一種去除太陽(yáng)能鍺單晶片拋光殘留藥劑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鍺材料加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種去除太陽(yáng)能鍺單晶片拋光殘留藥 劑的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鍺屬于稀散稀有金屬，是重要的半導(dǎo)體材料與戰(zhàn)略資源，具備多方面的特殊性質(zhì)， 在半導(dǎo)體、航空航天測(cè)控、核物理探測(cè)、光纖通信、紅外光學(xué)、太陽(yáng)能電池、化學(xué)催化劑、生物 醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都有廣泛而重要的應(yīng)用。
[0003] 太陽(yáng)能鍺單晶片主要用作航天砷化鎵光伏電池襯底材料，其由電性能和晶體缺陷 符合要求的鍺單晶經(jīng)過(guò)切片、研磨、化學(xué)機(jī)械拋光、清洗鈍化等加工制得。由于鍺單晶片拋 光表面上將直接外延生長(zhǎng)砷化鎵等晶體膜層，其拋光表面質(zhì)量直接影響到外延片及最終光 伏電池質(zhì)量。目前工藝經(jīng)過(guò)化學(xué)機(jī)械拋光后拋光表面將直接進(jìn)行清洗去除有機(jī)物和顆粒， 再經(jīng)鈍化處理后包裝出廠。鍺單晶片化學(xué)機(jī)械拋光工藝拋光液中加入了次氯酸鈉或次氯酸 鋰等氧化劑以獲得優(yōu)質(zhì)的拋光表面，但拋光結(jié)束后這些藥劑將不可避免將有少量殘留在拋 光片上，尤其拋光結(jié)束下片沖水時(shí)無(wú)法沖到的晶片邊緣和背部。通過(guò)長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)部 分鍺晶片藥劑殘留最終將在拋光表面邊緣形成不均勻腐蝕，影響鍺晶片拋光表面之后的清 洗鈍化效果，造成出廠產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)。而目前關(guān)于鍺單晶片加工工藝文獻(xiàn)報(bào)道中未見(jiàn)到有 針對(duì)該問(wèn)題的解決辦法。。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明目的:本發(fā)明目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種清洗效果好，且清洗后 廣品質(zhì)量尚、穩(wěn)定性尚的除太陽(yáng)能錯(cuò)單晶片拋光殘留藥劑的方法。
[0005] 技術(shù)方案:本發(fā)明所述的一種去除太陽(yáng)能鍺單晶片拋光殘留藥劑的方法，包括如 下步驟：
[0006] (1)清洗劑準(zhǔn)備:將草酸溶于去離子水中，配制成濃度為0.05~0.15mol/L的草酸 清洗劑，并向帶藥劑循環(huán)系統(tǒng)的清洗槽中加入10~20L上述清洗劑，清洗劑保持循環(huán)；
[0007] (2)初步清洗:將拋光作業(yè)完成后的拋光盤取下，并對(duì)拋光盤內(nèi)的鍺晶片拋光面用 去離子水沖洗，后用真空吸筆將鍺晶片從拋光盤取出，并依次插入周轉(zhuǎn)盒，并保證拋光面朝 同一方向；
[0008] (3)清洗劑清洗:將裝入鍺晶片的周轉(zhuǎn)盒浸入步驟（1)備好的清洗槽中，并沿鍺晶 片表面的平行方向擺動(dòng)周轉(zhuǎn)盒5~30S，后將周轉(zhuǎn)盒在溢流槽中靜置5~30S;
[0009] (4)后處理:將周轉(zhuǎn)盒從清洗槽中取出，順時(shí)針傾斜5~50°，先對(duì)鍺晶片的拋光表 面用去離子水沖洗5~50S，再逆時(shí)針傾斜5~50°對(duì)鍺晶片的未拋光表面用去離子水沖洗5 ~50S，沖洗完成后裝入甩干機(jī)中甩干后流轉(zhuǎn)到清洗鈍化工序。
[0010]優(yōu)選地，所述周轉(zhuǎn)盒為5~15片裝。
[0011]優(yōu)選地，所述清洗槽系統(tǒng)中的清洗劑每清洗50片鍺晶片放空更換一次。
