本發(fā)明涉及晶圓酸洗，具體為一種晶圓玻璃載片坯料酸洗液及其制備方法和設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、晶圓玻璃載片坯料，通常簡(jiǎn)稱為晶圓，是半導(dǎo)體制造中用于支撐電路圖案的基底材料。這種材料通常由高純度的硅或其他半導(dǎo)體材料制成，并經(jīng)過(guò)精密加工以保持極高的平整度和光潔度。酸洗在半導(dǎo)體制造中起著至關(guān)重要的作用，在晶圓玻璃載片坯料的制備、運(yùn)輸和存儲(chǔ)過(guò)程中，表面可能會(huì)沾染各種污染物，如塵埃、油脂、金屬離子等。這些污染物如果不被及時(shí)去除，將嚴(yán)重影響后續(xù)半導(dǎo)體制造過(guò)程的良品率和產(chǎn)品質(zhì)量。酸洗能夠利用酸液的強(qiáng)腐蝕性，有效去除晶圓玻璃載片坯料表面的各種污染物，確保晶圓表面的潔凈度。

2、現(xiàn)有中國(guó)專(zhuān)利(cn106753836a)，公開(kāi)了一種晶圓背面清洗液，由下述重量配比的原料制成的：過(guò)氧化氫11-22，三乙醇胺15-19，螯合劑2-7，純水100-220，乙酸16-20，檸檬酸12-15，甲酸9-10，苯甲醇25-30，對(duì)苯二甲醇17-23。本發(fā)明不僅制備方法簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染，而且能夠有效去除晶圓背面的污垢，不會(huì)對(duì)晶圓造成損傷。

3、上述技術(shù)方案中的清洗液在使用過(guò)程中難以滲入到晶圓表面的微小縫隙和凹陷中，與污染物緊密結(jié)合，對(duì)晶圓玻璃載片坯料進(jìn)行清理，清洗效果達(dá)不到使用要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種晶圓玻璃載片坯料酸洗液及其制備方法和設(shè)備，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種晶圓玻璃載片坯料酸洗液，包括以下重量份的組分：氫氟酸50-100份、緩蝕劑50-100份、表面活性劑5-30份、螯合劑5-30份、去離子水50-200份、消泡劑10-20份、納米粒子添加劑5-10份和高分子聚合物添加劑5-10份。

3、優(yōu)選的，所述納米粒子添加劑為納米氧化鋁微粒、納米氧化鋯微?；蛱技{米管微粒任一種。

4、優(yōu)選的，所述高分子聚合物添加劑為聚苯乙烯高分子納米粒子或聚甲基丙烯酸甲酯高分子納米粒子任一種。

5、一種晶圓玻璃載片坯料酸洗液的制備方法，包括以下步驟：

6、s1：準(zhǔn)備原料，按照配方要求，準(zhǔn)備所需的氫氟酸、緩蝕劑、表面活性劑、螯合劑、去離子水、消泡劑、納米粒子添加劑和高分子聚合物添加劑原料；

7、s2：配制溶液，在合適的容器中，按照一定比例將氫氟酸、表面活性劑、螯合劑、去離子水、消泡劑混合，并充分?jǐn)嚢杈鶆颍?/p>

8、s3：調(diào)整ph值，根據(jù)清洗要求，加入緩蝕劑調(diào)整溶液的ph值；

9、s4：過(guò)濾：將配制好的酸洗液通過(guò)過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，以去除其中的雜質(zhì)和顆粒物；

10、s5：二次添加原料，添加納米粒子添加劑和高分子聚合物添加劑至溶液中混合，并充分?jǐn)嚢杈鶆颍?/p>

11、s6：儲(chǔ)存，將配置好的酸洗液儲(chǔ)存在儲(chǔ)存桶中進(jìn)行密封保存。

12、優(yōu)選的，s3中，進(jìn)行ph值調(diào)整時(shí)，首先使用ph計(jì)測(cè)量溶液的初始ph值，根據(jù)測(cè)量結(jié)果和配方要求，緩慢加入適量的緩蝕劑，繼續(xù)攪拌并測(cè)量ph值，直至達(dá)到目標(biāo)值。

