CN102962226A - 蓝宝石衬底晶片抛光后的清洗方法 - Google Patents

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杨华
王禄宝
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Abstract

本发明提供一种能够完全取代人工清洗、做到一次清洗通过率达到行业内领先水平的蓝宝石衬底晶片抛光后的清洗方法，属于晶体加工制作技术领域。在室温下，将抛光后蓝宝石衬底晶片浸泡于SM-007酸液中，清洗15—30分钟；在室温下，将蓝宝石衬底晶片浸泡在纯水中，超声清洗5—10分钟；将蓝宝石衬底晶片分别浸泡在45℃的SP-2200、DP-020碱液中，超声并同时上下抛动，在SP-2200碱液中清洗15—20分钟，在DP-020碱液中清洗10—15分钟；两次清洗间，在室温下，将蓝宝石衬底晶片浸泡在纯水中超声并同时上下抛动清洗1—5分钟；在室温下，将晶片QDR清洗、甩干即可。

Description

蓝宝石衬底晶片抛光后的清洗方法
技术领域
本发明属于晶体加工制作技术领域，尤其涉及一种蓝宝石衬底晶片抛光后的清洗方法。
背景技术
对于制作LED芯片来说，衬底材料的选用是首要问题。而根据目前市场上机器的选择以及LED芯片本身的技术参数要求，众多材料中，蓝宝石衬底材料成为成本和工艺可行性的首先材料。目前由高纯度的三氧化二铝颗粒转化为LED产品，在这个过程中经过了长晶、掏棒、切片、退火等等几十道工序的加工，而经过每个工序的加工后，蓝宝石衬底晶片都进行了一次加工和污染，那么，加工过程中的清洗则是一个很重要的步骤，也是转入下道工序决定产品质量好坏的一个重要指标。
蓝宝石衬底在目前LED行业成为主要材料的今天，对于磊晶的基板以及外延厂家的原材料——蓝宝石衬底裸片的要求越来越高，而在整个加工环节中，如何让衬底片保持表面的洁净度要求，不仅是在包装运输环节的保护，更重要的是在生产出的产品源头，就做到洁净度良好的品质。那么，清洗便是蓝宝石衬底片最后的也是最关键的一步。
在众多工序的清洗中，目前利用很多包括超声波、兆声波在内的清洗方法和技术上，结合目前化学活性剂的加入，从而达到最佳的清洗效果。在整个蓝宝石衬底的加工工序中，化学机械抛光（CMP）后的清洗尤为重要，但目前整个行业中清洗方法虽然各异，但一次清洗成功率低，全部由人工清洗且清洗稳定性差。这些一直成为行业内研究的问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种能够完全取代人工清洗、做到一次清洗通过率达到行业内领先水平的蓝宝石衬底晶片抛光后的清洗方法。
为了实现上述目的，本发明的方法依次包括以下几个步骤：
（1）在室温下，将抛光后蓝宝石衬底晶片浸泡于SM-007酸液中，清洗15—30分钟；
（2）在室温下，将蓝宝石衬底晶片浸泡在纯水中，超声清洗5—10分钟；
（3）将蓝宝石衬底晶片分别浸泡在45℃的SP-2200、DP-020碱液中，超声并同时上下抛动，在SP-2200碱液中清洗15—20分钟，在DP-020碱液中清洗10—15分钟；两次清洗间，在室温下，将蓝宝石衬底晶片浸泡在纯水中超声并同时上下抛动清洗1—5分钟；
（4）在室温下，将蓝宝石衬底晶片QDR清洗、甩干即可。
采用本发明方法，通过上下抛动，改变蓝宝石衬底晶片在超声波同一位置避免了晶片背面局部打花的现象，充分保持整个晶片在清洗液中的清洗效果，本发明不仅避免了后工序抛光液难清洗，清洗不彻底，清洗不稳定等各种难题，而且提高了生产效率和产品的稳定清洗能力，同时所用清洗剂的浓度控制在5%以内，既降低了成本，而且对环境的影响小。
作为本发明进一步的改进，在酸碱液清洗完成后，经过快排冲洗槽（QDR）的6次冲洗后，蓝宝石衬底晶片表面效果更好。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明作进一步的说明。