[0012] 優(yōu)選地，所述草酸清洗劑的濃度為0. lmol/L。
[0013] 優(yōu)選地，步驟(4)中周轉(zhuǎn)盒的順時(shí)針傾斜角度為15~30°。
[0014]優(yōu)選地，步驟(4)中周轉(zhuǎn)盒的逆時(shí)針傾斜角度為15~30°。
[0015] 有益效果：（1)本發(fā)明提供的方法中，引入還原性的草酸稀溶液來(lái)將殘留次氯酸鹽 反應(yīng)掉后再?zèng)_洗干凈，克服了傳統(tǒng)中只用去離子水無(wú)法完全沖洗掉次氯酸鹽殘留的缺點(diǎn)， 解決了次氯酸鹽藥劑殘留對(duì)鍺片拋光面持續(xù)腐蝕造成的后續(xù)產(chǎn)品不良；（2)為避免殘留草 酸以及草酸與次氯酸鹽的反應(yīng)產(chǎn)物殘存在鍺片上，對(duì)拋光面造成損害，首先用去離子水沖 洗拋光面，保證拋光面的清潔;然后再清洗未拋光面，保證鍺片的整體清潔；當(dāng)傾斜角度為 15~30°時(shí)清潔效果最好；（3)使用本發(fā)明后，大大降低了化學(xué)機(jī)械拋光后鍺晶片表面藥物 殘留概率，減少了對(duì)后道工序產(chǎn)品質(zhì)量影響；（4)經(jīng)統(tǒng)計(jì)了，使用本發(fā)明去除拋光片工藝方 法后，因藥劑殘留導(dǎo)致的報(bào)廢/返工率由11.8%降低到了 0.4%，大大提高了成品率和產(chǎn)品 質(zhì)量穩(wěn)定性。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1為未使用本發(fā)明工藝晶片問(wèn)題的視圖；
[0017] 圖2為使用本發(fā)明工藝晶片問(wèn)題的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限 于所述實(shí)施例。
[0019] 實(shí)施例1: 一種去除太陽(yáng)能鍺單晶片拋光殘留藥劑的方法，包括如下步驟：
[0020] (1)清洗劑準(zhǔn)備:將草酸溶于去離子水中，配制成濃度為0. lmol/L的草酸清洗劑， 并向帶藥劑循環(huán)系統(tǒng)的清洗槽中加入15L上述清洗劑，清洗劑保持循環(huán)；
[0021 ] (2)初步清洗:將拋光作業(yè)完成后的拋光盤取下，并對(duì)拋光盤內(nèi)的4吋鍺晶片拋光 面用去離子水沖洗，后用真空吸筆將鍺晶片從拋光盤取出，并依次插入周轉(zhuǎn)盒，并保證拋光 面朝同一方向，裝容量為10片；
[0022] (3)清洗劑清洗:將裝入鍺晶片的周轉(zhuǎn)盒浸入步驟（1)備好的溢流槽系統(tǒng)中，并沿 鍺晶片表面的平行方向擺動(dòng)周轉(zhuǎn)盒20S，后將周轉(zhuǎn)盒在溢流槽中靜置20S;
[0023] (4)后處理:將周轉(zhuǎn)盒從溢流槽中取出，順時(shí)針傾斜15°，對(duì)鍺晶片的拋光表面用去 離子水沖洗30S，再逆時(shí)針傾斜15°對(duì)鍺晶片的未拋光表面沖去離子水30S，沖洗完成后裝入 甩干機(jī)中甩干后流轉(zhuǎn)到清洗鈍化工序。
[0024]本處理方法中，所述清洗槽系統(tǒng)中的清洗劑每清洗50片鍺晶片放空更換一次。
[0025]實(shí)施例2:-種去除太陽(yáng)能鍺單晶片拋光殘留藥劑的方法，包括如下步驟：
[0026] (1)清洗劑準(zhǔn)備:將草酸溶于去離子水中，配制成濃度為0.05mol/L的草酸清洗劑， 并向帶藥劑循環(huán)系統(tǒng)的清洗槽中加入10L上述清洗劑，清洗劑保持循環(huán)；
[0027] (2)初步清洗:將拋光作業(yè)完成后的拋光盤取下，并對(duì)拋光盤內(nèi)的4吋鍺晶片拋光 面用去離子水沖洗，后用真空吸筆將鍺晶片從拋光盤取出，并依次插入周轉(zhuǎn)盒，并保證拋光 面朝同一方向，裝容量為5片；
[0028] (3)清洗劑清洗:將裝入鍺晶片的周轉(zhuǎn)盒浸入步驟（1)備好的清洗劑中，并沿鍺晶 片表面的平行方向擺動(dòng)周轉(zhuǎn)盒5S，后將周轉(zhuǎn)盒在清洗劑中靜置5S;
