CN112111790B - 一种人造种晶片腐蚀清洗工艺 - Google Patents
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Abstract
一种人造种晶片腐蚀清洗工艺，包括以下步骤:(1)准备工作，(2)上架，(3)初洗，(4)腐蚀液预热，(5)籽晶片腐蚀，(6)腐蚀液回收，(7)籽晶片冲淋，(8)RO纯水超洗，(9)DI纯水超洗，(10)热风干燥，(11)检查，本发明的腐蚀清洗工艺系统化流程设计合理、工艺系统完整可靠、清洗质量好、洗净效率高、环保达标，大大优于传统籽晶片清洗作业方式。
Description
技术领域
本发明属于晶片腐蚀清洗领域，特别涉及一种人造种晶片腐蚀清洗工艺。
背景技术
人造石英晶体种晶片，简单称“籽晶片”，现有对籽晶片进行清洗的方法是：(一)将待洗籽晶片放入自制塑料方框内，塑料方框四周带孔，沿筐长度方向使用不锈钢丝隔离，待洗籽晶片逐片插入方筐的每个隔离槽内； (二)用手工方式对准自来水冲洗；(三)将自来水冲洗过的籽晶片放入专用的带有加热管、温控器、时间报警器的腐蚀槽内；(四)将籽晶片腐蚀到设定时间后戴劳保手套取出然后用自来水冲洗、纯水淋洗；(五)最后将冲洗过后的籽晶片自然风干或使用吹风机干燥。现有对籽晶片进行清洗的方法清洗效率低，还有可能产生环保不达标的问题。
发明内容
为了克服现有不足，本发明的目的在于提出一种清洗质量好、清洗效率高、环保达标的人造种晶片腐蚀清洗工艺。
本发明的目的是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种人造种晶片腐蚀清洗工艺，包括以下步骤:
(1)准备工作
选取籽晶片和对腐蚀机进行点检；
(2)上架
将步骤(1)中的籽晶片放到清洗架上；
(3)初洗
将清洗架连同籽晶片一起放入频率为28KHZ的超洗槽内用自来水对其清洗10分钟；
(4)腐蚀液预热
将腐蚀液放入腐蚀机内的腐蚀槽内并盖上盖板，启动腐蚀机并打开加热模式将腐蚀液进行加热，腐蚀液由氢氟酸和氟化氢铵和水配制而成，氢氟酸、氟化氢铵和水的质量比为1：3：3；
(5)籽晶片腐蚀
将清洗架和籽晶片浸入腐蚀液中，启动腐蚀机的摆动模式抛动-腐蚀作业200分钟；
(6)腐蚀液回收
关闭腐蚀机让腐蚀液完全流回储液槽后将清洗架连同籽晶片从腐蚀机内取出；
(7)籽晶片冲淋
将清洗架放入冲淋槽对籽晶片表面残存的腐蚀液进行两次纯水冲淋作业，每次三分钟；
(8)RO纯水超洗
将步骤(7)得到的清洗架连同籽晶片放入频率为28KHz的超声波清洗槽内用RO纯水超声波将籽晶片超洗5分钟；
(9)DI纯水超洗
将步骤(8)得到的清洗架连同籽晶片放入频率为40KHz的超声波清洗槽内用DI纯水超声波将籽晶片超洗5分钟；
(10)热风干燥
将步骤(9)得到的清洗架连同籽晶片移至热风烘干机干燥槽内对籽晶片进行热风烘干；
(11)检查
检查步骤(10)得到的籽晶片表面有无污物。
进一步的，清洗架为双层且每层上面都设置有用于对籽晶片进行定位的“V”型槽。
进一步的，清洗架可以放置60片籽晶片。
进一步的，步骤(4)中腐蚀液加热温度为25℃～35℃。
进一步的，步骤(5)中腐蚀机设有摆动模式抛动-腐蚀系统。
进一步的，腐蚀槽盖板采用透明有机玻璃。
进一步的，腐蚀机、超声波清洗槽和热风烘干机干燥槽上都设置有定时器和蜂鸣器。
进一步的，腐蚀槽、储液槽、热风烘干机烘干槽、超声波清洗槽均使用工业级不锈钢316材质。
