一種對硅酸鎵鑭晶片進行清洗的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種對硅酸鎵鑭晶片進行清洗的方法，包括如下步驟：使用由磷酸、雙氧水以及去離子水組成的清洗液對硅酸鎵鑭晶片進行兆聲清洗；對清洗后的硅酸鎵鑭晶片進行漂凈并甩干；使用由氨水、雙氧水以及去離子水組成的清洗液對硅酸鎵鑭晶片進行兆聲清洗；對清洗后的硅酸鎵鑭晶片漂凈并甩干；將漂凈甩干后的晶片放入烘箱中烘干。利用本發(fā)明，壓縮酸性清洗流程的時間并延長堿性清洗流程的時間，同時利用更為有效的兆聲清洗替代傳統(tǒng)的超聲清洗，解決了切割處理后硅酸鎵鑭晶片的清洗問題，提高了硅酸鎵鑭晶片表面的清潔度，取得了較好的清洗效果。
【專利說明】一種對硅酸鎵鑭晶片進行清洗的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對硅酸鎵鑭晶片進行清洗的方法，以解決切割處理后硅酸鎵鑭晶片的清洗問題，提高硅酸鎵鑭晶片表面的清潔度。
【背景技術(shù)】
[0002]目前聲表面波器件一般使用鈮酸鋰、鉭酸鋰或石英等壓電材料作為襯底，但是這些材料也存在各自的缺點:鈮酸鋰和鉭酸鋰的熱穩(wěn)定性較差；石英晶體的機電耦合系數(shù)較小，使基于石英襯底的SAW器件具有帶寬小、插入損耗大等缺點，并且石英在573°C附近時會發(fā)生α-β相變而失去壓電性能，從而不適用于高溫傳感器。自20世紀(jì)90年代中期發(fā)現(xiàn)硅酸鎵鑭(langasite，La3Ga5SiO14, LGS)晶體在聲表面波和體波方面的潛在應(yīng)用以來，這種晶體迅速成為壓電領(lǐng)域廣泛關(guān)注的研究對象。作為一種新型壓電晶體，硅酸鎵鑭晶體具有適中的機電耦合系數(shù)、良好的溫度穩(wěn)定性，能夠滿足SAW器件對基片材料的基本要求。
[0003]目前制作基于硅酸鎵鑭晶體的器件主要借鑒硅集成電路的制作工藝，但是由于硅酸鎵鑭晶體的材料特性不同于單晶硅，簡單套用硅集成電路的相關(guān)工藝的方法是行不通的。因此需要在硅集成電路制作工藝的基礎(chǔ)上做出符合硅酸鎵鑭材料特性的修改。例如，單晶硅不易溶于各種強酸溶液，傳統(tǒng)的硅集成電路清洗工藝中多采用強酸性溶液作為清洗試劑進行清洗。
[0004]圖1為不同的酸溶液對硅酸鎵鑭晶片的腐蝕情況的示意圖，如圖1所示，各種強酸溶液都會對硅酸鎵鑭晶體造成相應(yīng)的腐蝕，并且腐蝕速率均較高。因此，需要對傳統(tǒng)的清洗工藝進行改良以適用于硅酸鎵鑭晶體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一 )要解決的技術(shù)問題
[0006]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種對硅酸鎵鑭晶片進行清洗的方法，以解決切割處理后娃酸嫁倆晶片的清洗問題，提聞娃酸嫁倆晶片表面的清潔度。
[0007]( 二 )技術(shù)方案
[0008]為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種對硅酸鎵鑭晶片進行清洗的方法，包括如下步驟:
[0009]步驟1:使用由磷酸、雙氧水以及去離子水組成的清洗液對硅酸鎵鑭晶片進行兆
聲清洗；
[0010]步驟2:對清洗后的硅酸鎵鑭晶片進行漂凈并甩干；
[0011]步驟3:使用由氨水、雙氧水以及去離子水組成的清洗液對硅酸鎵鑭晶片進行兆
聲清洗；
[0012]步驟4:對清洗后的硅酸鎵鑭晶片漂凈并甩干；
[0013]步驟5:將漂凈甩干后的晶片放入烘箱中烘干。
[0014]上述方案中，步驟I中所述磷酸、雙氧水以及去離子水組成的清洗液中H3PO4: H2O2: H2O 的質(zhì)量比為 1:1: 50 ?100。