[0029] (4)后處理:將周轉(zhuǎn)盒從清洗槽中取出，順時(shí)針傾斜5°，先對(duì)鍺晶片的拋光表面用 去離子水沖洗5S，再逆時(shí)針傾斜5°對(duì)鍺晶片的未拋光表面沖去離子水5S，沖洗完成后裝入 甩干機(jī)中甩干后流轉(zhuǎn)到清洗鈍化工序。
[0030] 本處理方法中，所述清洗槽系統(tǒng)中的清洗劑每清洗50片鍺晶片放空更換一次。
[0031] 實(shí)施例3:-種去除太陽(yáng)能鍺單晶片拋光殘留藥劑的方法，包括如下步驟：
[0032] (1)清洗劑準(zhǔn)備:將草酸溶于去離子水中，配制成濃度為0.15mol/L的草酸清洗劑， 并向帶藥劑循環(huán)系統(tǒng)的清洗槽中加入20L上述清洗劑，清洗劑保持循環(huán)；
[0033] (2)初步清洗:將拋光作業(yè)完成后的拋光盤取下，并對(duì)拋光盤內(nèi)的4吋鍺晶片拋光 面用去離子水沖洗，后用真空吸筆將鍺晶片從拋光盤取出，并依次插入周轉(zhuǎn)盒，并保證拋光 面朝同一方向，裝容量為15片；
[0034] (3)清洗劑清洗:將裝入鍺晶片的周轉(zhuǎn)盒浸入步驟（1)備好的清洗劑中，并沿鍺晶 片表面的平行方向擺動(dòng)周轉(zhuǎn)盒30S，后將周轉(zhuǎn)盒在清洗槽中靜置30S;
[0035] (4)后處理:將周轉(zhuǎn)盒從清洗槽中取出，順時(shí)針傾斜50°，先對(duì)鍺晶片的拋光表面用 去離子水沖洗50S，再逆時(shí)針傾斜50°對(duì)鍺晶片的未拋光表面沖去離子水50S，沖洗完成后裝 入甩干機(jī)中甩干后流轉(zhuǎn)到清洗鈍化工序。
[0036]本處理方法中，所述清洗槽系統(tǒng)中的清洗劑每清洗50片鍺晶片放空更換一次。
[0037] 實(shí)施例4: 一種去除太陽(yáng)能鍺單晶片拋光殘留藥劑的方法，包括如下步驟：
[0038] (1)清洗劑準(zhǔn)備:將草酸溶于去離子水中，配制成濃度為0. lmol/L的草酸清洗劑， 并向帶藥劑循環(huán)系統(tǒng)的清洗槽中加入15L上述清洗劑，清洗劑保持循環(huán)；
[0039] (2)初步清洗:將拋光作業(yè)完成后的拋光盤取下，并對(duì)拋光盤內(nèi)的4吋鍺晶片拋光 面用去離子水沖洗，后用真空吸筆將鍺晶片從拋光盤取出，并依次插入周轉(zhuǎn)盒，并保證拋光 面朝同一方向，裝容量為10片；
[0040] (3)清洗劑清洗:將裝入鍺晶片的周轉(zhuǎn)盒浸入步驟（1)備好的清洗劑中，并沿鍺晶 片表面的平行方向擺動(dòng)周轉(zhuǎn)盒20S，后將周轉(zhuǎn)盒在清洗劑中靜置20S;
[0041] (4)后處理:將周轉(zhuǎn)盒從清洗槽中取出，順時(shí)針傾斜30°，先對(duì)鍺晶片的拋光表面用 去離子水沖洗30S，再逆時(shí)針傾斜30°對(duì)鍺晶片的未拋光表面沖去離子水30S，沖洗完成后裝 入甩干機(jī)中甩干后流轉(zhuǎn)到清洗鈍化工序。
[0042]本處理方法中，所述清洗槽系統(tǒng)中的清洗劑每清洗50片鍺晶片放空更換一次。
[0043] 本發(fā)明方法與現(xiàn)有方法的報(bào)廢/返工晶片數(shù)統(tǒng)計(jì)比較結(jié)果見(jiàn)表1;其中使用本方法 前后晶片的問(wèn)題圖片見(jiàn)附圖1和附圖2;由兩圖對(duì)比可知，使用本工藝后，晶片邊緣藥物殘留 率明顯降低；
[0044] 表1本發(fā)明方法與現(xiàn)有方法的報(bào)廢/返工晶片數(shù)統(tǒng)計(jì)比較結(jié)果

[0046]本發(fā)明方法的改進(jìn)點(diǎn)主要在于:在常規(guī)鍺晶片加工的化學(xué)機(jī)械拋光結(jié)束后的沖洗 工藝中加入去除藥物殘留的處理工藝，將鍺片放入稀草酸溶液中擺動(dòng)和靜置充分的時(shí)間， 鍺片表面殘留的次氯酸鈉或者次氯酸鋰等具有氧化作用的藥劑被反應(yīng)清洗干凈，后用去離 子水沖洗干凈，保證了進(jìn)入清洗鈍化工序的鍺晶片表面藥物殘留極少，穩(wěn)定了清洗鈍化工 序生產(chǎn)質(zhì)量。
