硅材料知识.docx
《硅材料知识.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《硅材料知识.docx（28页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
硅材料知识
硅材料小知识
A、太阳能级多晶硅料
技术要求：
总体要求：
硅含量99.9999%
含硼量：
<0.20ppba
含磷量：
<0.90ppba
含碳量：
<1.00ppba
金属含量：
<30.00ppba
金属表面含量：
<30.00ppba
尺寸大小要求：
25mm---250mm
多晶种类：
P型
电阻率：
>0.50Ohmcm
B、破碎半导体级硅片
技术要求：
半导体级碎硅片
片子形状为圆弧形碎片
硅片厚度>=400um
型号为P型
电阻率：
>0.50Ohmcm
C、小多晶硅
技术要求
1.型号为N型，电阻率大于50ohmcn,碳含量小于5*1016/cm3,氟含量小于5*1017/cm3
2.块状为4mm
3.不能有氧化物夹层和不熔物，最好为免洗料
D、直拉多晶硅
技术要求
1.磷检为N型，电阻率大于100ohmcm,硼检为P型，电阻率大于1000ohmcm.少娄载流子寿命大100um，碳含量小于1016cm3,氧含量小于1017cm3
2.块状小于30mm
3.不能有氧化物夹层和不熔物，最好为免洗料
E、区熔头尾料
技术要求
1.N型，电阻率大于50chmom少数载流子寿命大于100μm
2.块状大于30mm
3.区熔头尾料不能有气泡，不能有与线圈接触所造成的沾污，更不能有区熔过程的流硅或不熔物。
4.最好为免洗料
F、直拉头尾料（IC料），最好为免洗料
1.N型，电阻率大于10ohmom
2.P型，电阻率大于0.5ohmom
3.块状大于30mm，片厚大于
4.直拉头尾料不能气泡，更不能有不熔物
太阳能级硅材料
太阳能级硅材料什么是太阳能级硅材料
太阳能级硅材料是纯度为6个9以上的高纯硅材料，即纯度为99.9999％以上的硅材料。
太阳能级硅如何制造
在半导体工业上主要有Siemens和流化床FBR（Fludized Bed Ractor）来制备高纯多晶硅材料,Siemens采用高纯SiHCl3作为原料，而FBR是采用SiH4为原料。
对于太阳能级多晶硅，在过去的80年代里，包括Bayer AG, Siemens和Wacker等公司在内花费了相当大的努力开发太阳能级多晶硅，但是由于产量和纯度不能满足高效太阳电池的需要，与传统的电池生产技术相比并没有降低电池组件的成本，从而未能实现工业化。
目前，有以下太阳能级多晶硅的制备工艺将会在未来的几年有所突破。
Wacker Chemie公司采用高纯SiHCl3和流化床过程来制备粒状高纯多晶硅。
2003试验的产量为200吨/年，到2006年可达到年产600吨，其目标是每公斤多晶硅价格低于25美元/公斤，这种太阳能级多晶硅只用来供给光伏产业，由于纯度的原因，不能够应用与半导体工业。
Tokuyama也采用SiHCl3为原料，并采用高温、高速沉积过程将多晶硅沉积到衬底上，预计将在2006年计划生产；德国的Solar World and Degussa联合宣布采用SiH4热分解方法，在加热的硅圆柱体上得到太阳能级多晶硅；挪威的REC和美国的ASiMi将SiH4和Siemens方法制备高纯多晶硅的工艺改进，来制备太阳级多晶硅，产量预计2000吨/年；此外，日本的Kawasaki Steel公司通过将冶金级硅提纯来制备太阳级硅，目前还处在试验工厂阶段，进行大规模生产的主要因素是多晶硅的纯度和材料的生产成本价格；美国的Crystal Systems采用热交换炉法提纯冶金级硅，将冶金级硅的难以提纯的B、P杂质降到了一个理想的数值。
