一種二極體半導體專用清洗液的製作方法
2023-05-15 13:58:06 1
一種二極體半導體專用清洗液的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種二極體半導體專用清洗液，包括以下成分的重量百分比：季銨氫氧化物1～3%、醋酸/醋酸鈉緩衝水溶液2～6%、檸檬酸/檸檬酸鹽緩衝水溶液2～6%、烷基二醇芳基醚5～8%、表面活性劑3～5%、烷基苄基二甲基氯化銨8～10%、增效劑8～10%、乙醇8～10%、去離子水餘量。本發明的二極體半導體專用清洗液中合理配置各有效組分以及溶劑的用量，在室溫下就能夠快速、徹底的降低清洗液本身的表面張力，使得清洗液具有水溶性好，滲透力強的特點，選用的各配方成分均不汙染環境。能夠有效阻止滷素原子、氫氧根離子等對晶片圖形和基材的攻擊，從而降低對晶片圖形和對鋁和銅等金屬，以及二氧化矽等非金屬基材的腐蝕。
【專利說明】一種二極體半導體專用清洗液
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種二極體半導體專用清洗液，屬於半導體工業【技術領域】。
【背景技術】
[0002] 半導體製程所用清洗液大致分為兩類，一類是散裝化學試劑，如氫氟酸、硫酸、雙 氧水以及氨水，第二類是所謂的功能性藥液，就是在散裝的化學試劑、水以及有機溶劑的基 礎上，添加螯合劑、表面活性劑等混合而成，其中，作為功能性藥液的代表品種，從事聚合物 剝離液和化學機械拋光後清洗液生產的企業眾多，競爭異常激烈。
[0003] 在半導體器件生產過程中，黑蠟主要用於可控矽、大功率整流二極體等電力電子 器件磨角、腐蝕前的保護，而松香和石蠟混合物主要用於矽片磨片及拋光過程前背面的貓 合，用作粘合劑。 黑蠟，又稱黑膠、真空封蠟，是石油浙青製品.屬於特種浙青。幾乎全部由多環（三環 以上）芳香族化合物組成，其鑽結性、抗水性和防腐蝕性良好。可與甲苯、三氯乙烯、二抓甲 烷等有機溶劑互溶。
[0004] 松香，徽黃至棕紅色無定形固體。室溫中質脆透明，表面稍有光澤，遇熱則變軟發 粘，具有特殊香味。不溶於水，能溶於乙醇、乙醚、丙酮、苯、甲苯、二抓乙烷、松節油等有機溶 劑。
[0005] 石蠟是從石油中提煉出來的固體結晶產品，無色無味。不溶於水，在醉及酮中的溶 解度很低，易溶於四抓化碳、三氯甲烷、乙醚、苯、甲苯、石油醚等有機溶劑。
[0006] 用於半導體器件生產的單晶矽片的獲得，一般都必須經過切割、磨片、拋光三個步 驟。用於切、磨、拋的機械設備，都塗有各種油脂。而為了固定矽片，需用各種翁合劑，如松 香、石蠟或兩者的混合物，將矽片貓附在壓板上。
[0007] 因此，半導體二極體清洗的首要任務就是清洗矽片表面的松香屯石蠟及其混合 物。在半導體器件生產過程中，一般用甲苯、三氛乙烯或二抓甲烷等有機溶劑溶解黑蠟、 松香、石蠟及其混合物，然後用丙酮作過渡清洗，最後用無水乙醇去除附著在矽片上的丙 酮J由於甲苯等有機溶劑不僅成本較高，而且毒性很大，危害操作人員的安全與健康、汙染 環境，有些單位試用無毒的松節油來清洗黑蠟，取得一定的效果。但由於松節油具有特殊 氣味，屬易揮發性液體，再加之其對黑蠟的清洗效率不如甲苯的清洗效率高，松節油最終沒 能替代甲苯等有毒溶劑清洗黑蠟，也有些單位試用石油醚來清洗黑蠟。但由於石油醚容易 揮發，隨著石油醚的揮發，使溶解了的黑蠟重新在矽片上析出，用石油醚反而更不易洗淨黑 蠟。石油醚的閃點為一 22°C，用石油醚很容易引起著火，所以現在一般不使用。
