表面活性剂及其制备方法、陶瓷件清洗方法技术

本发明专利技术实施例提供一种表面活性剂及其制备方法、陶瓷件清洗方法，该表面活性剂，用于去除陶瓷件上的颗粒，表面活性剂的组分包括：去离子水、有机磷酸类阻垢缓蚀剂、用于提高表面活性剂的去污力和分散性的第一有机化合物、用于去除陶瓷件的表面油垢的第二有机化合物、聚合磷酸盐、烷基类有机化合物以及酸性溶液。本发明专利技术实施例提供的表面活性剂及其制备方法、陶瓷件清洗方法的技术方案，可以有效去除陶瓷件上的颗粒，尤其是隐藏在陶瓷的晶界之间的缝隙中的微小颗粒，从而可以解决陶瓷颗粒数量超标的问题，提高芯片良率。提高芯片良率。提高芯片良率。

【技术实现步骤摘要】
表面活性剂及其制备方法、陶瓷件清洗方法


[0001]本专利技术涉及半导体加工
，具体地，涉及一种表面活性剂及其制备方法、陶瓷件清洗方法。

技术介绍

[0002]在集成电路的制造过程中，污染是个不可忽视的因素，据统计，有50％的良率损失来源于污染，而颗粒污染又是主要污染源之一。颗粒在附着于晶圆表面时，在膜层沉积的过程中可能成为掩埋缺陷，在刻蚀的过程中可能阻断光刻图案向膜层图案的转移，在制程的后段部分，还可能引起导线的断开和临近接线的导通。一般情况下，颗粒尺寸如果超过器件最小特征尺寸的50％，就有导致器件失效的可能。因此，随着集成电路微型化需求的持续及工艺难度的提高，对颗粒污染的控制是保证生产效率及产品良率的一条必要条件。
[0003]氧化铝陶瓷是一种以氧化铝(Al2O3)为主体的陶瓷材料，是氧化物中最稳定的物质，具有耐高温、耐腐蚀、耐磨、机械强度高、硬度大、电绝缘性高与介电损耗低等的优势，这使得氧化铝陶瓷材料越来越多地应用在半导体设备中。但是，这种材料在造粒、烧结和机加工等的成型过程中不可避免地会在表面产生一些粉末状的颗粒，这些颗粒一旦在半导体制备工艺过程中掉落在晶圆上，可能会影响工艺结果，例如，不同导线的导通、同一导线的断连、形成空穴而造成更大能耗和发热等。这些颗粒如果不加以去除，会严重影响到工艺结果和芯片良率。
[0004]为了去除陶瓷件上的颗粒，就需要对陶瓷件进行清洗，但是，现有的陶瓷件清洗方法一般采用酸性溶液、碱性溶液及去离子水清洗，由于许多微小颗粒隐藏在陶瓷件的晶界之间的缝隙，而酸性、碱性溶液及去离子水很难进入到这个缝隙，从而无法对微小颗粒进行有效清洗。通过检测发现，采用现有的陶瓷件清洗方法获得的陶瓷件，其在工艺过程中落在晶圆上的每单位面积的颗粒数量≥50ea，远高于颗粒指标(每单位面积的颗粒数量<2ea)。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种表面活性剂及其制备方法、陶瓷件清洗方法，其可以有效去除陶瓷件上的颗粒，尤其是隐藏在陶瓷的晶界之间的缝隙中的微小颗粒，从而可以解决陶瓷颗粒数量超标的问题，提高芯片良率。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种表面活性剂，用于去除陶瓷件上的颗粒，所述表面活性剂的组分包括：去离子水、有机磷酸类阻垢缓蚀剂、用于提高所述表面活性剂的去污力和分散性的第一有机化合物、用于去除所述陶瓷件的表面油垢的第二有机化合物、聚合磷酸盐、烷基类有机化合物以及酸性溶液。
[0007]可选的，按重量份数计，所述去离子水为10000份；所述有机磷酸类阻垢缓蚀剂为9
‑
11份；所述第一有机化合物为15
‑
17份；所述第二有机化合物为9
‑
11份；所述聚合磷酸盐为9
‑
11份；所述烷基类有机化合物为14
‑
16份；所述酸性溶液为9
‑
11份。
[0008]可选的，所述有机磷酸类阻垢缓蚀剂包括羟基乙叉二膦酸；所述第一有机化合物
包括烷基磺酸盐；所述第二有机化合物包括乙二醇单丁醚；
[0009]所述聚合磷酸盐包括琥珀酸脂磷酸盐；所述烷基类有机化合物包括烷基苯磺酸钠；所述酸性溶液包括氯化氢溶液。
[0010]可选的，按重量份数计，所述去离子水为10000份；所述羟基乙叉二膦酸为10份；所述烷基磺酸盐为15份；所述乙二醇单丁醚为10份；
[0011]所述琥珀酸脂磷酸盐为10份；所述烷基苯磺酸钠为15份；所述氯化氢溶液为10份。
[0012]可选的，所述氯化氢溶液中氯化氢的浓度为40％
‑
60％。
[0013]作为另一个技术方案，本专利技术实施例还提供一种表面活性剂的制备方法，用于制备本专利技术实施例提供的上述表面活性剂；所述制备方法包括以下步骤：
[0014]S1、将所述去离子水加入反应容器中；
[0015]S2、按时间的先后顺序依次将所述有机磷酸类阻垢缓蚀剂、所述第一有机化合物、所述第二有机化合物、所述聚合磷酸盐、所述烷基类有机化合物以及所述酸性溶液加入所述反应容器中，并在加入每个所述组分的过程中对所述反应容器中的溶液进行搅拌。
[0016]可选的，所述步骤S2，还包括：
[0017]在加入每个所述组分之后，且在加入下一个所述组分之前，对所述反应容器中的溶液进行搅拌。
[0018]可选的，在加入每个所述组分之后，且在加入下一个所述组分之前，对所述反应容器中的溶液进行搅拌的时间为大于等于3min，且小于等于5min。
