[发明专利]一种半导体制程中使用的中性水基清洗剂组合物

说明书

本发明公开了一种半导体制程中使用的中性水基清洗剂组合物，以质量百分数之和为100%计，该清洗剂组合物的组成成分及各成分含量为：双子类表面活性剂5%~10%，非离子表面活性剂5%~10%，醇醚类溶剂15%~30%，抗污垢再沉积剂1%~5%，阻蚀剂0.05%‑0.5%，余量为去离子水。该清洗剂组合物能有效清洗掉半导体生产过程中辅料的残留物及各种有机物、氧化物和尘埃等污染物，且对引线框架、导体器件焊后敏感材料的兼容性好，不损伤不腐蚀，低泡高效，清洗效果好，渗透性强，对微粒分散性好，能有效防止二次污染。

技术领域

本发明属于半导体工业化学清洗领域，具体涉及一种半导体制程中使用的中性水基清洗剂组合物。

背景技术

随着AI、5G、物联网等技术的应用与普及，对半导体行业的高集成性、高可靠性、高精密化的需求越来越高，半导体芯片的设计越来越精细，制程工艺从10nm、7nm、5nm不断攀升。这对半导体封装后的清洗洁净度提出了更高的要求。半导体封装前通常会使用助焊剂和锡膏等作为焊接辅料，这些辅料在焊接过程中或多或少都会有部分残留物及有机物、氧化物和尘埃等污染物。同时，半导体的引线框架组装了敏感金属铝、铜、铂、镍等相当脆弱的功能材料。这些特殊功能材料对清洗剂的兼容性提出了很高的要求。一般情况下，材料兼容性不好的清洗剂容易使敏感材料氧化变色或溶胀变形或脱落等，产生不良现象。

目前半导体行业封装后的清洗技术多以酸性或碱性水基清洗剂为主，这两类清洗剂更容易在清洗工艺中对敏感金属等脆弱的功能材料产生腐蚀。同时这两类清洗剂因为腐蚀产生的化学作用，更容易产生残留导致清洗不干净。因此，亟待寻找一种更加安全有效的半导体芯片清洗剂。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有工艺中的难题，提供一种半导体制程中使用的中性水基清洗剂组合物，其对引线框架、导体器件焊后材料兼容性好、清洗效率高，并能在将焊锡膏等残留物清洗干净的同时避免敏感材料的损伤。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种半导体制程中使用的中性水基清洗剂组合物，以质量百分数之和为100%计，该中性水基清洗剂组合物的组成成分及各成分含量如下：

双子表面活性剂 5%~10%；

非离子表面活性剂 5%~10%；

醇醚类溶剂 15%~30%；

抗污垢再沉积剂 1%~5%；

阻蚀剂 0.05%-0.5%；

余量为去离子水。

其中，所述双子表面活性剂的化学结构式为：

，其中R为C6~C14中碳原子数为偶数的烷基。该双子表面活性剂的合成路线如下：

，其具体制备步骤为：

1）在250 mL的圆底烧瓶中加入30 mmol长链脂肪醇、3.2g 50wt%氢氧化钠水溶液、1.5 mmol四正丁基溴化铵和130 mL正己烷，30-40 ℃下用磁力搅拌器搅拌，并缓慢滴加45mmol环氧氯丙烷，反应5-7h，期间结合薄层色谱检测反应进程，待反应结束后，反应液用去离子水萃取三次，取有机相真空蒸馏，得到烷基缩水甘油醚；所述长链脂肪醇为己醇、辛醇、癸醇、正十二醇或正十四醇；

2）在250 mL圆底烧瓶中加入40 mmol乙二胺、80 mmol步骤1）制得的烷基缩水甘油醚和130 mL甲醇，在30-40 ℃油浴下剧烈搅拌10-14 h，期间结合薄层色谱检测反应进程，待反应结束后减压蒸馏除去溶剂，再用己烷和少量冷甲醇洗涤，晾干，得到N,N’-二(2-羟基-3-烷氧基丙基)乙二胺；