制系统,加工后的产品厚度公差可控制。双面研磨机的装置包括两个研磨盘,游轮,四个电机,太阳轮,修面机等。两者相比较,双面研磨机的构造相对要复杂一些,但是如果需要双面研磨的工件用双面机进行研磨比单面机的效率无形中要快一倍。这种双面研磨机的诞生和发展为很多行业的生产效率带来了改良。用的比较多的有光学玻璃行业的硅片,蓝宝石衬底,外延片等等
2. 硅片研磨工艺
角磨片磨光片分档监测:对硅片进行损伤检测,存在损伤的硅片重新进行腐蚀。
粗磨光片:使用一次研磨剂去除损伤层,一般去除量在10~20um。此处产生粗抛废液。
精磨光片:使用精磨剂改善硅片表面的微粗糙程度,一般去除量1um以下,从而的到高平坦度硅片。产生精抛废液。
磨光片腐蚀A/B:经切片及研磨等机械加工后,晶片表面受加工应力而形成的损伤层,通常采用化学腐蚀去除。
腐蚀A是酸性腐蚀,用混酸溶液去除损伤层,产生氟化氢、NOX和废混酸;腐蚀B是碱性腐蚀,用氢氧化钠溶液去除损伤层,产生废碱液。本项目一部分硅片采用腐蚀A,一部分采用腐蚀B。
3. 硅片研磨的意义
半导体硅片包含抛光片、外延片和SOI硅片,抛光片可直接用于制作半导体器件,广泛应用于存储芯片与功率器件等,也可作为外延片、SOI硅片的衬底材料,应用占比70%。半导体抛光片生产环节包含了拉晶、滚圆、切割、研磨、蚀刻、抛光、清洗等工艺。目前制造半导体硅片的相关设备,绝大部分依赖进口,对日本设备厂商依赖程度较高。国内企业在正积极追赶,在部分环节有望实现国产替代。
4. 硅片研磨抛光
硅片经过不同工序加工后,其表面已受到严重沾污,一般讲硅片表面沾污大致可分在三类:
A.有机杂质沾污:可通过有机试剂的溶解作用,结合超声波清洗技术来
去除。
B.颗粒沾污:运用物理的方法可采机械擦洗或超声波清洗技术来去除粒径≥0.4μm颗粒,利用兆声波可去除≥0.2μm颗粒。
C.金属离子沾污:必须采用化学的方法才能清洗其沾污,硅片表面金属杂质沾污有两大类:
a.一类是沾污离子或原子通过吸附分散附着在硅片表面。
b.另一类是带正电的金属离子得到电子后面附着(尤如“电镀”)到硅片表面。
硅抛光片的化学清洗目的就在于要去除这种沾污,一般可按下述办法进行清洗去除沾污。
a.使用强氧化剂使“电镀”附着到硅表面的金属离子、氧化成 属,溶解在清洗液中或吸附在硅片表面。
b.用无害的小直径强正离子(如H+)来替代吸附在硅片表面的金
属离子,使之溶解于清洗液中。
c.用大量去离水进行超声波清洗,以排除溶液中的金属离子。
5. 硅片研磨游轮片的作用是什么
1、日产化学(Nissan Chemical)
Nissan Chemical Corporation(原名:Nissan Chemical Industries, Ltd.)是一家主要从事化学制造的日本公司。该公司运营六个业务部门。化学品部门提供三聚氰胺、硫酸、硝酸和氨等基本化学品,以及特种环氧树脂、阻燃剂和消毒剂等精细化学品。功能材料部门提供展示材料、半导体材料和无机胶体。农化部门提供除草剂、杀虫剂、杀菌剂、植物生长剂和其他农药。药物部门提供用于治疗高胆固醇血症的药物。批发分部从事化工产品的批发业务。其他部门提供肥料,以及从事绿化景观、交通和植物工程业务。
注:2019年数据为四季度财报累积值
日产化学2019年度营收和利润继续同比下滑,公司利润率仍维持在较高水平。
2、关西涂料(Kansai Paint )
关西涂料是世界十大油漆和涂料生产商之一,为汽车,工业,海运,装饰等行业。关西涂料也在研究新的油漆和涂料技术,开发行业的领导者,"超级硅"屋顶涂料和环保的家居装修涂料,水为基础的工业市场能够涂料;和植物在2006年推出的油漆。产品关西涂料涂在从汽车到建筑物汽水罐邮轮到家电范围。
