一種矽片雷射打標後的清洗工藝的製作方法
2023-09-10 22:44:55
專利名稱：一種矽片雷射打標後的清洗工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種清洗工藝，尤其是一種矽片雷射打標後的清洗工藝，屬於半導體 加工的技術領域。
背景技術：
縱觀現今代工線的發展，代工電路結構越來越複雜，應用越來越廣泛，電路品種越 來越多。為防止在線圓片混淆的情況，提高圓片的識別性，越來越多的加工線都採用矽片激 光打標機對圓片進行雷射打標來識別，但由於雷射打標後，矽片表面上直徑大於0. 2 μ m的 顆粒會達到幾千至上萬個，進而提出了雷射打標後清洗技術的需求。矽片雷射打標後採用 的傳統處理方法為矽片擦片機及傳統溼法清洗方法組合使用，該方法必須先期進行矽片擦 片機的機臺投入，從而產生如設備資金投入、超淨化間設備空間佔用、設備備件維護及持續 消耗等等問題，這對很多小型加工線來說，是無法承受的，進而提出了在無矽片擦片機輔助 的前提下，來完成矽片雷射打標後清洗要求的技術途徑需求。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種矽片雷射打標後的清洗工 藝，其工藝步驟簡單，適用性廣，操作方便，降低了清洗成本，安全可靠。按照本發明提供的技術方案，所述矽片雷射打標後的清洗工藝包括如下步驟a、將雷射打標後的矽片放置在酸溶液中清洗，所述酸溶液由HF溶液和水混合形 成；所述HF和水間的體積關係為HF H2O=I 20 30，酸溶液的溫度為21°C 22°C;所 述HF溶液的濃度為50% 55%，矽片在所述酸溶液清洗2 3分鐘；b、用去離子水對上述 酸洗後的矽片進行循環衝洗；c、將矽片放入混合溶液中清洗，所述混合溶液由NH4OH溶液、 H2O2溶液和H2O組成，所述NH4OH溶液、H2O2溶液和H2O間的體積關係為NH4OH H2O2 H2O =1:2: 12 15 ;NH40H溶液的濃度為沘％ 30% ,H2O2溶液的濃度為30% 32%，所 述混合溶液的溫度為65°C 75°C，矽片在所述混合溶液中清洗4 6分鐘；d、用去離子水 對上述酸混合溶液清洗後的矽片進行混合衝洗；e、將矽片再次放入酸溶液中清洗，所述酸 溶液由HF溶液和水混合形成；所述HF和H2O間的體積關係為HF H2O = 1 20 30， 酸溶液的溫度為21°C 22°C ；矽片在所述酸溶液清洗0. 5 1分鐘；f、將上述再次酸洗後 的矽片用去離子水溢流4 6分鐘，然後使用去離子水循環衝洗；g、將矽片再次放入混合溶 液中清洗，所述混合溶液由NH4OH溶液、H2A溶液和H2O組成，所述NH4OH溶液、H2A溶液和 H2O間的體積關係為NH4OH H2O2 H2O=I 2 12 15 ;ΝΗ40Η溶液的濃度為沘％ 30%, H2O2溶液的濃度為30% 32%，所述混合溶液的溫度為65°C 75°C，矽片在所述混 合酸溶液中清洗4 6分鐘；h、將上述清洗後的矽片用去離子水循環衝洗，得到清洗後的矽 片。所述清洗工藝還包括步驟i，將清洗後的矽片進行乾燥，去除矽片表面的水分。本發明的優點雷射打標後的矽片先通過HF溶液和水混合得到的酸液中清洗，然後再通過NH4OH溶液、H2O2溶液和H2O組成的混合溶液中清洗，不需要矽片擦片機的輔助，即 能夠獲得乾淨、無損傷的矽片表面，降低了清洗成本，工藝簡單，流程簡易，所有步驟都採用 常規工藝，操作簡單；兼容性強，適用面廣，使用加工線現有溼法清洗槽進行，無需額外增加 設備，能有效的降低酸液對矽片表面的侵蝕作用；由於雷射打標後，矽片表面雜質中絕大部 分為矽屑，著重針對矽屑顆粒的去除，簡化流程，方便操作。