本發(fā)明涉及工件表面清理領(lǐng)域，特別涉及一種針對3D光學(xué)玻璃、藍(lán)寶石半導(dǎo)體的高精清洗工藝。

背景技術(shù)：

目前，針對3D光學(xué)玻璃、藍(lán)寶石、硅片、陶瓷、晶元類半導(dǎo)體等具有光滑面的工件，清洗的工藝為1#超聲波水基清洗(多道)—2#超純水清洗(多道)—3#高溫慢拉—4#干燥，主要的清洗劑包括水基清洗劑(主要為表面活性劑)、去離子水，清洗的原理為通過表面活性劑的乳化、滲透、清洗等作用，以及通過大量的去離子水漂洗，最終達(dá)到清洗目的。但經(jīng)該清洗工藝清洗后的產(chǎn)品表面易出現(xiàn)水印、粉塵殘留等不良，不良率5％-15％，同時(shí)該清洗工藝容易產(chǎn)生大量廢水，污染環(huán)境，廢水需進(jìn)行處理，成本高，而工藝對去離子水(DI水)的要求高，DI水質(zhì)難控制。以上的種種情況不僅導(dǎo)致了工件清洗的質(zhì)量達(dá)不到要求，并且還會產(chǎn)生環(huán)境污染以及增加成本的問題，不適應(yīng)目前清洗標(biāo)準(zhǔn)的要求。

因此，亟需一種能夠解決上述問題，在保證工作清洗品質(zhì)的基礎(chǔ)上，能最大限度的降低成本和/或減少環(huán)境的污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種針對3D光學(xué)玻璃、藍(lán)寶石半導(dǎo)體的高精清洗工藝，該工藝清洗良品率高，品質(zhì)穩(wěn)定，工序精簡，無水化清洗，無染污，成本低。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為，一種針對3D光學(xué)玻璃、藍(lán)寶石半導(dǎo)體的高精清洗工藝，包括如下工序：

真空超聲波皂化清洗：將工件置于溫度為30～50℃的碳?xì)淝逑磩┲?，同時(shí)將頻率為28KHz、大小為50～100％的超聲波接入碳?xì)淝逑磩┲?，交替地進(jìn)行真空清洗和入氣清洗，真空清洗的條件為真空度-65Kpa，清洗時(shí)間3～10s，入氣清洗條件為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下清洗時(shí)間為5～20s,真空清洗和入氣清洗的總時(shí)間為180～420s；

真空碳?xì)淝兴涸谡婵斩葹?75Kpa的真空條件下，將工件置于溫度為30～50℃的碳?xì)淝逑磩┲羞M(jìn)行拋動清洗，工件于碳?xì)淝逑磩┲袙亜?80～420s；

真空超聲波碳?xì)淝逑矗簩⒐ぜ糜跍囟葹?5～50℃的碳?xì)淝逑磩┲校瑫r(shí)將頻率為40KHz、大小為50～100％超聲波接入碳?xì)淝逑磩┲校惶娴剡M(jìn)行真空清洗和入氣清洗，清洗過程中伴隨著工件的拋動，真空清洗的條件為真空度-65Kpa，清洗時(shí)間3s，入氣清洗條件為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下清洗時(shí)間為10s,真空清洗和入氣清洗的總時(shí)間為180～420s；

蒸汽浴洗與真空干燥：在真空度為-90Kpa的條件下，先將工件置于溫度為90～110℃的碳?xì)淝逑磩┧纬傻恼羝羞M(jìn)行真空浴洗1～5次，每次清洗時(shí)間為15～30s，完成蒸汽浴洗后，調(diào)整真空度為-100Kpa，并在溫度為90～110℃條件下干燥180～420s；

等離子清洗，將工件置于真空度為0.5～4Pa的密閉空間內(nèi)，在射頻電源的作用下按100～400ml/min速率通入無機(jī)氣體形成等離子體清洗，清洗時(shí)間為180～360s。

其中，碳?xì)淝逑磩┚鶠镃_nH_2n+2飽和鏈烴類清洗劑，真空超聲波皂化清洗、真空碳?xì)淝兴?、真空超聲波碳?xì)淝逑?、蒸汽浴洗與真空干燥步驟均重復(fù)兩次。

優(yōu)選地，第一次真空超聲波清洗碳?xì)淝逑磩┩ㄟ^蒸餾回收步驟回收，第一次真空超聲波清洗中的碳?xì)淝逑磩┤芤航?jīng)過蒸餾回收步驟的儲存-蒸餾后作為第二次真空超聲波清洗中的碳?xì)淝逑磩?，而第二次超聲波碳?xì)淝逑垂ば蛑械奶細(xì)淝逑磩﹦t部分回流作為第一次真空超聲波清洗中；

