一种红外镜头用锗单晶双面抛光片的清洗工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种红外镜头用锗单晶双面抛光片的清洗工艺。本工艺采用无蜡工艺进行锗片双面抛光后，采用稀释的氢氟酸溶液浸泡去除表面抛光液，采用稀释的洗净剂超声去除表面沾污，采用稀释的氨水溶液兆声清洗进一步去除表面颗粒，达到免清洗表面。本发明专利技术采用了高纯洗净剂和HF溶液相结合的方式，配合超声波清洗，有效去除了双面抛光锗片的表面沾污，达到了免清洗的表面要求，极大提高了红外用双面抛光片的表面质量。本发明专利技术操作简单、易于实现，降低了双面抛光锗片的清洗难度，易于实现批量化生产。

A Cleaning Technology of Germanium Single Crystal Double-sided Polishing Wafer for Infrared Lens

The invention discloses a cleaning process of germanium single crystal double-sided polishing sheet for infrared lens. This process uses wax-free technology to polish germanium wafers on both sides. Diluted hydrofluoric acid solution is soaked to remove polishing fluid, diluted detergent is used to remove surface contamination by ultrasound, and diluted ammonia solution is used to remove surface particles by mega-acoustic cleaning to achieve clean-free surface. The invention adopts a combination of high purity detergent and HF solution, cooperates with ultrasonic cleaning, effectively removes the surface contamination of double-sided polished germanium sheet, meets the requirements of clean-free surface, and greatly improves the surface quality of infrared double-sided polished sheet. The invention has simple operation and easy realization, reduces the cleaning difficulty of double-sided polished germanium sheet, and is easy to realize batch production.

