[發明專利]一種玻璃基板激光制孔后的清洗方法

有效

• 申請號: 201910872879.1
• 申請日: 2019-09-16
• 公開（公告）號: CN110610850B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 楊士成;曲媛;黃海濤;武江鵬;王峰;白浩;張婷;賈旭洲;姜威
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

一種玻璃基板激光制孔后的清洗方法，首先通過將激光制孔后的玻璃基板使用研磨劑進行研磨，去除孔周邊粘附的固體殘渣；再通過將玻璃基板浸入分析純的丙酮溶液中進行超聲清洗去除有機物；之后通過將玻璃基板浸入分析純的乙醇溶液中進行超聲清洗以完成清洗和脫水；隨后向上提拉玻璃基板，待玻璃基板脫水干燥后，使用氧氣進行等離子清洗去除微小顆粒；最終將玻璃基板在氬氣氛圍中進行等離子清洗，從而去除玻璃表面的氧化后的各種顆粒并激活表面，保證玻璃基板上表面沉積金屬膜層的可靠性。本發明結合了物理清洗、濕法清洗和等離子清洗的特點，保證了清洗的有效性并有利于玻璃基板上濺射金屬膜層的附著力。

技術領域

本發明屬于集成電路精細加工技術領域，涉及一種玻璃基板的清洗方法。

背景技術

隨著微波電路頻率的提升，玻璃基板由于其較低的介質損耗和優良的機械特性，得到了電子行業越來越多的關注。

在玻璃上制作微波電路通常需要制作通孔以完成基板上下表面電路的互聯，由于激光制孔工藝簡單、成本低且對環境友好，逐漸成為行業內主流的制孔工藝。

制孔所使用的激光為超短脈沖激光，脈沖寬度通常為皮秒或飛秒級別，屬于冷加工激光。由于脈沖寬度很短，基板的溫度維持室溫，但是在激光作用區，高能量激光瞬間剝離通孔位置的材料，殘渣從孔內飛出，迅速冷卻并附著在孔周圍，會形成火山口一樣的殘渣區。

孔周圍的殘渣區帶有很強的粘性，而且主要成分與玻璃基板一樣為二氧化硅，因此不能使用氫氟酸直接清洗，這樣會損傷基板本身。目前，對于電子行業的玻璃基板的清洗通常使用單一清洗液或者多種清洗液配合的方式去除平整光滑玻璃表面的沾污，而單純的清洗液配合超聲又無法完全去除殘渣。如果殘渣去除不干凈，會直接影響在玻璃基板上濺射的金屬膜層附著力下降，出現脫皮現象。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供了一種玻璃基板激光制孔后的清洗方法，可以有效解決玻璃在激光制孔之后對于殘渣的清洗問題。

本發明的技術解決方案是：一種玻璃基板激光制孔后的清洗方法，包括如下步驟：

(1)將激光制孔后的玻璃基板使用研磨劑進行拋擦，去除孔周邊粘附的固體殘渣，拋擦完畢后將玻璃基板放入流動的去離子水中反復沖洗，以去除研磨劑；

(2)將玻璃基板浸入分析純的丙酮溶液中進行超聲清洗去除有機物；

(3)將玻璃基板浸入分析純的乙醇溶液中進行超聲清洗進行脫水；

(4)使用氧氣對玻璃基板進行等離子清洗去除微小顆粒；

(5)使用氬氣對玻璃基板進行等離子清洗去除氧化顆粒。

優選的，所述的研磨劑成份除包括二氧化硅之外，還包括碳酸鈣、磷酸氫鈣、焦磷酸鈣中的一種或者多種，為膏狀物。

優選的，所述的使用研磨劑進行拋擦，包括：利用脫脂棉沾取少量研磨劑對玻璃基板沿一個方向進行拋擦，重點對孔周圍的區域進行反復拋擦，拋擦過程中玻璃基板保持平整，當完成一面拋擦之后，對另外一面采取同樣的操作進行拋擦，每面的拋擦次數約為2～3次，拋擦完成后用去離子水沖洗干凈后放在顯微鏡下觀察，直至孔周邊光滑無殘留。

優選的，所述的使用研磨劑進行拋擦，當制孔的孔直徑小于等于100um時需要配合超聲去除，超聲的優選頻率為20KHz～50KHz。

優選的，所述的將玻璃基板浸入分析純的丙酮溶液中進行超聲清洗去除有機物，包括：將玻璃基板垂直置于特氟龍的支架上，將載有玻璃基板的特氟龍支架浸入丙酮溶液中，丙酮的純度為分析純，且丙酮溶液需要完全浸沒玻璃基板；對丙酮溶液施加超聲進行超聲清洗，超聲的頻率在20～50KHz，時間長度為10～15分鐘；超聲結束后，上下反復提拉特氟龍支架2～3次，對玻璃基板進行涮洗，最后將支架緩慢拉出丙酮溶液，并靜置3～5分鐘。