注:2019年数据为四季度财报累积值
近年来随着汽车等相关行业的下行,车用涂料市场也受到影响,关西涂料的营业收入和利润基本保持稳中有降,行业利润率维持在较低水平。
3、日本立邦涂料控股株式会社(NipponPaint)
日本涂料控股株式会社是世界知名的涂料制造商,是世界上较早的涂料公司之一,其业务范围广泛,涉及到领域建筑涂料、汽车涂料、一般工业涂料、卷钢涂料、粉末涂料等领域。
根据立邦涂料最新的2019年报统计,公司在营收微涨的同时,利润进一步下滑,和关西涂料面临相同的发展困境。
4、日立化成株式会社(Hitachi Chemical)
日立化学主要从事半导体、液晶显示器用材料、线路板及其材料、有机化学材料和制品、无机化学材料等相关制品的研发和生产。
注:2019年数据为四季度财报累积值
日立化学近年来也遭遇着业绩疲软,营收和利润加剧下滑的危机。
5、DIC株式会社(DIC)
DIC株式会社(大日本油墨公司)是一家主要从事印刷油墨、有机颜料和合成树脂制造和销售业务的日本公司。该公司运营五个部门。印刷油墨部门从事凹版印刷油墨、胶印油墨和报纸油墨的生产和销售业务。精细化学品部门从事有机颜料和液晶材料的制造和销售业务。聚合物部门从事丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂和聚苯乙烯的生产和销售业务。化合物部门制造和销售聚苯硫醚(PPS)化合物、喷墨油墨和树脂着色剂。应用材料部门从事工业胶带和保健食品的制造和销售业务。
根据立邦涂料最新的2019年报统计,公司营收和利润都进一步下滑,利润率仅为3.1%。
6、东曹(Tosoh)
东曹株式会社是一家主要提供化学产品日本公司。该公司经营四个业务部门。石化部门从事烯烃产品、聚乙烯、加工树脂产品和功能聚合物的生产和销售业务。氯碱部门提供苛性钠、氯乙烯单体、氯乙烯树脂、无机和有机化学品、水泥和聚氨酯材料等。功能产品部 门提供无机和有机精细化学品、测量和诊断产品、电子材料和功能材料。工程部门从事水处理设备、净水设备和离子交换树脂的制造和销售业务,以及电厂和电气工程的设计和建造业务。该公司还提供运输和仓储服务、检验和分析服务以及信息处理业务。
注:2019年数据为四季度财报累积值
2019东曹集团的营收和利润同比略微下降。
7、三井化学(Mitsui Chemicals)
三井化学株式会社是一家主要从事生产和销售流动性、医疗保健、食品和包装及基本材料的化学品生产商。该公司经营四个业务部门。流动性部门生产和销售弹性体、功能化合物、功能高分子和聚丙烯化合物。医疗保健部门生产和销售视觉护理材料、非织造布、牙科材料和个人护理材料。食品和包装部门生产和销售涂料和功能材料、功能薄膜、片材和杀虫剂。基础材料部门生产和销售石油化工原料,如乙烯和丙烯、聚乙烯、催化剂、苯酚、高纯度对苯二甲酸、聚酯树脂、聚氨酯材料和工业化学品。
注:2019年数据为四季度财报累积值
三井化学在2018年度实现了扭亏为盈,2019年营收略有下降,但利润实现了同比增长。
8、信越化学(Shin-Etsu Chemical)
Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.是一家主要从事化学业务的日本公司。该公司经营六个业务部门。聚氯乙烯与化学品部门生产和销售氯乙烯、烧碱产品、氯甲烷和甲醇。硅部门生产和销售有机硅产品。功能性化学品部门生产和销售纤维素衍生物、金属硅、聚乙烯醇和合成性信息素。半导体硅片部门制造和销售半导体硅产品。电子与功能材料部门生产和销售稀土磁体、发光二极管(LED)包装材料、光刻胶、掩模坯料、合成石英产品、液态氟橡胶和薄膜。工艺、商业与技术服务部门提供树脂加工产品、出口技术和工厂等。