[0015]上述方案中，步驟I中所述兆聲清洗，清洗時溫度為50?60°C，清洗時間為10分鐘。
[0016]上述方案中，步驟2中所述對硅酸鎵鑭晶片進行漂凈，采用去離子水常溫漂洗，漂洗時間為10分鐘。
[0017]上述方案中，步驟3中所述氨水、雙氧水以及去離子水組成的清洗液中NH3: H2O2: H2O 的質(zhì)量比為 1: 2: 50 ?100。
[0018]上述方案中，步驟3中所述兆聲清洗，清洗時溫度為50?60°C，清洗時間為50分鐘。
[0019]上述方案中，步驟4中所述對硅酸鎵鑭晶片進行漂凈，采用去離子水常溫漂洗，漂洗時間為10分鐘。
[0020]上述方案中，步驟5中所述對硅酸鎵鑭晶片進行烘干，采用設(shè)備為烘箱，烘干溫度控制為40?90°C，烘干時間為20?30分鐘。
[0021](三)有益效果
[0022]本發(fā)明提供的對硅酸鎵鑭晶片進行清洗的方法，是針對硅酸鎵鑭晶體的特點，對傳統(tǒng)的清洗工藝進行了改進，在傳統(tǒng)半導(dǎo)體晶圓清洗方法的基礎(chǔ)之上，壓縮酸性清洗流程的時間并延長堿性清洗流程的時間，同時利用更為有效的兆聲清洗替代傳統(tǒng)的超聲清洗，解決了切割處理后硅酸鎵鑭晶片的清洗問題，提高了硅酸鎵鑭晶片表面的清潔度，取得了較好的清洗效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]為了更進一步說明本發(fā)明的內(nèi)容，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細(xì)描述，其中:
[0024]圖1是不同的酸溶液對硅酸鎵鑭晶片的腐蝕情況的示意圖。
[0025]圖2是典型的傳統(tǒng)硅集成電路工業(yè)中常用的清洗工藝流程圖。
[0026]圖3是本發(fā)明提供的對硅酸鎵鑭晶片進行清洗的方法流程圖。
[0027]圖4是采用本發(fā)明清洗前后硅酸鎵鑭晶片表面的光學(xué)顯微鏡測試圖片。
[0028]圖5是采用本發(fā)明清洗前后對硅酸鎵鑭晶片進行原子力顯微鏡(AFM)測試的圖片。
【具體實施方式】
[0029]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細(xì)說明。
[0030]圖1是不同的酸溶液對硅酸鎵鑭晶片的腐蝕情況的示意圖，顯示出各種酸溶液對硅酸鎵鑭晶片均有一定的腐蝕效果，但是磷酸對硅酸鎵鑭晶體的腐蝕性遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)清洗溶液中常用的鹽酸。
[0031]圖2是典型的傳統(tǒng)硅集成電路工業(yè)中常用的清洗工藝流程圖，由圖2中可見，在傳統(tǒng)的清洗工藝流程中，常采用鹽酸作為酸性清洗液的主要成分，且酸性清洗液清洗時間長于堿性清洗液清洗時間，如用此過程清洗會造成硅酸鎵鑭晶片的腐蝕，并且傳統(tǒng)的清洗流程中采用超聲清洗方法，超聲清洗的效果不如兆聲清洗的效果。[0032]圖3是本發(fā)明提供的對硅酸鎵鑭晶片進行清洗的方法流程圖，該方法是針對硅酸鎵鑭晶體的特點，對傳統(tǒng)的清洗工藝進行改進，在圖2典型的傳統(tǒng)半導(dǎo)體晶圓清洗方法的基礎(chǔ)之上，采用對硅酸鎵鑭晶體腐蝕性較小的磷酸代替腐蝕性較強的鹽酸；減少了酸性清洗的時間，且延長了堿性清洗的時間；并利用更為有效的兆聲清洗替代傳統(tǒng)的超聲清洗，具體包括以下步騾:
[0033]步驟1:使用由磷酸、雙氧水以及去離子水組成的清洗液對硅酸鎵鑭晶片進行兆聲清洗，其中，清洗液中H3PO4: H2O2: H2O的質(zhì)量比為1:1: 50?100，采用的清洗方法為兆聲清洗，清洗時溫度為50?60°C，清洗時間為10分鐘；
