專利名稱：環(huán)保型太陽能級硅片水基清洗劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了一種太陽能級硅片清洗劑，具體是涉及一種用于太陽能級硅片清洗的環(huán)保型水基清洗劑。
背景技術(shù)：
太陽能級硅片表面的潔凈度及表面態(tài)對高質(zhì)量的硅器件工藝至關(guān)重要，如果表面質(zhì)量達(dá)不到要求，無論其他工藝步驟控制得多么優(yōu)秀，都不可能獲得高質(zhì)量的太陽能級硅片器件。硅片表面上存在的污染物主要是粒子、金屬、有機(jī)物、濕氣分子和自然氧化物中的一種或幾種。目前，硅片清洗方法大致可分為化學(xué)清洗、超聲清洗、兆聲清洗、聲光清洗、離心清洗、氣相干洗和高壓噴洗等。其中化學(xué)清洗又可分為RCA清洗和臨界流體清洗等。目前生產(chǎn)線上常常把多種清洗方法串聯(lián)起來使用。RCA清洗由WfernerKern于1965年在N *J .Prin-Ceton的RCA實(shí)驗(yàn)室首創(chuàng)，并由此得名，RCA清洗是一種典型的濕式化學(xué)清洗。在RCA清洗工藝中主要使用兩組混合化學(xué)試劑。第1種(SC-I)是ΝΗ40Η、Η2Α和H2O,比例為1 1 5 ；第2種(SC-2)為 HC1、H202 *H20，比例亦為1 1 5。此工藝分為氧化、絡(luò)合處理兩個(gè)過程。使用H2O2-NH4OH 和H2O2-HCl液，溫度控制在75-80°C。H2A在高pH值時(shí)為強(qiáng)氧化劑破壞有機(jī)沾污，其分解為 H2O和02。NH4OH對許多金屬有強(qiáng)的絡(luò)合作用。SC-2中的HCl靠溶解和絡(luò)合作用形成可溶的堿或金屬鹽，此符合硅片清洗的主要要求。但該清洗方法也存在有諸多弊端，如其處理均在高溫過程中進(jìn)行，要消耗大量的液體化學(xué)品和超純水。同時(shí)要消耗大量的空氣來抑制化學(xué)品蒸發(fā)，使之不擴(kuò)散到潔凈室。同時(shí)，由于化學(xué)試劑的作用，加大了硅片的粗糙度。因此， 發(fā)明新型清洗技術(shù)成為半導(dǎo)體工業(yè)中的迫切需求。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種使用效果良好的環(huán)保型太陽能級硅片水基清洗劑。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下環(huán)保型太陽能級硅片水基清洗劑，其特征在于，由如下重量配比的原料組成檸檬酸20 40份非離子型表面活性劑5 15份pH調(diào)節(jié)劑15 20份螯合劑10 20份去離子水300 450份。較為完善的是，所述非離子型表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚、 脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一種或兩種。較為完善的是，所述pH調(diào)節(jié)劑為醋酸。
較為完善的是，所述螯合劑為乙二胺四乙酸、氨基三乙酸、二亞乙基三胺五乙酸、 聚天門冬氨酸中的一種或兩種。進(jìn)一步，所述清洗劑呈熒光黃色透明液體，所述清洗劑的使用溫度為常溫。為了使新型半導(dǎo)體清洗工藝對硅片的清洗達(dá)到滿意的效果，在對硅片清洗時(shí)既要考慮清洗劑本身，又要對清洗工藝進(jìn)行研究，清洗劑主要中主要起清洗作用的為表面活性劑。下面結(jié)合利用表面活性劑有效去除ULSI襯底硅片表面吸附顆粒，具體說明表面活性劑去除硅片表面顆粒的原理顆粒在硅片上首先是以色散力和范德華力形成的物理吸附，然后逐漸形成緊密的化學(xué)鍵合吸附，很難去除。所以，清除硅片表面顆粒最重要的是保證它不會與硅片形成化學(xué)鍵合吸附。當(dāng)顆粒以物理吸附的形式吸附于硅片表面時(shí)，顆粒與硅片以色散力和范德華力作用，隨著溶液分子的熱運(yùn)動，顆粒會在硅片表面作微小位移，硅片表面的斷裂鍵會與顆粒不斷的吸引和拉開，此時(shí)向溶液中加入表面活性劑，活性劑分子會借助于潤濕作用迅速在硅片和顆粒表面鋪展開，形成一層致密的保護(hù)層。由于活性劑分子親水基會與硅片表面形成多點(diǎn)吸附，顆粒在硅片表面移動時(shí)，滲透壓使溶液中自由的活性劑分子及已吸附的活性劑分子的親水基上未吸附的自由部分積極地向硅片與顆粒的接觸縫隙間伸入，隨時(shí)與硅片和顆粒上出現(xiàn)的剩余自由鍵相吸引、結(jié)合，促使硅片與顆粒間作用的力鍵越來越少，顆粒與硅片的吸附力場不斷減弱，最終將整個(gè)顆粒從硅片表面分離開，活性劑分子在硅片和顆粒表面形成致密的質(zhì)點(diǎn)保護(hù)層，防止顆粒與硅片形成二次吸附，至此完成了顆粒從硅片表面的解吸。表面活性劑種類很多，其中非離子型表面活性劑由于其具有不受酸、堿和電解質(zhì)影響，具有較強(qiáng)的滲透力等許多優(yōu)點(diǎn)，可很好的滿足硅片清洗劑的需要。