美国可再生能源实验室和俄罗斯研究机构采用冶金级硅粉和乙醇反应，来制备SiH4，然后再将SiH4热分解制备高纯多晶硅，目前正处于研究阶段。
硅锭如何拉制
目前主要有以下几种方法：
•直拉法
即切克老斯基法（Czochralski:
Cz）,直拉法是用的最多的一种晶体生长技术。
直拉法基本原理和基本过程如下：
1.引晶：
通过电阻加热，将装在石英坩埚中的多晶硅熔化，并保持略高于硅熔点的温度，将籽晶浸入熔体，然后以一定速度向上提拉籽晶并同时旋转引出晶体；
2.缩颈：
生长一定长度的缩小的细长颈的晶体，以防止籽晶中的位错延伸到晶体中；
放肩：
将晶体控制到所需直径；
3.等径生长：
根据熔体和单晶炉情况，控制晶体等径生长到所需长度；
4.收尾：
直径逐渐缩小，离开熔体；
5.降温：
降级温度，取出晶体，待后续加工
6.最大生长速度：
晶体生长最大速度与晶体中的纵向温度梯度、晶体的热导率、晶体密度等有关。
提高晶体中的温度梯度，可以提高晶体生长速度；但温度梯度太大，将在晶体中产生较大的热应力，会导致位错等晶体缺陷的形成，甚至会使晶体产生裂纹。
为了降低位错密度，晶体实际生长速度往往低于最大生长速度。
7.熔体中的对流：
相互相反旋转的晶体（顺时针）和坩埚所产生的强制对流是由离心力和向心力、最终由熔体表面张力梯度所驱动的。
所生长的晶体的直径越大（坩锅越大），对流就越强烈，会造成熔体中温度波动和晶体局部回熔，从而导致晶体中的杂质分布不均匀等。
实际生产中，晶体的转动速度一般比坩锅快1-3倍，晶体和坩锅彼此的相互反向运动导致熔体中心区与外围区发生相对运动，有利于在固液界面下方形成一个相对稳定的区域，有利于晶体稳定生长。
8.生长界面形状（固液界面）：
固液界面形状对单晶均匀性、完整性有重要影响，正常情况下，固液界面的宏观形状应该与热场所确定的熔体等温面相吻合。
在引晶、放肩阶段，固液界面凸向熔体，单晶等径生长后，界面先变平后再凹向熔体。
通过调整拉晶速度，晶体转动和坩埚转动速度就可以调整固液界面形状。
9.连续生长技术：
为了提高生产率，节约石英坩埚（在晶体生产成本中占相当比例），发展了连续直拉生长技术，主要是重新装料和连续加料两中技术：
-重新加料直拉生长技术：
可节约大量时间（生长完毕后的降温、开炉、装炉等），一个坩埚可用多次。
-连续加料直拉生长技术：
除了具有重新装料的优点外，还可保持整个生长过程中熔体的体积恒定，提高基本稳定的生长条件，因而可得到电阻率纵向分布均匀的单晶。
连续加料直拉生长技术有两种加料法：
连续固体送料和连续液体送料法。
10.液体覆盖直拉技术：
是对直拉法的一个重大改进，用此法可以制备多种含有挥发性组元的化合物半导体单晶。
主要原理：
用一种惰性液体（覆盖剂）覆盖被拉制材料的熔体，在晶体生长室内充入惰性气体，使其压力大于熔体的分解压力，以抑制熔体中挥发性组元的蒸发损失，这样就可按通常的直拉技术进行单晶生长。
•悬浮区熔法：
主要用于提纯和生长硅单晶；其基本原理是：
依靠熔体的表面张力，使熔区悬浮于多晶硅棒与下方生长出的单晶之间，通过熔区向上移动而进行提纯和生长单晶。
具有如下特点：
1.不使用坩埚，单晶生长过程不会被坩埚材料污染
2.由于杂质分凝和蒸发效应，可以生长出高电阻率硅单晶
•多晶硅浇注法
用于制备多晶硅太阳电池所用的硅原片，它是一种定向凝固法，晶体呈现片状生长过程和结构
硅
硅（台湾、香港称矽）是一种化学元素，它的化学符号是Si，旧称矽。
原子序数14，相对原子质量，有无定形和晶体两种同素异形体，同素异形体有无定形硅和结晶硅。
属于元素周期表上IVA族的类金属元素。
