可开盒即用的蓝宝石晶片清洗工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种可开盒即用的蓝宝石晶片清洗工艺，包括先用清洗剂、超纯水对蓝宝石晶片多次超声震洗以去除晶片表面的脏污和细小颗粒；其次刷洗晶片以去除晶片表面的大颗粒；然后对晶片喷淋乳化剂以控制晶片表面的吸附状态；再使用有机溶剂喷淋晶片以避免污染物的二次吸附；最后用旋干机烘干晶片后静置并烤干。本发明专利技术可使蓝宝石晶片清洗完后进行PSS生产时，在直接使用晶片的情况下得到较高的成品良率。

【技术实现步骤摘要】
可开盒即用的蓝宝石晶片清洗工艺
本专利技术涉及蓝宝石加工制作
，具体而言涉及一种可开盒即用的蓝宝石晶片清洗工艺。
技术介绍
目前，市面上已普遍选用蓝宝石作为制作GaN基LED芯片的衬底材料，然而由于氮化物和蓝宝石大的晶格失配合热膨胀系数的差别，使得在衬底上生长的氮化物材料位错和缺陷密度较大，影响了器件的发光效率和寿命，图形化衬底(PSS)技术可以有效地减少外延材料的位错和缺陷，在氮化物器件制备中得到广泛的应用。在PSS生产中，如果蓝宝石晶片表面有沾污或有金属离子，则在光刻工序中，杂质会使涂胶不均匀，沾润不良，从而导致图像不清晰，高度和尺寸改变，大大降低成品良率，因此在晶片投入PSS图形化衬底生产前，需要加一道预清洗作业，蓝宝石晶片的清洗质量就显得尤为重要。专利技术人通过调查研究发现，使用传统的清洗工艺清洗出来的蓝宝石晶片，在进行PSS生产时，直接使用时成品良率最高只有70％，为了提高良率，有可能需要再次清洗。因此，急需一种清洗工艺，可以使蓝宝石晶片清洗完后进行PSS生产时，能够直接使用，并能够得到较高的成品良率。
技术实现思路
本专利技术目的在于针对现有技术的不足，提供一种可开盒即用的蓝宝石晶片清洗工艺，该工艺可使蓝宝石晶片清洗完后进行PSS生产时，在直接使用晶片的情况下得到较高的成品良率。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：一种可开盒即用的蓝宝石晶片清洗工艺，包括以下步骤：步骤一：将已单面抛光的蓝宝石晶片装入制程晶周盒，将装有晶片的制程晶周于纯水槽中；步骤二：将步骤一处理完的蓝宝石晶片放入第一碱性清洗剂中进行清洗，所述第一碱性清洗剂的活性成份包括有机碱和复合活性剂；步骤三：将步骤二处理完的蓝宝石晶片放入第一超纯水中进行超声漂洗；步骤四：将步骤三处理完的蓝宝石晶片放入第二清洗剂溶液中进行清洗，所述第二清洗剂的活性成份包括分散剂、渗透剂和螯合剂；步骤五：将步骤四处理完的蓝宝石晶片放入第二超纯水中进行超声漂洗；步骤六：将步骤五处理完的蓝宝石晶片放入第三清洗剂溶液中进行清洗，所述第三清洗剂的活性成份为活性剂、螯合剂和环保型有机溶剂；步骤七：将步骤六处理完的蓝宝石晶片放入第三超纯水中进行超声漂洗；步骤八：对步骤七处理完的蓝宝石晶片表面进行刷洗；步骤九：对步骤八处理完的蓝宝石晶片表面使用乳化剂喷淋，所述乳化剂的活性成份包括阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂；步骤十：对步骤九处理完的蓝宝石晶片表面使用有机溶剂再次喷淋；步骤十一：对步骤十处理完的蓝宝石晶片使用旋干机干燥，旋干完成后，将晶片在旋干仓内静置一段时间，再使用烤灯烤干烘晶片表面；步骤十二：将步骤十一处理完的蓝宝石晶片放入成品晶周中，密封保存。进一步地，所述步骤二中的第一碱性清洗剂的溶质浓度为10-20wt％，温度为55-75℃，晶片每上下抛动十次后旋转90°再继续抛动，每次清洗时间为15-25min，共进行四次；所述有机碱在碱性清洗剂中所占体积分数为10-15％，所述复合活性剂在碱性清洗剂中所占体积分数为3-5％；所述有机碱为烷基胺、甲醇钠、丁基锂中的至少一种，所述复合活性剂为聚氧乙基烷基苯基醚、聚氧乙基烷基醚、聚氧乙基脂肪酸醚酯中的至少一种。进一步地，所述步骤三中的第一超纯水超声漂洗的漂洗时间为15-25min，超声强度为35-45KHz，纯水温度为20-30℃。进一步地，所述步骤四中的第二清洗剂的溶质浓度为10-20wt％，温度为55-75℃，晶片每上下抛动十次后旋转90°再继续抛动，每次清洗时间为15-25min，共进行四次；所述分散剂在第二清洗剂中所占体积分数为6-13％，所述渗透剂在第二清洗剂中所占体积分数为10-25％，所述螯合剂在第二清洗剂中所占体积分数为8-10％；所述分散剂为甘油、聚氧丙烯和己烯基双硬脂酰胺中的至少一种，所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，所述螯合剂为羟基羧酸、乙二胺四乙酸和氨基羧酸中的至少一种。