[0019]可选的，所述步骤S2中，在加入每个所述组分的过程中，使用自动的搅拌工具对所述反应容器中的溶液进行搅拌，且所述搅拌工具的转速为大于等于3转/分钟，且小于等于5转/分钟。
[0020]可选的，在所述步骤S1中，所述去离子水的温度为大于等于42℃，且小于等于50℃。
[0021]作为另一个技术方案，本专利技术实施例还提供一种陶瓷件清洗方法，包括：
[0022]第一清洗过程，采用化学溶液溶解陶瓷件上的颗粒；
[0023]第二清洗过程，采用本专利技术实施例提供的上述表面活性剂清洗所述陶瓷件的整个表面，以去除微小颗粒；
[0024]第三清洗过程，采用超声波清洗的方式清洗所述陶瓷件，以去除所述陶瓷件上残留的颗粒和溶液。
[0025]可选的，所述第一清洗过程具体包括以下步骤：
[0026]S101、将陶瓷件浸泡在碱性脱脂剂中；
[0027]S102、将在所述碱性脱脂剂中浸泡后的所述陶瓷件浸泡在去离子水中；
[0028]S103、使用指定压力的去离子水喷淋在所述去离子水中浸泡后的所述陶瓷件的整个表面；
[0029]S104、将喷淋后的所述陶瓷件浸泡在酸性溶液中；
[0030]S105、将浸泡在所述酸性溶液中的所述陶瓷件浸泡在去离子水中；
[0031]S106、使用所述指定压力的去离子水喷淋在所述去离子水中浸泡后的所述陶瓷件的整个表面。
[0032]可选的，所述第二清洗过程包括：
[0033]将完成所述第一清洗过程的所述陶瓷件浸泡在所述表面活性剂中，并在所述表面活性剂中擦拭所述陶瓷件的整个表面至少3次。
[0034]可选的，所述第三清洗过程包括以下步骤：
[0035]S301、将完成所述第二清洗过程的所述陶瓷件浸泡在去离子水中，并进行超声波清洗；
[0036]S302、将超声波清洗后的所述陶瓷件浸泡在去离子水中，其中，所述步骤S302采用的去离子水的电阻率高于所述步骤S301采用的去离子水的电阻率；所述步骤S302采用的去离子水的温度高于所述步骤S301采用的去离子水的温度；
[0037]S303、对清洗后的所述陶瓷件进行吹扫，并在吹扫后对所述陶瓷件进行烘烤。
[0038]可选的，所述陶瓷件包括用于半导体设备的陶瓷工艺套件。
[0039]本专利技术的有益效果：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面活性剂，用于去除陶瓷件上的颗粒，其特征在于，所述表面活性剂的组分包括：去离子水、有机磷酸类阻垢缓蚀剂、用于提高所述表面活性剂的去污力和分散性的第一有机化合物、用于去除所述陶瓷件的表面油垢的第二有机化合物、聚合磷酸盐、烷基类有机化合物以及酸性溶液。2.根据权利要求1所述的表面活性剂，其特征在于，按重量份数计，所述去离子水为10000份；所述有机磷酸类阻垢缓蚀剂为9
‑
11份；所述第一有机化合物为15
‑
17份；所述第二有机化合物为9
‑
11份；所述聚合磷酸盐为9
‑
11份；所述烷基类有机化合物为14
‑
16份；所述酸性溶液为9
‑
11份。3.根据权利要求1或2所述的表面活性剂，其特征在于，所述有机磷酸类阻垢缓蚀剂包括羟基乙叉二膦酸；所述第一有机化合物包括烷基磺酸盐；所述第二有机化合物包括乙二醇单丁醚；所述聚合磷酸盐包括琥珀酸脂磷酸盐；所述烷基类有机化合物包括烷基苯磺酸钠；所述酸性溶液包括氯化氢溶液。4.根据权利要求3所述的表面活性剂，其特征在于，按重量份数计，所述去离子水为10000份；所述羟基乙叉二膦酸为10份；所述烷基磺酸盐为15份；所述乙二醇单丁醚为10份；所述琥珀酸脂磷酸盐为10份；所述烷基苯磺酸钠为15份；所述氯化氢溶液为10份。5.根据权利要求3所述的表面活性剂，其特征在于，所述氯化氢溶液中氯化氢的浓度为40％
‑
60％。6.一种表面活性剂的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1
‑
5任意一项所述的表面活性剂；所述制备方法包括以下步骤：S1、将所述去离子水加入反应容器中；S2、按时间的先后顺序依次将所述有机磷酸类阻垢缓蚀剂、所述第一有机化合物、所述第二有机化合物、所述聚合磷酸盐、所述烷基类有机化合物以及所述酸性溶液加入所述反应容器中，并在加入每个所述组分的过程中对所述反应容器中的溶液进行搅拌。7.根据权利要求6所述的表面活性剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S2，还包括：在加入每个所述组分之后，且在加入下一个所述组分之前，对所述反应容器中的溶液进行搅拌。8.根据权利要求7所述的表面活性剂的制备方法，其特征在于，在加入每个所述组分之后，且在加入下一个所述组分...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏伟，张宝辉，符雅丽，郑友山，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：