[0034]步驟2:將步驟I清洗后的晶片采用去離子水進行漂凈并甩干，其中，漂洗時間為10分鐘；
[0035]步驟3:使用由氨水、雙氧水以及去離子水組成的清洗液對硅酸鎵鑭晶片進行兆聲清洗，其中，清洗液中NH3: H2O2: H2O的質(zhì)量比為1: 2: 50?100，采用的清洗方法為兆聲清洗，清洗時溫度為50?60°C，清洗時間為50分鐘；
[0036]步驟4:將步驟3清洗后的晶片采用去離子水進行漂凈并甩干，其中，漂洗時間為10分鐘；
[0037]步驟5:將步驟4漂凈甩干后的晶片放入烘箱中烘干，其中，烘干溫度控制為40?90°C，烘干時間為20?30分鐘，即整個清洗過程完畢。
[0038]本發(fā)明采用堿性過氧化氫清洗液和兆聲清洗方法對硅酸鎵鑭晶片進行清洗，綜合利用了物理和化學(xué)方法進行清洗，有效地提高了硅酸鎵鑭晶片表面的清潔度。
[0039]如圖4所示，圖4是采用本發(fā)明清洗前后硅酸鎵鑭晶片表面的光學(xué)顯微鏡測試圖片。從圖4可以看出，采用本發(fā)明提供的清洗方法對硅酸鎵鑭晶片進行清洗后，污染物數(shù)量下降，清潔度提高，因此，本發(fā)明提供的對硅酸鎵鑭晶片進行清洗的方法具有很好的清洗效果及很高的潔凈度。
[0040]圖5是采用本發(fā)明清洗前后對硅酸鎵鑭晶片進行原子力顯微鏡(AFM)測試的圖片，從圖5可以看出，本發(fā)明提供的對硅酸鎵鑭晶片進行清洗的方法，未對硅酸鎵鑭晶片造成損傷，取得了很好的清洗效果。
[0041]以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種對硅酸鎵鑭晶片進行清洗的方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1:使用由磷酸、雙氧水以及去離子水組成的清洗液對硅酸鎵鑭晶片進行兆聲清洗； 步驟2:對清洗后的硅酸鎵鑭晶片進行漂凈并甩干； 步驟3:使用由氨水、雙氧水以及去離子水組成的清洗液對硅酸鎵鑭晶片進行兆聲清洗； 步驟4:對清洗后的硅酸鎵鑭晶片漂凈并甩干； 步驟5:將漂凈甩干后的晶片放入烘箱中烘干。
2.如權(quán)利要求1所述的對硅酸鎵鑭晶片進行清洗的方法，其特征在于，步驟I中所述磷酸、雙氧水以及去離子水組成的清洗液中H3PO4: H2O2: H2O的質(zhì)量比為1:1: 50?100。
3.如權(quán)利要求1所述的對硅酸鎵鑭晶片進行清洗的方法，其特征在于，步驟I中所述兆聲清洗，清洗時溫度為50?60°C，清洗時間為10分鐘。
4.如權(quán)利要求1所述的對硅酸鎵鑭晶片進行清洗的方法，其特征在于，步驟2中所述對硅酸鎵鑭晶片進行漂凈，采用去離子水常溫漂洗，漂洗時間為10分鐘。
5.如權(quán)利要求1所述的對硅酸鎵鑭晶片進行清洗的方法，其特征在于，步驟3中所述氨水、雙氧水以及去離子水組成的清洗液中NH3: H2O2: H2O的質(zhì)量比為1: 2: 50?100。
6.如權(quán)利要求1所述的對硅酸鎵鑭晶片進行清洗的方法，其特征在于，步驟3中所述兆聲清洗，清洗時溫度為50?60°C，清洗時間為50分鐘。
7.如權(quán)利要求1所述的對硅酸鎵鑭晶片進行清洗的方法，其特征在于，步驟4中所述對硅酸鎵鑭晶片進行漂凈，采用去離子水常溫漂洗，漂洗時間為10分鐘。
8.如權(quán)利要求1所述的對硅酸鎵鑭晶片進行清洗的方法，其特征在于，步驟5中所述對硅酸鎵鑭晶片進行烘干，采用設(shè)備為烘箱，烘干溫度控制為40?90°C，烘干時間為20?30分鐘。
【文檔編號】C30B29/34GK103878145SQ201410155237
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】李冬梅, 周磊, 梁圣法, 李小靜, 張 浩, 謝常青, 劉明 申請人:中國科學(xué)院微電子研究所