一種二極管半導(dǎo)體專用清洗液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種二極管半導(dǎo)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/醋酸鈉緩沖水溶液2～6%、檸檬酸/檸檬酸鹽緩沖水溶液2～6%、烷基二醇芳基醚5～8%、表面活性劑3～5%、烷基芐基二甲基氯化銨8～10%、增效劑8～10%、乙醇8～10%、去離子水余量。本發(fā)明的二極管半導(dǎo)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(qiáng)的特點(diǎn)，選用的各配方成分均不污染環(huán)境。能夠有效阻止鹵素原子、氫氧根離子等對(duì)晶片圖形和基材的攻擊，從而降低對(duì)晶片圖形和對(duì)鋁和銅等金屬，以及二氧化硅等非金屬基材的腐蝕。
【專利說明】一種二極管半導(dǎo)體專用清洗液

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種二極管半導(dǎo)體專用清洗液，屬于半導(dǎo)體工業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 半導(dǎo)體制程所用清洗液大致分為兩類，一類是散裝化學(xué)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(xué)試劑、水以及有機(jī)溶劑的基 礎(chǔ)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(xué)機(jī)械拋光后清洗液生產(chǎn)的企業(yè)眾多，競(jìng)爭(zhēng)異常激烈。
[0003] 在半導(dǎo)體器件生產(chǎn)過程中，黑蠟主要用于可控硅、大功率整流二極管等電力電子 器件磨角、腐蝕前的保護(hù)，而松香和石蠟混合物主要用于硅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，是石油浙青制品.屬于特種浙青。幾乎全部由多環(huán)（三環(huán) 以上）芳香族化合物組成，其鉆結(jié)性、抗水性和防腐蝕性良好?？膳c甲苯、三氯乙烯、二抓甲 烷等有機(jī)溶劑互溶。
[0004] 松香，徽黃至棕紅色無定形固體。室溫中質(zhì)脆透明，表面稍有光澤，遇熱則變軟發(fā) 粘，具有特殊香味。不溶于水，能溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯、甲苯、二抓乙烷、松節(jié)油等有機(jī)溶 劑。
[0005] 石蠟是從石油中提煉出來的固體結(jié)晶產(chǎn)品，無色無味。不溶于水，在醉及酮中的溶 解度很低，易溶于四抓化碳、三氯甲烷、乙醚、苯、甲苯、石油醚等有機(jī)溶劑。
[0006] 用于半導(dǎo)體器件生產(chǎn)的單晶硅片的獲得，一般都必須經(jīng)過切割、磨片、拋光三個(gè)步 驟。用于切、磨、拋的機(jī)械設(shè)備，都涂有各種油脂。而為了固定硅片，需用各種翁合劑，如松 香、石蠟或兩者的混合物，將硅片貓附在壓板上。
[0007] 因此，半導(dǎo)體二極管清洗的首要任務(wù)就是清洗硅片表面的松香屯石蠟及其混合 物。在半導(dǎo)體器件生產(chǎn)過程中，一般用甲苯、三氛乙烯或二抓甲烷等有機(jī)溶劑溶解黑蠟、 松香、石蠟及其混合物，然后用丙酮作過渡清洗，最后用無水乙醇去除附著在硅片上的丙 酮J由于甲苯等有機(jī)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、污染 環(huán)境，有些單位試用無毒的松節(jié)油來清洗黑蠟，取得一定的效果。但由于松節(jié)油具有特殊 氣味，屬易揮發(fā)性液體，再加之其對(duì)黑蠟的清洗效率不如甲苯的清洗效率高，松節(jié)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。但由于石油醚容易 揮發(fā)，隨著石油醚的揮發(fā)，使溶解了的黑蠟重新在硅片上析出，用石油醚反而更不易洗凈黑 蠟。石油醚的閃點(diǎn)為一 22°C，用石油醚很容易引起著火，所以現(xiàn)在一般不使用。
[0008] 多年來，國(guó)內(nèi)外一些科學(xué)家就致力于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，用于消洗半導(dǎo)體硅片表面的松香、石蠟及其混合物。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種二極管半導(dǎo)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(qiáng)的特點(diǎn)。
[0010] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種二極管半導(dǎo)體專用清洗液， 其創(chuàng)新點(diǎn)在于：包括以下成分的重量百分比： 季銨氫氧化物 1?3% 醋酸/醋酸鈉緩沖水溶液 2?6% 檸檬酸/檸檬酸鹽緩沖水溶液 2?6% 烷基二醇芳基醚 5?8% 表面活性劑 3?5% 烷基芐基二甲基氯化銨 8?10% 增效劑 8?10% 乙醇 8?10% 去離子水 余量。
[0011] 進(jìn)一步的，包括以下成分的重量百分比： 季銨氫氧化物 2% 醋酸/醋酸鈉緩沖水溶液 4% 檸檬酸/檸檬酸鹽緩沖水溶液 4% 烷基二醇芳基醚 6% 表面活性劑 4% 烷基芐基二甲基氯化銨 9% 增效劑 9% 乙醇 9% 去離子水 余量。
[0012] 進(jìn)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(zhì)量比為2?5 :3?7。
[0013] 進(jìn)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酰胺的混合物， 其中，胺皂和酰胺的混合比例為1?3 :2?4。