注:2019年数据为四季度财报累积值
信越化学2019年营收稳中略降,基本保持稳定,2019年信越净利润折合人民币近200亿元,依然保持了巨头应有的水准,而信越保持有较高的利润率,得益于企业的高端功能材料产业。
9、旭化成(Asahi Kasei)
旭化成株式会社主要从事材料业务,住房业务和其他业务等。该公司有三个业务部门。材料分部从事的纤维业务包括人造纤维、聚氨酯纤维、无纺布、尼龙66纤维等;化学业务包括石化产品、高性能聚合物、高性能材料和消费品、锂二次电池隔膜、铅蓄电池隔板、混合信号LSI和其他电子业务。住房分部从事房屋业务,如建筑承包、房地产、翻新及其他房屋相关业务,以及建筑材料业务,包括轻质加气混凝土、隔热材料、基础桩、结构材料等。医疗保健分部提供医用药物和诊断剂等医药,从事医疗业务和重症监护业务。该公司还从事工程业务和人员编制等业务。
注:2019年数据为四季度财报累积值
2019年旭化成利润出现小幅下滑,公司总体营业收入基本保持稳定。
10、住友化学(Sumitomo Chemical)
住友化学株式会社是一家从事综合化学业务的日本公司。该公司经营五个业务部门。石化产品部门提供石化产品、无机化学品和合成树脂加工产品。能源和功能材料部门提供氧化铝产品、添加剂和电池组件。信息电子部门提供光学产品、彩色滤光片和半导体工艺材料。健康和农业相关部门提供农用化学品、化肥、农药、热带传染病控制材料。药品部门提供处方药、放射 断和其他产品。该公司还从事电力和蒸汽供应、化学工业设施的设计和施工监督、运输和仓储业务以及物理性能分析和环境分析业务。
注:2019年数据为四季度财报累积值
住友化学净利润在2017年大增后,2018年出现回落,2019年的利润同比下降43.6%接近腰斩。
11、东丽工业(Toray Industries)
东丽株式会社是一个多元化的集团。该公司经营五个业务部门。纺织分部生产、加工和销售纺织品和服装产品。功能性化学品分部生产和销售树脂和树脂模塑产品、薄膜和薄膜加工产品、合成纤维/塑料原料、精细化学品、电子信息材料和印记材料。碳纤维复合材料分部提供碳纤维、相同的复合材料和相同的模塑产品。环境工程分部承担综合工程等。生命科学分部生产和销售药品和医疗器械。该公司还从事与服务相关的业务,如分析、调查和研究。
注:2019年数据为四季度财报累积值
东丽工业从2016年开始出现利润下滑一直延续至今,2019年企业更是首次出现了营收和利润双降的局面。
12、大金工业(daikin)
大金工业株式会社是一家从事空调、冰箱、化学品、油机和特殊用途产品制造业务的日本公司。该公司运营两个业务部门。空调和冰箱部门制造、建造和销售住宅、商业和船用空调和冰箱产品。化工部门从事化学产品的生产和销售业务,如碳氟化合物气体、氟树脂和化学机械。该公司还从事石油机械业务、特种机械业务和电子系统业务。
注:2019年数据为四季度财报累积值
大金工业2019年营收继续保持稳定增长,利润同比微降,但利润折后依然破百亿人民币。
13、三菱化学(Mitsubishi Chemical)
三菱化学控股株式会社是一家主要从事功能产品、医疗保健和材料业务的日本公司。该公司通过四个业务部门运营。功能产品部门主要从事功能材料业务和功能化学业务。功能材料业务的产品包括电子显示器、高性能薄膜、高性能模塑材料、环境解决方案和生活解决方案。功能性化学品业务产品包括高功能聚合物、高功能化学品和新能源。化学品部门从事甲基丙烯酸甲酯(MMA)业务、石化业务和碳业务。工业气体部门从事工业气体的制造和销售业务。医疗保健部门提供药品、诊断产品和临床检验服务。该公司还从事工程业务。