[0008] 多年來，國內外一些科學家就致力於研究一種無毒無害的新型清洗劑，以取代甲 苯、三抓乙烯和二抓甲烷等有毒溶劑，用於消洗半導體矽片表面的松香、石蠟及其混合物。
【發明內容】
[0009] 本發明的目的在於針對現有技術中的不足，提供一種二極體半導體專用清洗液， 在室溫下就能夠快速、徹底的降低清洗液本身的表面張力，使得清洗液具有水溶性好，滲透 力強的特點。
[0010] 為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案為：一種二極體半導體專用清洗液， 其創新點在於：包括以下成分的重量百分比： 季銨氫氧化物 1?3% 醋酸/醋酸鈉緩衝水溶液 2?6% 檸檬酸/檸檬酸鹽緩衝水溶液 2?6% 烷基二醇芳基醚 5?8% 表面活性劑 3?5% 烷基苄基二甲基氯化銨 8?10% 增效劑 8?10% 乙醇 8?10% 去離子水 餘量。
[0011] 進一步的，包括以下成分的重量百分比： 季銨氫氧化物 2% 醋酸/醋酸鈉緩衝水溶液 4% 檸檬酸/檸檬酸鹽緩衝水溶液 4% 烷基二醇芳基醚 6% 表面活性劑 4% 烷基苄基二甲基氯化銨 9% 增效劑 9% 乙醇 9% 去離子水 餘量。
[0012] 進一步的，所述表面活性劑為醇醚和酚醚表面活性劑的混合物，混合物中醇醚和 酚醚表面活性劑的質量比為2?5 :3?7。
[0013] 進一步的，所述增效劑為含有Cu2+的混合液，所述混合液為胺皂和醯胺的混合物， 其中，胺皂和醯胺的混合比例為1?3 :2?4。
[0014] 進一步的，所述含有Cu2+的混合液中Cu2+的含量為0. 24?0. 68%。
[0015] 本發明的有益效果如下： (1)本發明的二極體半導體專用清洗液中合理配置各有效組分以及溶劑的用量，尤其 是最佳配比組合後，在室溫下就能夠快速、徹底的降低清洗液本身的表面張力，使得清洗液 具有水溶性好，滲透力強的特點。
[0016] (2)本發明的二極體半導體專用清洗液，選用的各配方成分均不汙染環境，沒有危 險性，不會破壞大氣層，清洗後的廢液便於處理排放，保證環保。
[0017] (3)本發明的二極體半導體專用清洗液，表面活性劑採用醇醚和酚醚表面活性劑 的混合物，且確定了合理配比，能夠有效阻止滷素原子、氫氧根離子等對晶片圖形和基材的 攻擊，從而降低對晶片圖形和對鋁和銅等金屬，以及二氧化矽等非金屬基材的腐蝕。
[0018] (4)本發明的二極體半導體專用清洗液，為含有Cu2+增效劑，對金屬的腐蝕表現出 良好的抑制作用，並且能在基材表面形成一層保護膜具有良好的應用前景。
【具體實施方式】
[0019] 下面結合具體實施例對本發明的技術方案作詳細說明。
[0020] 實施例1 一種二極體半導體專用清洗液，包括以下成分的重量百分比：季銨氫氧化物1%、醋酸/ 醋酸鈉緩衝水溶液2%、檸檬酸/檸檬酸鹽緩衝水溶液2%、烷基二醇芳基醚5%、表面活性劑 3%、烷基苄基二甲基氯化銨8%、增效劑8%、乙醇8%、去離子水餘量，相互混合，攪拌均勻，即 可得到本產品。
