?半導(dǎo)體藍(lán)寶石晶片清洗介紹--華林科納CSE

清洗環(huán)境? % `- K4 M2 z" c$ |7 [/ k) g
整個藍(lán)寶石的加工環(huán)境對最終藍(lán)寶石晶片的表面質(zhì)量有很大的影響,對開盒即用的藍(lán)寶石晶片,通常拋光、清洗需要在100級以下的凈化室中進(jìn)行,最后的凈化和封裝需要在10級的凈化臺中進(jìn)行。同時操作人員需要著防塵服,人員進(jìn)入凈化室要經(jīng)過風(fēng)淋處理。
清洗工藝? ( b$ Y, O$ M) w, r
針對開盒即用藍(lán)寶石晶片的表面質(zhì)量要求, 根據(jù)上述的凈化原理, 對切割、磨削、研磨、拋光等不同工序的晶片清洗工藝進(jìn)行了優(yōu)化, 由于拋光后的清洗是最復(fù)雜的清洗, 也是要求最高的最后一道凈化工序, 清洗后就封裝, 交用戶進(jìn)行GaN 外延生長。所以這里詳細(xì)分析拋光后藍(lán)寶石晶片的清洗方法, 拋光后的藍(lán)寶石晶片的具體清洗工藝和清洗劑的配方如下:
a 拋光后的藍(lán)寶石晶片在50℃-60℃的三氯乙烷中用兆聲波清洗15分鐘；
b 在20℃-25℃的丙酮中清洗2分鐘；
c 用去離子水流清洗2分鐘；? ) r$ l4 l' A9 ?. c) L; `$ D
d 在80℃-90℃的2號液（該清洗劑各組分的體積比是1:4:20）中，兆聲波清洗10分鐘；?
e 用去離子水流清洗2分鐘；?
f 擦藍(lán)寶石晶片（可用擦片機(jī)）；?
g 在90℃-95℃的1號液（該清洗劑各組分的體積比是1:5:30）中，兆聲波清洗10分鐘；? / @/ h" }6 [8 J: ~( J
h 用去離子水流清洗5分鐘；? : ]" K& I0 I7 k+ B& s# j5 p
i 在100℃的硫酸和硝酸的混合溶液中（兩酸的體積比是1:1），浸泡10分鐘；
j 用去離子水流清洗5分鐘； 2 S$ o& q6 a6 z0 B
k 甩干藍(lán)寶石晶片。0 F1 V2 x! a# v4 M; Q2 A
清洗效果?
根據(jù)上面優(yōu)化后的清洗工藝和清洗劑的配方, 對拋光后的2英寸藍(lán)寶石晶片凈化效果分析如下。具體的凈化試驗條件是:晶片為Ø50.8 mm*0.3mm 藍(lán)寶石晶片;去離子水的電阻率為18 MΩ?cm;兆聲清洗機(jī)為HPQ - 200 型; 藍(lán)寶石拋光機(jī)為日本產(chǎn)LMP- 36型; 顆粒檢測設(shè)備為激光檢測器LS - 5000型; 藍(lán)寶石晶片表面微觀形貌由產(chǎn)自美國DI(Digital Instruments)公司生產(chǎn)的Nanoscope IIIA 型原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope簡稱AFM )檢測。對一組25片Φ50.8 mm的藍(lán)寶石晶片清洗, 然后進(jìn)行檢測, 藍(lán)寶石晶片表面的最大顆粒長度方向尺寸0.13μm, 顆?？倲?shù)最多為8個/片, 最少為2個/片。清洗后藍(lán)寶石拋光面的AFM 檢測結(jié)果反映其表面粗糙度Ra為0.275nm。' q5 P% o3 a- d1 N. y* a6 K
小結(jié)? 3 P6 w, q; i4 h& m0 V
這里提出的藍(lán)寶石晶片凈化工藝和清洗劑的配方, 對藍(lán)寶石晶片進(jìn)行清洗, 能夠使表面微粒長度尺寸小于0.13μm, 顆?？倲?shù)小于8個/片, 已經(jīng)滿足了GaN外延生長的表面質(zhì)量要求。?

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