一种对金属低腐蚀的光掩模清洗药剂制造技术

本发明专利技术涉及一种对金属低腐蚀的光掩模清洗药剂，包括过硫酸铵和浓硫酸，过硫酸铵通过过硫酸铵供给系统加入混合腔，浓硫酸通过浓硫酸供给系统加入混合腔，混合腔内混合后的过硫酸铵和浓硫酸经溶解系统溶解，加热后即得到用于冲洗光掩模的光掩模清洗药剂。本发明专利技术的有益效果是：清洗药剂为即时的固液混合系统，SHM是一次性药剂，不会造成交叉污染；过硫酸铵和过氧化氢一样，含有过氧根，保证了相同的氧化性，过硫酸铵的熔点为120度，热稳定性比过氧化氢好；过硫酸铵中不含水，形成的SHM里面只有浓硫酸本身自带的，把药剂含水量降至最低；硫酸与过硫酸铵混合比例稳定、氧化性强、活性稳定、对金属腐蚀小。

A kind of low metal corrosion photomask cleaning agent

The invention relates to a low corrosion metal photomask cleaning agent, including ammonium sulfate and concentrated sulfuric acid, ammonium persulfate by ammonium persulfate supply system mixed cavity, concentrated sulfuric acid are added to the mixing chamber by concentrated sulfuric acid supply system, mixing chamber after mixing the ammonium sulfate and concentrated sulfuric acid dissolving system dissolved. After heating to obtain a mask for cleaning agent washing mask of light. The invention has the advantages that the cleaning agents for hybrid real-time system, SHM is a one-time agent, no cross contamination; ammonium persulfate and hydrogen peroxide, peroxide containing the same, ensure the oxidation of ammonium persulfate, the melting point of 120 degrees, good thermal stability than hydrogen peroxide; ammonium persulfate in water, the formation of SHM only concentrated sulfuric acid itself, the pharmaceutical water to the lowest; sulfuric acid and ammonium persulfate mixed ratio stable, strong oxidation activity, stability, corrosion of metal is small.

