[發(fā)明專利]一種功率半導體器件用硅片清洗液

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• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN111849656A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設計）人: 李明智;張穎武;韓煥鵬;常耀輝;莫宇;張偉才
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團公司第四十六研究所
• 主分類號: C11D1/831
• 分類號: C11D1/831;C11D3/04;H01L21/02
• 代理公司: 天津中環(huán)專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 李美英

本發(fā)明涉及一種功率半導體器件用硅片清洗液。包括一種功率半導體器件用硅片清洗液，其特征在于：包括C12脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基二苯醚二磺酸鹽、氫氧化鈉和烷基苯磺酸鈉，配制方法如下：先將烷基二苯醚二磺酸鹽和C12脂肪醇聚氧乙烯醚按質(zhì)量比1：2~3復配，制成復配劑；然后將烷基苯磺酸鈉、氫氧化鈉和復配劑按1：8~10：2~3的比例復配，配制成功率半導體器件用硅片清洗液。使用本發(fā)明的功率半導體器件用硅片清洗液可明顯降低硅片表面粗糙度、改善硅片表面劃痕處的腐蝕損傷，使硅片的外觀及性能都得到改善。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及半導體器件的清洗領域，特別涉及一種功率半導體器件用硅片清洗液。

背景技術(shù)

硅片經(jīng)研磨和腐蝕工藝后廣泛應用于功率半導體器件中，但由于剛研磨后的晶片表面附著不同種類的玷污物，而現(xiàn)今廣泛應用的傳統(tǒng)的清洗工藝使用的清洗劑是氫氧化鉀水溶液，清洗后的硅片再經(jīng)氫氟酸腐蝕后表面的粗糙度較大，劃痕處的腐蝕損傷嚴重，使硅片的外觀及性能都受到影響。

發(fā)明內(nèi)容

針對傳統(tǒng)的清洗工藝存在的問題，本發(fā)明通過分析硅單晶在加工過程中污染物的種類和其表面的吸附性質(zhì)，配制出一種功率半導體器件用硅片清洗液，使用功率半導體器件用硅片清洗液可明顯降低硅片表面粗糙度、改善硅片表面劃痕處的腐蝕損傷。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種功率半導體器件用硅片清洗液，其特征在于：包括C12脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基二苯醚二磺酸鹽、氫氧化鈉和烷基苯磺酸鈉，配制方法如下：

一、將烷基二苯醚二磺酸鹽和C12脂肪醇聚氧乙烯醚按質(zhì)量比1：2~3復配，制成復配劑；

二、將烷基苯磺酸鈉、氫氧化鈉和復配劑按1：8~10：2~3的比例復配，配制成功率半導體器件用硅片清洗液。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明使用的碳十二脂肪醇聚氧乙烯醚，作為非離子表面活性劑在水中不電離出離子，表面活性高，乳化去油效果好，因此抗硬水性強，穩(wěn)定性高，與其他表面活性復配，在30-80℃間不會出現(xiàn)渾濁；本發(fā)明使用的烷基二苯醚二磺酸鹽的除油率約為87%，碳十二脂肪醇聚氧乙烯醚除油率約為90%，復配后的除油率94%左右，相對于單一配比清洗后硅晶片的表面張力，復配后的硅晶片表面張力降低了約為28.53mN*m-1；烷基苯磺酸鈉具有去污、濕潤、發(fā)泡、乳化、分散的表面活性，氫氧化鈉可以去除硅片表面氧化物（氧化硅）和沉淀在氧化中污染物的作用。因此使用本發(fā)明的功率半導體器件用硅片清洗液可明顯降低硅片表面粗糙度、改善硅片表面劃痕處的腐蝕損傷，使硅片的外觀及性能都得到改善。

附圖說明

圖1是硅片經(jīng)本發(fā)明清洗液處理后的表面形貌；

圖2是硅片經(jīng)傳統(tǒng)清洗液處理后表面形貌。

具體實施方式

一種功率半導體器件用硅片清洗液，包括C12脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基二苯醚二磺酸鹽、氫氧化鈉和烷基苯磺酸鈉，配制方法如下：

一、將烷基二苯醚二磺酸鹽和C12脂肪醇聚氧乙烯醚按質(zhì)量比1：2~3復配，制成復配劑；

二、將烷基苯磺酸鈉、氫氧化鈉和復配劑按1：8~10：2~3的比例復配，配制成功率半導體器件用硅片清洗液。

使用時，按下以下步驟清洗：

一、用去離子水將功率半導體器件用硅片清洗液復配成PH11~13的功率半導體器件用硅片清洗溶液；

二、用去離子水沖洗研磨后的硅片；

三、用步驟一復配好的功率半導體器件用硅片清洗溶液清洗經(jīng)去離子水沖洗后的硅片，清洗工藝參數(shù)為：清洗溫度50-60℃，功率為70-80W，清洗時間100-140s，超聲清洗頻率為30-45Hz；

四、用去離子水清洗沖洗步驟三處理后的硅片；