一种激光清洗颗粒污物方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108325949A(43)申请公布日2018.07.27(21)申请号201810172211.1(22)申请日2018.03.01(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市京口区学府路301号(72)发明人戴峰泽周文广周建忠(51)Int.Cl.B08B7/00(2006.01)B08B5/02(2006.01)B08B3/08(2006.01)B08B3/12(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种激光清洗颗粒污物方法(57)摘要本发明涉及表面处理领域，具体涉及一种激光清洗颗粒污物方法。黏胶涂覆在硅片的表面后，颗粒污物被黏胶包围，经过干燥后颗粒污物将被固化在黏胶内；采用功率密度较低的脉冲激光束烧蚀黏胶表面，获得规则盲孔阵列，然后采用功率密度较高的脉冲激光束辐照在相邻的四个微孔中间，产生激光冲击波，由于盲孔阵列的存在，会在孔边缘产生应力集中，使黏胶和固化在黏胶内的颗粒污物开裂成粒度为100～300μm尺寸均匀的碎片，从而使颗粒污物从硅片的待处理表面分离；硅片经过高压气体吹洗，可以吹走附着在硅片表面的污物碎片；将硅片放入丙酮溶液进行超声清洗可以清除粘着在硅片表面的黏胶残渣，最终获得具有清洁表面的硅片。CN108325949ACN108325949A权利要求书1/1页1.一种激光清洗颗粒污物方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一：在硅片的待清洗表面均匀涂覆一层黏胶；步骤二：对黏胶进行烘干硬化；步骤三：采用功率密度为1×105～5×105GW/cm2的脉冲激光束辐照在对脉冲激光束吸收率超过50％且干燥后在外力作用下易开裂的黏胶表面，烧蚀黏胶表面形成规则盲孔阵列；步骤四：采用5×106～5×107GW/cm2脉冲激光束辐照在相邻的四个盲孔中间位置即激光清洗点位，对整个硅片表面进行激光清洗；步骤五：硅片经过高压气体吹洗之后，放入丙酮溶液进行超声清洗；黏胶涂覆在硅片的待清洗表面后，颗粒污物被黏胶包围，经过干燥后颗粒污物将被固化在黏胶内；采用5×106～5×107GW/cm2的脉冲激光束辐照在相邻的四个盲孔中间，对整个硅片表面进行激光清洗，产生冲击波，在激光的瞬时热力作用下，由于规则盲孔阵列的存在，黏胶和固化在黏胶内的颗粒污物开裂成粒度为100～300μm尺寸均匀的碎片，从硅片的表面飞离，使颗粒污物从硅片的待清洗表面分离；硅片经过高压气体吹洗之后，放入丙酮溶液进行超声清洗可以清除粘着在硅片表面的黏胶残渣。2.如权利要求1所述的一种激光清洗颗粒污物方法，其特征在于，所述的脉冲激光束的脉宽范围为10～300ns，波长为10.6μm。3.如权利要求1所述的一种激光清洗颗粒污物方法，其特征在于，所述的黏胶是由丙烯酸环氧树脂和纳米碳颗粒按照体积比4:1混合而成，干燥后在外力作用下易开裂，且易溶于丙酮等有机溶剂；黏胶厚度为30-100μm。4.如权利要求1所述的一种激光清洗颗粒污物方法，其特征在于，所述的颗粒污物的尺寸为0.5～50μm，采用常规硅片清洗工艺无法去除。5.如权利要求1所述的一种激光清洗颗粒污物方法，其特征在于，丙酮溶液的体积百分浓度为50％。6.如权利要求1所述的一种激光清洗颗粒污物方法，其特征在于，相邻盲孔之间的距离d1和相邻激光清洗点位的距离d2为100-300μm。7.如权利要求1所述的一种激光清洗颗粒污物方法，其特征在于，盲孔的孔径为40-60μm，深度为20-40μm。2CN108325949A说明书1/4页一种激光清洗颗粒污物方法技术领域[0001]本发明涉及表面处理领域，具体涉及一种激光清洗颗粒污物方法。背景技术[0002]集成电路板硅片在封装前通常需要进行清洗，以去除加工过程中附着在硅片表面的颗粒污物，从而提高硅片的性能。微纳米级的颗粒污物在镜片表面的粘着机制与较大尺寸的颗粒污物的粘着机制完全不同，在自身的重量下，会产生塑性变形，从而使黏着力大幅度上升，导致常规的化学清洗和超声清洗无法去除，因此清洗掉微纳米尺寸的颗粒污物是硅片后处理工艺中的一个难题。激光清洗是一种新型高效的清洗手段，可以有效去除多种类型的表面污物，然而，由于激光直接作用在硅片表面会破坏原有的表面结构，因此无法直接用来清洗硅片表面，一种有效的方法是在硅片表面涂覆一层保护层，该保护层可以将颗粒污物固化在保护层内，保护层通过硬化之后，采用激光清洗保护层，保护层会开裂成粒度为100～300μm的碎片，碎片和固化在碎片内的颗粒污物一起从硅片表面剥离。然而，在激光作用下保护层碎片的粒度分布并不均匀，当碎片粒度较大时，剥离的碎片会使硅片基体表面直接暴露在激光辐照下，从而损坏硅片表面，大幅度降低硅片表面质量，严重时甚至会使硅片报废，因此，使碎片均匀破裂