【技术实现步骤摘要】
一种对金属低腐蚀的光掩模清洗药剂
本专利技术涉及一种对金属低腐蚀的光掩模清洗药剂。
技术介绍
硫酸与过氧化氢的混合物是微电子行业普遍使用的清洗药液，业内简称SPM。SPM的主要用途是用来清洗基片，如硅晶圆、光掩模上的有机污染物。SPM清洗有机污染物的主要工作原理是利用SPM的强氧化性将有机物脱水并氧化成二氧化碳和水。传统的SPM生成系统是将硫酸和过氧化氢按一定比例置于容器中混合，并对混合物加热至一定的温度，被清洗的对象浸没在此混合液中清洗。SPM有以下缺点：(1)过氧化氢在热和酸性条件下容易分解，SPM的过氧化氢溶液是30％的，其中含有大量的水，与浓硫酸混合直接产生大量的热，且30％双氧水沸点为108度，温度过高会使双氧水挥发，减少氧化性，故SPM的活性具有不稳定性；(2)SPM工艺时温度较高，造成硫酸根残留较高，如此一来光掩模在多次使用后，其所含的硫酸根会吸收一定的能量形成雾状缺陷(haze)，影响使用，此时必须重新清洗，增加了成本；(3)SPM药剂本身含水量较大，会对光掩模上金属的造成较大的腐蚀性，直接减少光掩模的使用寿命；(4)由于SPM的重复使用，会造成对清洗对象的交叉污染。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：基于上述问题，本专利技术提供一种对金属低腐蚀的光掩模清洗药剂。本专利技术解决其技术问题所采用的一个技术方案是：一种对金属低腐蚀的光掩模清洗药剂，包括过硫酸铵和浓硫酸，过硫酸铵通过过硫酸铵供给系统加入混合腔，浓硫酸通过浓硫酸供给系统加入混合腔，混合腔内混合后的过硫酸铵和浓硫酸经溶解系统溶解，加热后即得到用于冲洗光掩模的光掩模清洗药剂。进一步地，硫酸铵和浓硫酸的配比为0.5～1g：10ml，清洗药剂的温度为80℃。进一步地，过硫酸铵供给系统包括连通混合腔的自动加料器、包裹于加料器和混合腔外侧的内腔充满氮气的保护罩，自动加料器包括步进电机、中空杆、分配器，中空杆一端连接步进电机，另一端连接分配器出料口控制开闭的出料板。进一步地，浓硫酸供给系统包括依次管路连接的浓硫酸储罐、泵、蓄能器、超声流量器和PID回路控制器。进一步地，溶解系统采用磁力搅拌法、鼓气法、泵吸压法或摇床法。本专利技术的有益效果是：清洗药剂为即时的固液混合系统，SHM是一次性药剂，不会造成交叉污染；过硫酸铵和过氧化氢一样，含有过氧根，保证了相同的氧化性，过硫酸铵的熔点为120度，热稳定性比过氧化氢好；过硫酸铵中不含水，形成的SHM里面只有浓硫酸本身自带的，把药剂含水量降至最低；硫酸与过硫酸铵混合比例稳定、氧化性强、活性稳定、对金属腐蚀小。附图说明下面结合附图对本专利技术进一步说明。图1是过硫酸铵供给系统；图2是浓硫酸供给系统；图3是磁力搅拌法示意图；图4是鼓气搅拌法示意图；图5是泵吸压法示意图；图6是摇床法示意图；图7是不同工艺不同温度下的硫酸根残留对比图；图8是常温下不同清洗液对光掩模上铬的腐蚀对比图。具体实施方式现在结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，以下实施例旨在说明本专利技术而不是对本专利技术的进一步限定。一种对金属低腐蚀的光掩模清洗药剂，包括过硫酸铵和浓硫酸，过硫酸铵通过过硫酸铵供给系统加入混合腔，浓硫酸通过浓硫酸供给系统加入混合腔，混合腔内混合后的过硫酸铵和浓硫酸经溶解系统溶解，加热后即得到用于冲洗光掩模的光掩模清洗药剂。如图1所示的过硫酸铵供给系统，该系统主要由自动加料器、保护罩，自动加料器位于混合腔上方，自动加料器的出料口与混合腔连通。保护罩及其腔内的氮气形成了一个密封干燥的环境，可以很好的保存过硫酸铵防止过硫酸铵在潮湿条件下会缓慢分解。自动加料器有一定的容积，可以存放一定量的过硫酸铵，自动加料机主要由步进电机、中空杆、分配器构成，电机通过中空杆来连接分配器出料口，通过控制步进电机的旋转速度来调整分配器的加料速率50mg～150g/min。使用前须根据过硫酸铵的颗粒大小和密度做个基准曲线，明确不同转速对应的加料速率。如图2所示的浓硫酸供给系统，该系统由浓硫酸储罐、泵、蓄能器、超声流量计、PID回路控制器组成。泵：提供浓硫酸动力；蓄能器：减少泵的脉动效应，使流量稳定；超声流量计：实时监控流量情况；PID回路控制器：根据流量设定值与超声流量计监控值来调整内置调压阀的开度，使监控值达到设定值，并维持在稳定状态。溶解系统采用磁力搅拌法、鼓气法、泵吸压法或摇床法。如图3所示的磁力搅拌法，主要由搅拌子和搅拌器组成，搅拌器为磁悬浮搅拌器，通过搅拌器来调节搅拌的速率，能快速充分地搅拌。如图4所示的鼓气搅拌法，通过氮气管升入溶液底部，横向鼓吹提供动力搅拌，搅拌快速均匀。如图5所示的泵吸压法，利用硫酸供给系统的泵做循环来溶解，或采用另一台泵来对混合腔内的液体做循环，加速混合。如图6所示的摇床法，通过高频率的晃动混合腔腔体来溶解，抖动较大，需要额外的搅拌容器，可以外接药剂罐储存清洗药剂SHM，蠕动泵使得SHM在药剂罐内不断循环，使得清洗连续进行。在混合腔的底部将混合和溶解后的清洗药剂SHM排出，排出的过程中利用加热器对清洗药剂加热至80℃，加热后的清洗药剂用于冲洗光掩模。过硫酸铵和过氧化氢一样，含有过氧根，保证了相同的氧化性，过硫酸铵的熔点为120度，热稳定性比过氧化氢好。SPM温度一般在100度以上，而SHM只需要80度。温度越高，硫酸根运动越快，导致光掩模清洗后硫酸根含量越高，图7是不同工艺不同温度下的硫酸根残留，第一种工艺为：酸洗+水冲洗+紫外光照+热水清洗+兆声清洗+水冲洗，第二种工艺为：酸洗+水冲洗+紫外光照、底板加热+热水清洗+兆声清洗+水冲洗由图7可知，相同的工艺，酸的温度越低，硫酸根残留越少。纯的浓硫酸与光掩模上的金属反应可形成一层致密的氧化层，隔绝反应，使得金属不能被继续腐蚀。但SPM中的水可以溶解氧化层，使得反应继续。所以清洗液中含水越低越好。过硫酸铵中不含水，形成的SHM里面只有浓硫酸本身自带的。把药剂含水量降至最低。图8是常温下不同清洗液对光掩模上铬的腐蚀对比图。SPM1：1(15ml浓硫酸、15ml双氧水)，SPM1：3(24ml浓硫酸、8ml双氧水)，SHM(30ml浓硫酸、3g过硫酸铵)有图8可知，SPM1：1表面出现亮光；SPM1：3表面出现微亮，SHM无变化。铬表面被腐蚀，导致表面毛糙，造成散射光，出现亮光。相同温度下，清洗液含水量越少，对金属的腐蚀越少。SHM是一次性药剂，不会造成交叉污染。以上述依据本专利技术的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项专利技术技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项专利技术的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对金属低腐蚀的光掩模清洗药剂，其特征是：包括过硫酸铵和浓硫酸，过硫酸铵通过过硫酸铵供给系统加入混合腔，浓硫酸通过浓硫酸供给系统加入混合腔，混合腔内混合后的过硫酸铵和浓硫酸经溶解系统溶解，加热后即得到用于冲洗光掩模的光掩模清洗药剂。

【技术特征摘要】
1.一种对金属低腐蚀的光掩模清洗药剂，其特征是：包括过硫酸铵和浓硫酸，过硫酸铵通过过硫酸铵供给系统加入混合腔，浓硫酸通过浓硫酸供给系统加入混合腔，混合腔内混合后的过硫酸铵和浓硫酸经溶解系统溶解，加热后即得到用于冲洗光掩模的光掩模清洗药剂。2.根据权利要求1所述的一种对金属低腐蚀的光掩模清洗药剂，其特征是：所述的硫酸铵和浓硫酸的配比为0.5～1g：10ml，清洗药剂的温度为80℃。3.根据权利要求1所述的一种对金属低腐蚀的光掩模清洗药剂，其特征是：所述的过硫酸铵供给系...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐飞，靳君，
申请(专利权)人：常州瑞择微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32