[0047]如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)表示和表述了本發(fā)明，但其不得解釋 為對(duì)本發(fā)明自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍前提下，可對(duì) 其在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種去除太陽(yáng)能鍺單晶片拋光殘留藥劑的方法，其特征在于:包括如下步驟： (1) 清洗劑準(zhǔn)備:將草酸溶于去離子水中，配制成濃度為0.05~0.15mol/L的草酸清洗 劑，并向帶有藥液循環(huán)系統(tǒng)的清洗槽中加入10~20L上述清洗劑，清洗劑保持循環(huán)； (2) 初步清洗:將拋光作業(yè)完成后的拋光盤取下，并對(duì)拋光盤內(nèi)的鍺晶片拋光面用去離 子水沖洗，后用真空吸筆將鍺晶片從拋光盤取出，并依次插入周轉(zhuǎn)盒，并保證拋光面朝同一 方向； (3) 清洗劑清洗:將裝入鍺晶片的周轉(zhuǎn)盒浸入步驟（1)備好的清洗槽內(nèi)的清洗劑中，并 沿鍺晶片表面的平行方向擺動(dòng)周轉(zhuǎn)盒5~30S，后將周轉(zhuǎn)盒在清洗劑中靜置5~30S; (4) 后處理:將周轉(zhuǎn)盒從清洗槽中取出，順時(shí)針傾斜5~50°，先對(duì)鍺晶片的拋光表面用 去離子水沖洗5~50S，再逆時(shí)針傾斜5~50°對(duì)鍺晶片的未拋光表面用去離子水沖洗5~ 50S，沖洗完成后裝入甩干機(jī)中甩干后流轉(zhuǎn)到清洗鈍化工序。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除太陽(yáng)能鍺單晶片殘留拋光藥劑的方法，其特征在于:所述 周轉(zhuǎn)盒為5~15片裝。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除太陽(yáng)能鍺單晶片殘留拋光藥劑的方法，其特征在于:所述 清洗槽系統(tǒng)中的清洗劑每清洗50片鍺晶片放空更換一次。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除太陽(yáng)能鍺單晶片殘留拋光藥劑的方法，其特征在于:所述 草酸清洗劑的濃度為〇. lmol/L。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除太陽(yáng)能鍺單晶片殘留拋光藥劑的方法，其特征在于:步驟 (4)中周轉(zhuǎn)盒的順時(shí)針傾斜角度為15~30°。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除太陽(yáng)能鍺單晶片殘留拋光藥劑的方法，其特征在于:步驟 (4)中周轉(zhuǎn)盒的逆時(shí)針傾斜角度為15~30°。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種去除太陽(yáng)能鍺單晶片拋光殘留藥劑的方法，包括如下步驟：清洗劑準(zhǔn)備：將草酸溶于去離子水中，配制成濃度為0.05～0.15mol/L的草酸清洗劑，并向帶有藥液循環(huán)系統(tǒng)的清洗槽中加入10～20L上述清洗劑，清洗劑保持循環(huán)；初步清洗；清洗劑清洗：將裝入鍺晶片周轉(zhuǎn)盒浸入備好清洗劑中，并沿鍺晶片表面的平行方向擺動(dòng)周轉(zhuǎn)盒5～30S，后將周轉(zhuǎn)盒在清洗劑中靜置5～30S；后處理。本發(fā)明提供的方法中，引入草酸稀溶液來(lái)將殘留次氯酸鹽反應(yīng)掉后再?zèng)_洗干凈，解決了次氯酸鹽藥劑殘留對(duì)鍺片拋光面持續(xù)腐蝕造成的后續(xù)產(chǎn)品不良，大大降低了化學(xué)機(jī)械拋光后鍺晶片表面藥物殘留概率，因藥劑殘留導(dǎo)致的報(bào)廢/返工率由11.8％降低到了0.4％。
【IPC分類】C11D7/26, B08B3/02, B08B3/08, B08B3/10
【公開號(hào)】CN105710066
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610151254
【發(fā)明人】柯尊斌, 張海華, 魏海龍, 孫小華, 席珍強(qiáng)
【申請(qǐng)人】中鍺科技有限公司