在一优选的实例中，本发明蓝宝石衬底晶片的清洗方法，依次包括以下步骤：
a，在正常的室温条件下，将CMP抛光后的蓝宝石衬底晶片完全浸泡在配置好的SM-007酸液中，清洗15—30分钟；
b，在正常室温下，将晶片浸泡在纯水中，超声清洗5—10分钟；
c，将蓝宝石衬底浸泡在45℃的SP-2200碱液中，超声并同时上下抛动清洗15—20分钟；
d，在正常室温下，将晶片浸泡在纯水中超声并同时上下抛动清洗1—5分钟；
e，将蓝宝石衬底晶片浸泡在45℃的DP-020碱液中，超声并同时上下抛动清洗10—15分钟；
f，在正常室温下，将晶片QDR清洗6次，甩干即可。
优选的，在实施步骤a中，最佳清洗时间控制在30分钟；在实施步骤b中，最佳清洗时间为5分钟。
在实施过程中，需要注意将步骤c和步骤e配置后需要循环搅拌均匀，伴随加热到指定温度后，清洗效果最佳。
在本发明中，所使用的SM-007酸液是按照5%进行配置；SP-2200是按照2%进行配置；而DP-020碱液是按照1%进行配置。SM-007酸液为磬达化工有限公司生产的清洗剂；SP-2200和DP-020为美国湾泰生产的两款清洗剂。
需要说明的是，通过上下抛动，改变蓝宝石衬底晶片在超声波同一位置避免了晶片背面局部打花的现象，充分保持整个晶片在清洗液中清洗效果，本发明中所使用的蓝宝石衬底晶片抛动装置为垂直上下移动的平行面结构，抛动频率为30—50次/分钟。
本发明中所使用的超声波发生器的功率为100W—300W；频率为20—60MHZ。
通过本发明可以将CMP加工后蓝宝石衬底晶片表面清洗干净；使晶片表面脏污数量控制在300以内，达到目前行业要求；并使得批量生产时，一次清洗率达到95%以上。本发明不仅避免了后工序抛光液难清洗，清洗不彻底，清洗不稳定等各种难题，而且提高了生产效率和产品的稳定清洗能力，同时所用清洗剂的浓度控制在5%以内，既降低了成本，而且对环境的影响小。
以上实施例的描述较为具体、详细，但并不能因此而理解为对本专利范围的限制，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种蓝宝石衬底抛光后的清洗方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）在室温下，将抛光后蓝宝石衬底晶片浸泡于SM-007酸液中，清洗15—30分钟；
（2）在室温下，将蓝宝石衬底晶片浸泡在纯水中，超声清洗5—10分钟；
（3）将蓝宝石衬底晶片分别浸泡在45℃的SP-2200、DP-020碱液中，超声并同时上下抛动，在SP-2200碱液中清洗15—20分钟，在DP-020碱液中清洗10—15分钟；两次清洗间，在室温下，将蓝宝石衬底晶片浸泡在纯水中超声并同时上下抛动清洗1—5分钟；
（4）在室温下，将蓝宝石衬底晶片QDR清洗、甩干即可。
2.根据权利要求1所述的蓝宝石衬底抛光后的清洗方法，其特征在于：在所述步骤（1）中，所述的SM-007酸液是含5%SM-007的水溶液。
3.根据权利要求1所述的蓝宝石衬底抛光后的清洗方法，其特征在于：在所述步骤（3）中，所述SP-2200、DP-020碱液分别是含2% SP-2200和1% DP-020的水溶液。
4.根据权利要求1所述的蓝宝石衬底抛光后的清洗方法，其特征在于：在所述步骤（4）中，所述蓝宝石衬底晶片QDR清洗为6次。
5.根据权利要求1所述的蓝宝石衬底抛光后的清洗方法，其特征在于：在所述步骤（1）中，清洗时间为30分钟；在所述步骤（2）中，清洗时间为5分钟。
6.根据上述任一权利要求所述的蓝宝石衬底抛光后的清洗方法，其特征在于：所使用的蓝宝石衬底晶片抛动装置为垂直上下移动的平行面结构，抛动频率为30—50次/分钟；所使用的超声波发生器的功率为100W—300W；频率为10—100HZ。
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