本發(fā)明環(huán)保型太陽能級硅片水基清洗劑，利用表面活性劑的復(fù)配性能，提高了表面去污力及保持清潔度的持續(xù)性，同時(shí)可使硅片洗后無水痕，更加光亮，對于單晶硅片等物料具有良好的清潔效果，并且提高了清洗速度和耐用性能。配制濃度低、用料少，不僅降低了用戶的使用成本，還減少了污水排放，達(dá)到了節(jié)能減排的目的。本發(fā)明環(huán)保型太陽能級硅片水基清洗劑，無需復(fù)雜的制備工藝，僅通過簡單的復(fù)配混合即可，大大地提高了生產(chǎn)的效率；清洗劑安全環(huán)保，不含有毒有害成分，與傳統(tǒng)硅片清洗劑相比，常溫使用，清洗效率高，對硅片無過腐蝕，并且成本有所下降。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。實(shí)施例1環(huán)保型太陽能級硅片水基清洗劑，由如下重量配比的原料組成檸檬酸20份脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚15份醋酸20份乙二胺四乙酸10份去離子水350份。通過簡單的復(fù)配混合，即可制成環(huán)保型的用于太陽能級硅片清洗的水基清洗劑， 清洗劑呈熒光黃色透明液體，使用溫度為常溫。
實(shí)施例2環(huán)保型太陽能級硅片水基清洗劑，由如下重量配比的原料組成檸檬酸40份脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚磷酸酯10份醋酸17份氨基三乙酸17份去離子水450份。實(shí)施例3環(huán)保型太陽能級硅片水基清洗劑，由如下重量配比的原料組成檸檬酸35份脂肪醇聚氧乙烯醚5份醋酸15份二亞乙基三胺五乙酸15份去離子水380份。實(shí)施例4環(huán)保型太陽能級硅片水基清洗劑，由如下重量配比的原料組成檸檬酸30份脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚磷酸酯和脂肪醇聚氧乙烯醚8份醋酸18份聚天門冬氨酸20份去離子水400份。實(shí)施例5環(huán)保型太陽能級硅片水基清洗劑，由如下重量配比的原料組成檸檬酸25份脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚和脂肪醇聚氧乙烯醚6份醋酸16份乙二胺四乙酸和氨基三乙酸13份去離子水300份。在用量和清洗條件基本相同時(shí)，采用本發(fā)明的清洗劑與現(xiàn)有傳統(tǒng)工藝進(jìn)行對比， 經(jīng)過實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用，得出以下數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.環(huán)保型太陽能級硅片水基清洗劑，其特征在于，由如下重量配比的原料組成檸檬酸20 40份非離子型表面活性劑5 15份PH調(diào)節(jié)劑15 20份螯合劑10 20份去離子水300 450份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型太陽能級硅片水基清洗劑，其特征在于，所述非離子型表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一種或兩種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型太陽能級硅片水基清洗劑，其特征在于，所述PH調(diào)節(jié)劑為醋酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型太陽能級硅片水基清洗劑，其特征在于，所述螯合劑為乙二胺四乙酸、氨基三乙酸、二亞乙基三胺五乙酸、聚天門冬氨酸中的一種或兩種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任何一項(xiàng)所述的環(huán)保型太陽能級硅片水基清洗劑，其特征在于， 所述清洗劑呈熒光黃色透明液體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任何一項(xiàng)所述的環(huán)保型太陽能級硅片水基清洗劑，其特征在于， 所述清洗劑的使用溫度為常溫。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能級硅片清洗劑，具體是涉及一種用于太陽能級硅片清洗的環(huán)保型水基清洗劑。本發(fā)明環(huán)保型太陽能級硅片水基清洗劑，無需復(fù)雜的制備工藝，僅通過簡單的復(fù)配混合即可，大大地提高了生產(chǎn)的效率；清洗劑安全環(huán)保，不含有毒有害成分，與傳統(tǒng)硅片清洗劑相比，常溫使用，清洗效率高，對硅片無過腐蝕，并且成本有所下降。
文檔編號C11D10/02GK102304444SQ20111021706
公開日2012年1月4日 申請日期2011年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月1日
發(fā)明者劉萬青, 饒丹 申請人:合肥華清金屬表面處理有限責(zé)任公司