一种水基电子清洗制剂.pdf

本发明是一种水基电子清洗制剂，属于电子工业清洗生产技术领域。
    众所周知，半导体工艺中的清洗，主要是清除有机物和金属离子的沾污，尤其要求最大限度地不残留任何金属离子。当今在传统的半导体工业中所用的清洗剂，通常是含有强酸或三氯乙烯等具有强腐蚀性和毒性的化学试剂，利用这类清洗剂存有清洗成本高，腐蚀性很强，危害操作人员的安全和健康，污染环境的缺点。

    本发明的目的是复合配制一种制剂，用这种制剂对半导体工艺中的材料和器件，薄膜工艺中的玻璃和金属的表面的清洗，使之比传统清洗工艺有更好的清洗效果。

    本发明是这样实现的：

    它是以乙二胺四醋酸钠和可溶性氟化物为主剂，以醇醚和酚醚表面活性剂为清洗剂，以胺皂和酰胺为增效剂，醇类和去离子水为溶剂，各组分的重量百分比为：

    乙二胺四醋酸钠  0.1-1%

    醇醚表面活性剂  6-15%

    酚醚表面活性剂  3-5%

    烷基醇酰胺  3-5%

    三乙醇胺油酸皂  5-10%

    醇类  1-5%

    可溶性氟化物  0.1-1%

    去离子水  58-81.8%

    按照上述的比例，在60℃的去离子水中，先加入乙二胺四醋酸钠，在搅拌的条件下，再依次加入酚醚表面活性剂、醇醚表面活性剂，烷基醇酰胺、三乙醇胺油酸皂，然后加入醇类，继续搅拌，直到上述加入的各组分完全溶解，最后将水溶性氟化物加入到这些制剂中去，以形成浓度均匀的制剂，然后将该制剂来清洗各种电子器件，该制剂的用量按重量百分比是所用清洗液的总量地2-5%。本发明具有操作简便，成本低，无毒、无害，对皮肤无腐蚀，无刺激作用，对人体无危害，对环境无污染。清洗效果优于常规清洗，成本仅为常规半导体清洗成本的10%以下。本发明用于电子器件的清洗原理是依据乙二胺四醋酸钠（EDTA）是一种很强的螯合剂，它具有很强的螯合能力，可有效地螯合水中微量的多价金属离子，如钙、镁、铅、锌、镍、铁、铜、锰。在20℃的条件下，100克乙二胺四醋酸钠可以螯合13.4克钙离子，对钙离子的螯合作用如一所示。水溶性氟化物对半导体硅、锗的杂质有特殊的清洁作用，因此，被水基电子清洗制剂进行表面处理后的电子器件可以完全达到无离子水平。同时，清洗制剂使用的成分是非离子表面活性剂，如醇醚、酚醚表面活性剂，胺皂、酰胺、乙醇、去离子水，这些组分本身不带任何离子成分，由它们组成的水基电子清洗制剂对半导体工艺中的材料和器件，薄膜工艺中的玻璃和金属的表面清洗，使之比传统清洗工艺有更好的清洗效果。

    一、EDTA对钙离子的螯合作用

    实施例：

    选取的螯合剂为乙二胺四醋酸钠，其分子结构为：

    以下同。

    可溶性氟化物为氢氟酸[HF，以下同];脂肪醇聚氧乙烯（9）醚[R（OCH2CH2）9OH，R＝C12H25-C18H37，以下同]为醇醚表面活性剂;壬基酚聚氧乙烯（10）醚[，以下同]为酚醚表面活性剂;醇类为乙醇[CH3CH2OH，以下同];三乙醇胺油酸皂[，以下同]为胺皂;十二烷基二乙醇酰胺[，以下同]为烷基醇酰胺。各组分的重量百分比为：

    乙二胺四醋酸钠  0.2  %

    脂肪醇聚氧乙烯（9）醚  6  %

    壬基酚聚氧乙烯（10）醚  5  %

    十二烷基醇酰胺  3  %

    三乙醇胺油酸皂  5  %

    醇类  2  %

    氟氢酸  0.5  %

    去离子水  78.3  %

    按照上述的比例，在装有60℃的去离子水的容器中，先加入乙二胺四醋酸钠，在搅拌的条件下，再依次加入壬基酚聚氧乙烯（10）醚、脂肪醇聚氧乙烯（9）醚、十二烷基醇酰胺、三乙醇胺油酸皂，然后加入醇类，继续搅拌，直到上述加入的各组分完全溶解，最后将水溶性氟化物氟氢酸加入到这些制剂中去，以形成浓度均匀的制剂，然后将该制剂按照总液体重量的2-5%配成清洗剂溶液，在温度为50±5℃下，应用250瓦、17KC超声波发生器，然后利用上述制剂对硅器件进行超声波清洗操作，清洗时间为10分钟或更长一些。用上述制剂和方法对半导体工艺中的材料和器件，薄膜工艺中的玻璃和金属的表面清洗，使之比传统清洗工艺有更好的清洗效果。例如：对击穿电压100伏的硅PN结进行处理，可使其提高为120-150伏左右。再例如，对杂质浓度为1018CM-3的P型硅材料表面清洗后，进行试验分析结果是用该清洗制剂比传统清洗剂的清洗后的钠离子浓度降低半个数量级。