一种新型的硅片研磨后清洗液

发布时间：2021-11-11 23:14

　　基于硅片研磨后清洗工艺的方法和原理,通过分析硅片在加工过程中污染物的种类和硅片表面的吸附性质,配制出由氢氧化钾、烷基苯磺酸盐、聚氧乙烯烷基醚为原材料构成的清洗剂。分析了清洗剂原材料溶于水后的吸附状态,确定三种原材料的质量比为10∶2∶2。为减小清洗后硅片的表面粗糙度和表面划痕损伤,确定了最佳的硅片清洗温度为65℃,清洗剂原材料溶于水后配制的清洗液的pH值为10.5,清洗时间为180 s。新型清洗液与传统硅片清洗液的对比实验表明,采用新的清洗液可明显降低硅片表面粗糙度,改善硅片表面划痕处的腐蚀损伤。 

【文章来源】：半导体技术. 2020,45(09)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

硅片清洗工艺流程图

式中:γ0为初始界面张力;Tc为临界温度;n为幂指数,其值大于1。由界面张力和清洗温度的关系可知,随着清洗温度的升高,界面张力呈下降趋势。经检测,实验后的硅片表面润湿角和界面张力与清洗温度的关系如图2所示。由图2可知,硅片表面的平均润湿角和界面张力随温度的升高先呈下降趋势,温度大于65 ℃后,随着温度的升高,润湿角和界面张力逐渐增大。这是因为随着清洗温度的升高,当清洗液的温度超过聚氧乙烯烷基醚表面活性剂的浊点时,活性剂在水中的增溶能力下降,当温度持续升高时,析出的活性剂分子增加并聚集成为胶束附着在硅片表面,使清洗液中活性剂的浓度降低;另一方面,温度的上升会改变水溶液中离子的溶解度,从而增大清洗剂离子强度,增加界面层活性物吸附浓度。因此,清洗温度的升高会使清洗液中表面活性剂分子聚集并在硅片表面析出,导致清洗液在硅片上的界面张力和润湿角增大。

清洗剂原料和水按不同的比例配制得到不同pH值的清洗液,清洗液pH值对硅片润湿角的影响如图3所示。由图3可知,硅片表面润湿角随着清洗剂pH值的增大而减小,当清洗剂pH值为10.5时,硅片表面润湿角达到最小值;当清洗剂pH值继续增加时,硅片表面润湿角逐渐增大,这是因为要使清洗液pH值增加,需不断增大清洗液中新型清洗剂的含量,当清洗液中的表面活性剂的含量过高时,就会在水中形成大量胶束并附着于硅片表面,使疏水性油污类有机杂质无法清洗干净,导致润湿角增大。

【参考文献】：
期刊论文
[1]去除硅片背面金属污染的方法研究[J]. 陈菊英.  集成电路应用. 2016(07)
[2]表面活性剂对硅单晶片表面吸附颗粒的作用[J]. 刘玉岭,桑建新,叶占江.  半导体技术. 2001(07)

博士论文
[1]烷基苯磺酸盐表面活性剂的界面性能[D]. 赵昌明.吉林大学 2019

硕士论文
[1]表面活性剂多元复配低张力泡沫驱油体系的分子设计及应用性能研究[D]. 孙艳阁.山东大学 2016



本文编号：3489726