半导体工业清洗剂及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种半导体工业清洗剂及其应用，其特征在于，由如下重量百分比的组分组成：酸剂0.5％～9.5%、表面活性剂5％～35%、抗静电剂0.1％～2.0％、增溶剂1％～6％，缓蚀剂1％～4％，杀菌剂0.1％～2.0％，去离子水余量。本发明是一种用于多晶硅片水基清洗剂，为无色透明或半透明液体；本发明具有极高的表面活性特性使其具有极低的表面张力，其独特的网状化学结构使其具有高挂线性和高悬浮性，能够有效抵御微生物的侵袭，保证在使用过程中不腐败变质，不发臭，还可以为用户节约成本，减少废液的排放，有利于环境保护，自然界的生物降解性好，可长期滞留在水和土壤中。
【专利说明】半导体工业清洗剂及其应用
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种硅片用清洗剂。
【背景技术】
[0002]所谓硅片清洗，是指在氧化、光刻、外延、扩散和引线蒸发等工序前，采用物理或化学的方法去除硅片表面的无机和有机沾染物、自身氧化物和颗粒状杂质，以得到符合清洁度要求的硅片表面的过程。
[0003]硅片是半导体器件和集成电路中使用最广泛的基底材料，随着超大规模集成电路的不断发展，集成电路的线宽不断减小，而与之相反的是硅片的直径不断变大，对硅片质量的要求也越来越高。在大规模集成电路的制备过程中，芯片的表面状态及洁净度是影响器件质量与可靠性的最重要的因素之一。硅片清洗要求既能去除各类杂质，又不损坏硅片表面。污染物对半导体器件的影响是复杂的，并且还依赖于污染物本身的性质和数量。封装和掩模的操作过程中的颗粒污染是一种最普通的污染。可以导致硅片低部击穿、管道击穿；颗粒还会牢固得吸附在晶片表面，在淀积薄膜时嵌入其中，提高p-n结的漏电流，降低少数载流子的寿命；此外，颗粒还会导致相邻导线的短路或断路。
[0004]清洗工艺与技术很大程度上影响着产品的优品率、质量、价格及竞争力等，在科技发展与社会进步中发挥着举足轻重的作用。因此，硅片表面的清洗就成为了半导体材料及器件生产中至关重要的环节。
[0005]目前，较先进的日本SPEED、FAM、美国MEMC等公司，采取抛光片抛光后在颗粒形成化学键合吸附前，迅速用双面刷片机刷洗，获得了较洁净表面，但设备价格昂贵、存放时间短、效率低(一片片依次刷洗，每单位需多台)、易造成损伤。RCA (美国无线电公司)湿法化学清洗是湿法清洗技术的基 础，在全世界范围得到广泛应用，是公认的目前较为理想的硅片清洗方法。但是随着集成度的提高和器件特征尺寸的减小，RCA清洗已经难以满足甚大规模集成电路的要求，主要是因为RCA清洗存在自身难以克服的缺陷。其中最主要的一个问题就是在去除颗粒、有机物和金属离子的同时也对硅片表面进行氧化和腐蚀，即造成硅片表面平整度差且产生花斑纹。此外，目前晶片清洗已成为集成电路生产中重复率最高的步骤，每道清洗需经历7 —10个过程，耗用大量高纯的氧化剂、酸、碱等化学试剂.排放量大，污染严重。因此如何简化清洗工艺、降低废液排放以减少污染等问题，一直是国内外科技工作者努力解决的技术难题，急需发展新的清洗方法。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种半导体工业清洗剂及其应用，以克服现有技术存在的上述缺陷。
[0007]本发明所述的半导体工业清洗剂，由如下重量百分比的组分组成:
[0008]酸剂0.5%~9.5%、表 面活性剂5%~35%、抗静电剂0.1%~2.0%、增溶剂1%~6%，缓蚀剂I %~4%，杀菌剂0.1 %~2.0%，去离子水余量。[0009]优选的，由如下重量百分比的组分组成:
[0010]
酸剂2%~6%
表面活性剂15%~25%
抗静电剂0.1~2%
增溶剂2~4%
缓蚀剂I~4%
杀菌剂0.02%~0.06%
水余量。
[0011]最优选的，由如下重量百分比的组分组成:
[0012]
酸剂2%~6%
表面活性剂15%~25%
抗静电剂0.2~1.8%
增溶剤2.5~3.5%
缓蚀剂2.0~3.0%
杀菌剂0.02%~0.06%
水余量。
[0013]特别优选的，由如下重量百分比的组分组成:
[0014]
酸剂2%~6%
表面活性剂15%~25%
抗静电剂0.5~1.2%
增溶剂2.0~3 0/
缓蚀剂2.0~3.0%
杀菌剂0.02%~0.06%
水余量。
[0015]所述的酸剂选自酒石酸、柠檬酸或乙二酸等中的一种以上，其中最好为酒石酸。它的主要作用是能够去除一部分有机污染物，并且具有络合作用，能够去除颗粒和金属离子污染；
[0016]所述的表面活性剂为非离子型，选自聚丙二醇、聚乙二醇、聚氧乙烯类、多元醇醚类、高分子或元素有机系；
