真空室用擦拭材料及其制备方法技术

本发明专利技术通过简单控制孔直径和使用聚氨酯发泡材料制成具有充分的沉积物擦拭性能和保水率的真空室用擦拭材料及其制备方法，其中的聚氨酯发泡材料的发泡中不使用硅氧烷基表面活性剂。本发明专利技术还描述了由聚氨酯发泡材料制成的擦拭材料，该擦拭材料用于硅片制造过程中使用的真空室中，其中的聚氨酯发泡材料不含硅氧烷基并具有其孔直径控制为５００－３，０００μｍ的开孔结构。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制造硅片中使用的真空室的擦拭材料及其制备方法。更具体地说，本专利技术涉及由具有充分保湿性的聚氨酯发泡材料制成的真空室用擦拭材料、其擦拭性能以及完全可制备该擦拭材料的方法。制造计算机芯片或类似物不可缺少的硅片是通过将所需基体用金属例如钨、铝和铜进行真空喷涂制成的。该方法中使用了真空室。业已公知，真空喷镀金属过程中离子化的金属以沉积物的形式沉积在真空室内壁，随着时间推移生成层状体。由此沉积在真空室内壁的沉积物造成不能在基体上均匀地真空喷镀金属和真空喷镀金属效率的降低以及产生副作用例如杂质污染。因此，沉积物必需根据真空喷镀金属的环境而完全去除。上述完全去除操作包括(1)用摩擦垫或类似物擦拭上述固化沉积物的表面的步骤，(2)用浸满洗涤剂的擦拭材料擦去剩余沉积物的步骤，和(3)用上述擦拭材料擦拭真空室内壁的最后步骤，直到对基体的真空喷镀金属没有影响，以对真空室的内壁进行抛光。步骤(2)和(3)中使用的擦拭材料是无硅氧烷材料(其中的硅氧烷对基体的真空喷镀金属产生副作用)，并含有少量棉绒例如纤维素无纺布。然而，当使用上述无纺布去除沉积物时，需要大量无纺布，这是由于上述沉积的是沉积物并且擦拭是用洗涤剂完成的。举例说明，每次大约需要30片无纺布，并要进行大约15次。因此，每个真空室需要的无纺布的量达到大约450片。除了上述纤维素无纺布之外，还可以使用由再生材料制成的相对便宜的制品。然而，由于为擦去沉积物必需满足几个条件，因此无论如何会增加无纺布的量。此外，由于无纺布几乎不能再用，因此从增加费用的角度看基本上是不利的。无纺布实质上是一块布，易于粘附。因此不具有优良的擦拭沉积物的性能。此外，由于无纺布由纤维织就，因此尽管是少量的，但是不可避免的产生棉绒，这是一个缺点。此外，由于单片无纺布不太厚，因此清洁过程中几乎不能用手操作，这也是一个缺点。因此，可以建议使用多种海绵状发泡材料代替上述无纺布作擦拭材料。这些发泡材料很容易以适合操纵者抓握的厚度使用，因此可操作性较好。此外，这些发泡材料使用后洗涤时可以容易地去掉沉积物和洗涤剂。这些发泡材料由于不产生棉绒所以也是有利的。然而，这些发泡材料发泡中使用了硅氧烷基表面活性剂作为发泡稳定剂，因此，当使用这些泡沫来擦拭真空室的内壁时，硅氧烷残留在其内壁上产生污染硅片和其它制品的杂质，这是非常不利的。本专利技术研究出上述使用现有真空室擦拭材料所面临的问题的解决方法。因此，本专利技术目的是提供一种，其中的擦拭材料具有充足的擦拭沉积物性能并通过简单控制泡孔直径和使用聚氨酯发泡材料来得到保湿性，并且该聚氨酯发泡材料是不使用硅氧烷基表面活性剂发泡的。下面的详细描述和实施例将使本专利技术的上述目的变得显而易见。本专利技术的目的将通过下面几个方面来实现。(1)由聚氨酯发泡材料制成硅片制造过程中使用的真空室用擦拭材料，其中的聚氨酯发泡材料不含硅氧烷并具有开孔结构，其孔直径控制为500μm-3,000μm。(2)由聚氨酯发泡材料制成硅片制造过程中使用的真空室用擦拭材料的制备方法，该方法包括首先至少将多元醇和苯亚甲基二异氰酸酯混合制成异氰酸酯封端的预聚物，将异氰酸酯封端的预聚物与HLB值为9-20的非硅氧烷基表面活性剂、多种填料和水混合，然后使混合物进行反应并控制发泡方式使得到的擦拭材料的孔直径为500μm-3,000μm并不含硅氧烷。(3)由聚氨酯发泡材料制成硅片制造过程中使用的真空室用擦拭材料的制备方法，该方法包括至少将多元醇、苯亚甲基二异氰酸酯、非硅氧烷基表面活性剂、多种填料和水混合，然后使混合物进行反应并控制发泡方式使得到的擦拭材料的孔直径为500μm-3,000μm并不含硅氧烷。