[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體晶圓清洗用多孔親水材料和組件的制備方法

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• 申請日: 2019-07-05
• 公開（公告）號: CN110335837A
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）人: 北京理工大學(xué);北京理工大學(xué)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(chǎn)權(quán)代理有限公司 11768
• 代理人: 郭衛(wèi)芹

本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體晶圓清洗用多孔親水材料，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；本發(fā)明提供的一種半導(dǎo)體晶圓清洗用多孔親水材料和組件的制備方法，所述配制制備多孔柔性親水高分子材料的原料混合物，用半導(dǎo)體用特級不銹鋼或鋁制備注塑用模具，原料混合物脫氣泡后壓縮進入模具，升溫聚合成型，成型后的帶有柔性親水高分子材料清洗刷組件用清水或在酸或堿的幫助下洗去其中的淀粉或其它成孔用的填充物，得到柔軟親水多孔高分子清洗刷組件。利用本專利發(fā)明的柔軟親水多孔高分子材料和清洗刷組件有效的解決了半導(dǎo)體晶圓清洗工藝中對關(guān)鍵耗材的需要。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及芯片制造技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，尤其涉及一種半導(dǎo)體晶圓清洗用多孔親水材料和組件的制備方法。

背景技術(shù)

柔軟親水多孔高分子材料和清洗刷組件的制備是一種在國內(nèi)外芯片制造中廣泛使用的必須耗材，芯片制造的CMP工藝中，半導(dǎo)體晶圓在經(jīng)過CMP(化學(xué)機械平坦化)工藝后表面附有研磨液磨料顆粒,有機殘留,金屬污染物等等污染物，此時需要有柔軟親水多孔高分子材料在清洗液的輔助下磨擦晶圓表面來有效去除這些污染物，柔軟親水多孔高分子材料既要高效去除晶圓表面的污染物，也不能在晶圓表面引起刮痕和材料轉(zhuǎn)移等缺陷，同時要維持一定的高效清洗壽命以降低使用成本和清洗機的維修保養(yǎng)時間。

半導(dǎo)體晶圓清洗機用清洗刷一般采用高分子高吸水海綿體套在塑料頂桿外面的構(gòu)型,頂桿采用中空結(jié)構(gòu)有利于在使用中去離子水由里往外流動以清洗清洗刷和晶圓以及帶走清洗下來的晶圓污染物，外層的高分子高吸水海綿體是關(guān)鍵,直接關(guān)系到清洗刷產(chǎn)品的成敗,海綿體的軟硬度,含孔率,孔徑分布,吸水性，設(shè)計形狀，在晶圓表面的磨擦力，材料磨損速率等特征決定了清洗刷的工作效率和壽命,海綿體的雜質(zhì)含量決定被清洗晶圓是否會被交叉污染，頂桿設(shè)計影響由里往外的水流強度和分布以及高分子海綿體在頂桿上的附著力，間接影響清洗刷組件清洗效率和壽命，因此，本發(fā)明提出一種半導(dǎo)體晶圓清洗用多孔親水材料和組件的制備方法，以完善半導(dǎo)體晶圓清洗用多孔親水材料和組件材料的綜合性能。本發(fā)明制備的多孔親水材料也可應(yīng)用于LED，太陽能等其它領(lǐng)域的清洗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為提出一種半導(dǎo)體晶圓清洗用多孔親水材料和組件的制備方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種半導(dǎo)體晶圓清洗用多孔親水材料，包括柔軟親水多孔高分子材料和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。

優(yōu)選的，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(lián)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；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(lián)劑包括甲醛，乙醛，丁醛，戊二醛，苯甲醛，環(huán)氧氯丙烷中的一種或多種，較好用甲醛，丁醛，戊二醛或環(huán)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。