晶体硅为钢灰色，无定形硅为黑色，密度／cm3，熔点1420℃，沸点2355℃，晶体硅属于原子晶体，硬而有光泽，有半导体性质。
硅的化学性质比较活泼，在高温下能与氧气等多种元素化合，不溶于水、硝酸和盐酸，溶于氢氟酸和碱液，用于造制合金如硅铁、硅钢等，单晶硅是一种重要的半导体材料，用于制造大功率晶体管、整流器、太阳能电池等。
硅在自然界分布极广，地壳中约含27.6％，主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。
性状
结晶型的硅是暗黑蓝色的，很脆，是典型的半导体。
化学性质非常稳定。
在常温下，除氟化氢以外，很难与其他物质发生反应。
发现
1822年，瑞典化学家白则里用金属钾还原四氟化硅，得到了单质硅。
名称由来
源自英文silica，意为“硅石”。
分布
硅主要以化合物的形式,作为仅次于氧的最丰富的元素存在于地壳中，约占地表岩石的四分之一，广泛存在于硅酸盐和硅石中。
制备
工业上，通常是在电炉中由碳还原二氧化硅而制得。
化学反应方程式：
SiO2+2C→Si+2CO
这样制得的硅纯度为97~98%，叫做金属硅。
再将它融化后重结晶，用酸除去杂质，得到纯度为99.7~99.8%的金属硅。
如要将它做成半导体用硅，还要将其转化成易于提纯的液体或气体形式，再经蒸馏、分解过程得到多晶硅。
如需得到高纯度的硅，则需要进行进一步的提纯处理。
同位素
已发现的硅的同位素共有12种，包括硅25至硅36，其中只有硅28，硅29，硅30是稳定的，其他同位素都带有放射性。
用途
硅是一种半导体材料，可用于制作半导体器件和集成电路。
还可以合金的形式使用（如硅铁合金），用于汽车和机械配件。
也与陶瓷材料一起用于金属陶瓷中。
还可用于制造玻璃、混凝土、砖、耐火材料、硅氧烷、硅烷。
造房子用的砖、瓦、砂石、水泥、玻璃，吃饭，喝水用的瓷碗、水杯，洗脸间的洁具，它们看上去截然不同，其实主要成分都是硅的化合物。
虽然人们早在远古时代便使用硅的化合物粘土制造陶器。
但直到1823年，瑞典化学家贝采利乌斯才首次分离出硅元素，并将硅在氧气中燃烧生成二氧化硅，确定硅为一种元素。
中国曾称它为矽，因矽和锡同音，难于分辨，故于1953年将矽改称为硅。
硅是一种非金属元素，化学符号是Si。
它是构成矿物与岩石的主要元素。
在自然界硅无游离状态，都存在于化合物中。
硅的化合物主要是二氧化硅（硅石）和硅酸盐。
例如，花岗岩是由石英、长石、云母混合组成的，石英即是二氧化硅的一种形式，长石和云母是硅酸盐。
砂子和砂岩是不纯硅石的变体，是天然硅酸盐岩石风化后的产物。
硅约占地壳总重量的27.72％，其丰度仅次于氧。
硅是非金属元素，有无定形和晶体两种同素异形体，晶体硅具有金属光泽和某些金属特性，因此常被称为准金属元素。
硅是一种重要的半导体材料，掺微量杂质的硅单晶可用来制造大功率晶体管、整流器和太阳能电池等。
二氧化硅（硅石）是最普遍的化合物，在自然界中分布极广，构成各种矿物和岩石。
最重要的晶体硅石是石英。
大而透明的石英晶体叫水晶，黑色几乎不透明的石英晶体叫墨晶。
石英的硬度为7。
石英玻璃能透过紫外线，可以用来制造汞蒸气紫外光灯和光学仪器。
自然界中还有无定形的硅，叫做硅藻土，常用作甘油炸药（硝化甘油）的吸附体，也可作绝热、隔音材料。
普通的砂子是制造玻璃、陶瓷、水泥和耐火材料等的原料。
硅酸干燥脱水后的产物为硅胶，它有很强的吸附能力，能吸收各种气体，因此常用来作吸附剂、干燥剂和部分催化剂的载体。
硅的特性铝-硅-磷
碳
硅
锗
元素周期表
总体特性
名称,符号,序号硅、Si、14
系列类金属
族,周期,元素分区14族（IVA）,3,p
密度、硬度2330kg/m3、6.5