借由上述技术方案，本发明的优点是：本发明的腐蚀清洗工艺系统化流程设计合理、工艺系统完整可靠、清洗质量好、洗净效率高、环保达标，大大优于传统籽晶片清洗作业方式。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明所述人造种晶片，以下简称“籽晶片”，进行腐蚀清洗工艺作进一步说明。
实施例：
一种人造种晶片腐蚀清洗工艺的步骤依次如下：
(1)准备工作：
a：籽晶片整理-将待清洗的籽晶片分清楚类别和规格，本实施例中选取大小为210*70*1.3㎜的籽晶片，当然在本发明的其他实施例中也可以选取其他规格的籽晶片。
b：腐蚀机点检：确认腐蚀机电器电路、控制系统、排风系统是否完好，液体循环系统渗漏是否达标，各类管路是否畅通等。
c：操作人员穿戴工作服做好个人防护。
(2)上架：
将步骤(1)中待清洗的籽晶片逐片放入专用的清洗架上，清洗架将籽晶片一片一片分开放入清洗架的“V”型槽内。
专用的籽晶片清洗架为双层，每层上面都设置有用于对籽晶片进行定位的“V”型槽，清洗架上还设有提手、层间卡槽、支撑架等结构，可以方便、批量、快速的保证清洗质量，避免原来使用不锈钢丝隔断时中间残留不锈钢丝与籽晶片接触部位的线状水痕的缺点，清洗架两层总共可以放置 60片籽晶片。
(3)初洗：
向超声波频率为28KHz的超洗槽内放入自来水，将带有籽晶片的清洗架放入超洗槽内后启动超洗槽将籽晶片清洗10分钟，将籽晶片表面附着的大颗粒污染物去除。
(4)腐蚀液预热：
将腐蚀液放入腐蚀机内的不锈钢腐蚀槽中，盖上腐蚀槽的盖板，启动腐蚀机并打开加热模式，首先打开加热系统，本实施例中将储液槽内的腐蚀液加热至设定温度33℃，在本发明的其他实施例当中要求腐蚀液加热温度为25℃～35℃，腐蚀液加热时间根据腐蚀液初始温度确定，一般加热过程需要30～60分钟。腐蚀液达到预定温度后关闭腐蚀机的加热模式。
腐蚀液由氢氟酸和氟化氢铵和水配制而成，氢氟酸、氟化氢铵和水的质量比为1：3：3，按照腐蚀液的配方分别计量将氢氟酸和氟化氢铵加入水中搅拌均匀即形成腐蚀液。
(5)籽晶片腐蚀：
将清洗架摆入不锈钢腐蚀槽内，让籽晶片完全浸入腐蚀液中，盖上腐蚀槽盖板后开启储液泵使腐蚀液液面达到预定高度，腐蚀槽侧壁上还设置有多个溢流孔，腐蚀液液面在籽晶片上表面与溢流孔之间，启动腐蚀机的摆动模式，此时开始计时，腐蚀机开始对清洗架内的籽晶片开始抛动-腐蚀作业，抛动-腐蚀时间用定时器设定为200分钟，定时器到时间后“蜂鸣器”进行报警提示，籽晶片的腐蚀作业结束。
腐蚀槽盖板采用透明有机玻璃，便于观察内部作业情况，大小规格为 2520*420*500㎜；腐蚀机每次可放入8个清洗架，即可以一次性在腐蚀机内放入680片籽晶片。
(6)腐蚀液回收：
关闭腐蚀机，让腐蚀液完全流回储液槽后将清洗架从腐蚀机内取出。
(7)籽晶片冲淋：
把清洗架分批摆入冲淋槽，对籽晶片表面残存腐蚀液进行两次的纯水冲淋作业，每次持续约3分钟。
(8)RO纯水超洗：
将冲淋结束后的清洗架移入频率为28KHz的超声波清洗槽内，将洗籽晶片完全浸入液体中，用纯水机一级反渗透膜所产RO纯水超声波将籽晶片超洗5分钟，去除掉籽晶片表面附着的细小杂质颗粒。超声波清洗槽上有时间控制器和及时报警提醒装置，能对清洗时间进行控制且在清洗时间结束后能够进行报警提醒。
(9)DI纯水超洗：
将步骤(8)超洗结束后的清洗架移入频率为40KHz的超声波清洗槽内，将洗籽晶片完全浸入纯水机二级反渗透膜所产DI纯水中，使用纯水机二级反渗透膜所产DI纯水和超声波将籽晶片超洗5分钟，去除附着在籽晶片掉表面的超细附着小杂质颗粒。超声波清洗槽上有时间控制器和及时报警提醒装置，能对清洗时间进行控制且在清洗时间结束后能够进行报警提醒。
(10)热风干燥：