进一步地，所述步骤五中的第二超纯水超声漂洗的漂洗时间为15-25min，超声强度为25-35KHz，纯水温度为20-30℃。进一步地，所述步骤六中的第三清洗剂溶质浓度为10-20wt％，温度为55-75℃，晶片每上下抛动十次后旋转90°再继续抛动，每次清洗时间为15-25min，共进行四次；所述活性剂在第三清洗剂中所占体积分数为3-5％，所述螯合剂在第三清洗剂中所占体积分数为8-10％，所述环保型有机溶剂在第三清洗剂中所占体积分数为10-15％；所述活性剂为油酸钠、烷基胺和磺酸盐中的至少一种，所述螯合剂为羟基磷酸、多磷酸盐和氨基羧酸中的至少一种，所述环保型有机溶剂为苯乙烯、全氯乙烯和乙二醇二醋酸酯中的至少一种。进一步地，所述步骤七中的第三超纯水超声漂洗的漂洗时间为15-25min，超声强度为15-25KHz，纯水温度为20-30℃。进一步地，所述步骤八中的刷洗，刷洗时间为30-60s，使用的纯水温度为35-40℃。进一步地，所述步骤九的喷淋时间为10-30s，溶液温度为40-45℃；所述阴离子表面活性剂在乳化剂中所占体积分数为1-3‰，所述非离子表面活性在乳化剂中所占体积分数为1-3‰；所述阴离子表面活性剂为脂肪酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、直链烷基苯磺酸钠和磺酸盐中的至少一种，非离子表面活性剂为聚氧乙烯醚、聚醚类和聚乙二醇型表面活性剂中的至少一种。进一步地，所述步骤十中的喷淋时间为10-30s，溶液温度为50-60℃；所述有机溶剂为苯乙烯、全氯乙烯和乙二醇二醋酸酯中的至少一种。进一步地，所述步骤十一中的旋干具体步骤包括冲洗、清洁、烘干、吹净和旋干仓静置；所述冲洗的时间为50-70s，转速为500-700r/min,温度20-30℃；所述清洁的时间20-40s，转速1200-1600r/min，温度为20-30℃；所述烘干的时间160-200s，转速为1200-1600r/min，温度为40-60℃；所述吹净的时间为120-160s，转速为500-800r/min，温度为20-30℃；所述旋干仓静置的时间为30-40s；烤灯的功率为250-300W，烘烤区域温度为23-25℃，烤干时间为5-10min。本专利技术的第一碱性清洗剂中的有机碱可以有效去除晶片表面的颗粒和脏污，复合活性剂可以降低表面的张力，提升渗透力，有效去除表面微颗粒，对有机物进行乳化分解。第二清洗剂中的分散剂可以将污染物从晶片表面脱离，同时进行分离隔断，防止二次污染；渗透剂可以渗透表面去除顽固性污染物；螯合剂可以去除晶片表面的金属离子，将其形成溶于水的整合物。第三清洗剂中活性剂和螯合剂的有效成分可以巩固前面的清洗效果，在晶片表面形成保护膜防止二次污染；有机溶剂可以溶解有机物和反应产物，有利于后续晶片的脱水干燥。乳化剂中的阴离子表面活性剂和非离子表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可开盒即用的蓝宝石晶片清洗工艺，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一：将已单面抛光的蓝宝石晶片装入制程晶周盒，将装有晶片的制程晶周于纯水槽中；/n步骤二：将步骤一处理完的蓝宝石晶片放入第一碱性清洗剂中进行清洗，所述第一碱性清洗剂的活性成份包括有机碱和复合活性剂；/n步骤三：将步骤二处理完的蓝宝石晶片放入第一超纯水中进行超声漂洗；/n步骤四：将步骤三处理完的蓝宝石晶片放入第二清洗剂溶液中进行清洗，所述第二清洗剂的活性成份包括分散剂、渗透剂和螯合剂；/n步骤五：将步骤四处理完的蓝宝石晶片放入第二超纯水中进行超声漂洗；/n步骤六：将步骤五处理完的蓝宝石晶片放入第三清洗剂溶液中进行清洗，所述第三清洗剂的活性成份为活性剂、螯合剂和环保型有机溶剂；/n步骤七：将步骤六处理完的蓝宝石晶片放入第三超纯水中进行超声漂洗；/n步骤八：对步骤七处理完的蓝宝石晶片表面进行刷洗；/n步骤九：对步骤八处理完的蓝宝石晶片表面使用乳化剂喷淋，所述乳化剂的活性成份包括阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂；/n步骤十：对步骤九处理完的蓝宝石晶片表面使用有机溶剂再次喷淋；/n步骤十一：对步骤十处理完的蓝宝石晶片使用旋干机干燥，旋干完成后，将晶片在旋干仓内静置一段时间，再使用烤灯烤干烘晶片表面；/n步骤十二：将步骤十一处理完的蓝宝石晶片放入成品晶周中，密封保存。/n...

