CN107686779A - 半导体硅磨片清洗剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种半导体硅磨片清洗剂及其制备方法，所述清洗剂，包括表面活性剂、有机碱、络合剂、助溶剂和水，所述清洗剂的组份和含量的体积百分比如下：表面活性剂1‑15%；有机碱3‑5%；络合剂2‑10%；助溶剂3‑10%；水60‑80%；按上述组份和含量制成清洗剂，对硅片清洗操作简单，且没有增加繁琐的清洗步骤，成本低、无污染，特别适合对金刚砂研磨的硅片进行清洗。

Description

半导体硅磨片清洗剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及硅磨片清洗剂技术领域，尤其是一种半导体硅磨片清洗剂及其制备方法。

背景技术

半导体硅材料加工工艺：切割、磨片、化学机械抛光、清洗等工序的工艺技术。

现在12英寸大直径硅单晶衬底片已成为IC制造的主流技术，仅中国内地正在建或拟建的300mmFAB代工厂就有8条线，200mm的FAB厂众多，其对清洗剂的需求很大，半导体硅片的单位制造成本增加，其良率的高低对成本起到关键作用，所以工艺的优化和清洗剂性能的稳定变得异常关键。产品质量要求高，要求清洗剂选择性好，去除率稳定，但是这一领域的市场主要被美国的CABOT和DUPONT，日本的FUJIMI等国外公司掌控，并且各家公司对清洗剂制备技术进行了严密的保护。虽然国内近几年液出现过硅磨片清洗剂的研发及生产企业，但总体来说，还没有一家公司的产品能够进口产品，在国内市场占有一席之地。因此立足于满足国内半导体行业需求，满足不同客户和不同技术水平要求的清洗剂。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种半导体硅磨片清洗剂及其制备方法，具有硅片清洗操作简单，成本低，无污染的优点，既不会带入污染硅片的杂质,同时对环境无害。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案实现的：

一种半导体硅磨片清洗剂，包括表面活性剂、有机碱、络合剂、助溶剂和水，所述清洗剂的组份和含量的体积百分比如下：表面活性剂1-15%；有机碱3-5%；络合剂2-10%；助溶剂3-10%；水60-80%；

其中，所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚或其组合；

所述有机碱选自以下组分中的一种或两种：三乙醇胺、四甲基氢氧化铵；

所述的络合剂选自以下的一种或多种：乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠和乙二胺四乙酸；

所述助溶剂选自丙三醇、乙醇、异丙醇或其混合物；

所述水为去离子水。

半导体硅磨片清洗剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）取一定量去离子水，向其中加入3-5%的有机碱，配制成溶液；

（2）在搅拌的条件下，向上述溶液中加入2-10%的络合剂；所述络合剂为乙二胺四乙酸二钠；

（3）在搅拌的条件下，向其中加入1-15%的表面活性剂；

（4）在搅拌的条件下，向其中加入3-10%的助溶剂；

（5）在搅拌的条件下，加入去离子水，一共搅拌两个小时，最后得到半导体硅磨片清洗剂。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明制成的清洗剂在对硅片清洗时操作简单，且没有增加繁琐的清洗步骤，成本低、无污染；特别适合对金刚砂研磨的硅片进行清洗，由于金刚砂的主要成分是石榴石，杂质比较多，清洗效果非常突出。

2、本发明制作工艺简单，制作成本低，能够满足半导体行业对硅片表面质量的去除速率的要求，具备良好的商业开发前景。

具体实施方式

以下对本发明实施例做进一步详述：

一种半导体硅磨片清洗剂，包括表面活性剂、有机碱、络合剂、助溶剂和水，所述清洗剂的组份和含量的体积百分比如下：表面活性剂1-15%；有机碱3-5%；络合剂2-10%；助溶剂3-10%；水60-80%；

其中，所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚或其组合；

所述有机碱选自以下组分中的一种或两种：三乙醇胺、四甲基氢氧化铵；

所述的络合剂选自以下的一种或多种：乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠和乙二胺四乙酸；

所述助溶剂选自丙三醇、乙醇、异丙醇或其混合物；

所述水为去离子水。

半导体硅磨片清洗剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）取一定量去离子水，向其中加入3-5%的有机碱，配制成溶液；

