1.本发明涉及半导体材料技术领域，尤其涉及一种研磨后晶片的清洗方法。
背景技术：
2.磷化铟晶片是重要的化合物半导体材料，具有电子迁移率高、耐辐射性能好、禁带宽度大、热导率高、击穿电场高等优点，其在光子领域(波长为1000nm以上的发射和探测能力)和射频领域(高频rf应用中的高速和低噪声性能)中占有重要的地位。对于军事通信、雷达和辐射测量等性能驱动型利基市场以及自动测试设备的首选，在微波、毫米波电路及高速数字集成电路的制备中是首选的衬底材料。并且在5g通信时代，对比其他半导体材料而言，磷化铟材料的性能更好，尽管现如今磷化铟材料的技术受到其他半导体材料技术的挑战，但是凭借其优越的性能，依旧是未来半导体材料的主流材料，并且对于产品性能的提高和更高的追求，未来对于磷化铟技术的开发与提升，拥有更广阔的发展前景。
3.磷化铟晶片是由磷化铟晶棒进行加工而成，在加工的过程中，会在晶片的表面产生锯纹，晶片内部产生内应力，并且晶片切割后，其厚度较产品具有很大的差距。在切片后，抛光之前需要进行研磨处理，主要是修复表面的锯纹、锯线以及表面细小的划伤、划痕等损伤，调节表面的平整度与表面内应力，研磨后的晶片经过简单的清洗即进行后续的腐蚀工序。
4.但是在实际生产过程中，经过研磨后，研磨液的残留物、研磨掉的晶片本身的材料，以及研磨盘上的磨损料形成混合物，附着在晶片表面，仅经过简单的清洗根本清洗不掉，而在实际生产过程中也发现磷化铟晶片在进行多次腐蚀之后，一些晶片上出现未清洗干净的情况，即使调节腐蚀的时间以及清洗时间后，情况并未出现任何改观，经过查找发现是研磨后的晶片清洗不干净，晶片上残留着研磨液杂质等附着物导致，可见，现在急需提出一种能够对研磨后的磷化铟晶片清洗干净的清洗方法。
技术实现要素：
5.针对上述问题，本发明的目的在于公开一种研磨后晶片的清洗方法，在晶片腐蚀前，能够有效去除晶片表面的研磨液杂质等附着物，增加晶片表面的洁净度，进而提高腐蚀时晶片掉量的均匀性。
6.具体的，本发明的一种研磨后晶片的清洗方法，所述清洗方法是将晶片经过金属清洗剂清洗完成后，再先后分别使用碱溶液和酸溶液各清洗一次。
7.由于磷化铟晶片特殊的性质，传统的只使用金属清洗剂的方式，并不能清洗干净晶片表面的深层附着物，且由于研磨结束后，晶片表面含有大量的研磨液和磨料的混合杂质，如果直接使用碱溶液清洗或酸溶液清洗，晶片表面附着的混合杂质会影响晶片表面氧化层、晶片和碱溶液或酸溶液的反应，不仅浪费清洗溶液，且清洗效率不高、清洗效果不好，因此，本申请先使用金属清洗剂清洗掉大部分杂质，再使用碱溶液，清洗掉晶片表面杂质的同时，消减晶片本身的材料，最后使用酸溶液，中和掉晶片表面的碱溶液，并进一步去除杂
质，达到增加晶片表面洁净度的效果。
8.进一步，所述碱溶液为氢氧化钠溶液和双氧水的混合溶液，所述氢氧化钠溶液和双氧水的体积比为57％～60％:40％～43％。
9.进一步，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为2.5％。
10.进一步，所述酸溶液为柠檬酸溶液和稀硫酸溶液的混合溶液，所述柠檬酸溶液和稀硫酸溶液的体积比为5～6:1。
11.进一步，所述柠檬酸溶液的质量分数为60％～75％，所述稀硫酸溶液的质量分数为20％～30％。
12.进一步，所述清洗方法具体包括以下步骤：
13.预清洗：将研磨后的晶片表面用去离子水冲洗干净后，浸泡于去离子水中；
14.一次清洗：配制体积浓度为5-20％的金属清洗剂溶液，将晶片从去离子水中捞出，置于金属清洗剂溶液中，不断抖动晶片，清洗完成后，取出用去离子水冲洗干净后，浸泡于去离子水中；
15.二次清洗：分别量取氢氧化钠溶液和双氧水，搅拌混合均匀后配制得到碱溶液，将经过一次清洗的晶片从去离子水中捞出，置于碱溶液中进行第二次清洗，清洗完成后，用去离子水进行冲洗2-3min；
