锗酸铋晶片的清洗工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种锗酸铋晶片的清洗工艺，所述清洗工艺包括：采用二级去离子水对所述锗酸铋晶片进行清洗以去除表面粘附力较弱的大块污染物的初步清洗步骤；采用航空煤油对所述锗酸铋晶片进行清洗以去除表面有机物油污的第二清洗步骤；采用CCl4溶液对所述锗酸铋晶片进行清洗以进一步去除锗酸铋晶片表面有机物油污的第三清洗步骤；采用15%～25%的丙酸和超纯去离子水混合溶液对所述锗酸铋晶片进行清洗以去除表面无机物污染物的第四清洗步骤；以及对所述锗酸铋晶片进行吹干处理的干燥步骤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种锗酸铋晶片的清洗工艺，属于晶片加工处理

技术介绍
锗酸铋(Bi4Ge3O12)晶体是一种性能优异的人工合成闪烁晶体材料，具有发光效率高、能量分辨率高、化学性能稳定、发射光谱与光电转换器件光谱响应相匹配等优点，常被制成探测器应用于核物理、高能物理、空间科学、核医学、地质勘察、天文物理等领域。切割后的锗酸铋晶片表面通常粘附有较多的切割刀具粉末、切割环境中的粉尘、锗酸铋晶体碎片、粘贴胶、油污等污染物。目前对切割后锗酸铋晶片清洗通常采用较为简单的清洗步骤，包括二级去离子水冲洗、异丙醇等有机溶液超声清洗等。经过这些清洗步骤获得锗酸铋晶片表面仍然残留大量的污染物，这些污染物的存在会影响后续的加工质量以及所制备器件的性能。因此，对切割后的锗酸铋晶片进行深度清洗处理就很有必要。据我们所查阅专利资料，目前还没有切割后锗酸铋晶片表面深度清洗工艺的报道。传统的半导体晶片清洗工艺中，通常采用具有腐蚀性的酸或碱溶液对切割后晶片进行腐蚀清洗。例如，专利申请号为201210061167.X的专利公开了一种硅片的清洗工艺。该硅片清洗工艺采用硝酸、氢氟酸、冰乙酸和去离子水混合溶液作为腐蚀溶液对硅片表面存在的无机物进行腐蚀清洗。采用类似的清洗工艺对切割后锗酸铋晶片进行清洗存在以下不足之处: (1)对锗酸铋晶体造成腐蚀:锗酸铋晶体极易溶解于盐酸、硫酸、硝酸等无机酸，因此在采用这些无机酸清除表面无机物过程中对晶体不可避免的形成腐蚀； (2)改变锗酸铋晶 片的面形:由于清洗中的盐酸、硫酸、硝酸等无机酸对锗酸铋晶片有很强的腐蚀性，会改变切割完成晶片的面形，从而使其无法达到后续工序中对面形参数的要求； (3)造成环境污染和增加排污成本:盐酸、硝酸等无机酸具有挥发性，会对环境造成污染；此外，这些无机酸腐蚀性很强，需要采用专门的回收工艺进行处理，这也无形中增加了晶体加工的成本。
技术实现思路
面对现有技术存在的上述问题，本专利技术旨在提供一种清洗效果良好、对晶片腐蚀小、操作简单、成本低、环境污染小的清洗工艺，以对切割后的锗酸铋晶片进行有效的清洗。在此，本专利技术提供一种锗酸铋晶片的清洗工艺，所述清洗工艺包括: 采用二级去离子水对所述锗酸铋晶片进行清洗以去除表面粘附力较弱的大块污染物的初步清洗步骤； 采用航空煤油对所 述锗酸铋晶片进行清洗以去除表面有机物油污的第二清洗步骤；采用CCI4溶液对所述锗酸铋晶片进行清洗以进一步去除表面有机物油污的第三清洗步骤；采用15% 25%的丙酸和超纯去离子水混合溶液对所述锗酸铋晶片进行清洗以去除表面无机物污染物的第四清洗步骤；以及 对所述锗酸铋晶片进行吹干处理的干燥步骤。本专利技术依次采用航空煤油和CCl4溶液能有效去除锗酸铋晶片的表面有机物油污，采用15% 25%的丙酸和超纯去离子水混合溶液对锗酸铋晶片进行清洗能够有效去除表面无机物污染物，是一种对锗酸铋晶片进行深度清洗的工艺，清洗效果良好；而且采用腐蚀性较弱的丙酸，相对于现有技术采用的腐蚀性很强的盐酸等无机酸，一方面保证了清洗液对锗酸铋晶片腐蚀性很小，另一方面降低了清洗液对环境的污染，此外也降低了清洗废液的处理成本。较佳地，所述初步清洗步骤包括对所述锗酸铋晶片依次进行如下处理:采用二级去离子水冲洗；在60°C二级去离子水中浸泡5分钟以上；以及用镊子去除侧面的粘贴胶。较佳地，所述第二清洗步骤包括对所述锗酸铋晶片依次进行如下处理:放入航空煤油中超声清洗15分钟以上以去除表面有机物油污；放入10% 30%的Decon清洗液和超纯去离子水混合溶液中超声清洗15分钟以上以去除残留的航空煤油；以及放入超纯去离子水中溢流15分钟以上以去除残留的10% 30%的Decon清洗液和超纯去离子水混合溶液。