13、優(yōu)選的，s5：二次添加原料過(guò)程中，少量多次得到加入納米粒子添加劑和高分子聚合物添加劑，確保上一次添加的添加劑在溶液中均勻分散后，再進(jìn)行下一次的添加攪拌。

14、一種設(shè)備，包括機(jī)架，所述機(jī)架上設(shè)有相互連通的攪拌區(qū)和過(guò)濾區(qū)，攪拌區(qū)與過(guò)濾區(qū)之間還設(shè)有液流控制裝置和液流轉(zhuǎn)運(yùn)裝置，液流控制裝置用于控制攪拌區(qū)和過(guò)濾區(qū)之間的流液通斷，液流轉(zhuǎn)運(yùn)裝置用于將經(jīng)過(guò)濾區(qū)后的流液轉(zhuǎn)運(yùn)至攪拌區(qū)。

15、優(yōu)選的，所述機(jī)架上設(shè)有第一臺(tái)面和第二臺(tái)面，所述攪拌區(qū)內(nèi)設(shè)有攪拌器和攪拌筒，攪拌筒設(shè)在第一臺(tái)面和第二臺(tái)面之間，攪拌筒與第一臺(tái)面之間還設(shè)有升降臺(tái)，所述攪拌器安裝在升降臺(tái)上，所述第一臺(tái)面的頂部安裝有升降器，升降器的軸伸端向下穿透第一臺(tái)面與升降臺(tái)固定連接，第一臺(tái)面上開(kāi)設(shè)有與攪拌器配合的讓位孔，升降器設(shè)在讓位孔四周，所述攪拌器的軸伸端向下穿透升降臺(tái)連接一攪拌軸，攪拌軸伸入攪拌筒內(nèi)且攪拌軸上均勻設(shè)有葉片；所述過(guò)濾區(qū)內(nèi)設(shè)有濾盤(pán)，濾盤(pán)開(kāi)口朝上且濾盤(pán)內(nèi)安裝有過(guò)濾膜，所述攪拌筒的底端固定連接有閥體且閥體通過(guò)支架與機(jī)架固定連接，所述濾盤(pán)安裝在閥體的底端，攪拌筒頂部的一側(cè)設(shè)有循環(huán)口，濾盤(pán)的底端還連接有出液口，所述液流轉(zhuǎn)運(yùn)裝置用于將出液口的液流轉(zhuǎn)運(yùn)至循環(huán)口。

16、優(yōu)選的，所述液流轉(zhuǎn)運(yùn)裝置包括存儲(chǔ)站和酸洗泵，所述存儲(chǔ)站為一活塞腔，活塞腔內(nèi)設(shè)有活塞頭；所述活塞腔的一端插入有活塞桿，活塞桿的一端與活塞頭固定連接且位于活塞腔內(nèi)的活塞桿上套設(shè)有復(fù)位彈簧，活塞腔的另一端同時(shí)設(shè)有進(jìn)液孔和出液孔；酸洗泵的進(jìn)口端與所述出液口之間通過(guò)第一引管連接，酸洗泵的出口端與進(jìn)液孔之間通過(guò)第二引管連接，出液孔與循環(huán)口通過(guò)第三引管連接，進(jìn)液孔上設(shè)有與液流方向一致的單向閥，出液孔上設(shè)有控制閥。

17、優(yōu)選的，所述閥體的進(jìn)出端均設(shè)有螺紋接頭，所述攪拌筒的底端設(shè)有與對(duì)應(yīng)螺紋接頭相連的第一螺紋槽，所述濾盤(pán)的開(kāi)口上設(shè)有與對(duì)應(yīng)螺紋接頭相連的第二螺紋槽。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

