[发明专利]一种用于半导体材料的金属离子清洗剂

说明书

本发明涉及一种用于半导体材料的金属离子清洗剂，具体包括酸性A洗液、中性洗液和酸性B洗液，其中：酸性A洗液由氟化铵、氟硅酸、H‑95、硫酸组成，溶剂为去离子水；中性洗液由丙酮、丙三醇、二甘醇、丙酮缩甘油、二乙二醇单叔丁基醚组成，溶剂为去离子水；酸性B洗液由盐酸、双氧水、LFG441组成，溶剂为去离子水。本发明的金属离子清洗剂可用于硅材料、石英材料或陶瓷材料，酸浓度低，减小了环境污染和对人体的腐蚀性。洗液稳定性好，不会易分解挥发，提高了洗液使用寿命，对半导体材料腐蚀性小，不会增加产品清洗后的Ra，清洗后金属离子残留浓度小，减少产品在使用过程的损坏，提高产品寿命。

技术领域

本发明属于半导体材料技术领域，涉及一种用于半导体材料的金属离子清洗剂。

背景技术

在TFT液晶等的平板显示器、微型信息处理机、存储器、CCD等的半导体器件的制造过程中，在硅、氧化硅(SiO₂)、玻璃等的基板表面采用亚微米乃至1/4微米的尺寸进行图形形成或薄膜形成。因此，在这些制造的各工序中，该基板表面上微小的污染也得除去使基板表面高度清洁化成为极重要的课题；同样的设备耗材也需要高度清洁化，半导体工程中颗粒物作为重点的管控对象，工程中使用到的产品应通过清洗工艺来清除对颗粒物造成影响的因子。而随着超大规模集成电路的发展、集成度的不断提高、线宽的不断减小，对硅片表面的洁净度及表面态的要求也越来越高。随着要求不断提高，想要得到高质量的半导体器件，不仅只是要求除去硅片表面的沾污，而在清洗过程中造成的表面化学态、氧化膜厚度、表面粗糙度等也成为同样重要的参数。目前，由于清洗不佳引起的电子元器件失效已超过集成电路制造中总损失的一半以上。目前主要应用清洗方法是以1970年Werner提出的RCA清洗技术基础上加以改进、演化来的。是以强酸混合方式进行浸泡清洗，以APM来去除硅片表面的粒子、部分有机物及部分金属，但是此溶液会增加硅片表面的粗糙度。HPM和DHF用于除去硅片表面的金属沾污，但是HPM使用了高浓度强酸，易分解挥发，其在使用过程中的稳定性较差，使用寿命低下，溶液清洗能力失效性快。所以目前所使用的RCA清洗工艺需使用很多对环境不友好的化学试剂，如果大批量使用，对环境的破坏比较严重。而且据研究发现报道，SC1溶液可以有效除去半导体硅体表面颗粒物，但同时又带来了另外的外来金属杂质污染物源，如铁、锌和铝等。SC1溶液虽然可以基本清除硅体表面粒径大于0.5μm的粒子，但反而增加了粒径小于0.5μm粒子的沉积。因此对于半导体材料的清洗工艺的改进非常亟需。硅片表面的清洁度对电子器件的生产以及提高产品的性能、可靠性和稳定性起到至关重要的作用。因此，面对日益提高的电子器件表面质量的要求，亟待开发操作简单、清洗步骤少、使用化学试剂量小、清洗液浓度低及环境友好的清洗工艺方法及其清洗液。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种清洁力强，酸腐蚀性弱，用于半导体材料的金属离子清洗剂，其原料简单易得，对环境友好。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1、一种用于半导体材料的金属离子清洗剂，所述金属离子清洗剂包括酸性A洗液、中性洗液和酸性B洗液，其中：

酸性A洗液由以下物质组成：氟化铵、氟硅酸、H-95、硫酸，溶剂为去离子水；

中性洗液由以下物质组成：丙酮、丙三醇、二甘醇、丙酮缩甘油、二乙二醇单叔丁基醚、溶剂为去离子水；

酸性B洗液由以下物质组成：盐酸、双氧水、LFG441、溶剂为去离子水。

进一步用于半导体材料的金属离子清洗剂中，所述金属离子清洗剂包括酸性A洗液、中性洗液和酸性B洗液，按质量体积百分比计，其中：

酸性A洗液由以下物质组成：氟化铵3.75％-4.35％、氟硅酸1.5％-2.1％、硫酸3-4.5％、H-951.2％-2.4％，余量为去离子水；