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。由於常規半導體工藝製程，矽片雷射打標工序完成後，在矽片表面的氧化層生長 工藝前，需要將前道工序雷射打標時造成的各種雜質顆粒(矽屑)去除乾淨，獲得潔淨、無 損傷，同時符合工藝顆粒指標(直徑大於0. 5um的顆粒小於10個，直徑大於0. 2um的顆粒 小於100個)的矽片表面，以獲得高質量的氧化層。為了降低矽片雷射打標後的清洗成本， 本發明的清洗工藝包括如下步驟a、將雷射打標後的矽片放置在酸溶液中清洗，所述酸溶液由HF溶液和水混合形 成；所述HF和水間的體積關係為HF H2O = 1 20 30，酸溶液的溫度為21°C 22°C; 所述HF溶液的濃度為50% 55%，矽片在所述酸溶液清洗2 3分鐘；在矽片雷射打標工序中，矽片表面產生的各種雜質，其中絕大部分為矽屑，用 HF H2O=I 20 30的酸混合液在常溫下清洗，通過對矽片自然氧化層的剝離，可以有 效去除部分此類雜質；b、用去離子水對上述酸洗後的矽片進行循環衝洗，去除矽片表面殘留的酸液；C、將矽片放入混合溶液中清洗，所述混合溶液由NH4OH溶液、H2A溶液和H2O組成， 所述NH4OH溶液、H2O2溶液和H2O間的體積關係為NH4OH H2O2 H2O = 1 2 12 15 ； NH4OH溶液的濃度為 30%，H2O2溶液的濃度為30% 32%，所述混合溶液的溫度為 65°C 75°C，矽片在所述混合溶液中清洗4 6分鐘；在矽片雷射打標工序後，矽片表面存在大量顆粒等雜質，需要用鹼性溶液加以去 除。同時傳統比例的鹼性溶液(如溶液間的體積關係為NH4OH H2O2 H2O=I 2 5 7)對矽片有較大的腐蝕作用，會造成矽片表面粗糙，其粗糙程度可以和所要生長的氧化層 厚度相當，這樣對後續生長氧化層的質量會受很大影響；採用稀釋比例的鹼性溶液(NH4OH H2O2 H20 = 1 2 12 15)清洗矽片，其 矽表面的腐蝕程度會降至低水平，同時，又能保持其去除顆粒沾汙的能力。通過該步驟的清 洗，可去除矽片表面大部分顆粒，並在矽片表面形成化學清洗氧化層，但從實驗數據結果來 看，矽片表面尚留有部分頑固顆粒存在，並形成顆粒帶，無法滿足預定工藝顆粒規範要求；d、用去離子水對上述酸混合溶液清洗後的矽片進行混合衝洗，去除矽片表面的鹼 性溶液；e、將矽片再次放入酸溶液中清洗，所述酸溶液由HF溶液和水混合形成；所述HF和 H2O間的體積關係為HF H2O = 1 20 30，酸溶液的溫度為21°C 22°C ；矽片在所述 酸溶液清洗0. 5 1分鐘；再次通過酸溶液對矽片進行清洗，去除矽片表面的化學清洗氧化層；通過對矽片 化學清洗氧化層的剝離，有效去除剩餘顆粒雜質；
f、將上述再次酸洗後的矽片用去離子水溢流4 6分鐘，然後使用去離子水循環 衝洗；能夠充分去除矽片表面殘留的酸液；g、將矽片再次放入混合溶液中清洗，所述混合溶液由NH4OH溶液、H2O2溶液和H2O 組成，所述NH4OH溶液、H2O2溶液和H2O間的體積關係為NH4OH H2O2 H2O=I 2 12 15 ；NH4OH溶液的濃度為觀％ 30 %，H2O2溶液的濃度為30 % 32 %，所述混合溶液的溫度 為65V 75°C，矽片在所述混合酸溶液中清洗4 6分鐘；利用稀釋混業溶液的工藝顆粒清洗能力，完成矽片表面清洗工作，並形成化學清 洗氧化層，降低顆粒重新吸附矽片的可能；h、將上述清洗後的矽片用去離子水循環衝洗，得到清洗後的矽片；i、將清洗後的矽片進行乾燥，去除矽片表面的水分。