[发明专利]铌酸锂晶片碱性CMP后的表面洁净方法

说明书

技术领域

本发明属于CMP后晶片表面的洁净技术，特别是涉及铌酸锂晶体碱性CMP后获得洁净表面的技术。

背景技术

铌酸锂晶体是一种像单晶硅一样不可多得的人工晶体。由于其具有铁电、压电、热电、电光、声光和光折变效应等多种性质而被广泛用于制作各类声表面波、电光和非线性光学器件。近年来，随着稀土掺杂工程、畴工程和近化学计量比晶体生长与后加工技术的完善，有关LiNbO₃波导、LiNbO₃光电和光子学器件功能、性能的研究急剧增加，使其可能成为光通信、军事对抗、光学数据存储、光陀螺仪、光学遥感、激光技术等领域的关键元器件制作的光学硅材料。

随光电子技术发展，铌酸锂晶体制作超精密元器件的需求与日俱增。这类元器件不仅需要极高的精度和极低的表面粗糙度，还要求无次表面损伤。由于铌酸锂晶体具有如下加工特点：硬度低(莫氏硬度为5)，加工过程中易产生角度很小的尖劈碎晶，产生砂道。同时易出划伤、塌边等缺陷。尤其是潜划伤不易发现，在后继使用过程中可能会影响器件性能、稳定性和可靠性，乃至造成较大损失；韧性高，加工速度慢；对温度具有敏感性，易产生微畴反转。

因此，LiNbO₃晶片的实际加工生产中往往容易出现加工效率和成品率低、加工质量难以控制等问题。目前，国内对铌酸锂晶体的抛光多采用价格较高的金刚石微粉做研磨剂，通过传统的加工方法实现精密加工，少数采用抛光液对其进行化学机械抛光(ChemicalMechanical Polishing，CMP)，但效果不理想，前者光洁度只能达到3级，后者表面粗糙度达不到要求。

因此，为满足铌酸锂晶体制作超精密元器件的需求，铌酸锂晶体化学机械抛光(Chemical-Mechanical Polishing，简称CMP)技术及抛后处理技术成为急待解决的重要问题。作为表面处理技术之一的抛光后表面洁净技术尤其重要。目前铌酸锂晶片批量抛光生产后，晶片表面能量高、表面张力大、残留抛光液分布不均、沾污金属离子等现象，从而造成后续加工中成本的提高及器件成品率的降低。

发明内容

本发明是为了解决公知铌酸锂晶片CMP后晶片表面能量高、表面张力大、残留抛光液分布不均、沾污金属离子等问题，而公开一种简便易行、无污染的铌酸锂晶片CMP后表面洁净方法。

本发明铌酸锂晶片CMP后表面洁净方法实施步骤如下：

(1)取一定量的去离子水，边搅拌边加入活性剂、螯合剂、阻蚀剂，活性剂的加入量为5-30g/L，螯合剂的加入量为5-30g/L，阻蚀剂的加入量为5-30g/L；

(2)碱性CMP后使用上述水剂采用1000g/min-4000g/min的流量进行水抛清洁，水抛时间为30-60s，获得洁净表面。

所述的活性剂为天津晶岭微电子材料有限公司市售FA/O表面活性剂、Oπ-7((C₁₀H₂₁-C₆H₄-O-CH₂CH₂O)₇-H)、Oπ-10((C₁₀H₂₁-C₆H₄-O-CH₂CH₂O)₁₀-H)、O-20(C_12-18H_25-37-C₆H₄-O-CH₂CH₂O)₇₀-H)、聚氧乙烯仲烷基醇醚(JFC)的一种。

所述的螯合剂为为天津晶岭微电子材料有限公司市售FA/O螯合剂，乙二胺四乙酸四(四羟乙基乙二胺)，结构式如下：

所述的阻蚀剂为是六次甲基四胺或苯丙三氮唑，其中六次甲基四胺C₆H₁₂N₄，结构式：

苯丙三氮唑C₆H₅N₃，结构式：

本发明中采用技术的作用为：