【技术实现步骤摘要】
一种红外镜头用锗单晶双面抛光片的清洗工艺
本专利技术涉及半导体材料加工技术，特别是涉及一种红外镜头用锗单晶双面抛光片的清洗工艺。
技术介绍
锗单晶具有良好的机械性能和导热性能，它的透射光谱范围为2-12μm，广泛应用于红外光学镜头以及保护红外光学镜头的红外光学窗口。60%以上的中低端红外光学镜头为锗单晶制造，50%以上的高端红外光学镜头为锗单晶制造。另外，锗在10.6μm处的吸收很小，是激光透镜、窗口和输出耦合镜的理想材料，还被用作各种红外滤波器的基底材料。目前国内红外光学需求的高端锗单晶抛光片为N型2-6英寸双面抛光片，厚度在300-600微米范围。通常厂家采用机械研磨的方法加工，加工面仍旧存在机械应力和亚微米损伤层，难以与国际水平相比。而采用CMP抛光工艺加工的锗片主要是用于太阳能电池用超薄锗衬底，加工工艺与双抛工艺不通用。另外，锗抛光片清洗不能采用常规的RCA清洗工艺，否则会造成表面氧化和严重腐蚀。在高端锗双面抛光片加工中，采用CPM的抛光方式，若想表面达到免清洗工艺要求，只能采用单片清洗工艺，通过采用热硫酸+冷硫酸浸泡的清洗方式去除有机沾污和手印，再通过低温1#液去除表面沾污和颗粒，清洗工艺繁琐、效率低、安全性差。因此，通过改进清洗工艺，采用与IC级硅抛光片生产相近的工艺流程和通用设备，使红外用锗单晶抛光片表面达到免清洗要求，具有十分重要的现实意义。
技术实现思路
鉴于现有技术状况，针对锗双面抛光片的清洗难题，本专利技术提供一种红外镜头用锗单晶双面抛光片的清洗工艺。高质量的抛光片表面要求：无雾、无沾污、无手印、无腐蚀、无斑痕、无抛光液，表面0.3微米及以上颗粒不大于10个。所以本工艺采用无蜡工艺进行锗片双面抛光，抛光后采用稀释的氢氟酸溶液浸泡去除表面抛光液，采用稀释的101高纯洗净剂溶液超声去除表面沾污和手印，采用稀释的氨水溶液兆声清洗进一步去除表面颗粒，达到免清洗表面的目的。本专利技术采取的技术方案是：一种红外镜头用锗单晶双面抛光片的清洗工艺，其特征是：采用无蜡工艺进行锗片双面抛光后，采用稀释的氢氟酸溶液浸泡去除表面抛光液，采用稀释的洗净剂超声去除表面沾污，采用稀释的氨水溶液兆声清洗进一步去除表面颗粒，达到免清洗表面，其工艺步骤如下：（1）、将一面抛光好的锗片装入PFA花篮中，在稀释的氢氟酸溶液中浸泡5min，然后进行纯水冲洗。（2）、将锗片放入稀释的洗净剂中超声5min，超声温度控制在50-60℃，然后进行纯水冲洗。（3）、将第二面抛光好的锗片在稀释的氢氟酸溶液中浸泡5min，然后进行纯水冲洗。（4）、将锗片依次放入两杯装有稀释的洗净剂溶液中，超声温度控制在50-60℃，每杯超声5min，然后在第3杯装有纯水中超声2min，再进行纯水冲洗。（5）、将清洗后的锗片放入稀释的氨水溶液中兆声清洗10min，清洗温度为20-25℃，喷淋冲洗后甩干、检验。本专利技术所述稀释的氢氟酸溶液的体积比为氢氟酸：纯水=1:10，氢氟酸浓度为49%。本专利技术所述洗净剂为KILALACLEAN101洗净剂，所述稀释的洗净剂溶液的体积比为KILALACLEAN101洗净剂：纯水=1:10。本专利技术所述稀释的氨水溶液的体积比为氨水：纯水=1:50，氨水浓度为25%。本专利技术具有的优点和有益效果是：采用本工艺，可以实现锗单晶双面抛光片的机械化自动清洗，避免了单片清洗效率低、洗硫酸容易发生安全事故的风险，保证了抛光片清洗效果的一致性和稳定性。采用单片清洗工艺，每小时只能清洗10片抛光片，且一次清洗成品率与操作人员熟练度密切相关；采用本工艺清洗，每小时可以实现清洗锗片75片，效率提升了7.5倍，一次清洗合格率稳定在90%以上。这对于降低生产成本，提高产能，从抢占市场份额具有重要意义。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步说明：实施例：锗单晶片：N型<111>掺锑，电阻率为：1-40Ω·㎝，直径：100mm，厚度：500±20μm，双面抛光。具体实施步骤如下：1、配制清洗液：配制氢氟酸溶液：49%氢氟酸：纯水=1:10，氢氟酸浓度为49%；稀释101高纯洗净剂：KILALACLEAN101洗净剂:纯水=1:20，KILALACLEAN101高纯洗净剂主要成分为二乙醇胺、氢氧化四甲基胺；配制氨水溶液：25%氨水：纯水=1:50，氨水浓度为25%。2、双面抛光流程为：正面—背面—正面，操作员佩戴洁净乳胶手套，第一次正面抛光后，在氢氟酸溶液中浸泡5min，冲洗后开始抛光背面。3、将抛光好背面的锗片装入25片的PFA花篮中，在氢氟酸溶液中浸泡5min，然后进行纯水冲洗。4、将锗片放入稀释的101高纯洗净剂溶液中超声5min，超声温度控制在50℃，然后进行纯水冲洗。5、进行第二次正面抛光，抛光时间小于5min，抛光后在氢氟酸溶液中浸泡5min，然后进行纯水冲洗。6、将锗片依次放入两杯装有稀释的洗净剂溶液中，超声温度控制在50℃，每杯超声5min，然后在第3杯装有纯水中超声2min，再进行纯水冲洗。7、将清洗后的锗片放入氨水溶液中兆声清洗10min，清洗温度为22℃，喷淋冲洗后甩干、检验。技术效果检验：锗单晶双面抛光片采用本工艺清洗，清洗后表面强光灯下检验无雾、无沾污、无手印、无腐蚀、无斑痕、无抛光液，表面0.3微米及以上颗粒小于10个，一次清洗成品率达到90%，日产量达到1000片。该检验结果表明：采用本工艺，可以在与IC级硅单晶抛光片相同的清洗设备上实现锗抛光片的机械化自动清洗，工艺稳定，效率高。本专利技术采用了101高纯洗净剂和HF溶液相结合的方式，配合超声波清洗，有效去除了双面抛光锗片的表面沾污，达到了免清洗的表面要求，极大提高了红外镜头用锗单晶双面抛光片的表面质量。本工艺操作简单、易于实现，降低了双面抛光锗片的清洗难度，易于实现批量化生产。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种红外镜头用锗单晶双面抛光片的清洗工艺，其特征是：采用无蜡工艺进行锗片双面抛光后，采用稀释的氢氟酸溶液浸泡去除表面抛光液，采用稀释的洗净剂超声去除表面沾污，采用稀释的氨水溶液兆声清洗进一步去除表面颗粒，达到免清洗表面，其工艺步骤如下：（1）、将一面抛光好的锗片装入PFA花篮中，在稀释的氢氟酸溶液中浸泡5min，然后进行纯水冲洗；（2）、将锗片放入稀释的洗净剂中超声5min，超声温度控制在50‑60℃，然后进行纯水冲洗；（3）、将第二面抛光好的锗片在稀释的氢氟酸溶液中浸泡5min，然后进行纯水冲洗；（4）、将锗片依次放入两杯装有稀释的洗净剂溶液中，超声温度控制在50‑60℃，每杯超声5min，然后在第3杯装有纯水中超声2min，再进行纯水冲洗；（5）、将清洗后的锗片放入稀释的氨水溶液中兆声清洗10min，清洗温度为20‑25℃，喷淋冲洗后甩干、检验。

【技术特征摘要】
1.一种红外镜头用锗单晶双面抛光片的清洗工艺，其特征是：采用无蜡工艺进行锗片双面抛光后，采用稀释的氢氟酸溶液浸泡去除表面抛光液，采用稀释的洗净剂超声去除表面沾污，采用稀释的氨水溶液兆声清洗进一步去除表面颗粒，达到免清洗表面，其工艺步骤如下：（1）、将一面抛光好的锗片装入PFA花篮中，在稀释的氢氟酸溶液中浸泡5min，然后进行纯水冲洗；（2）、将锗片放入稀释的洗净剂中超声5min，超声温度控制在50-60℃，然后进行纯水冲洗；（3）、将第二面抛光好的锗片在稀释的氢氟酸溶液中浸泡5min，然后进行纯水冲洗；（4）、将锗片依次放入两杯装有稀释的洗净剂溶液中，超声温度控制在50-60℃，每杯超声5min，然后在第3杯装有纯水中超声...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云彪，武永超，吕菲，陈亚楠，张贺强，杨召杰，耿莉，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十六研究所，
类型：发明
国别省市：天津,12