一種新型環保硅晶片清洗試劑及其制備方法及其應用技術

一種新型環保硅晶片清洗試劑及其制備方法及其應用，包括如下質量濃度的物質：氫氧化鉀0.2?1.0g/L；硅酸鈉0.1?0.8g/L；焦磷酸鉀0.1?1.0g/L；絡合劑0.01?0.1g/L；滲透劑0.05?0.5g/L；乳化劑0.05?0.5g/L；余量為蒸餾水。本發明專利技術的配方中不含有任何有機溶劑和氟離子表面活性劑，本發明專利技術所制備的清洗試劑特別適用于單晶硅、多晶硅等硅晶片的清洗，清洗表面均勻光潔，無任何花斑、砂粒、研磨料、金屬離子及指紋等殘留，通過濾紙擦拭，無任何硅粉等物質殘留，能極好的滿足客戶生產需求，且該工藝環保，生產過程無任何有機溶劑添加，產品環保無污染。

【技術實現步驟摘要】
一種新型環保硅晶片清洗試劑及其制備方法及其應用
本專利技術屬于硅晶片清洗領域領域，具體地說是一種新型環保硅晶片清洗試劑及其制備方法及其應用。
技術介紹
隨著大規模集成電路的發展，集成度的不斷提高，線寬的不斷減小，對硅片的質量要求越來越高，特別是對硅拋光片的表面質量要求越來越嚴。這主要是因為拋光片表面的顆粒和金屬雜質沾污會嚴重影響器件的質量和成品率。在硅晶體管和集成電路生產中，幾乎每道工序都有硅片清洗的問題，硅片的好壞對器件性能有很嚴重的影響，處理不當，可能使硅片全部報廢，做不出合格的產品，或者制造出來的產品性能低劣，穩定性和可靠性很差。從硅材料到可使用的硅片要經過切片、倒角、研磨、表面處理、拋光、外延等不同工序，硅片加工采用多線切割技術，此過程中碳化硅磨料切割硅片，會在硅片表面形成砂粒、殘留的切削磨料、指紋和金屬離子污染。清洗的目的就是為了去除硅片表面顆粒、金屬離子以及有機物等污染，使硅片表面達到無腐蝕氧化、無殘留等技術指標。金屬離子污染如銅、鐵、鋅等的殘留會影響硅片表面后續氧化生成的柵極薄膜的質量，進而造成組件易漏電、成品率低、可靠性差。硅晶片表面氧化、指紋沾污也會影響光電轉換效率。傳統清洗液，大多采用鹽酸進行清洗，鹽酸為強腐蝕性物質且氣味大，使用過后的廢液很難處理，導致環境污染，且只對硅晶片表面的金屬離子和氧化層有一定效果，對顆粒物和有機成分去除效果差。目前，市面上存在較多的為強堿液清洗劑，清洗效果較鹽酸有明顯改善，對顆粒物和有機成分有較好去除作用，但整體去除效果仍不能完全達到客戶需求，而且用量過大，清洗效率低，廢水排放加大。并且為了使表面活性劑能較好的分散在堿液中，引入了較大量的有機溶劑如乙醇、乙二醇、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚等，進行助溶和協助清洗，因此在生產過程中產生較大氣味，有機溶劑排放會污染環境。
技術實現思路
本專利技術提供一種新型環保硅晶片清洗試劑及其制備方法及其應用，用以解決現有技術中的缺陷。本專利技術通過以下技術方案予以實現：一種新型環保硅晶片清洗試劑，包括如下質量濃度的物質：氫氧化鉀0.2-1.0g/L；硅酸鈉0.1-0.8g/L；焦磷酸鉀0.1-1.0g/L；絡合劑0.01-0.1g/L；滲透劑0.05-0.5g/L；乳化劑0.05-0.5g/L；余量為蒸餾水。如上所述的一種新型環保硅晶片清洗試劑，包括如下質量濃度的物質：氫氧化鉀0.4-0.6g/L；硅酸鈉0.2-0.5g/L；焦磷酸鉀0.2-0.5g/L；絡合劑0.03-0.06g/L；滲透劑0.1-0.3g/L；乳化劑0.1-0.3g/L；余量為蒸餾水。如上所述的一種新型環保硅晶片清洗試劑，所述的絡合劑為乙二胺四乙酸二鈉、氨三乙酸三鈉、氨基三亞甲基磷酸鈉、羥基乙叉二膦酸鈉、酒石酸鉀鈉的其中任意一種或任意兩種以上以任意比例的混合物。如上所述的一種新型環保硅晶片清洗試劑，所述的滲透劑為直鏈辛基聚氧乙烯醚、直鏈壬基聚氧乙烯醚、直鏈癸基聚氧乙烯醚、直鏈辛基聚氧乙烯聚氧丙烯醚、直鏈壬基聚氧乙烯聚氧丙烯醚、直鏈癸基聚氧乙烯聚氧丙烯醚、支鏈二乙基己基聚氧乙烯醚、二乙基己基聚氧乙烯聚氧丙烯醚、二乙基己基硫酸酯鈉、二乙基己基磷酸酯鈉的其中任意一種或任意兩種以上以任意比例的混合物。