[发明专利]一种用于硬脆材料晶片的清洗剂的制备方法

说明书

本发明公开一种用于硬脆材料晶片的清洗剂的制备方法，涉及电子工业清洗技术领域。本发明公开的用于硬脆材料晶片的清洗剂的制备方法，具体步骤为：往调和釜中加入所需去离子水，开启搅拌，然后加入无机碱和有机碱，搅拌至溶解；待碱液澄清透明后，将表面活性剂、增溶剂、螯合剂、抗再沉剂依次按照所需比例加入调和釜中，搅拌，然后加入助溶剂直至混合液清澈透明，再加入消泡剂，搅拌均匀。本发明制备的用于硬脆材料晶片的清洗剂与污染物相容性好，操作安全，性能稳定，清洗效率高，使用周期长，能有效提高加工效率。本发明配方中所用到的添加剂均符合电子级别清洗要求，符合国家环保法规所规定的废水配方标准不污染水质和土壤，绿色环保。

技术领域

本发明属于工业清洗技术领域，尤其涉及用于如3D玻璃、蓝宝石、陶瓷和半导体部件等硬脆材料加工清洗过程中使用的清洗剂的制备方法。

背景技术

随着制造业的精细化、微小化趋势，光电产品快速地向小型化、高密度以及高可靠性的方向发展，对加工过程和加工方式的要求越来越严苛。晶体要通过各种切割、研磨、抛光等加工工艺才能成为最基本的晶片。每一道工艺都会产生固体粉末、油污、汗渍、脂肪金属离子等不同种类的污染物。如果这些污染物得不到及时清除，必然影响到工艺的顺利实施或产品的质量与可靠性。

作为硬脆材料之一的蓝宝石主要成分为三氧化二铝，具有仅次于金刚石的9级莫氏硬度，具有稳定的化学性能，高电阻率与高介电性能，单晶可以作为红外窗口材料，也可作为实验用的光学元件。在半导体领域，蓝宝石单晶成为GaN基光电器件的主要衬底材料，以此为例，其表面的洁净度对于光电器件的寿命有很大影响，表面的颗粒会使表面粗糙度增加，在外延薄膜生长时增加位错及缺陷的生成概率，表面附着的金属离子等带电粒子会导致击穿电压降低、漏电等，造成成品器件报废。所以，提升蓝宝石表面的洁净度对于提升其应用价值具有重要意义。

作为硬脆材料之一的硅晶片是组成太阳能电池的关键部分，硅片的表面状态及污染物去除程度直接影响到成品太阳能电池发电效率、断路电压、短路电流、使用寿命等性能。太阳能硅片的污染物主要来源于硅片切割工艺中与硅片接触的外部媒介，主要包括切割液、润滑油、人体的皮肤油脂、自然氧化层、碳化硅粉、硅粉、灰尘等。清洗的洁净度将直接影响到电池的发电效率。

另外，半导体部件及线路板上的残留物主要是焊锡膏和助焊剂等电子焊接辅助材料的残留物，以及操作过程中沾污的手汗、指印及空中掉落的纤维和灰尘等污染物，这些物质成分复杂，含有树脂、活性剂、触变剂和增稠剂等各种不溶于水的成分，还有阴、阳离子和弱有机酸。这些物质清理不干净将会对产品的质量和性能产生巨大的影响，因此清洗剂和清洗工艺决定了产品的质量和可靠性。

随着半导体硬脆材料的大力发展，催生了硬脆材料清洗剂的广阔市场。但是技术水平的滞后，目前在国内市场很缺乏专门针对半导体硬脆材料加工过程中的，能够满足产品质量标准要求，满足环保法规要求的专业清洗剂很少。

近年来人们的生活水平提高，环境意识不断增强，含ODS和VOCs等对环境有危害和对身体有损害的清洗剂逐步被禁止生产和使用。因此，工业清洗正逐渐放弃有毒有害的溶剂，改用半水基、水基或无VOC或低VOC含量的溶剂。迫于技术水平和环保法规的压力，本发明旨在提供一种全合成的水基型清洗剂，能够满足硬脆材料如蓝宝石和硅晶片切割、抛磨后清洗的水性清洗剂，主要成分有无机碱、有机碱、螯合剂、表面活性剂、助溶剂等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于硬脆材料晶片的清洗剂的制备方法，该制备方法制得的清洗剂与污染物相容性好，操作安全，不燃不爆，清洗领域广，可针对不同性质污染物调整配方，再配合加热、刷洗、喷淋喷射和超声波清洗等物理清洗手段，对极性及非极性污染物都有较好的清洗效果。

为了实现本发明的目的，本发明提供了一种用于硬脆材料晶片的清洗剂的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)配制碱液：往调和釜中加入所需去离子水，开启搅拌，然后加入无机碱和有机碱，搅拌至溶解；