[發明專利]一種應用于半導體切割的環保型清洗劑及其制備方法

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• 申請號: 202110375996.4
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113105957A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 陳海軍;卞正剛
• 申請（專利權）人: 江蘇晟鑾電子科技有限公司
• 主分類號: C11D7/32
• 分類號: C11D7/32;C10M173/02;C10N30/04
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 施得運

本發明涉及一種應用于半導體切割的環保型清洗劑，所述清洗劑主要由蒸餾水和活性成分甲基葡萄糖油酸酰胺組成，甲基葡萄糖油酸酰胺所需原材料為天然可再生的葡萄糖與油酸，所述清洗劑的活性成分用于降低水溶液的表面張力，增強水溶液的潤濕性。本發明克服現有技術缺點，適合于刀片切割過程中，清洗液可以有效潤滑切割面，還可以快速滲透到切割所產生的裂縫中，降低切割面的界面能，并產生“劈裂”效果，從而降低切割過程中的刀片損耗，并提高芯片的切割效率和良率。

技術領域

本發明涉及清洗劑技術領域，具體是指一種應用于半導體切割的環保型清洗劑及其制備方法。

背景技術

自1960年代起，以硅為標志的第一代半導體材料一直是半導體行業產品中使用最多的材料，由于其在通常條件下具備良好的穩定性，硅襯底一直被廣泛使用于集成電路芯片領域；但硅襯底在光電應用領域、高頻高功率應用領域中存在材料性能不足的缺點，因此以光通訊為代表的行業開始使用GaAs和、InP等二代半導體材料作為器件襯底。

SiC和GaN為代表的寬禁帶寬度材料(Eg≥2.3eV)則被稱之為第三代半導體材料。除了寬禁帶寬度的特點，第三代半導體的主要特點在于高擊穿電壓、高熱傳導率、高飽和電子濃度以及高耐輻射能力，這些特性決定了第三代半導體材料在眾多嚴酷環境中也能正常工作。SiC作為第三代半導體中的代表材料，可以應用于各種領域的高電壓環境中，包括汽車、能源、運輸、消費類電子等。據預測，到2025年全球SiC市場將會增加到60.4億美元。

由于碳化硅自然界中擁有多態，例如3C-SiC，4H-SiC，6H-SiC等，其中六方晶系的碳化硅理論上有無數種多態可能性。目前行業內選用的碳化硅多態為4H-SiC。為了獲得想要的低缺陷4H-SiC，SiC晶圓通常需要以4°偏軸在種子晶格上進行晶錠生長。因此，在切割垂直晶圓平邊的方向時，裂紋會與C面軸向[0001]產生4°偏角。使用激光切割設備進行切割時，4°的偏角會使材料裂開變得困難，從而使得最終該方向產生嚴重崩邊和切割痕跡蜿蜒。

同時由于SiC的莫氏硬度達到了9以上，需要選用相對昂貴的金剛石材質作為刀輪，且刀輪耗材的使用壽命也大大減小。正因為SiC擁有較高的機械強度，使得刀輪耗材的成本更高、切割效率極低，因此如何制備一種能夠應用于半導體切割過程中，能夠對刀輪耗材起到保護作用，提高使用壽命的清洗劑，顯得尤為重要。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服現有技術缺點，提供一種應用于半導體切割的環保型清洗劑及其制備方法，適合于刀片切割過程中，清洗液可以有效潤滑切割面，還可以快速滲透到切割所產生的裂縫中，降低切割面的界面能，并產生“劈裂”效果，從而降低切割過程中的刀片損耗，并提高芯片的切割效率和良率。

為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案為：一種應用于半導體切割的環保型清洗劑，所述清洗劑主要由蒸餾水和活性成分甲基葡萄糖油酸酰胺組成，甲基葡萄糖油酸酰胺所需原材料為天然可再生的葡萄糖與油酸，所述清洗劑的活性成分用于降低水溶液的表面張力，增強水溶液的潤濕性。

一種應用于半導體切割的環保型清洗劑的制備方法，包括如下操作步驟：

步驟一：在反應器中加入摩爾比為1:1.05～1.85的葡萄糖與甲胺溶液，充分攪拌均勻，將反應器在水浴鍋中加熱到45～75攝氏度，在100r/min～1000r/min的攪拌速率下，反應12～80h，得到甲基葡萄糖胺；

步驟二：在上述溶液中按照葡萄糖與油酸的摩爾比為1:2.15～3.35，再加入0.1～0.5mol/L的碳酸鈉溶液1～10mL，攪拌均勻，將水浴鍋的溫度調整至70～95攝氏度，在100r/min～1000r/min的攪拌速率下反應6～24h，最后分離提純得到所需的活性成分，即為油酸甲基葡萄糖酰胺；

步驟三：采用去離子水配制活性劑質量含量為0.1～10wt％的溶液，制成所需的清洗劑。

進一步的，所述清洗劑應用于半導體的刀片切割中。