一种铌酸锂单面抛光片的清洗方法技术

一种铌酸锂单面抛光片的清洗方法。包括：将铌酸锂晶片进行氟化氢铵浸泡清洗；将晶片进行有机溶剂清洗液超声清洗；将晶片进行去离子水冲洗；将晶片进行双面毛刷刷洗；将晶片进行单面毛刷刷洗，最终可以得到一种碎片率低、洁净度高的铌酸锂晶片。净度高的铌酸锂晶片。净度高的铌酸锂晶片。

【技术实现步骤摘要】
一种铌酸锂单面抛光片的清洗方法


[0001]本专利技术属于半导体材料清洗领域，具体涉及一种半导体材料铌酸锂单面抛光晶片的清洗方法。

技术介绍

[0002]铌酸锂是一种集压电、铁电、热释电、非线性、光电、光弹、光折变等功能于一体的多功能材料。铌酸锂因其卓越的物理特性，得到了越来越多的关注，在航空、航天，民用光电产品等领域得到广泛应用。经过抛光后的铌酸锂基片广泛应用于传感器、声光器件、光陀螺仪等。不同于硅晶片和蓝宝石晶片，它的特点是极低的断裂韧性，使得铌酸锂晶片在清洗过程中极易碎裂，导致企业生产成本高。
[0003]随着IC设计技术和制造技术的发展和进步，对铌酸锂晶片的表面洁净度要求不断提高，然而，铌酸锂晶片具有较强的静电吸附能力，使得晶片表面颗粒难以处理，铌酸锂晶片表面的颗粒污染会对涂胶、镀膜等后续工序造成直接影响，会导致晶片不良。因此，不仅需要在包装和运输环节上进行洁净保护，更需要从产品源头上做到高洁净度的良好品质，让铌酸锂晶片保持表面洁净度的高要求。晶片清洗环节作为去除晶片表面颗粒污染的主要工序，对保持铌酸锂晶片表面高洁净度起到了至关重要的作用。然而，铌酸锂晶片在清洗过程中极易碎裂，这对晶片的后续加工造成了较大的困难，故急需开发一种洁净度高且碎片率低的清洗方法。
[0004]公告号为CN101661869B的专利技术专利公开了一种砷化镓晶片抛光后的清洗方法，采用浓硫酸高温清洗方式达到去除晶片表面脏污的目的。但在清洗铌酸锂晶片时，浓硫酸高温清洗极易对晶片造成强酸腐蚀碎裂，且加工过程中酸液极易挥发，对环境和人体均存在安全隐患。另外，传统的硫酸浸泡配合清洗剂清洗的方式对晶片表面的颗粒沾污清洗效果差。
[0005]公告号为CN102479669B的专利技术专利公开了晶片毛刷清洗装置及晶片毛刷清洗方法，采用两面毛刷刷洗方式达到去除晶片颗粒目的。但在实际中，仅依靠两面毛刷刷洗并平移的方式清洁能力不强，只能刷洗掉晶片表面的大颗粒，无法达到高洁净度的要求。
[0006]因此，现有技术中缺乏一种获得碎片率低、洁净度高的铌酸锂晶片的清洗方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供了一种铌酸锂单面抛光片的清洗方法，以解决现有技术的缺陷，该方法清洗过程稳定，所获得的晶片表面洁净度高、清洗碎片率低。
[0008]本专利技术解决问题所采用的技术方案是：一种铌酸锂单面抛光片的清洗方法，所述的晶片清洗方法包括以下步骤：a)将铌酸锂晶片置于30
‑
40℃的氟化氢铵稀释液中浸泡10
‑
30分钟，去除抛光后晶片表面的二氧化硅抛光液残留，然后将晶片置于30
‑
40℃的纯水中漂洗3
‑
5分钟；b)将步骤a)处理后的铌酸锂晶片置于55
‑
65℃的纯水中预热浸泡1
‑
3分钟，然后将
晶片置于70
‑
80℃的有机溶剂清洗液中进行超声清洗10
‑
20分钟，去除晶片表面有机沾污和重金属离子沾污等；c)将步骤b)处理后的铌酸锂晶片置于去离子水冲洗槽，进行喷淋、注水、溢流、快排处理，重复4
‑
6次，去除晶片表面清洗剂残留；d)将步骤c)处理后的铌酸锂晶片先在碱性清洗溶液中用双面毛刷刷洗，后在去离子水中用双面毛刷刷洗和喷淋冲洗，然后进行甩干处理；e)将步骤d)处理后的铌酸锂晶片背面吸附在真空平台上，抛光面朝上进行单面毛刷刷洗，刷洗时同时进行二流体喷淋，然后进行去离子水冲洗和甩干处理，使得晶片表面上不小于0.3μm的颗粒不超过30颗。
[0009]上述步骤a)中，采用氟化氢铵稀释液加温浸泡方式去除抛光后晶片表面的二氧化硅抛光液残留，在不破坏抛光表面的同时也防止了抛光液结晶造成顽固性污染。
[0010]作为一种优选，所述步骤a)中氟化氢铵的质量分数为98％，氟化氢铵稀释液为纯水和氟化氢铵按照质量比10～15：1混合而成。
[0011]上述步骤b)中，采用有机溶剂清洗液加温超声清洗的方式，去除晶片表面有机沾污和重金属离子沾污等，替代了浓硫酸腐蚀的清洁方式，避免了强酸腐蚀造成的晶片碎裂问题，超声频率为40kHz。
[0012]作为一种优选，步骤b)中有机溶剂清洗液由纯水和有机溶剂按体积比5～10：1混合而成，有机溶剂清洗剂的各成份质量比为异丙醇胺15～20%、N
‑
甲基吡咯烷酮30～40%、氢氧化钾3～10%、纯水40～60%。
[0013]上述步骤c)中，采用喷淋、注水、溢流、快排四个步骤重复清洁处理，去除晶片表面微粒杂质和清洗液残留。
[0014]作为一种优选，步骤c)中喷淋时间为50
‑
70s，注水量淹没晶片，溢流时间为20