16.三次清洗：分别量取柠檬酸溶液和稀硫酸溶液，搅拌混合均匀配制得到酸溶液，将二次清洗完成后的晶片置于酸溶液中进行第三次清洗，清洗完成后，用去离子水冲洗干净，即可进入下一工序。
17.进一步，所述一次清洗的温度为70-90℃，清洗时间为10-15min。
18.进一步，所述二次清洗的温度为25-30℃，清洗时间为30-60s。
19.进一步，所述一次清洗的温度为25-30℃，清洗时间为30-40s。
20.本发明的有益效果：
21.本发明公开了一种研磨后晶片的清洗方法，先使用金属清洗剂，去除晶片表面容易脱落的杂质，再使用碱溶液除去表面剩余的残留物，最后通过酸溶液清洗中和碱溶液清洗过程中残留在晶片表面的碱，并且清洗晶片表面的悬浮物，使其沉淀，从而达到有效去除晶片表面杂质，增加晶片洁净度的效果。
具体实施方式
22.以下将结合具体实施例对本发明进行详细说明：
23.本发明的一种研磨后晶片的清洗方法，将研磨后的晶片经过金属清洗剂清洗完成后，再先后分别使用碱溶液和酸溶液各清洗一次，具体如下：
24.实施例一
25.预清洗：选取同一条晶棒上的晶片20片，先将晶片进行研磨后，将研磨过的晶片表面用去离子水冲洗干净后，浸泡于去离子水中；
26.一次清洗：配制体积浓度为15％的金属清洗剂溶液，金属清洗剂选择北京东洋化工有限公司所生产的东洋金属清洗剂，将晶片从去离子水中捞出，置于金属清洗剂溶液中，于80℃的温度下，让整片晶片都浸泡在溶液中，不断抖动晶片清洗15min，清洗完成后，取出用去离子水冲洗干净后，浸泡于去离子水中3min；
27.二次清洗：按照57％:43％的体积比，分别量取质量浓度为2.5％的氢氧化钠溶液和双氧水，搅拌混合均匀后配制得到碱溶液，将经过一次清洗的晶片从去离子水中捞出，置于碱溶液中，于30℃温度下，进行第二次清洗，清洗30s，清洗完成后，用去离子水进行冲洗浸泡3min；
28.三次清洗：按照5:1的体积比分别量取质量分数为65％的柠檬酸溶液和质量分数为30％的稀硫酸溶液，搅拌混合均匀配制得到酸溶液，将二次清洗完成后的晶片置于酸溶液中，于28℃温度下，进行第三次清洗，清洗30s，清洗完成后，用去离子水冲洗干净，即可进入下一工序。
29.实施例二
30.预清洗：选取同一条晶棒上的晶片20片，先将晶片进行研磨后，将研磨过的晶片表面用去离子水冲洗干净后，浸泡于去离子水中；
31.一次清洗：配制体积浓度为5％的金属清洗剂溶液，将晶片从去离子水中捞出，置于金属清洗剂溶液中，于90℃的温度下，让整片晶片都浸泡再溶液中，不断抖动晶片清洗12min，清洗完成后，取出用去离子水冲洗干净后，浸泡于去离子水中；
32.二次清洗：按照60％:40％的体积比，分别量取质量浓度为2.5％的氢氧化钠溶液和双氧水，搅拌混合均匀后配制得到碱溶液，将经过一次清洗的晶片从去离子水中捞出，置于碱溶液中，于30℃温度下，进行第二次清洗，清洗60s，清洗完成后，用去离子水进行冲洗2min；
33.三次清洗：按照6:1的体积比分别量取质量分数为75％的柠檬酸溶液和质量分数为20％的稀硫酸溶液，搅拌混合均匀配制得到酸溶液，将二次清洗完成后的晶片置于酸溶液中，于25℃温度下，进行第三次清洗，清洗40s，清洗完成后，用去离子水冲洗干净，即可进入下一工序。
34.实施例三
35.预清洗：选取同一条晶棒上的晶片20片，先将晶片进行研磨后，将研磨过的晶片表面用去离子水冲洗干净后，浸泡于去离子水中；
36.一次清洗：配制体积浓度为20％的金属清洗剂溶液，将晶片从去离子水中捞出，置于金属清洗剂溶液中，于70℃的温度下，让整片晶片都浸泡再溶液中，不断抖动晶片清洗10min，清洗完成后，取出用去离子水冲洗干净后，浸泡于去离子水中；