颜色和外表深灰色、带蓝色调
地壳含量25.7%
原子属性
原子量28.0855原子量单位
原子半径（计算值）110（111）pm
共价半径111pm
范德华半径210pm
价电子排布[氖]3s23p2
电子在每能级的排布2，8，4
氧化价（氧化物）4（两性的）
晶体结构面心立方
物理属性
物质状态固态
熔点1687K（1414°C）
沸点3173K（2900°C）
摩尔体积12.06×10-6m3/厘米3，熔点1410℃，沸点2355℃，具有金刚石的晶体结构，电离能8.151电子伏特。
加热下能同单质的卤素、氮、碳等非金属作用，也能同某些金属如Mg、Ca、Fe、Pt等作用。
生成硅化物。
不溶于一般无机酸中，可溶于碱溶液中，并有氢气放出，形成相应的碱金属硅酸盐溶液，于赤热温度下，与水蒸气能发生作用。
硅在自然界分布很广，在地壳中的原子百分含量为16.7%。
是组成岩石矿物的一个基本元素，以石英砂和硅酸盐出现。
元素来源：
用镁还原二氧化硅可得无定形硅。
用碳在电炉中还原二氧化硅可得晶体硅。
电子工业中用的高纯硅则是用氢气还原三氯氢硅或四氯化硅而制得。
元素用途：
用于制造高硅铸铁、硅钢等合金，有机硅化合物和四氯化硅等，是一种重要的半导体材料，掺有微量杂质得硅单晶可用来制造大功率的晶体管，整流器和太阳能电池等。
元素辅助资料：
硅在地壳中的含量是除氧外最多的元素。
如果说碳是组成一切有机生命的基础，那么硅对于地壳来说，占有同样的位置，因为地壳的主要部分都是由含硅的岩石层构成的。
这些岩石几乎全部是由硅石和各种硅酸盐组成。
长石、云母、黏土、橄榄石、角闪石等等都是硅酸盐类；水晶、玛瑙、碧石、蛋白石、石英、砂子以及燧石等等都是硅石。
但是，硅与氧、碳不同，在自然界中没有单质状态存在。
这就注定它的发现比碳和氧晚。
拉瓦锡曾把硅土当成不可分割的物质——元素。
1823年，贝齐里乌斯将氟硅酸钾（K2SiF6）与过量金属钾共热制得无定形硅。
尽管之前也有不少科学家也制得过无定形硅，但直到贝齐里乌斯将制得的硅在氧气中燃烧，生成二氧化硅——硅土，硅才被确定为一种元素。
硅被命名为silicium，元素符号是Si。
半导体硅片的化学清洗技术
对太阳能级硅片有借鉴作用
一.硅片的化学清洗工艺原理
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、氧化成金属，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。
自1970年美国RCA实验室提出的浸泡式RCA化学清洗工艺得到了广泛应用，1978年RCA实验室又推出兆声清洗工艺，近几年来以RCA清洗理论为基础的各种清洗技术不断被开发出来，例如：
⑴美国FSI公司推出离心喷淋式化学清洗技术。
⑵美国原CFM公司推出的Full-Flowsystems封闭式溢流型清洗技术。
⑶美国VERTEQ公司推出的介于浸泡与封闭式之间的化学清洗技术（例GoldfingerMach2清洗系统）。
⑷美国SSEC公司的双面檫洗技术（例M3304DSS清洗系统）。
⑸曰本提出无药液的电介离子水清洗技术（用电介超纯离子水清洗）使抛光片表面洁净技术达到了新的水平。
⑹以HF/O3为基础的硅片化学清洗技术。
目前常用H2O2作强氧化剂，选用HCL作为H+的来源用于清除金属离子。
SC-1是H2O2和NH4OH的碱性溶液，通过H2O2的强氧化和NH4OH的溶解作用，使有机物沾污变成水溶性化合物，随去离子水的冲洗而被排除。
由于溶液具有强氧化性和络合性，能氧化Cr、Cu、Zn、Ag、Ni、Co、Ca、Fe、Mg等使其变成高价离子，然后进一步与碱作用，生成可溶性络合物而随去离子水的冲洗而被去除。