[0017]优选的为聚丙二醇。聚丙二醇可以降低溶液的表面张力，使清洗剂能够全面铺展在半导体的表面及夹缝中，其亲水基和憎水基相互配合，能够将吸附在半导体表面及夹缝中污染物托起，并且在表面形成保护层，防止污染物二次吸附。
[0018]所述的抗静电剂选自环氧乙烷壬基酚接枝共聚物、聚乙二醇酯、聚乙二醇醚、多元醇脂肪酸酯、脂肪酸烷醇酰胺或脂肪酸乙氧基醚等，最优选的为环氧乙烷壬基酚接枝共聚物，如上海衍胜实业有限公司公司牌号30846-35-6的产品；
[0019]所述的增溶剂选自丙二醇、丙三醇、丁醇、异丙醇或松油醇等，最好为丙二醇。丙二醇与聚丙二醇极性相近，可加快其各组分在水中的溶解。
[0020]所述的缓蚀剂选自甲醛、乌洛托品、草酸、甲酸、甘油、金属钥化物及金属钨化物等，其中最好为金属钥化物。本专利使用四乙基N-甲基咪唑磷钥酸离子液体。由于它水溶性好，在多晶硅表面(硅外层涂覆有铜-铝膜)形成一种致密的保护膜，该保护膜与酸或碱不易起反应，从而达到保护工件的目的。
[0021]所述的杀菌剂选自甲基异噻唑琳酮、Germall I 15或Bronopol等,其中最好为甲基异噻唑琳酮。由于它具有广谱高效、低毒，对环境安全，对人体无过敏等特点，可抑杀细菌、真菌、酵母菌等多种菌种。
[0022]本发明的制备方法为常规的物理混合方法，将各个组分混合即可。
[0023]本发明 的半导体工业清洗剂，可以用于清洗硅片，使用方法如下:
[0024]稀释比为1:1000~2000，时间为2_5分钟，将清洗剂喷洒在硅片上，然后用热风或红外进行烘干，时间为3-5分钟即可。
[0025]本发明是一种用于多晶硅片水基清洗剂，为无色透明或半透明液体；本发明具有极高的表面活性特性使其具有极低的表面张力，其独特的网状化学结构使其具有高挂线性和高悬浮性，能够有效抵御微生物的侵袭，保证在使用过程中不腐败变质，不发臭，从而使产品具有较长的使用寿命。还可以为用户节约成本，减少废液的排放，有利于环境保护，所有原料对人体无毒无刺激，无过敏等症状的发生，自然界的生物降解性好，可长期滞留在水和土壤中。
[0026]本发明测试在常温下进行，稀释比为1:1000~2000，时间为2_5分钟，将清洗剂喷洒在硅片上，然后用热风或红外进行烘干，时间为3-5分钟即可。用显微镜观测。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为本专利 清洗剂的百分含量粘与度的关系。
[0028]图2为本专利清洗剂的百分含量浓度与表面张力的关系。
[0029]图3为本专利清洗效果图。
【具体实施方式】
[0030]实施例中，环氧乙烷壬基酚接枝共聚物上海衍胜实业有限公司公司牌号30846-35-6的产品；甲基异噻唑琳酮为石家庄市博雅化工助剂有限公司牌号为2682-20-4的产品。其它试剂均由上海睿亮化工科技有限公司提供。
[0031]实施例1
[0032]配方:(重量百分比)
[0033]
【权利要求】
1.半导体工业清洗剂，其特征在于，由如下重量百分比的组分组成: 酸剂0.5 %~9.5%、表面活性剂5 %~35%、抗静电剂0.1 %~2.0 %、增溶剂I %~6 %，缓蚀剂I %~4%，杀菌剂0.1 %~2.0%，去离子水余量。
2.根据权利要求1所述的半导体工业清洗剂，其特征在于，由如下重量百分比的组分组成:
3.根据权利要求1所述的半导体工业清洗剂，其特征在于，由如下重量百分比的组分组成:
4.根据权利要求1所述的半导体工业清洗剂，其特征在于，由如下重量百分比的组分组成:酸剂2%~6% 表面活性剂15%~25% 抗静电剂0.5~1.2%增溶剂2.0~3.0%缓蚀剂2.0~3.0% 杀菌剂0.02%~0.06% 水余量。
5.根据权利要求1所述的半导体工业清洗剂，其特征在于，所述的酸剂选自酒石酸、柠檬酸或乙二酸中的一种以上； 所述的表面活性剂为聚丙二醇、聚乙二醇、聚氧乙烯类、多元醇醚类、高分子或元素有机系； 所述的抗静电剂选自环氧乙烷壬基酚接枝共聚物、聚乙二醇酯、聚乙二醇醚、多元醇脂肪酸酯、脂肪酸烷醇酰胺或脂肪酸乙氧基醚； 所述的增溶剂选自丙二醇、丙三醇、丁醇、异丙醇或松油醇； 所述的缓蚀剂选自甲醛、乌洛托品、草酸、甲酸、甘油、金属钥化物及金属钨化物等，其中最好为金属钥化物。本专利使用四乙基N-甲基咪唑磷钥酸离子液体。
6.根据权利要求1所述的半导体工业清洗剂，其特征在于，所述的杀菌剂选自甲基异喔唑琳丽、Germallll5 或 Bronopol。
7.根据权利要求1~6任一项所述的半导体工业清洗剂的应用，其特征在于，可以用于清洗硅片。
【文档编号】C11D1/66GK103881837SQ201210556512
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年12月19日 优先权日:2012年12月19日
【发明者】唐博合金, 张颖, 张伟, 吴建祥, 周群群, 高艺龙, 王颖, 腾大全, 潘建民, 赵家昌 申请人:上海工程技术大学