【技术特征摘要】
1.一种可开盒即用的蓝宝石晶片清洗工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将已单面抛光的蓝宝石晶片装入制程晶周盒，将装有晶片的制程晶周于纯水槽中；
步骤二：将步骤一处理完的蓝宝石晶片放入第一碱性清洗剂中进行清洗，所述第一碱性清洗剂的活性成份包括有机碱和复合活性剂；
步骤三：将步骤二处理完的蓝宝石晶片放入第一超纯水中进行超声漂洗；
步骤四：将步骤三处理完的蓝宝石晶片放入第二清洗剂溶液中进行清洗，所述第二清洗剂的活性成份包括分散剂、渗透剂和螯合剂；
步骤五：将步骤四处理完的蓝宝石晶片放入第二超纯水中进行超声漂洗；
步骤六：将步骤五处理完的蓝宝石晶片放入第三清洗剂溶液中进行清洗，所述第三清洗剂的活性成份为活性剂、螯合剂和环保型有机溶剂；
步骤七：将步骤六处理完的蓝宝石晶片放入第三超纯水中进行超声漂洗；
步骤八：对步骤七处理完的蓝宝石晶片表面进行刷洗；
步骤九：对步骤八处理完的蓝宝石晶片表面使用乳化剂喷淋，所述乳化剂的活性成份包括阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂；
步骤十：对步骤九处理完的蓝宝石晶片表面使用有机溶剂再次喷淋；
步骤十一：对步骤十处理完的蓝宝石晶片使用旋干机干燥，旋干完成后，将晶片在旋干仓内静置一段时间，再使用烤灯烤干烘晶片表面；
步骤十二：将步骤十一处理完的蓝宝石晶片放入成品晶周中，密封保存。


2.根据权利要求1所述的可开盒即用的蓝宝石晶片清洗工艺，其特征在于：所述步骤二中的第一碱性清洗剂的溶质浓度为10-20wt％，温度为55-75℃，晶片每上下抛动十次后旋转90°再继续抛动，每次清洗时间为15-25min，共进行四次；
所述有机碱在碱性清洗剂中所占体积分数为10-15％，所述复合活性剂在碱性清洗剂中所占体积分数为3-5％；
所述有机碱为烷基胺、甲醇钠、丁基锂中的至少一种，所述复合活性剂为聚氧乙基烷基苯基醚、聚氧乙基烷基醚、聚氧乙基脂肪酸醚酯中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的可开盒即用的蓝宝石晶片清洗工艺，其特征在于：所述步骤三中的第一超纯水超声漂洗的漂洗时间为15-25min，超声强度为35-45KHz，纯水温度为20-30℃。


4.根据权利要求1所述的可开盒即用的蓝宝石晶片清洗工艺，其特征在于：所述步骤四中的第二清洗剂的溶质浓度为10-20wt％，温度为55-75℃，晶片每上下抛动十次后旋转90°再继续抛动，每次清洗时间为15-25min，共进行四次；
所述分散剂在第二清洗剂中所占体积分数为6-13％，所述渗透剂在第二清洗剂中所占体积分数为10-25％，所述螯合剂在第二清洗剂中所占体积分数为8-10％；
所述分散剂为甘油、聚氧丙烯和己烯基双硬脂酰胺中的至少一种，所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，所述螯合剂为羟基羧酸、乙二胺四乙酸和氨基羧酸中的至少一种。

【专利技术属性】
技术研发人员：高长有，刘敏，陈志敏，张顼，
申请(专利权)人：江苏京晶光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32