注:2019年数据为四季度财报累积值
三菱化学2019年营收稳中有降,2018年的百亿利润在2019年惨遭腰斩。
14、伊藤忠商事株式会社(Itochu)
ITOCHU Corporation是一家贸易公司。该公司通过纺织公司部门,机械公司部门,金属与矿产公司部门,能源与化工公司部门,食品公司部门,信息和通信技术(ICT)、通用产品和真实公司部门以及调整和淘汰部门等开展业务。纺织公司部门包括服装部1、服装部2、品牌营销部1和品牌营销部2。其机械公司部门包括工厂项目部、船舶与航空部、汽车部及工程机械与工业机械部。金属与矿产公司部门包括金属矿产资源部及煤炭、核燃料和太阳能部,以及钢铁业务协调部。能源与化工公司部门包括能源部和化学部。它提供木材、木纤维板和建筑材料等各种产品。
伊藤忠集团2019年业绩稳定,利润稳中有升,净利润折人民币335亿元,营收折人民币7000多亿。
6. 硅片研磨液
硅片是用作制作晶圆的材料,根据设计要求将硅片切 割成各种厚度的圆片,再经过研磨成为晶圆。
7. 抛光片硅片
(a)对未抛光的太阳能电池硅片进行预清洗,并配制抛光溶液,该抛光溶液为添加有表面活性剂的碱溶液;
(b)将步骤(a)中所配制的抛光溶液加热到80?100°C,并将预清洗过的太阳能电池石圭片浸入该加热后的抛光溶液中进行抛光处理,抛光处理的时间为90?200秒。在反应的过程中有气泡产生,可以配备较好的鼓吹气泡装置。关于抛光的时间,可用秒表来计时,在达到所需抛光效果的同时控制硅片的减薄量。
[0006](c)对步骤(b)中得到的抛光后的太阳能电池硅片进行酸洗、水洗和干燥。
[0007]进一步地,在步骤(a)中,预清洗使用的清洗剂为氨水和双氧水的混合溶液。清洗过程中,优选额外使用超声波辅助清洗,这样清洗的效果更好。
[0008]优选地,在步骤(a)中,表面活性剂为烷基酚型表面活性剂,可以使抛光反应更均匀。
[0009]优选地,在步骤(a)中,表面活性剂为Ε0Ρ0Ε0型嵌段共聚物,可以使抛光反应更均匀更优选地,在步骤(a)中,表面活性剂占碱溶液总体积(即,抛光溶液的总体积)的0.05%?0.
[0010]优选地,在步骤(a)中,碱溶液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。
[0011]优选地,在步骤(a)中,碱溶液为四甲基氢氧化铵溶液。
[0012]更优选地,在步骤(a)中,碱溶液的质量分数为10 %?20 %。
[0013]再优选地,在步骤(C)中,酸洗所使用的酸液为氢氟酸和盐酸的混合溶液。
[0014]与现有技术相比,本发明具有下列优点:本发明的抛光方法使用碱和表面活性剂进行抛光处理,所使用的抛光溶液在一定的温度下进行,抛光前原硅片的反射率为18%左右,抛光后在300nm至IlOOnm的可见光范围内,反射率达到50%,抛光效果显著。
[0015]本发明的抛光方法在现有工艺基础上进行了改进,是根据强碱对硅片具有良好抛光效果而设计的技术方案。本发明的该方法不仅成本低,简单易操作,而且对于传统生产线的生产工艺来说,不需要很大的整改就可以直接加入此环节进行匹配,相对于买专门抛光的机器另加一个工序来匹配传统工艺生产而言,节省了引进新技术整体的成本,而且抛光效果良好。
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