（2）在搅拌的条件下，向上述溶液中加入2-10%的络合剂；所述络合剂为乙二胺四乙酸二钠；

（3）在搅拌的条件下，向其中加入1-15%的表面活性剂；

（4）在搅拌的条件下，向其中加入3-10%的助溶剂；

（5）在搅拌的条件下，加入去离子水，一共搅拌两个小时，最后得到半导体硅磨片清洗剂。

本发明所述清洗剂主要由弱碱和低泡表面活性剂组成的无色液体；硅片表面不易产生过腐蚀；中温使用，浓度高、成本低、速度快、效果好；尤其清洗对金刚砂研磨的磨片效果极好。本品清洗后的硅片表面无残留，亦可用于其他电子产品的清洗。

清洗半导体硅片的工作流程：为延长清洗剂的寿命，可以将半导体硅片用水，优选采用循环去离子水对半导体硅片进行预清洗，然后采用配比为5-10%的清洗剂，在最佳工作温度60℃的条件下对半导体硅片进行清洗，清洗浸泡时间为5-8分钟，清洗干净后，进而在常温至45℃的循环去离子水中对半导体硅片进行充分漂洗，完成后，对半导体硅片进行干燥处理。

配制清洗液时，先在清洗槽中加入适量的去离子水，称量加入5-10%半导体硅片清洗剂，然后加入去离子水到刻度线，并搅拌均匀，加温至工作温度60℃后，开启超声波进行清洗，加强其清洗效果，清洗浸泡时间为5-8分钟；清洗液使用一段时间后，其清洗效果会下降，应及时添加；当清洗液中杂质过多时，应考虑更换清洗液，一般每天更换清洗槽中清洗液一次。

本发明针对半导体硅片材质及其表面污染物的特殊性，采用弱碱及助剂经科学复配而成，为进口清洗剂的替代型产品，对半导体硅片无损伤、无沾污。所述清洗剂具有高效、寿命长、浓缩度高等特点，能有效地祛除长期难以解决的硅片上的硅粉以及其它吸附在硅片上的有机与无机的杂质，其中的高效络合剂对几十种离子具有很强的螯合作用，防止重金属离子（50ppm以下）对衬底的沾污，获得极佳的效果，使半导体硅片研磨后清洗工艺变得高效，易操作，减少了负作用，适合生产线上规模使用。

本发明制成的清洗剂在对硅片清洗时操作简单，且没有增加繁琐的清洗步骤，成本低、无污染；特别适合对金刚砂研磨的硅片进行清洗，由于金刚砂的主要成分是石榴石，杂质比较多，清洗效果非常突出。本发明制作工艺简单，制作成本低，能够满足半导体行业对硅片表面质量的去除速率的要求，具备良好的商业开发前景。

需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (2)

1.一种半导体硅磨片清洗剂，包括表面活性剂、有机碱、络合剂、助溶剂和水，其特征在于，所述清洗剂的组份和含量的体积百分比如下：表面活性剂1-15%；有机碱3-5%；络合剂2-10%；助溶剂3-10%；水60-80%；

其中，所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚或其组合；

所述有机碱选自以下组分中的一种或两种：三乙醇胺、四甲基氢氧化铵；

所述的络合剂选自以下的一种或多种：乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠和乙二胺四乙酸；

所述助溶剂选自丙三醇、乙醇、异丙醇或其混合物；

所述水为去离子水。

2.半导体硅磨片清洗剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）取一定量去离子水，向其中加入3-5%的有机碱，配制成溶液；

（2）在搅拌的条件下，向上述溶液中加入2-10%的络合剂；所述络合剂为乙二胺四乙酸二钠；

（3）在搅拌的条件下，向其中加入1-15%的表面活性剂；

（4）在搅拌的条件下，向其中加入3-10%的助溶剂；

（5）在搅拌的条件下，加入去离子水，一共搅拌两个小时，最后得到半导体硅磨片清洗剂。