19、本發(fā)明通過(guò)在晶圓玻璃載片坯料酸洗液中的氫氟酸去除晶圓玻璃載片表面的金屬離子和氧化物。緩蝕劑調(diào)節(jié)溶液的ph值，減少氫氟酸對(duì)晶圓玻璃載片的腐蝕作用，同時(shí)提高清洗效果，表面活性劑降低溶液的表面張力，增強(qiáng)溶液對(duì)晶圓玻璃載片表面的潤(rùn)濕性和滲透性，螯合劑與金屬離子結(jié)合形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，有助于去除金屬污染物，去離子水作為溶劑，確保酸洗液中無(wú)雜質(zhì)和離子干擾，消泡劑防止在攪拌和過(guò)濾過(guò)程中產(chǎn)生大量泡沫，影響操作效率和酸洗液質(zhì)量，納米粒子添加劑深入到晶圓表面的微小縫隙和凹陷中，與污染物緊密結(jié)合，對(duì)晶圓玻璃載片坯料進(jìn)行清理增強(qiáng)酸洗液的清潔能力配合高分子聚合物添加劑用于調(diào)節(jié)溶液的粘度，改善清洗效果或保護(hù)晶圓玻璃載片表面。

20、附圖說(shuō)明

21、圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的酸洗液制備方法的流程圖；

22、圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的設(shè)備的立體圖；

23、圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的設(shè)備的剖視圖；

24、圖4為圖3中a處的放大結(jié)構(gòu)示意圖；

25、圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供一種實(shí)施方式的示意圖。

技術(shù)特征：

1.一種晶圓玻璃載片坯料酸洗液，其特征在于：包括以下重量份的組分：氫氟酸50-100份、緩蝕劑50-100份、表面活性劑5-30份、螯合劑5-30份、去離子水50-200份、消泡劑10-20份、納米粒子添加劑5-10份和高分子聚合物添加劑5-10份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶圓玻璃載片坯料酸洗液，其特征在于：所述納米粒子添加劑為納米氧化鋁微粒、納米氧化鋯微?；蛱技{米管微粒任一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶圓玻璃載片坯料酸洗液，其特征在于：所述高分子聚合物添加劑為聚苯乙烯高分子納米粒子或聚甲基丙烯酸甲酯高分子納米粒子任一種。

4.一種晶圓玻璃載片坯料酸洗液的制備方法，其特征在于：用于制備上述權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的一種晶圓玻璃載片坯料酸洗液，包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種晶圓玻璃載片坯料酸洗液的制備方法，其特征在于：s3中，進(jìn)行ph值調(diào)整時(shí)，首先使用ph計(jì)測(cè)量溶液的初始ph值，根據(jù)測(cè)量結(jié)果和配方要求，緩慢加入適量的緩蝕劑，繼續(xù)攪拌并測(cè)量ph值，直至達(dá)到目標(biāo)值。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種晶圓玻璃載片坯料酸洗液的制備方法，其特征在于：s5：二次添加原料過(guò)程中，少量多次得到加入納米粒子添加劑和高分子聚合物添加劑，確保上一次添加的添加劑在溶液中均勻分散后，再進(jìn)行下一次的添加攪拌。