優(yōu)選地，第一次蒸汽浴洗與真空干燥和第二次蒸汽浴洗與真空干燥中的碳?xì)淝逑磩┚ㄟ^冷凝回收步驟回收，兩次蒸汽浴洗與真空干燥中的蒸汽經(jīng)冷凝回收步驟回收并作為第一次真空超聲波清洗與第二次真空超聲波清洗中至少一個(gè)步驟的碳?xì)淝逑磩?/p>

優(yōu)選地，無機(jī)氣體選自O(shè)₂、H₂、N₂、Ar₂中至少一種。

本發(fā)明采用無污染的碳?xì)淝逑磩ぷ鬟M(jìn)行清洗，可以避免對環(huán)境的影響，而通過各個(gè)工藝步驟真空超聲波皂化清洗-真空碳?xì)淝兴?真空超聲波碳?xì)淝逑?蒸汽浴洗與真空干燥-等離子清洗的配合，以及各個(gè)工藝步驟中參數(shù)的設(shè)定，從而將不良率控制在2％以內(nèi)，提高良品率，保持清洗品質(zhì)穩(wěn)定，同時(shí)該工序簡單，為無水化清洗，無污染，成本低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種針對3D光學(xué)玻璃、藍(lán)寶石半導(dǎo)體的高精清洗工藝的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。在此需要說明的是，對于這些實(shí)施方式的說明用于幫助理解本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

如圖所示，一種針對3D光學(xué)玻璃、藍(lán)寶石半導(dǎo)體的高精清洗工藝，其清洗工序依次為：真空超聲波皂化清洗-真空碳?xì)淝兴?真空超聲波碳?xì)淝逑?蒸汽浴洗與真空干燥-等離子清洗，其中，真空超聲波皂化清洗、真空碳?xì)淝兴?、真空超聲波碳?xì)淝逑?、蒸汽浴洗與真空干燥均重復(fù)兩次，各個(gè)步驟中第一次相當(dāng)于粗洗，而第二次為精洗。

本實(shí)施例涉及的碳?xì)淝逑磩┚鶠榉肿邮綖镃_nH_2n+2飽和鏈烴類清洗劑，如市售純的C₁₀H₂₂、C₁₁H₂₄、C₉H₂₀飽和鏈烴類清洗劑，本實(shí)施例并沒有限制清洗劑的類型，只要與清洗的物質(zhì)相匹配即可，而主要的特點(diǎn)是通過工藝間的配合以及重復(fù)，從而提高清洗的良品率，具體操作如下：

第一次真空超聲波皂化清洗：將工件置于溫度為30～50℃的碳?xì)淝逑磩┲?，同時(shí)將頻率為28KHz、大小為50～100％的超聲波接入碳?xì)淝逑磩┲?，交替地進(jìn)行真空清洗和入氣清洗，真空清洗的條件為真空度-65Kpa，清洗時(shí)間3～10s，入氣清洗條件為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下清洗時(shí)間為5～20s,真空清洗和入氣清洗的總時(shí)間為180～420s；

第二次真空超聲波皂化清洗：將工件置于溫度為30～50℃的碳?xì)淝逑磩┲?，同時(shí)將頻率為28KHz、大小為50～100％的超聲波接入碳?xì)淝逑磩┲?，交替地進(jìn)行真空清洗和入氣清洗，真空清洗的條件為真空度-65Kpa，清洗時(shí)間3～10s，入氣清洗條件為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下清洗時(shí)間為5～20s,真空清洗和入氣清洗的總時(shí)間為180～420s；

第一次真空碳?xì)淝兴涸谡婵斩葹?75Kpa的真空條件下，將工件置于溫度為30～50℃的碳?xì)淝逑磩┲羞M(jìn)行拋動清洗，工件于碳?xì)淝逑磩┲袙亜?80～420s；

第二次真空碳?xì)淝兴涸谡婵斩葹?75Kpa的真空條件下，將工件置于溫度為30～50℃的碳?xì)淝逑磩┲羞M(jìn)行拋動清洗，工件于碳?xì)淝逑磩┲袙亜?80～420s；

