专利名称：环保型太阳能级硅片水基清洗剂的制作方法
技术领域：
本发明公开了一种太阳能级硅片清洗剂，具体是涉及一种用于太阳能级硅片清洗的环保型水基清洗剂。
背景技术：
太阳能级硅片表面的洁净度及表面态对高质量的硅器件工艺至关重要，如果表面质量达不到要求，无论其他工艺步骤控制得多么优秀，都不可能获得高质量的太阳能级硅片器件。硅片表面上存在的污染物主要是粒子、金属、有机物、湿气分子和自然氧化物中的一种或几种。目前，硅片清洗方法大致可分为化学清洗、超声清洗、兆声清洗、声光清洗、离心清洗、气相干洗和高压喷洗等。其中化学清洗又可分为RCA清洗和临界流体清洗等。目前生产线上常常把多种清洗方法串联起来使用。RCA清洗由WfernerKern于1965年在N *J .Prin-Ceton的RCA实验室首创，并由此得名，RCA清洗是一种典型的湿式化学清洗。在RCA清洗工艺中主要使用两组混合化学试剂。第1种(SC-I)是ΝΗ40Η、Η2Α和H2O,比例为1 1 5 ；第2种(SC-2)为 HC1、H202 *H20，比例亦为1 1 5。此工艺分为氧化、络合处理两个过程。使用H2O2-NH4OH 和H2O2-HCl液，温度控制在75-80°C。H2A在高pH值时为强氧化剂破坏有机沾污，其分解为 H2O和02。NH4OH对许多金属有强的络合作用。SC-2中的HCl靠溶解和络合作用形成可溶的碱或金属盐，此符合硅片清洗的主要要求。但该清洗方法也存在有诸多弊端，如其处理均在高温过程中进行，要消耗大量的液体化学品和超纯水。同时要消耗大量的空气来抑制化学品蒸发，使之不扩散到洁净室。同时，由于化学试剂的作用，加大了硅片的粗糙度。因此， 发明新型清洗技术成为半导体工业中的迫切需求。
发明内容
为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种使用效果良好的环保型太阳能级硅片水基清洗剂。本发明采用的技术方案如下环保型太阳能级硅片水基清洗剂，其特征在于，由如下重量配比的原料组成柠檬酸20 40份非离子型表面活性剂5 15份pH调节剂15 20份螯合剂10 20份去离子水300 450份。较为完善的是，所述非离子型表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚、 脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或两种。较为完善的是，所述pH调节剂为醋酸。
较为完善的是，所述螯合剂为乙二胺四乙酸、氨基三乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、 聚天门冬氨酸中的一种或两种。进一步，所述清洗剂呈荧光黄色透明液体，所述清洗剂的使用温度为常温。为了使新型半导体清洗工艺对硅片的清洗达到满意的效果，在对硅片清洗时既要考虑清洗剂本身，又要对清洗工艺进行研究，清洗剂主要中主要起清洗作用的为表面活性剂。下面结合利用表面活性剂有效去除ULSI衬底硅片表面吸附颗粒，具体说明表面活性剂去除硅片表面颗粒的原理颗粒在硅片上首先是以色散力和范德华力形成的物理吸附，然后逐渐形成紧密的化学键合吸附，很难去除。所以，清除硅片表面颗粒最重要的是保证它不会与硅片形成化学键合吸附。当颗粒以物理吸附的形式吸附于硅片表面时，颗粒与硅片以色散力和范德华力作用，随着溶液分子的热运动，颗粒会在硅片表面作微小位移，硅片表面的断裂键会与颗粒不断的吸引和拉开，此时向溶液中加入表面活性剂，活性剂分子会借助于润湿作用迅速在硅片和颗粒表面铺展开，形成一层致密的保护层。由于活性剂分子亲水基会与硅片表面形成多点吸附，颗粒在硅片表面移动时，渗透压使溶液中自由的活性剂分子及已吸附的活性剂分子的亲水基上未吸附的自由部分积极地向硅片与颗粒的接触缝隙间伸入，随时与硅片和颗粒上出现的剩余自由键相吸引、结合，促使硅片与颗粒间作用的力键越来越少，颗粒与硅片的吸附力场不断减弱，最终将整个颗粒从硅片表面分离开，活性剂分子在硅片和颗粒表面形成致密的质点保护层，防止颗粒与硅片形成二次吸附，至此完成了颗粒从硅片表面的解吸。