‑
30s，快排时间为10s，重复次数4
‑
6次。
[0015]上述步骤d)中，采用双面毛刷刷洗处理，既去除晶片正面抛光面的大颗粒，减少了单面刷洗的颗粒脏污积累负担，又去除了晶片背面的大颗粒，防止了后工序加工和运转中抛光面颗粒度受晶片背面大颗粒的影响。双面刷洗为双面传动滚刷方式，毛刷转动并带动晶片平移。
[0016]作为一种优选，步骤d)中，双面刷洗为双面传动滚刷方式，毛刷转动并带动晶片平移，双面刷洗的毛刷为PVA材质的滚轮毛刷，毛刷转速为6
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10rpm，上下毛刷按压距离为1000
‑
1300μm，刷洗时间为3
‑
5分钟，毛刷直径为2
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3cm，喷淋冲洗10
‑
20s，晶片甩干转速为1200
‑
1500rpm，甩干时间15
‑
20s。
[0017]作为一种优选，步骤d)中碱性清洗溶液由去离子水和碱性清洗剂按体积比30～50：1混合而成，组成碱性清洗剂的各成份质量比为氢氧化钠0.2～0.6%、氢氧化钾1～3%、螯合剂0.5～2%、非离子表面活性剂2～5%、去离子水90～96%。
[0018]上述步骤e)中，铌酸锂晶片抛光面进行单面毛刷刷洗处理，刷洗时同时进行二流体喷淋，然后进行去离子水冲洗和甩干处理，其中刷洗的工艺会直接影响着晶片在刷洗时的碎片率和刷洗后的洁净度。
[0019]作为一种优选，所述步骤e)中单面刷洗的毛刷为PVA材质的陀螺式毛刷，毛刷下压距离为900
‑
1200μm，毛刷转速为1000
‑
1500rpm/min，毛刷平移速度为15
‑
20mm/s，晶片中心
停顿0.5
‑
1s，晶片边缘停顿3
‑
5s，晶片刷洗转速为300
‑
600rpm，毛刷刷洗往返3
‑
5次，去离子水冲洗5
‑
10s，晶片甩干转速为3000
‑
4000rpm，甩干时间25
‑
30s。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铌酸锂单面抛光片的清洗方法，其特征在于，包括下列具体步骤：a) 将铌酸锂晶片置于氟化氢铵稀释液中浸泡，去除抛光后晶片表面的二氧化硅抛光液残留，然后将晶片置于纯水中漂洗；b) 将步骤a)处理后的铌酸锂晶片置于55
‑
65℃的纯水中预热浸泡1
‑
3分钟，然后将晶片置于70
‑
80℃的有机溶剂清洗液中进行超声清洗10
‑
20分钟，去除晶片表面沾污；c) 采用去离子水将步骤b)处理后的铌酸锂晶片进行喷淋、注水、溢流、快排处理，进行重复处理后，去除晶片表面微粒杂质和清洗液残留；d) 将步骤c)处理后的铌酸锂晶片先在碱性清洗溶液中用双面毛刷刷洗，后在去离子水中用双面毛刷刷洗和喷淋冲洗，然后进行甩干处理，其中，碱性清洗溶液由去离子水和碱性清洗剂按体积比30～50：1混合而成；e) 将步骤d)处理后的铌酸锂晶片背面吸附在真空平台上，抛光面朝上进行单面毛刷刷洗，毛刷下压距离为900
‑
1200μm，毛刷在晶片表面旋转并平移，刷至晶片边缘时停顿3
‑
5s，刷洗时同时进行二流体喷淋，然后进行去离子水冲洗和甩干处理，使得晶片表面上不小于0.3μm的颗粒不超过30颗。2.根据权利要求1所述的一种铌酸锂单面抛光片的清洗方法，其特征在于，所述步骤a)中，铌酸锂晶片在氟化氢铵稀释液中浸泡温度为30
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40℃，浸泡时间为10
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30分钟，晶片在30
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40℃的纯水中漂洗3
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5分钟。3.根据权利要求1所述的一种铌酸锂单面抛光片的清洗方法，其特征在于，所述步骤a)中，氟化氢铵的质量分数为98％，氟化氢铵稀释液为纯水和氟化氢铵按照质量比10～15：1混合而成。4.根据权利要求1所述的一种铌酸锂单面抛光片的清洗方法，其特征在于，所述步骤b)中，超声频率为40kHZ，有机溶剂清洗液由纯水和有机溶剂按体积比5～10：1混合而成，有机溶剂清洗剂的各成份质量比为异丙醇胺15～20%、N
‑
甲基吡...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐秋峰，曹焕，沈浩，张忠伟，钱煜，张伟明，濮思麒，
申请(专利权)人：天通控股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：