第一次真空超聲波碳?xì)淝逑矗簩⒐ぜ糜跍囟葹?5～50℃的碳?xì)淝逑磩┲?，同時(shí)將頻率為40KHz、大小為50～100％超聲波接入碳?xì)淝逑磩┲?，交替地進(jìn)行真空清洗和入氣清洗，清洗過程中伴隨著工件的拋動，真空清洗的條件為真空度-65Kpa，清洗時(shí)間3s，入氣清洗條件為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下清洗時(shí)間為10s,真空清洗和入氣清洗的總時(shí)間為180～420s；

第二次真空超聲波碳?xì)淝逑矗簩⒐ぜ糜跍囟葹?5～50℃的碳?xì)淝逑磩┲?，同時(shí)將頻率為40KHz、大小為50～100％超聲波接入碳?xì)淝逑磩┲?，交替地進(jìn)行真空清洗和入氣清洗，清洗過程中伴隨著工件的拋動，真空清洗的條件為真空度-65Kpa，清洗時(shí)間3s，入氣清洗條件為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下清洗時(shí)間為10s,真空清洗和入氣清洗的總時(shí)間為180～420s；

第一次蒸汽浴洗與真空干燥：在真空度為-90Kpa的條件下，先將工件置于溫度為90～110℃的碳?xì)淝逑磩┧纬傻恼羝羞M(jìn)行真空浴洗1～5次，每次清洗時(shí)間為15～30s，完成蒸汽浴洗后，調(diào)整真空度為-100Kpa，并在溫度為90～110℃條件下干燥180～420s；

第二次蒸汽浴洗與真空干燥：在真空度為-90Kpa的條件下，先將工件置于溫度為90～110℃的碳?xì)淝逑磩┧纬傻恼羝羞M(jìn)行真空浴洗1～5次，每次清洗時(shí)間為15～30s，完成蒸汽浴洗后，調(diào)整真空度為-100Kpa，并在溫度為90～110℃條件下干燥180～420s；

等離子清洗，將工件置于真空度3Pa(真空度為0.5～4Pa即可，在此只取3Pa說明)的密閉空間內(nèi)，在射頻電源的作用下按100～400ml/min速率通入無機(jī)氣體形成等離子體清洗，清洗時(shí)間為180～360s。

為了提高第一次真空超聲波清洗步驟與第二次真空超聲波清洗步驟的相互協(xié)同的作用，第一次真空超聲波清洗中的碳?xì)淝逑磩┩ㄟ^蒸餾回收步驟進(jìn)行回收，第一次真空超聲波清洗中的碳?xì)淝逑磩┤芤航?jīng)過蒸餾回收步驟的蒸發(fā)-冷凝后作為第二次真空超聲波清洗中的碳?xì)淝逑磩?，而第二次超聲波碳?xì)淝逑垂ば蛑械奶細(xì)淝逑磩﹦t部分回流作為第一次真空超聲波清洗中，一方面可以提高清洗的品質(zhì)，另一方面通過設(shè)置蒸餾回收步驟，可以避免清洗一次后即需進(jìn)行蒸餾回收，可以使碳?xì)淝逑磩┑玫阶畲蠡乩?，降低回收成本，另外通過對第一次真空超聲波清洗步驟后的碳?xì)淝逑磩┻M(jìn)行回收，有利于進(jìn)一步降低成本或減少對環(huán)境污染。蒸餾回收步驟的回收頻率為每8～10小時(shí)回收一次，回收后通過蒸餾回流到第二次真空超聲波清洗步驟，蒸餾時(shí)間：360～600s。

而為了使蒸汽浴洗與真空干燥中的碳?xì)淝逑磩┑恼羝玫交厥?，不至于排到外部環(huán)境中，可以在蒸汽浴洗與真空干燥步驟中設(shè)置冷凝回收步驟，回收后的形成的碳?xì)淝逑磩┳鳛榈谝淮握婵粘暡ㄇ逑春?或第二次真空超聲波清洗的碳?xì)淝逑磩?/p>

本發(fā)明采用無污染的碳?xì)淝逑磩ぷ鬟M(jìn)行清洗，可以避免對環(huán)境的影響，而通過各個(gè)工藝步驟真空超聲波皂化清洗-真空碳?xì)淝兴?真空超聲波碳?xì)淝逑?蒸汽浴洗與真空干燥-等離子清洗的配合，以及各個(gè)工藝步驟中參數(shù)的設(shè)定，從而將不良率控制在2％以內(nèi)，提高良品率，保持清洗品質(zhì)穩(wěn)定，同時(shí)該工序簡單，為無水化清洗，無污染，成本低。

以上結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但本發(fā)明不限于所描述的實(shí)施方式。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明原理和精神的情況下，對這些實(shí)施方式進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。