7.一種設(shè)備，用于根據(jù)上述權(quán)利要求4所述的制備方法制備晶圓玻璃載片坯料酸洗液，其特征在于：包括機(jī)架(1)，所述機(jī)架(1)上設(shè)有相互連通的攪拌區(qū)和過(guò)濾區(qū)，攪拌區(qū)與過(guò)濾區(qū)之間還設(shè)有液流控制裝置和液流轉(zhuǎn)運(yùn)裝置，液流控制裝置用于控制攪拌區(qū)和過(guò)濾區(qū)之間的液流通斷，液流轉(zhuǎn)運(yùn)裝置用于將經(jīng)過(guò)濾區(qū)后的流液轉(zhuǎn)運(yùn)至攪拌區(qū)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種設(shè)備，其特征在于：所述機(jī)架(1)上設(shè)有第一臺(tái)面(2)和第二臺(tái)面(3)，所述攪拌區(qū)內(nèi)設(shè)有攪拌器(8)和攪拌筒(9)，攪拌筒(9)設(shè)在第一臺(tái)面(2)和第二臺(tái)面(3)之間，攪拌筒(9)與第一臺(tái)面(2)之間還設(shè)有升降臺(tái)(4)，所述攪拌器(8)安裝在升降臺(tái)(4)上，所述第一臺(tái)面(2)的頂部安裝有升降器(7)，升降器(7)的軸伸端向下穿透第一臺(tái)面(2)與升降臺(tái)(4)固定連接，第一臺(tái)面(2)上開(kāi)設(shè)有與攪拌器(8)配合的讓位孔(201)，升降器(7)設(shè)在讓位孔(201)四周，所述攪拌器(8)的軸伸端向下穿透升降臺(tái)(4)連接一攪拌軸(10)，攪拌軸(10)伸入攪拌筒(9)內(nèi)且攪拌軸(10)上均勻設(shè)有葉片(11)；所述過(guò)濾區(qū)內(nèi)設(shè)有濾盤(pán)(21)，濾盤(pán)(21)開(kāi)口朝上且濾盤(pán)(21)內(nèi)安裝有過(guò)濾膜(22)，所述攪拌筒(9)的底端固定連接有閥體(5)且閥體(5)通過(guò)支架與機(jī)架(1)固定連接，所述濾盤(pán)(21)安裝在閥體(5)的底端，攪拌筒(9)頂部的一側(cè)設(shè)有循環(huán)口(901)，濾盤(pán)(21)的底端還連接有出液口(2101)，所述液流轉(zhuǎn)運(yùn)裝置用于將出液口(2101)的液流轉(zhuǎn)運(yùn)至循環(huán)口(901)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種設(shè)備，其特征在于：所述液流轉(zhuǎn)運(yùn)裝置包括存儲(chǔ)站和酸洗泵(6)，所述存儲(chǔ)站為一活塞腔(12)，活塞腔(12)內(nèi)設(shè)有活塞頭(16)；所述活塞腔(12)的一端插入有活塞桿(17)，活塞桿(17)的一端與活塞頭(16)固定連接且位于活塞腔(12)內(nèi)的活塞桿(17)上套設(shè)有復(fù)位彈簧(18)，活塞腔(12)的另一端同時(shí)設(shè)有進(jìn)液孔(1201)和出液孔(1202)；酸洗泵(6)的進(jìn)口端與所述出液口(2101)之間通過(guò)第一引管(13)連接，酸洗泵(6)的出口端與進(jìn)液孔(1201)之間通過(guò)第二引管(14)連接，出液孔(1202)與循環(huán)口(901)通過(guò)第三引管(15)連接，進(jìn)液孔(1201)上設(shè)有與液流方向一致的單向閥(20)，出液孔(1202)上設(shè)有控制閥(19)。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種設(shè)備，其特征在于：所述閥體(5)的進(jìn)出端均設(shè)有螺紋接頭，所述攪拌筒(9)的底端設(shè)有與對(duì)應(yīng)螺紋接頭相連的第一螺紋槽(501)，所述濾盤(pán)(21)的開(kāi)口上設(shè)有與對(duì)應(yīng)螺紋接頭相連的第二螺紋槽(502)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及晶圓酸洗技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種晶圓玻璃載片坯料酸洗液及其制備方法和設(shè)備，包括以下組分：氫氟酸、緩蝕劑、表面活性劑、螯合劑、去離子水、消泡劑、納米粒子添加劑和高分子聚合物添加劑，本發(fā)明消泡劑防止在攪拌和過(guò)濾過(guò)程中產(chǎn)生大量泡沫，影響操作效率和酸洗液質(zhì)量，納米粒子添加劑深入到晶圓表面的微小縫隙和凹陷中，與污染物緊密結(jié)合，對(duì)晶圓玻璃載片坯料進(jìn)行清理增強(qiáng)酸洗液的清潔能力配合高分子聚合物添加劑用于調(diào)節(jié)溶液的粘度，改善清洗效果或保護(hù)晶圓玻璃載片表面。

技術(shù)研發(fā)人員：周旭,梁超,李正華,員英杰,王華野
受保護(hù)的技術(shù)使用者：熠鐸科技（蘇州）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5