通过举例并参考附图将使说明书更加清楚明了。附图说明图1是本专利技术用于真空室的擦拭材料的优选实施方式的简单立体图；图2是图1的擦拭材料表面的放大简图；图3是说明真空室擦拭材料的制备方法的流程图；图4A和4B是说明用于图3的制备方法中的制造设备的简图，其中图4A是说明注入输送机中的混合物是如果进行发泡形成聚氨酯发泡材料的前视图，图4B是沿图4A中线X-X的截面图；和图5A，5B，5C和5D是说明实验方法中的实验步骤和实施例的简图。下面将参考本专利技术真空室用擦拭材料的优选实施方式及其制备方法并结合附图对本专利技术进行更详细的描述。本专利技术人发现，在不被杂质或类似物污染的情况下，能够有效去除离子化金属沉积在真空室内壁而产生的沉积物的擦拭材料可以由聚氨酯发泡材料制成，其中不使用硅氧烷基表面活性剂作为发泡稳定剂以使得到的产品中不含硅氧烷，并且泡孔直径控制在一特定范围。本专利技术人还发现了一种制备该擦拭材料的方法。本专利技术人还进一步证实，使用为提高保湿性而具有良好亲水性的所谓水基聚氨酯可以更有效地擦拭。如图1和2所示，根据本专利技术优选实施方式的擦拭材料10包括作为基体的海绵状聚氨酯发泡材料和改善擦拭过程中可操作性所需要的厚度，其中发泡材料中有彼此相通的孔12。对上述擦拭材料10的形状并不作具体限定。该擦拭材料10可以根据要擦拭的位置而具有适当的形状。孔12优选彼此三维开孔以使其容易地保持其中的水分并擦掉和截留沉积物(见图2)。孔12的直径优选大约为500-3,000μm，更优选大约1,000-2,000μm，甚至更优选大约1,000-1,500μm。当孔直径太小，孔同现有技术中的无纺布一样被堵塞使擦拭材料的擦拭性能变差。相反，当孔直径太大，擦拭材料的擦拭性能也不好。制备方法下面将结合图3、4A和4B详细描述制备用于本专利技术上述实施方式的擦拭材料10中的聚氨酯发泡材料的方法。组成上述擦拭材料10的泡沫是非硅氧烷基表面活性剂作发泡稳定剂的聚氨酯发泡材料。换句话说，优选使用所谓的亲水氨基甲酸乙酯的水基聚氨酯发泡材料，该聚氨酯发泡材料是通过上述方法制备的，即多元醇和TDI(苯亚甲基二异氰酸酯)混合制成异氰酸酯封端的预聚物，将该预聚物与作为发泡稳定剂的HLB值为9-20的非硅氧烷基表面活性剂、多种填料和水混合，然后使混合物进行引起反应和发泡的平板发泡。作为发泡稳定剂的硅氧烷基表面活性剂的代用品，优选使用非硅氧烷基表面活性剂例如阴离子、阳离子或两性表面活性剂。使用这样的非硅氧烷基表面活性剂使制备无硅氧烷聚氨酯发泡材料成为可能。上述各种添加剂的实例包括聚合所需要的多种化学品例如聚合催化剂，例如胺催化剂和锡催化剂。上面已经简述了具有高亲水性的水基聚氨酯发泡材料，但是其制备方法不同于其它聚氨酯发泡材料的制备方法，因此下面将单独结合图3对其制备方法进行描述。由水基聚氨酯发泡材料制备擦拭材料本制备方法基本上包括预聚物制备步骤S1、混合步骤S2、发泡步骤S3和最后步骤S4(见图3中的方框(1))。上述预聚物制备步骤S1包括首先将多元醇与TDI混合制备异氰酸酯封端预聚物以引发与水的反应和下述混合步骤S2中的发泡。举例说明，异氰酸酯封端的预聚物是由2摩尔聚乙二醇(分子量1,000)，1摩尔三羟甲基丙烷和7.7摩尔2，4-苯亚甲基二异氰酸酯和2，6-苯亚甲基二异氰酸酯(TDI)(混合比80/20)的混合物制成。由此得到的异氰酸酯封端的预聚物具有浅黄色，比重1.10，25℃粘度为18,000(Brookfield粘度计，转子4)，NCO含量为11wt％。上述混合步骤S2包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由聚氨酯发泡材料制成的擦拭材料，该擦拭材料用于硅片制造过程中使用的真空室中，其中所述聚氨酯发泡材料不含硅氧烷基并具有其孔直径控制在５００－３，０００μｍ的开孔结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤幸男，
申请(专利权)人：井上株式会社，井上技术研究所株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]