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蓝宝石晶片加工表面质量检测方法综述
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蓝宝石晶片机械化学研磨抛光新方法研究
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3秒自动关闭窗口蓝宝石衬底晶片抛光后的清洗方法
专利名称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，监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。
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(I)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°C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I一5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。
具体实施例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°C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I一5分钟；e,将蓝宝石衬底晶片浸泡在45 °C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。
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°C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I一5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I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(I)中，所述的SM-007酸液是含5%SM-007的水溶液。
3.根据权利要求I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I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I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(I)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。
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。
文档编号B08B3/12GKSQ
公开日日 申请日期日 优先权日日
发明者杨华, 王禄宝 申请人:江苏吉星新材料有限公司蓝宝石切磨抛整体解决方案
来源：高工LED &&&发布时间： 17:19 &&&&
设置字体：&
关注度：3018 次
摘要：据赫瑞特高级工程师张晓东介绍，目前250×400-1D设备已经完全适用8 寸以下晶棒切割， X 0 D-O可以适用于6寸以下晶棒，如果需要切割厚片可以选择125×270-1U-O。
【来源：高工LED旗下《LED好产品》杂志2月刊 文/龙宗慧】LED照明的大热催生了蓝宝石衬底市场的迅速崛起，起初国内厂家大多引进台湾技术和人才，所以蓝宝石衬底切磨抛后段设备大多通过台湾厂商拿货。国内蓝宝石衬底的相关后段设备起步相对较晚，但基于宝石、碳化硅、硅、陶瓷、玻璃的切割技术，国内设备厂商也推出了自己的蓝宝石切磨抛整体设备解决方案。
　　苏州赫瑞特电子专用设备科技有限公司( 以下简称& 赫瑞特&)于2011年7月陆续推出了XD-O、125&270-1UO、250&400-1D-O三款多线切割机，X62 1112B-1、X61 930B2M-6PT、X61 1572L-1双面抛光机，X62 485-2单面抛光机等针对蓝宝石切、磨、抛光后段加工的整体解决方案。
　　据赫瑞特高级工程师张晓东介绍，目前250&400-1D设备已经完全适用8 寸以下晶棒切割， X 0 D-O可以适用于6寸以下晶棒，如果需要切割厚片可以选择125&270-1U-O。而在抛光机方面，设备已经全部覆盖6寸以下蓝宝石晶片。
　　无锡鼎晶光电科技有限公司副总吴敬军称，目前国产切磨抛设备在蓝宝石行业的占有率仅为20%，最大的原因在于设备的稳定性、产品的一致性和良品率等方面还未成熟。
　　&我们从设备开始设计就特别强调这些核心性能指标。&张晓东介绍，为了提升稳定性，切割设备全部采用精密温度控制系统，使用负载传感器测量供线和卷线侧的张力，而强力控制全部采用闭环反馈控制方式，从而保证切割过程中切割线张力的恒定。
　　此外，因为砂浆在使用过程中温度升高而导致的液体膨胀变稀，单位砂粒下降后将直接导致切片均匀性和效率下降的问题，赫瑞特在设备中特地加入了砂浆问题监测及自动报警功能。
　　而在抛光机方面，赫瑞特采用变频器配合异步电机拖动的方式，实现软启动、软停止，保证调速稳定、冲击小。产品全部采用双电机同步拖动，太阳轮变速范围更广，以适应不同抛光工艺的要求。太阳轮和内齿圈同步抬升，满足了取放工件及调整游轮啮合位置的要求。上下抛光盘采用斜齿轮传动，提高了运转的平稳性。
　　据张晓东介绍，针对蓝宝石多线切割的X07-190*300-1D-O及X07-250*400-1D-O的设备性能基本可以和日本高鸟的设备相媲美，2-6英寸蓝宝石切割良率也能和主流进口设备处于相近水平。同时，考虑到具体生产良率还需要和各个厂家的工艺相结合，从目前得到的反馈数据来看，也基本上可以达到市场主流设备的平均水平。
&&&&& 未完：更多内容请查看高工LED旗下《LED好产品》杂志2月刊
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