37.二次清洗：按照55％:45％的体积比，分别量取质量浓度为2.5％的氢氧化钠溶液和双氧水，搅拌混合均匀后配制得到碱溶液，将经过一次清洗的晶片从去离子水中捞出，置于碱溶液中，于25℃温度下，进行第二次清洗，清洗40s，清洗完成后，用去离子水进行冲洗3min；
38.三次清洗：按照5:1的体积比分别量取质量分数为70％的柠檬酸溶液和质量分数为25％的稀硫酸溶液，搅拌混合均匀配制得到酸溶液，将二次清洗完成后的晶片置于酸溶液中，于25℃温度下，进行第三次清洗，清洗35s，清洗完成后，用去离子水冲洗干净，即可进入下一工序。
39.对比例一
40.本对比例和实施例一相比，其不同之处在于，本对比例在使用省略了酸溶液清洗的步骤，具体为：
41.预清洗：选取同一条晶棒上的晶片20片，先将晶片进行研磨后，将研磨过的晶片表面用去离子水冲洗干净后，浸泡于去离子水中；
42.一次清洗：配制体积浓度为15％的金属清洗剂溶液，金属清洗剂选择北京东洋化工有限公司所生产的东洋金属清洗剂，将晶片从去离子水中捞出，置于金属清洗剂溶液中，于80℃的温度下，让整片晶片都浸泡在溶液中，不断抖动晶片清洗15min，清洗完成后，取出用去离子水冲洗干净后，浸泡于去离子水中3min；
43.二次清洗：按照57％:43％的体积比，分别量取质量浓度为2.5％的氢氧化钠溶液和双氧水，搅拌混合均匀后配制得到碱溶液，将经过一次清洗的晶片从去离子水中捞出，置于碱溶液中，于30℃温度下，进行第二次清洗，清洗30s，清洗完成后，用去离子水冲洗干净，即可进入下一工序。
44.对比例二
45.本对比例和实施例一相比，其不同之处在于，本对比例在使用省略了碱溶液清洗的步骤，具体为：
46.预清洗：选取同一条晶棒上的晶片20片，先将晶片进行研磨后，将研磨过的晶片表面用去离子水冲洗干净后，浸泡于去离子水中；
47.一次清洗：配制体积浓度为15％的金属清洗剂溶液，金属清洗剂选择北京东洋化工有限公司所生产的东洋金属清洗剂，将晶片从去离子水中捞出，置于金属清洗剂溶液中，于80℃的温度下，让整片晶片都浸泡在溶液中，不断抖动晶片清洗15min，清洗完成后，取出用去离子水冲洗干净后，浸泡于去离子水中3min；
48.二次清洗：按照5:1的体积比分别量取质量分数为65％的柠檬酸溶液和质量分数为30％的稀硫酸溶液，搅拌混合均匀配制得到酸溶液，将一次清洗完成后的晶片置于酸溶液中，于28℃温度下，进行第二次清洗，清洗30s，清洗完成后，用去离子水冲洗干净，即可进入下一工序。
49.对比例三
50.本对比例和实施例一相比，其不同之处在于，本对比例仅使用金属清洗剂对晶片进行清洗，具体为：
51.预清洗：选取同一条晶棒上的晶片20片，先将晶片进行研磨后，将研磨过的晶片表面用去离子水冲洗干净后，浸泡于去离子水中；
52.一次清洗：配制体积浓度为15％的金属清洗剂溶液，金属清洗剂选择北京东洋化工有限公司所生产的东洋金属清洗剂，将晶片从去离子水中捞出，置于金属清洗剂溶液中，于80℃的温度下，让整片晶片都浸泡在溶液中，不断抖动晶片清洗15min，清洗完成后，取出用去离子水冲洗干净后，即可进入下一工序。
53.对比例四
54.本对比例和实施例一相比，其不同之处在于，本对比例省略了金属清洗剂清洗的步骤，具体为：
55.预清洗：选取同一条晶棒上的晶片20片，先将晶片进行研磨后，将研磨过的晶片表面用去离子水冲洗干净后，浸泡于去离子水中；
56.一次清洗：按照57％:43％的体积比，分别量取质量浓度为2.5％的氢氧化钠溶液和双氧水，搅拌混合均匀后配制得到碱溶液，将晶片从去离子水中捞出，置于碱溶液中，于
30℃温度下，进行第一次清洗，清洗30s，清洗完成后，用去离子水进行冲洗浸泡3min；