[0021] 實施例2 一種二極體半導體專用清洗液，包括以下成分的重量百分比：季銨氫氧化物3%、醋酸/ 醋酸鈉緩衝水溶液6%、檸檬酸/檸檬酸鹽緩衝水溶液6%、烷基二醇芳基醚8%、表面活性劑 5%、烷基苄基二甲基氯化銨10%、增效劑10%、乙醇10%、去離子水餘量，相互混合，攪拌均勻， 即可得到本產品。
[0022] 實施例3 一種二極體半導體專用清洗液，包括以下成分的重量百分比：季銨氫氧化物2%、醋酸/ 醋酸鈉緩衝水溶液4%、檸檬酸/檸檬酸鹽緩衝水溶液4%、烷基二醇芳基醚6%、表面活性劑 4%、烷基苄基二甲基氯化銨9%、增效劑9%、乙醇9%、去離子水餘量，相互混合，攪拌均勻，即 可得到本產品。
[0023] 試驗 1 對有機異物（指紋、脫膜劑廢液）的清洗試驗： 在用超純淨水清洗過的玻璃上，隨意按下指紋形成有機異物（指紋）後，將其在上述 實施例的清洗液中浸漬5分鐘，之後用光學電子顯微鏡（LEICA會社，型號：FTM-200)測定 後將其結果表不在表1。
[0024] 另外，在用超純淨水清洗過的玻璃上，沾上脫膜劑廢液後，用加熱器在90°C的溫度 下乾燥5個小時，之後在上述實施例的清洗液中浸漬5分鐘後，用光學電子顯微鏡（LEICA 會社，型號：FTM-200)進行測定，之後將其結果表示在表1。
[0025] 試驗 2 對無機異物的清洗試驗： 在用超純淨水清洗過的玻璃上，隨意沾上灰塵形成無機異物（灰塵）後，在上述實施 例清洗液中浸漬5分鐘，之後用光學電子顯微鏡（LEICA會社，型號：FTM-200)測定結果 後，將其表不在表1。
[0026] 試驗 3 觀察半導體金屬膜層的損傷： 在室溫下，將用超純淨水清洗過的單鋁基板，在上述實施例清洗液中浸漬30分鐘，之 後將上述試片用超純淨水清洗，用氮氣乾燥後，用掃描顯微鏡（SEM)檢查圖案中是否發生 腐蝕，並將其結果表不在表1。
[0027] 表 1
【權利要求】
1. 一種二極體半導體專用清洗液，其特徵在於：包括以下成分的重量百分比： 季銨氫氧化物 1?3% 醋酸/醋酸鈉緩衝水溶液 2?6% 檸檬酸/檸檬酸鹽緩衝水溶液 2?6% 烷基二醇芳基醚 5?8% 表面活性劑 3?5% 烷基苄基二甲基氯化銨 8?10% 增效劑 8?10% 乙醇 8?10% 去離子水 餘量。
2. 根據權利要求1所述的二極體半導體專用清洗液，其特徵在於：包括以下成分的重 量百分比： 季銨氫氧化物 2% 醋酸/醋酸鈉緩衝水溶液 4% 檸檬酸/檸檬酸鹽緩衝水溶液 4% 烷基二醇芳基醚 6% 表面活性劑 4% 烷基苄基二甲基氯化銨 9% 增效劑 9% 乙醇 9% 去離子水 餘量。
3. 根據權利要求1或2所述的二極體半導體專用清洗液，其特徵在於：所述表面活性 劑為醇醚和酚醚表面活性劑的混合物，混合物中醇醚和酚醚表面活性劑的質量比為2?5 :3?7。
4. 根據權利要求1所述的二極體半導體專用清洗液，其特徵在於：所述增效劑為含有 Cu2+的混合液，所述混合液為胺皂和醯胺的混合物，其中，胺皂和醯胺的混合比例為1?3 :2?4。
5. 根據權利要求4所述的二極體半導體專用清洗液，其特徵在於：所述含有Cu2+的混 合液中Cu2+的含量為0. 24?0. 68%。
【文檔編號】C11D3/60GK104450280SQ201410650324
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月17日 優先權日:2014年11月17日
【發明者】黃麗鳳, 王志敏, 張龍 申請人:如皋市大昌電子有限公司