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藍寶石晶片表面淨化技術

 

藍寶石晶片表面淨化技術
(本文摘錄自藍寶石晶片表面淨化技術研究,周海等,電子機械工程,2005年第21卷第6期)

藍寶石襯底(Sapphire)的表面品質要求越來越嚴,主要是因為藍寶石襯底晶片拋光表面的雜質沾汙會嚴重影響LED的品質和成品率,在襯底晶片生產中,幾乎每道工序都有清洗問題,所以藍寶石晶片清洗的好壞對LED的發光性能有嚴重的影響。
為了解決藍寶石晶片表面的沾汙問題,獲得潔淨的藍寶石晶片表面,需要瞭解藍寶石晶片表面引入雜質種類,再以選擇合適的藍寶石晶片淨化工藝達到去除的目的。在藍寶石晶片加工過程中,與藍寶石晶片接觸的外部媒介都是汙雜來源。這主要包括以下幾方面:藍寶石晶片加工成型過程中的環境污染、研磨劑和拋光液帶來的污染、作業的污染等。
吸附在藍寶石晶片表面上的雜質可分為分子型、離子型和原子型三種情況。其中分子型雜質與藍寶石晶片表面之間的吸附力較弱,清除這類雜質粒子比較容易。它們多屬於油脂類雜質,但它們對其它沾汙雜質具有掩蔽作用。因此在對藍寶石晶片進行清洗時,首先應該把它們清除乾淨。離子型和原子型吸附的雜質屬於化學吸附雜質,其吸附力都較強。在一般情況下,原子型吸附雜質的量較小,因此在清洗時,可在清除分子型雜質後,先清除掉離子型吸附雜質,然後再清除原子型雜質。最後用高純度去離子水將藍寶石晶片沖冼乾淨,再加溫烘乾或甩幹就可得到潔淨表面的藍寶石晶片。
藍寶石晶片的淨化包括清洗方式、清洗劑的配方、清洗設備、清洗環境和清洗工藝。清洗方式主要分為濕式清洗和幹式清洗,目前濕式清洗在藍寶石晶片表面淨化中仍處於主導地位。清洗劑的去汙能力,對濕式清洗的清洗效果有決定性的影響,根據藍寶石晶片清洗目的和要求,選擇適當的清洗劑是濕式清洗的首要步驟。藍寶石晶片清洗中常用的化學試劑和洗液主要有無機酸、氧化劑、絡合劑、雙氧水溶劑、有機溶劑、合成洗滌劑、電子清洗劑等。清洗優化後的清洗工藝和清洗劑的配方,對拋光後的2英寸藍寶石晶片淨化效果,可由AFM或高端的光學檢驗設備進行分析,所得結果可檢驗表面是否清洗乾淨與是否有殘留污染物等。
藍寶石晶片淨化工藝和清洗劑的配方,對藍寶石晶片進行清洗,能夠使表面微粒長度尺寸小於0. 13 μm,顆粒總數小於8 個/片,已經滿足了GaN外延生長的表面品質要求。隨著MOCVD生長GaN工藝對藍寶石晶片品質要求的提高,晶片清洗技術面臨新的挑戰,其主要趨勢包括:(a)進一步減少清洗劑的使用和廢液處理的費用;(b)儘量減少去離子水的消耗;(c)採用自動線上藍寶石晶片清洗技術,提高開盒即用的晶片合格率。

ANJ-3是一款非常適合藍寶石襯底清洗的洗劑,推薦您使用!

 

 
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