57.二次清洗：按照5:1的体积比分别量取质量分数为65％的柠檬酸溶液和质量分数为30％的稀硫酸溶液，搅拌混合均匀配制得到酸溶液，将一次清洗完成后的晶片置于酸溶液中，于28℃温度下，进行第二次清洗，清洗30s，清洗完成后，用去离子水冲洗干净，即可进入下一工序。
58.对实施例一～实施例三，对比例一～对比例四清洗完成后的晶片进行腐蚀，同时以研磨后不进行清洗，直接进行腐蚀的晶片作为空白对照，晶片腐蚀方法为：
59.按照双氧水80％，硫酸5％，冰醋酸5％，盐酸10％的配比，配制得到腐蚀液，将清洗完成的晶片置于腐蚀液中，于28℃的温度下，腐蚀2min，腐蚀完成后将晶片取出，用去离子水清洗干净后，浸泡于酒精中脱水，烘干，得到晶片样本。
60.对得到的晶片样本的掉量和表面情况清洗检测，检测结果如表1所示
61.表1
[0062][0063][0064]
由表1可以看出，采用本发明的研磨后晶片的清洗方法，能够在一定程度上保证后续的晶片腐蚀的质量，且通过实施例和对比例的对比可以看出，本发明的清洗方法，各步骤之间缺一不可，相辅相成，最终达到对晶片清洗干净的技术效果。
[0065]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
技术特征：
1.一种研磨后晶片的清洗方法，其特征在于，所述清洗方法是将晶片经过金属清洗剂清洗完成后，再先后分别使用碱溶液和酸溶液各清洗一次。2.根据权利要求1所述的一种研磨后晶片的清洗方法，其特征在于，所述碱溶液为氢氧化钠溶液和双氧水的混合溶液，所述氢氧化钠溶液和双氧水的体积比为57％～60％:40％～43％。3.根据权利要求2所述的一种研磨后晶片的清洗方法，其特征在于，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为2.5％。4.根据权利要求1所述的一种研磨后晶片的清洗方法，其特征在于，所述酸溶液为柠檬酸溶液和稀硫酸溶液的混合溶液，所述柠檬酸溶液和稀硫酸溶液的体积比为5～6:1。5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的一种研磨后晶片的清洗方法，其特征在于，所述清洗方法具体包括以下步骤：预清洗：将研磨后的晶片表面用去离子水冲洗干净后，浸泡于去离子水中；一次清洗：配制体积浓度为5-20％的金属清洗剂溶液，将晶片从去离子水中捞出，置于金属清洗剂溶液中，不断抖动晶片，清洗完成后，取出用去离子水冲洗干净后，浸泡于去离子水中；二次清洗：分别量取氢氧化钠溶液和双氧水，搅拌混合均匀后配制得到碱溶液，将经过一次清洗的晶片从去离子水中捞出，置于碱溶液中进行第二次清洗，清洗完成后，用去离子水进行冲洗2-3min；三次清洗：分别量取柠檬酸溶液和稀硫酸溶液，搅拌混合均匀配制得到酸溶液，将二次清洗完成后的晶片置于酸溶液中进行第三次清洗，清洗完成后，用去离子水冲洗干净，即可进入下一工序。6.根据权利要求5所述的一种研磨后晶片的清洗方法，其特征在于，所述一次清洗的温度为70-90℃，清洗时间为10-15min。7.根据权利要求5所述的一种研磨后晶片的清洗方法，其特征在于，所述二次清洗的温度为25-30℃，清洗时间为30-60s。8.根据权利要求5所述的一种研磨后晶片的清洗方法，其特征在于，所述一次清洗的温度为25-30℃，清洗时间为30-40s。
技术总结
本发明公开了一种研磨后晶片的清洗方法，涉及半导体材料技术领域。本发明的一种研磨后晶片的清洗方法，所述清洗方法是将晶片经过金属清洗剂清洗完成后，再先后分别使用碱溶液和酸溶液各清洗一次，具体为：将研磨后的晶片表面用去离子水冲洗干净，置于金属清洗剂溶液中，不断抖动晶片，清洗完成后，取出用去离子水冲洗干净后，置于碱溶液中进行第二次清洗，清洗完成后，用去离子水进行冲洗2
技术开发人、权利持有人：周一 毕洪伟
