[发明专利]一种蓝宝石晶片退火前清洗液及其制备方法和清洗工艺

说明书

技术领域

本发明属于半导体蓝宝石晶片的加工技术领域，特别涉及一种蓝宝石晶片退火前清洗液及其制备方法和清洗工艺。

背景技术

蓝宝石晶棒经过金刚石多线锯切割后的毛片，首先要经过双面研磨，用粒径40-60um的碳化硼或碳化硅作为研磨料，研磨去除蓝宝石晶片正反面的锯纹。研磨完成后，晶片的平整度（TTV）大大提高，但是由于晶棒在长晶时留存的内应力和双面研磨时大颗粒磨料引起的外应力，都使得研磨后的晶片的扭曲度（BOW, Warp）急剧增大，这就给后续的精研磨和抛光带来很大问题。因此必须在精研磨和抛光前对晶片进行退火，改进BOW和Warp。但是在退火前必须把双面研磨时留存在晶片表层的碳化硼或碳化硅磨料清洗出来，否则经过退火后这些镶嵌在晶片表层的磨料颗粒就被烧结在晶体内部，更难被清洗出来。对于蓝宝石晶片的退火前清洗，一直是加工工艺的一个难题。传统工艺就是长时间在碱液中浸泡，时间很长，效率极低，而且晶片是放在晶片盒（Cassette）里面进行清洗，插在晶片盒卡槽里的晶片部分更不容易清洗干净。传统的清洗工艺，都是使用碱性液清洗几个小时，效果还是不明显。

发明内容

为了解决现有技术中蓝宝石晶片退火前的清洗不彻底的问题，本发明提供一种蓝宝石晶片退火前清洗液及其制备方法和清洗工艺，提高了清洗效率和洁净度。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种蓝宝石晶片退火前清洗液，按照重量百分比包括以下组分：

碱或酸10-60%；

表面活性剂0.01-1%；

RO水余量。

优选的，所述碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、四甲基氢氧化铵、乙二胺和三乙胺中的任意一种；所述酸包括硫酸或氢氟酸。

进一步的，当清洗液选择碱时，余量RO水中加入碱后的PH值为7-14，优选的，PH 为10-12；当清洗液选择酸时，余量RO水中加入酸后的PH值为1-5，优选的，PH为2-3。

优选的，所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基膦酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。

一种蓝宝石晶片退火前清洗液的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、配制酸或碱：向余量RO水中加入酸或碱，配制为酸液或碱液，配制后的碱液PH为7-14，配制后的酸液PH为1-5；

步骤二、将表面活性剂加入于碱液或酸液中，搅拌均匀，得到清洗液。

一种蓝宝石晶片退火前清洗液的清洗工艺，蓝宝石晶片放入晶片盒内，然后蓝宝石晶片依次经过第一清洗液槽清洗、第二清洗液槽清洗、RO水清洗槽清洗，最后放入热风干燥槽内干燥，所述第一清洗液槽、第二清洗液槽内均填充有清洗液，所述RO水清洗槽内填充有RO水，所述第一清洗液槽、第二清洗液槽、RO水清洗槽内均配备有20-70KHZ超声波，所述第一清洗液槽和第二清洗液槽内的清洗液温度为20-100℃，所述RO水清洗槽内的RO水温为20-100℃，所述热风干燥槽内的温度为120℃。进一步的，第一清洗液槽和第二清洗液槽分别外接有清洗液循环装置，清洗液循环装置包括供液桶和泵，清洗时，第一清洗液槽和第二清洗液槽内的清洗液四面溢流，分别被回收至相对应的供液桶内，再通过泵将供液桶内的清洗液分别送至第一清洗液槽或第二清洗液槽内，清洗液循环的过程中经过二级过滤，所述二级过滤的滤孔直径分别是20-100um，1-20um，循环的流量速度通过流量计控制；清洗时，RO水清洗槽内的RO水四面溢流，被回收，再通过泵将RO水送至RO水清洗槽内，且回收过程中RO水经过一次过滤。

进一步的，所述第一清洗液槽内底部设置有辊筒，所述辊筒连接有控制其转速的逆变器；所述第二清洗液槽内设置有上下运动的托架，所述托架连接有气缸，所述气缸连接有气缸传感器；所述热风干燥槽的顶部设置有层流罩，层流罩用于热风干燥时过滤空气中的颗粒，避免污染晶片表面。

进一步的，所述第一清洗液槽、第二清洗液槽和RO水清洗槽内均安装有SUS加热器。

进一步的，当清洗液选择碱时，第一清洗液槽和第二清洗液槽的材质为奥氏体不锈钢，当清洗液选择酸时，第一清洗液槽和第二清洗液槽的材质为PVDF；RO水清洗槽的材质为PVC，热风干燥槽的材质为奥氏体不锈钢。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：