为此用SC-1液清洗抛光片既能去除有机沾污，亦能去除某些金属沾污。
SC-2是H2O2和HCL的酸性溶液，它具有极强的氧化性和络合性，能与氧以前的金属作用生成盐随去离子水冲洗而被去除。
被氧化的金属离子与CL-作用生成的可溶性络合物亦随去离子水冲洗而被去除
在使用SC-1液时结合使用兆声波来清洗可获得更好的效果。
作者：
[昵称:
锅底料] 2007-08-0812:
28:
03
Re:
（转载）半导体硅片的化学清洗技术
二.RCA清洗技术
传统的RCA清洗技术：
所用清洗装置大多是多槽浸泡式清洗系统
清洗工序：
SC-1→DHF→SC-2
1.SC-1清洗去除颗粒：
⑴目的：
主要是去除颗粒沾污（粒子）也能去除部分金属杂质
⑵去除颗粒的原理：
硅片表面由于H2O2氧化作用生成氧化膜（约6nm呈亲水性），该氧化膜又被NH4OH腐蚀，腐蚀后立即又发生氧化，氧化和腐蚀反复进行，因此附着在硅片表面的颗粒也随腐蚀层而落入清洗液内。
①自然氧化膜约0.6nm厚，其与NH4OH、H2O2浓度及清洗液温度无关。
②SiO2的腐蚀速度，随NH4OH的浓度升高而加快，其与H2O2的浓度无关。
③Si的腐蚀速度，随NH4OH的浓度升高而快，当到达某一浓度后为一定值，H2O2浓度越高这一值越小。
④NH4OH促进腐蚀，H2O2阻碍腐蚀。
⑤若H2O2的浓度一定，NH4OH浓度越低，颗粒去除率也越低，如果同时降低H2O2浓度,可抑制颗粒的去除率的下降。
⑥随着清洗洗液温度升高，颗粒去除率也提高，在一定温度下可达最大值。
⑦颗粒去除率与硅片表面腐蚀量有关，为确保颗粒的去除要有一定量以上的腐蚀。
⑧超声波清洗时，由于空洞现象，只能去除≥0.4μm颗粒。
兆声清洗时，由于0.8Mhz的加速度作用，能去除≥0.2μm颗粒，即使液温下降到40℃也能得到与80℃超声清洗去除颗粒的效果，而且又可避免超声洗晶片产生损伤。
⑨在清洗液中，硅表面为负电位，有些颗粒也为负电位，由于两者的电的排斥力作用，可防止粒子向晶片表面吸附，但也有部分粒子表面是正电位，由于两者电的吸引力作用，粒子易向晶片表面吸附。
⑶.去除金属杂质的原理：
①由于硅表面的氧化和腐蚀作用，硅片表面的金属杂质，将随腐蚀层而进入清洗液中，并随去离子水的冲洗而被排除。
②由于清洗液中存在氧化膜或清洗时发生氧化反应，生成氧化物的==能的绝对值大的金属容易附着在氧化膜上如：
Al、Fe、Zn等便易附着在自然氧化膜上。
而Ni、Cu则不易附着。
③Fe、Zn、Ni、Cu的氢氧化物在高PH值清洗液中是不可溶的，有时会附着在自然氧化膜上。
④实验结果：
据报道如表面Fe浓度分别是1011、1012、1013原子/cm2三种硅片放在SC-1液中清洗后，三种硅片Fe浓度均变成1010原子/cm2。
若放进被Fe污染的SC-1清洗液中清洗后，结果浓度均变成1013/cm2。
b.用Fe浓度为1ppb的SC-1液，不断变化温度，清洗后硅片表面的Fe浓度随清洗时间延长而升高。
对应于某温度洗1000秒后，Fe浓度可上升到恒定值达1012~4×1012原子/cm2。
将表面Fe浓度为1012原子/cm2硅片，放在浓度为1ppb的SC-1液中清洗，表面Fe浓度随清洗时间延长而下降，对应于某一温度的SC-1液洗1000秒后，可下降到恒定值达4×1010~6×1010原子/cm2。
这一浓度值随清洗温度的升高而升高。
从上述实验数据表明：
硅表面的金属浓度是与SC-1清洗液中的金属浓度相对应。
晶片表面的金属的脱附与吸附是同时进行的。
即在清洗时，硅片表面的金属吸附与脱附速度差随时间的变化到达到一恒定值。
以上实验结果表明：
清洗后硅表面的金属浓度取决于清洗液中的金属浓度。