如上所述的一種新型環保硅晶片清洗試劑，所述的乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉、癸基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉、油酸鈉、亞油酸鈉、月桂醇聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚磷酸鈉、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、辛烯基琥珀酸的其中任意一種或任意兩種以上以任意比例的混合物。如上所述的一種新型環保硅晶片清洗試劑，所述的pH為10-13。如上所述的一種新型環保硅晶片清洗試劑，所述的pH為11-13。一種新型環保硅晶片清洗試劑的制備方法，包括如下步驟：步驟一：計算并稱量取氫氧化鉀、硅酸鈉、焦磷酸鉀、絡合劑、滲透劑、乳化劑；步驟二：向反應釜中加入三分之二理論體積的蒸餾水，開啟攪拌，加入所需氫氧化鉀，攪拌至完全溶解；步驟三：向反應釜中加入硅酸鈉，焦磷酸鉀，攪拌至完全溶解；步驟四：加入絡合劑、滲透劑、乳化劑，攪拌3-4h，至溶液澄清透明；步驟五：按所需生產體積定容，再攪拌0.5h至充分混合均勻，過濾包裝即產品。一種新型環保硅晶片清洗試劑的應用，所述的清洗試劑在對硅晶片清洗時的溫度為30-70℃；所述的清洗試劑的清洗時間為20-30min。如上所述的一種新型環保硅晶片清洗試劑的制備方法，所述的清洗試劑在對硅晶片清洗時采用清洗試劑浸泡超聲波振蕩或清洗試劑噴淋的方式進行清洗。本專利技術的優點是：1、本專利技術的配方中不含有任何有機溶劑和氟離子表面活性劑，本專利技術所制備的清洗試劑特別適用于單晶硅、多晶硅等硅晶片的清洗，清洗表面均勻光潔，無任何花斑、砂粒、研磨料、金屬離子及指紋等殘留，通過濾紙擦拭，無任何硅粉等物質殘留，能極好的滿足客戶生產需求，且該工藝環保，生產過程無任何有機溶劑添加，產品環保無污染；2、本專利技術所使用的滲透劑，具有優異的分散滲透作用，能快速浸入油污與基材，達到快速剝離的效果和一定乳化效果，并且低泡環保；3、本專利技術所使用的乳化劑，在極低的濃度下具有極其優異的乳化效果，能很好的乳化硅晶片表面的顆粒物和有機物，不傷底材；4、本專利技術所使用的絡合劑，能有效的絡合硅晶片切割中殘留的銅、鐵、鋅等金屬離子，同時其環保易降解，不會污染環境；5、本專利技術所使用的氫氧化鉀，能給清洗環境提供一個良好的堿性環境，能夠確保高效的清洗硅晶片；6、本專利技術所使用的硅酸鈉，對油污具有良好的乳化作用，硅酸鈉在清洗硅片的過程中，氧原子的一端是憎水的，吸附時向著油，另一端時親水的，吸附時向著水溶液。這種在油—水溶液界面吸附的結果，就使油—水溶液之間的界面張力比不加乳化劑的時候降低了。由于界面張力的降低，油與水溶解的接觸面增大，油變成了一個個小油滴分散在水溶液中，從而去除；7、本專利技術所使用焦磷酸鉀，能和堿土金屬和重金屬離子發生螯合作用，能與硬水中的Ca2+、Mg2+形成穩定的絡合物從而軟化硬水、提高洗滌能力、清除污垢，焦磷酸根離子(P2O74-)對于微細分散的固體具有很強的分散能力，能促進細微、微量物質的均一混合，具有較好的輔助清洗效果。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本專利技術的實施例1的金相檢測100X和1000X倍的效果對比圖；圖2是本專利技術的實施例2的金相檢測100X和1000X倍的效果對比圖；圖3是本專利技術的對照例1的金相檢測100X和1000X倍的效果對比圖。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種新型環保硅晶片清洗試劑，其特征在于：包括如下質量濃度的物質：/n氫氧化鉀 0.2-1.0g/L；/n硅酸鈉 0.1-0.8g/L；/n焦磷酸鉀 0.1-1.0g/L；/n絡合劑 0.01-0.1g/L；/n滲透劑 0.05-0.5g/L；/n乳化劑 0.05-0.5g/L；/n余量為蒸餾水。/n