[0014] 進(jìn)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(fā)明的有益效果如下： (1)本發(fā)明的二極管半導(dǎo)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 是最佳配比組合后，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(qiáng)的特點(diǎn)。
[0016] (2)本發(fā)明的二極管半導(dǎo)體專用清洗液，選用的各配方成分均不污染環(huán)境，沒有危 險(xiǎn)性，不會(huì)破壞大氣層，清洗后的廢液便于處理排放，保證環(huán)保。
[0017] (3)本發(fā)明的二極管半導(dǎo)體專用清洗液，表面活性劑采用醇醚和酚醚表面活性劑 的混合物，且確定了合理配比，能夠有效阻止鹵素原子、氫氧根離子等對(duì)晶片圖形和基材的 攻擊，從而降低對(duì)晶片圖形和對(duì)鋁和銅等金屬，以及二氧化硅等非金屬基材的腐蝕。
[0018] (4)本發(fā)明的二極管半導(dǎo)體專用清洗液，為含有Cu2+增效劑，對(duì)金屬的腐蝕表現(xiàn)出 良好的抑制作用，并且能在基材表面形成一層保護(hù)膜具有良好的應(yīng)用前景。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作詳細(xì)說明。
[0020] 實(shí)施例1 一種二極管半導(dǎo)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/ 醋酸鈉緩沖水溶液2%、檸檬酸/檸檬酸鹽緩沖水溶液2%、烷基二醇芳基醚5%、表面活性劑 3%、烷基芐基二甲基氯化銨8%、增效劑8%、乙醇8%、去離子水余量，相互混合，攪拌均勻，即 可得到本產(chǎn)品。
[0021] 實(shí)施例2 一種二極管半導(dǎo)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/ 醋酸鈉緩沖水溶液6%、檸檬酸/檸檬酸鹽緩沖水溶液6%、烷基二醇芳基醚8%、表面活性劑 5%、烷基芐基二甲基氯化銨10%、增效劑10%、乙醇10%、去離子水余量，相互混合，攪拌均勻， 即可得到本產(chǎn)品。
[0022] 實(shí)施例3 一種二極管半導(dǎo)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/ 醋酸鈉緩沖水溶液4%、檸檬酸/檸檬酸鹽緩沖水溶液4%、烷基二醇芳基醚6%、表面活性劑 4%、烷基芐基二甲基氯化銨9%、增效劑9%、乙醇9%、去離子水余量，相互混合，攪拌均勻，即 可得到本產(chǎn)品。
[0023] 試驗(yàn) 1 對(duì)有機(jī)異物（指紋、脫膜劑廢液）的清洗試驗(yàn)： 在用超純凈水清洗過的玻璃上，隨意按下指紋形成有機(jī)異物（指紋）后，將其在上述 實(shí)施例的清洗液中浸漬5分鐘，之后用光學(xué)電子顯微鏡（LEICA會(huì)社，型號(hào)：FTM-200)測(cè)定 后將其結(jié)果表不在表1。
[0024] 另外，在用超純凈水清洗過的玻璃上，沾上脫膜劑廢液后，用加熱器在90°C的溫度 下干燥5個(gè)小時(shí)，之后在上述實(shí)施例的清洗液中浸漬5分鐘后，用光學(xué)電子顯微鏡（LEICA 會(huì)社，型號(hào)：FTM-200)進(jìn)行測(cè)定，之后將其結(jié)果表示在表1。
[0025] 試驗(yàn) 2 對(duì)無機(jī)異物的清洗試驗(yàn)： 在用超純凈水清洗過的玻璃上，隨意沾上灰塵形成無機(jī)異物（灰塵）后，在上述實(shí)施 例清洗液中浸漬5分鐘，之后用光學(xué)電子顯微鏡（LEICA會(huì)社，型號(hào)：FTM-200)測(cè)定結(jié)果 后，將其表不在表1。
[0026] 試驗(yàn) 3 觀察半導(dǎo)體金屬膜層的損傷： 在室溫下，將用超純凈水清洗過的單鋁基板，在上述實(shí)施例清洗液中浸漬30分鐘，之 后將上述試片用超純凈水清洗，用氮?dú)飧稍锖?，用掃描顯微鏡（SEM)檢查圖案中是否發(fā)生 腐蝕，并將其結(jié)果表不在表1。
[0027] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種二極管半導(dǎo)體專用清洗液，其特征在于：包括以下成分的重量百分比： 季銨氫氧化物 1?3% 醋酸/醋酸鈉緩沖水溶液 2?6% 檸檬酸/檸檬酸鹽緩沖水溶液 2?6% 烷基二醇芳基醚 5?8% 表面活性劑 3?5% 烷基芐基二甲基氯化銨 8?10% 增效劑 8?10% 乙醇 8?10% 去離子水 余量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二極管半導(dǎo)體專用清洗液，其特征在于：包括以下成分的重 量百分比： 季銨氫氧化物 2% 醋酸/醋酸鈉緩沖水溶液 4% 檸檬酸/檸檬酸鹽緩沖水溶液 4% 烷基二醇芳基醚 6% 表面活性劑 4% 烷基芐基二甲基氯化銨 9% 增效劑 9% 乙醇 9% 去離子水 余量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的二極管半導(dǎo)體專用清洗液，其特征在于：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(zhì)量比為2?5 :3?7。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二極管半導(dǎo)體專用清洗液，其特征在于：所述增效劑為含有 Cu2+的混合液，所述混合液為胺皂和酰胺的混合物，其中，胺皂和酰胺的混合比例為1?3 :2?4。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的二極管半導(dǎo)體專用清洗液，其特征在于：所述含有Cu2+的混 合液中Cu2+的含量為0. 24?0. 68%。
【文檔編號(hào)】C11D3/60GK104450280SQ201410650324
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】黃麗鳳, 王志敏, 張龍 申請(qǐng)人:如皋市大昌電子有限公司