其吸附速度与清洗液中的金属络合离子的形态无关。
c.用Ni浓度为100ppb的SC-1清洗液，不断变化液温，硅片表面的Ni浓度在短时间内到达一恒定值、即达1012~3×1012原子/cm2。
这一数值与上述Fe浓度1ppb的SC-1液清洗后表面Fe浓度相同
这表明Ni脱附速度大，在短时间内脱附和吸附就达到平衡。
⑤清洗时，硅表面的金属的脱附速度与吸附速度因各金属元素的不同而不同。
特别是对Al、Fe、Zn。
若清洗液中这些元素浓度不是非常低的话，清洗后的硅片表面的金属浓度便不能下降。
对此，在选用化学试剂时，按要求特别要选用金属浓度低的超纯化学试剂
例如使用美国Ashland试剂，其CR-MB级的金属离子浓度一般是：
H2O2＜10ppb、HCL＜10ppb、NH4OH＜10ppb、H2SO4＜10ppb
⑥清洗液温度越高，晶片表面的金属浓度就越高。
若使用兆声波清洗可使温度下降，有利去除金属沾污。
⑦去除有机物。
由于H2O2的氧化作用，晶片表面的有机物被分解成CO2、H2O而被去除。
⑧微粗糙度。
晶片表面Ra与清洗液的NH4OH组成比有关，组成比例越大，其Ra变大。
Ra为0.2nm的晶片,在NH4OH:
H2O2:
H2O=1:
1:
5的SC-1液清洗后，Ra可增大至0.5nm。
为控制晶片表面Ra，有必要降低NH4OH的组成比，例用0.5:
1:
5
⑨COP（晶体的原生粒子缺陷）。
CZ硅片经反复清洗后，经测定每次清洗后硅片表面的颗粒≥2μm的颗粒会增加，但对外延晶片，即使反复清洗也不会使≥0.2μm颗粒增加。
据近几年实验表明，以前认为增加的粒子其实是由腐蚀作用而形成的小坑。
在进行颗粒测量时误将小坑也作粒子计入。
小坑的形成是由单晶缺陷引起，因此称这类粒子为COP（晶体的原生粒子缺陷）。
介绍直径200mm硅片按SEMI要求：
256兆≥0.13μm，＜10个/片，相当COP约40个。
2.DHF清洗
a.在DHF洗时，可将由于用SC-1洗时表面生成的自然氧化膜腐蚀掉，而Si几乎不被腐蚀。
b.硅片最外层的Si几乎是以H键为终端结构，表面呈疏水性。
c.在酸性溶液中，硅表面呈负电位，颗粒表面为正电位，由于两者之间的吸引力，粒子容易附着在晶片表面。
d.去除金属杂质的原理：
①用HF清洗去除表面的自然氧化膜，因此附着在自然氧化膜上的金属再一次溶解到清洗液中，同时DHF清洗可抑制自然氧化膜的形成。
故可容易去除表面的Al、Fe、Zn、Ni等金属。
但随自然氧化膜溶解到清洗液中一部分Cu等贵金属（氧化还原电位比氢高），会附着在硅表面，DHF清洗也能去除附在自然氧化膜上的金属氢氧化物。
②实验结果：
报道Al3+、Zn2+、Fe2+、Ni2+的氧化还原电位E0分别是-1.663V、-0.763V、-0.440V、0.250V比H+的氧化还原电位（E0=0.000V）低，呈稳定的离子状态，几乎不会附着在硅表面。
③如硅表面外层的Si以H键结构，硅表面在化学上是稳定的，即使清洗液中存在Cu等贵金属离子，也很难发生Si的电子交换，因经Cu等贵金属也不会附着在裸硅表面。
但是如液中存在Cl—、Br—等阴离子，它们会附着于Si表面的终端氢键不完全地方，附着的Cl—、Br—阴离子会帮助Cu离子与Si电子交换，使Cu离子成为金属Cu而附着在晶片表面。
④因液中的Cu2+离子的氧化还原电位（E0=0.337V）比Si的氧化还原电位（E0=-0.857V）高得多，因此Cu2+离子从硅表面的Si得到电子进行还原，变成金属Cu从晶片表面析出，另一方面被金属Cu附着的Si释放与Cu的附着相平衡的电子，自身被氧化成SiO2。
⑤从晶片表面析出的金属Cu形成Cu粒子的
升级会员 