【技術特征摘要】
1.一種新型環保硅晶片清洗試劑，其特征在于：包括如下質量濃度的物質：
氫氧化鉀0.2-1.0g/L；
硅酸鈉0.1-0.8g/L；
焦磷酸鉀0.1-1.0g/L；
絡合劑0.01-0.1g/L；
滲透劑0.05-0.5g/L；
乳化劑0.05-0.5g/L；
余量為蒸餾水。


2.根據權利要求1所述的一種新型環保硅晶片清洗試劑，其特征在于：包括如下質量濃度的物質：
氫氧化鉀0.4-0.6g/L；
硅酸鈉0.2-0.5g/L；
焦磷酸鉀0.2-0.5g/L；
絡合劑0.03-0.06g/L；
滲透劑0.1-0.3g/L；
乳化劑0.1-0.3g/L；
余量為蒸餾水。


3.根據權利要求1所述的一種新型環保硅晶片清洗試劑，其特征在于：所述的絡合劑為乙二胺四乙酸二鈉、氨三乙酸三鈉、氨基三亞甲基磷酸鈉、羥基乙叉二膦酸鈉、酒石酸鉀鈉的其中任意一種或任意兩種以上以任意比例的混合物。


4.根據權利要求1所述的一種新型環保硅晶片清洗試劑，其特征在于：所述的滲透劑為直鏈辛基聚氧乙烯醚、直鏈壬基聚氧乙烯醚、直鏈癸基聚氧乙烯醚、直鏈辛基聚氧乙烯聚氧丙烯醚、直鏈壬基聚氧乙烯聚氧丙烯醚、直鏈癸基聚氧乙烯聚氧丙烯醚、支鏈二乙基己基聚氧乙烯醚、二乙基己基聚氧乙烯聚氧丙烯醚、二乙基己基硫酸酯鈉、二乙基己基磷酸酯鈉的其中任意一種或任意兩種以上以任意比例的混合物。


5.根據權利要求1所述的一...

【專利技術屬性】
技術研發人員：駱祖文，王魯艷，朱艷麗，
申請(專利權)人：濟南德錫科技有限公司，
類型：發明
國別省市：山東;37