较佳地，所述第三清洗步骤包括对所述锗酸铋晶片依次进行如下处理:放入CCl4溶液中超声清洗30分钟以上以进一步去除表面有机物油污；放入丙酮溶液中超声清洗30分钟以上以去除残留的CCl4溶液；放入60°C乙醇溶液中超声清洗30分钟以上以去除残留的丙酮；以及放入超纯去离子水中溢流15分钟以上以去除残留的乙醇。较佳地，所述第四清洗步骤包括对所述锗酸铋晶片依次进行如下处理:放入60°C的15% 25%的丙酸和超纯去离子水混合溶液中浸泡30分钟以上，再超声清洗15分钟以上；以及放入超纯去离子水中溢流15分钟以上以去除残留的15% 25%的丙酸和超纯去离子水混合溶液。优选地，将所述第二清洗步骤至所述第四清洗步骤重复两次以上。较佳地，所述干燥步骤是将清洗完毕的锗酸铋晶片采用高纯N2吹干。在本专利技术中，所述镊子优选采用防止镊子尖角对所述锗酸铋晶片划伤的胶质镊子。具体实施例方式参照下述实施方式进一步说明本专利技术，应理解，下述实施方式仅用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。本专利技术提供的锗酸铋晶片的清洗工艺，其清洗步骤按顺序可包含如下十二步:第一步:初步清洗；第二步:航空煤油超声清洗；第三步:清洗液I超声清洗；第四步:超纯水溢流；第五步=CCl4超声清洗；第六步:丙酮超声清洗；第七步:乙醇超声清洗；第八步:超纯水溢流；第九步:清洗液II超声清洗；第十步:超纯水溢流；第^^一步:重复第六至第十步两次以上；第十二步:吹干。其中，初步清洗是为了去除锗酸铋表面明显的粘附力较弱的大块污染物；第二步的航空煤油超声清洗是为了去除晶片表面大分子有机物油污，而第三步的清洗液I超声清洗和第四步的纯水溢流依次是为了去除作为清洗剂引入的航空煤油和清洗液I ;第五步的CCl4超声清洗是为了去除锗酸铋晶片表面较大分子有机物油污，而第六步的清丙酮超声清洗、第七步的乙醇超声清洗和第八步的纯水溢流依次是为了去除作为清洗剂引入的CC14、丙酮和乙醇；第九步的清洗液II超声清洗是为了去除锗酸铋晶片表面的无机污染物，而第十步的超纯水溢流为了去除作为清洗剂引入的清洗液II。应理解，丙酮清洗、乙醇清洗、超纯水溢流是梯度设计的清洗引入的清洗剂，本领域技术人员可以按照需要做适当改变。此夕卜，还应理解，在第十一步重复第六至第十步也不是必需的，而是为了达到更好的清洗效果而设置的，可以根据需要而设置重复次数，优选两次以上。本专利技术通过以上步骤对锗酸铋晶片上的污染物进行处理使得本专利技术具有如下特别之处。(1)针对锗酸铋晶片上的不同类型污染物采用不同的步骤进行分别加以清洗。首先是对锗酸铋表面明显的粘附力较弱的大块污染物进行清洗，包括:第一步中对切割完成的锗酸铋晶片进行初步清洗，具体为:(a)将锗酸铋晶片采用二级去离子水冲洗去除表面粘附力较差的大块污染物；(b)在60°C二级去离子水中浸泡5分钟以上，使得晶片表面粘贴胶软化；(C)用胶质镊子去除侧面的粘贴胶。其次是对锗酸铋晶片表面有机物油污进行清洗，包括:第二步中将锗酸铋晶片采用航空煤油超声清洗15分钟以上，去除晶片表面大分子有机物油污；第三步中将锗酸铋晶片采用清洗液I超声清洗15分钟以上，去除前一步引入的航空煤油；第四步将锗酸铋晶片放入超纯去离子水中溢流15分钟以上，去除前一步中引入的清洗液I ;第五步中将锗酸铋晶片放入CCl4溶液中超声清洗30分钟以上，去除锗酸铋晶片表面较大分子有机物油污；第六步将锗酸铋晶片放入丙酮溶液中超声清洗30分钟以上，去除前一步中引入的CCl4 ;第七步将锗酸铋晶片放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锗酸铋晶片的清洗工艺，其特征在于，所述清洗工艺包括：采用二级去离子水对所述锗酸铋晶片进行清洗以去除表面粘附力较弱的大块污染物的初步清洗步骤；采用航空煤油对所述锗酸铋晶片进行清洗以去除表面有机物油污的第二清洗步骤；采用CCl4溶液对所述锗酸铋晶片进行清洗以进一步去除锗酸铋晶片表面有机物油污的第三清洗步骤；?采用15%～25%的丙酸和超纯去离子水混合溶液对所述锗酸铋晶片进行清洗以去除表面无机物污染物的第四清洗步骤；以及对所述锗酸铋晶片进行吹干处理的干燥步骤。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卓世异，黄维，王乐星，庄击勇，陈辉，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，上海硅酸盐研究所中试基地，
类型：发明
国别省市：