[发明专利]一种覆有阳模的废弃小尺寸硅片的清洗回收工艺

说明书

本发明公开了一种覆有阳模的废弃小尺寸硅片清洗回收工艺，对于芯片结构简单、SU‑8结构细窄、阳模覆盖较少的硅片，经过使用本发明的清洗方法后，与新硅片使用无差异。对反复清洗不掉的高通道、复杂结构，本发明使用机械力破坏的方式进行清理。前面步骤中，丙酮浸泡与丙酮超声清洗后，丙酮能够溶解SU‑8成分并浸润到SU‑8胶与硅片之间，SU‑8胶与硅片的附着力度降低，在外加作用力作用下易脱落进，铲除操作应该在丙酮超声清洗后进行。如果不进行此操作，可能经过后续操作SU‑8依然附着在硅片上，去除SU‑8也可以大大提高后续工艺的清洗效果。此操作可提高硅片回收率。

技术领域

本发明属于芯片加工领域，为光刻后硅片的清洗回收工艺，具体涉及一种覆有阳模的废弃小尺寸硅片的清洗回收工艺。

背景技术

在进行芯片加工制作时，常需要对载有SU-8的硅片进行光刻，刻出芯片结构，此为精细加工，这种带有芯片结构的硅片称为阳模。芯片使用完毕，其阳模也失去价值，硅片回收后清洗干净还可以循环使用。国产7.5厘米直径普通圆硅片价格为50-80元，进口硅片价格更高，为了节约资源，可以对不再使用的刻有阳膜的硅片进行回收再利用。一些阳模结构简单，无大面积SU-8涂布的硅片较易于回收，此类硅片回收后与新硅片使用差异不大。硅片回收清理工作属于批量操作，一次可以同时回收5片左右。回收所用到的试剂比硅片成本低。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种覆有阳模的废弃小尺寸硅片清洗回收工艺。

技术方案：一种覆有阳模的废弃小尺寸硅片清洗回收工艺，包括如下步骤：

步骤一、回收硅片：制作PDMS芯片，硅片沉浸在固态PDMS中，小心将硅片剥离PDMS，所得硅片数量较多时，可以从中挑选相对易于回收的先进行回收；

步骤二、硅片清洗：将带有阳模的硅片在丙酮内大功率超声半小时，力图去除硅片表面的SU-8阳膜；操作时，5片硅片垂直摆放在500mL耐高温玻璃烧杯中，中间用干净的短玻璃棒隔开；丙酮使用量为淹没硅片即可，超声时用塑料膜密封，如果一次超声效果不佳，可以多次超声清洗，第一次超声时所加的丙酮可以为回收利用的丙酮，超声后再换成新的丙酮，继续超声；

若是SU-8阳膜较厚难以超声除去，可以使用工具除去，用载玻片像铲雪车一样在硅片表面铲几次，固化的SU-8比较脆在这一强外力作用下较容易被摧碎，然后再进行丙酮超声清洗；操作时，将硅片放在平整的台面上，不能有任何突起物，当力的作用施加在一个点上硅片较容易破碎；待硅片表层这些障碍物基本除去及丙酮再次超声清洗后，便可以进行双氧水浓硫酸清洗；

步骤三、双氧水浓硫酸清洗：双氧水与浓硫酸配制的Piranha为一种用于清洗玻璃硅片表面的有机物的强氧化剂，使用的成分体积比例为双氧水：浓硫酸＝1:3，浓硫酸浓度为98％，双氧水浓度为30％；需要将上一步清洗后残留的丙酮彻底挥发干净，Piranha一般是现用现配，操作前要做好个人防护，加双氧水及浓硫酸要有先后顺序，先加双氧水，倒一份的双氧水，然后再倒3份浓硫酸，直到淹没硅片为止；加浓硫酸时，沿烧杯壁缓慢倒入，浓硫酸遇双氧水会产生大量气泡及热量，继而会产生酸雾，所以操作应在通风橱内进行，通风橱内不放置有机物；倒好后用大玻璃培养皿盖好，减少酸雾的挥发；加热后的Piranha清洗效果更好，这里要将其加热至沸腾，也是在通风橱内进行，把能通风橱内清理干净，特别是易燃易爆的有机物试剂，然后在通风处内放置电热平板，将冷却后的Piranha烧杯放置在热平板上用大玻璃培养皿盖好以减少酸雾挥发，电加热至煮沸，沸腾三十分钟可以实现较好的清洗效果，加热时必须有人看守，待其冷却至室温再进行下一步操作；

步骤四、然后转移到超声机内，最大功率超声清洗半小时；

步骤五、超声结束，取出烧杯，倒出酸液，用超纯水清洗7遍，倒入超纯水淹没硅片，超声清洗半小时，倒去超纯水，再加水超声一次；

步骤六、超声结束后，超净间内使用氮气枪把水吹干，在热平板上150℃加热1小时，冷却后装盒，在干净干燥的环境中保存；