[發明專利]一種半導體晶圓清洗用多孔親水材料和組件的制備方法

在審

• 申請號: 201910604539.0
• 申請日: 2019-07-05
• 公開（公告）號: CN110335837A
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 鄒美帥;李永輝;王志宏;胡永琪;馮笑;李玉川;張旭東;李曉東
• 申請（專利權）人: 北京理工大學;北京理工大學魯南研究院
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;C08J9/12;C08L29/04
• 代理公司: 北京興智翔達知識產權代理有限公司 11768
• 代理人: 郭衛芹

1.一種半導體晶圓清洗用多孔親水材料，其特征在于，包括柔軟親水多孔高分子材料和中空的塑料頂桿用來支撐多孔柔性親水高分子材料，其中，所述柔軟親水多孔高分子材料中的孔徑相互貫穿，粒徑大小在10-350微米之間，平均在40-200微米之間，孔徑含量在60-98％之間，較好在80-95％之間，在水和清洗液的幫助下用于清洗磨擦晶圓一面，去除附著在晶圓表面的有機物，顆粒，金屬污染物等殘留。

2.根據權利要求1所述的一種半導體晶圓清洗用多孔親水材料，其特征在于：所述高分子親水材料制備包括聚乙烯醇，淀粉，表面活性劑，交聯劑，催化劑，聚乙烯醇分子量處于1200-600000之間，醇解度66-100％，較好聚乙烯醇分子量處于1500-200000之間，醇解度80-100％；淀粉來源于玉米，馬鈴薯，番薯，麥類，高粱，大米等，淀粉粒徑在5-150微米，較好用15-120微米粒徑，淀粉添加量在1-15％；表面活性劑包括陽離子型，陰離子型和非離子型表面活性劑中的一種或多種，較好用非表面活性劑；交聯劑包括甲醛，乙醛，丁醛，戊二醛，苯甲醛，環氧氯丙烷等中的一種或多種，較好用甲醛，丁醛，戊二醛或環氧氯丙烷；催化劑可為鹽酸，硫酸，磷酸或其它無機酸，有機酸中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的一種半導體晶圓清洗用多孔親水材料，其特征在于：所述高分子親水材料制備采用無淀粉方法，原料包括聚乙烯醇，增稠劑，發泡劑，表面活性劑，交聯劑，催化劑，聚乙烯醇分子量處于1200-600000之間，醇解度66-100％，較好聚乙烯醇分子量處于1500-200000之間，醇解度80-100％；增稠劑用于調節體系的粘度，穩定發泡劑和氣泡，調節孔徑大小，本專利發明用耐酸性型增稠劑；發泡劑包括氮氣，二氧化碳等惰性氣體，低沸點二氯甲烷，戊烷，己烷等液體發泡劑，有機類或無機類化學發泡劑如偶氮類，磺酰肼類，碳酸氫鹽類；表面活性劑有起泡和穩泡作用，用于穩定分散發泡劑和所產生氣泡，表面活性劑包括陽離子型，陰離子型和非離子型表面活性劑中的一種或多種，較好用非表面活性劑；交聯劑包括甲醛，乙醛，丁醛，戊二醛，苯甲醛，環氧氯丙烷中的一種或多種，較好用甲醛，丁醛，戊二醛或環氧氯丙烷；催化劑可為鹽酸，硫酸，磷酸或其它無機酸，有機酸中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的一種半導體晶圓清洗用多孔親水材料，其特征在于：所述親水多孔高分子材料是聚氨酯多孔材料，聚氨酯采用聚乙二醇或聚乙烯醇為親水柔性鏈段，利用含多異氰酸酯官能團化合物為偶聯劑，表面活性劑來穩定成孔填料，發泡劑等，在催化劑作用下完成交聯，引成多孔親水聚氨酯柔性材料。

5.根據權利要求1所述的一種半導體晶圓清洗用多孔親水材料，其特征在于：所述中空的塑料頂桿用來支撐多孔柔性親水高分子材料，頂桿材料包括尼龍，聚乙烯，聚丙烯，PET，PVC，PC，PS等，中空頂桿一段開口用于導入清洗用去離子水，另一端封閉，頂桿壁上有許多開口，開口可以引導去離子水有里往外流動穿過高分子材料的貫穿孔到達晶圓表面并清洗晶圓，在注塑成型時一部分反應物流入頂桿壁上開口，聚合后幫助柔性親水高分子材料牢固地固定在頂桿上；所述頂桿外表面有許多突起，突起可以是圓形，圓柱形，方塊形等形狀，突起也可以具有上面寬下面窄的特點，這些特點可以保證多孔柔性親水高分子材料可靠的固定在頂桿上，突起可以有不同的形狀，這些形狀要有利于柔性親水高分子材料牢固在頂桿上。

6.根據權利要求5所述的一種半導體晶圓清洗用多孔親水材料，其特征在于：所述頂桿外壁上同時有多個開口，開口可以引導去離子水有里往外流動穿過高分子材料的貫穿孔到達晶圓表面并清洗晶圓，在注塑成型時一部分反應物流入頂桿壁上開口，聚合后幫助柔性親水高分子材料牢固地固定在頂桿上。

7.根據權利要求5所述的一種半導體晶圓清洗用多孔親水材料，其特征在于：所述頂桿外表面上的突起還具有直通頂桿中空的開口，這些開口容許在注塑成型時一部分反應物流入頂桿壁上開口，聚合后幫助柔性親水高分子材料牢固地固定在頂桿上，同時應用時開口可以引導去離子水有里往外流動穿過高分子材料的貫穿孔到達晶圓表面并清洗晶圓。