将超洗结束后的清洗架移至热风烘干机干燥槽内，在封闭环境中对清洗架上的籽晶片进行热风烘干直至籽晶表面全部干燥，可以手动调节热风烘干机机送风量。一般烘干持续时间在20分钟以上，热风烘干机干燥槽上有时间控制器和及时报警提醒装置，能对烘干时间进行控制且在烘干时间结束后能够进行报警提醒。
(11)检查：
检查步骤(9)得到的籽晶片表面有没有污渍、水渍等污物，如果没有污物即可将这些籽晶片投入生产使用。
自上述步骤1至步骤11，籽晶片腐蚀清洗作业全部完成。上述腐蚀槽、储液槽、热风烘干机烘干槽、超声波清洗槽等所有槽体均使用工业级不锈钢316材质。传统的腐蚀槽结构只是简单采用排风机直排方式，本发明的不锈钢腐蚀槽的特点如下：一是增加了腐蚀液过滤系统，设备装有耐酸碱循环泵、底部装有过滤器，内配有5UM折叠滤芯,可以更好地保证腐蚀液纯净度和流动性，避免了原来腐蚀液使用时间久造成不干净现象，以及腐蚀液不流动所造成籽晶片腐蚀不均匀现象；二是腐蚀液槽面积加大，规格为 2520*420*500㎜，每次可以清洗到680片籽晶片，数量是原来的5倍；三是顶部设有腐蚀液气体回收处理装置，通过化学中和方式可以实现达标排放。步骤9的热风干燥工艺较传统人工电吹风干燥或自然晾干快捷、防止二次污染、更加高效。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (4)
1.一种人造种晶片腐蚀清洗工艺，其特征在于：包括以下步骤:
(1)准备工作
选取籽晶片和对腐蚀机进行点检；
(2)上架
将步骤(1)中的籽晶片放到清洗架上，清洗架为双层且每层上面都设置有用于对籽晶片进行定位的“V”型槽；
(3)初洗
将清洗架连同籽晶片一起放入频率为28KHZ的超洗槽内用自来水对其清洗10分钟；
(4)腐蚀液预热
将腐蚀液放入腐蚀机内的腐蚀槽内并盖上盖板，腐蚀槽盖板采用透明有机玻璃，启动腐蚀机并打开加热模式将腐蚀液进行加热，腐蚀液由氢氟酸和氟化氢铵和水配制而成，氢氟酸、氟化氢铵和水的质量比为1：3：3；
(5)籽晶片腐蚀
将清洗架和籽晶片浸入腐蚀液中，腐蚀机设有摆动模式抛动-腐蚀系统，启动腐蚀机的摆动模式抛动-腐蚀作业200分钟；
(6)腐蚀液回收
关闭腐蚀机让腐蚀液完全流回储液槽后将清洗架连同籽晶片从腐蚀机内取出；
(7)籽晶片冲淋
将清洗架放入冲淋槽对籽晶片表面残存的腐蚀液进行两次纯水冲淋作业，每次三分钟；
(8)RO纯水超洗
将步骤(7)得到的清洗架连同籽晶片放入频率为28KHz的超声波清洗槽内用RO纯水超声波将籽晶片超洗5分钟；
(9)DI纯水超洗
将步骤(8)得到的清洗架连同籽晶片放入频率为40KHz的超声波清洗槽内用DI纯水超声波将籽晶片超洗5分钟；
(10)热风干燥
将步骤(9)得到的清洗架连同籽晶片移至热风烘干机干燥槽内对籽晶片进行热风烘干，腐蚀机、超声波清洗槽和热风烘干机干燥槽上都设置有定时器和蜂鸣器；
(11)检查
检查步骤(10)得到的籽晶片表面有无污物。
2.根据权利要求1所述一种人造种晶片腐蚀清洗工艺，其特征在于：清洗架上放置有60片籽晶片。
3.根据权利要求1所述的一种人造种晶片腐蚀清洗工艺，其特征在于：步骤(4)中腐蚀液加热温度为25℃～35℃。
4.根据权利要求1所述的一种人造种晶片腐蚀清洗工艺，其特征在于：腐蚀槽、储液槽、热风烘干机烘干槽、超声波清洗槽均使用工业级不锈钢316材质。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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