表面活性剂种类很多，其中非离子型表面活性剂由于其具有不受酸、碱和电解质影响，具有较强的渗透力等许多优点，可很好的满足硅片清洗剂的需要。本发明环保型太阳能级硅片水基清洗剂，利用表面活性剂的复配性能，提高了表面去污力及保持清洁度的持续性，同时可使硅片洗后无水痕，更加光亮，对于单晶硅片等物料具有良好的清洁效果，并且提高了清洗速度和耐用性能。配制浓度低、用料少，不仅降低了用户的使用成本，还减少了污水排放，达到了节能减排的目的。本发明环保型太阳能级硅片水基清洗剂，无需复杂的制备工艺，仅通过简单的复配混合即可，大大地提高了生产的效率；清洗剂安全环保，不含有毒有害成分，与传统硅片清洗剂相比，常温使用，清洗效率高，对硅片无过腐蚀，并且成本有所下降。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明作进一步的说明。实施例1环保型太阳能级硅片水基清洗剂，由如下重量配比的原料组成柠檬酸20份脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚15份醋酸20份乙二胺四乙酸10份去离子水350份。通过简单的复配混合，即可制成环保型的用于太阳能级硅片清洗的水基清洗剂， 清洗剂呈荧光黄色透明液体，使用温度为常温。
实施例2环保型太阳能级硅片水基清洗剂，由如下重量配比的原料组成柠檬酸40份脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚磷酸酯10份醋酸17份氨基三乙酸17份去离子水450份。实施例3环保型太阳能级硅片水基清洗剂，由如下重量配比的原料组成柠檬酸35份脂肪醇聚氧乙烯醚5份醋酸15份二亚乙基三胺五乙酸15份去离子水380份。实施例4环保型太阳能级硅片水基清洗剂，由如下重量配比的原料组成柠檬酸30份脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚磷酸酯和脂肪醇聚氧乙烯醚8份醋酸18份聚天门冬氨酸20份去离子水400份。实施例5环保型太阳能级硅片水基清洗剂，由如下重量配比的原料组成柠檬酸25份脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚和脂肪醇聚氧乙烯醚6份醋酸16份乙二胺四乙酸和氨基三乙酸13份去离子水300份。在用量和清洗条件基本相同时，采用本发明的清洗剂与现有传统工艺进行对比， 经过实际生产应用，得出以下数据
权利要求
1.环保型太阳能级硅片水基清洗剂，其特征在于，由如下重量配比的原料组成柠檬酸20 40份非离子型表面活性剂5 15份PH调节剂15 20份螯合剂10 20份去离子水300 450份。
2.根据权利要求1所述的环保型太阳能级硅片水基清洗剂，其特征在于，所述非离子型表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的环保型太阳能级硅片水基清洗剂，其特征在于，所述PH调节剂为醋酸。
4.根据权利要求1所述的环保型太阳能级硅片水基清洗剂，其特征在于，所述螯合剂为乙二胺四乙酸、氨基三乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、聚天门冬氨酸中的一种或两种。
5.根据权利要求1-4任何一项所述的环保型太阳能级硅片水基清洗剂，其特征在于， 所述清洗剂呈荧光黄色透明液体。
6.根据权利要求1-4任何一项所述的环保型太阳能级硅片水基清洗剂，其特征在于， 所述清洗剂的使用温度为常温。
全文摘要
本发明公开了一种太阳能级硅片清洗剂，具体是涉及一种用于太阳能级硅片清洗的环保型水基清洗剂。本发明环保型太阳能级硅片水基清洗剂，无需复杂的制备工艺，仅通过简单的复配混合即可，大大地提高了生产的效率；清洗剂安全环保，不含有毒有害成分，与传统硅片清洗剂相比，常温使用，清洗效率高，对硅片无过腐蚀，并且成本有所下降。
文档编号C11D10/02GK102304444SQ20111021706
公开日2012年1月4日 申请日期2011年8月1日 优先权日2011年8月1日
发明者刘万青, 饶丹 申请人:合肥华清金属表面处理有限责任公司