本發明雷射打標後的矽片先通過HF溶液和水混合得到的酸液中清洗，然後再通 過NH4OH溶液、H2A溶液和H2O組成的混合溶液中清洗，不需要矽片擦片機的輔助，即能夠獲 得乾淨、無損傷的矽片表面，降低了清洗成本，工藝簡單，流程簡易，所有步驟都採用常規工 藝，操作簡單；兼容性強，適用面廣，使用加工線現有溼法清洗槽進行，無需額外增加設備， 能有效的降低酸液對矽片表面的侵蝕作用；由於雷射打標後，矽片表面雜質中絕大部分為 矽屑，著重針對矽屑顆粒的去除，簡化流程，方便操作。
權利要求
1.一種矽片雷射打標後的清洗工藝，其特徵是，所述清洗工藝包括如下步驟(a)、將雷射打標後的矽片放置在酸溶液中清洗，所述酸溶液由HF溶液和H2O混合形 成；所述HF和H2O間的體積關係為HF H2O = 1 20 30，酸溶液的溫度為21°C 22°C ； 所述HF溶液的濃度為50% 55%，矽片在所述酸溶液清洗2 3分鐘；(b)、用去離子水對上述酸洗後的矽片進行循環衝洗；(c)、將矽片放入混合溶液中清洗，所述混合溶液由NH4OH溶液、H2A溶液和H2O組成，所 述NH4OH溶液、H2O2溶液和H2O間的體積關係為NH4OH H2O2 H2O = 1 2 12 15 ； NH4OH溶液的濃度為 30%，H2O2溶液的濃度為30% 32%，所述混合溶液的溫度為 65°C 75°C，矽片在所述混合溶液中清洗4 6分鐘；(d)、用去離子水對上述酸混合溶液清洗後的矽片進行混合衝洗；(e)、將矽片再次放入酸溶液中清洗，所述酸溶液由HF溶液和水混合形成；所述HF和 H2O間的體積關係為HF H2O = 1 20 30，酸溶液的溫度為21°C 22°C ；矽片在所述 酸溶液清洗0. 5 1分鐘；(f)、將上述再次酸洗後的矽片用去離子水溢流4 6分鐘，然後使用去離子水循環衝洗；(g)、將矽片再次放入混合溶液中清洗，所述混合溶液由NH4OH溶液、H2O2溶液和H2O組 成，所述NH4OH溶液、H2O2溶液和H2O間的體積關係為NH4OH H2O2 H2O = 1 2 12 15 ；NH4OH溶液的濃度為觀％ 30 %，H2O2溶液的濃度為30 % 32 %，所述混合溶液的溫度 為65V 75°C，矽片在所述混合酸溶液中清洗4 6分鐘；(h)、將上述清洗後的矽片用去離子水循環衝洗，得到清洗後的矽片。
2.根據權利要求1所述的矽片雷射打標後的清洗工藝，其特徵是所述清洗工藝還包 括步驟(i)，將清洗後的矽片進行乾燥，去除矽片表面的水分。
全文摘要
本發明涉及一種矽片雷射打標後的清洗工藝，其包括如下步驟a、將雷射打標後的矽片放置在所由HF溶液和水混合形成酸溶液中清洗；b、用去離子水對酸洗後的矽片進行循環衝洗；c、將矽片放入由NH4OH溶液、H2O2溶液和H2O組成的混合溶液清洗，矽片在所述混合溶液中清洗4～6分鐘；d、用去離子水對上述酸混合溶液清洗後的矽片進行混合衝洗；e、將矽片再次放入酸溶液中清洗，矽片在所述酸溶液清洗0.5～1分鐘；f、將上述再次酸洗後的矽片用去離子水溢流4～6分鐘，然後使用去離子水循環衝洗；g、將矽片再次放入由NH4OH溶液、H2O2溶液和H2O組成的混合溶液，清洗4～6分鐘；h、將矽片用去離子水循環衝洗。本發明工藝步驟簡單，適用性廣，操作方便，降低了清洗成本，安全可靠。
文檔編號C23G1/02GK102140645SQ20101058932
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月15日 優先權日2010年12月15日
發明者洪根深, 郭晶磊, 陶軍, 高向東 申請人:無錫中微晶園電子有限公司