半导体行业对清洗剂的要求极为严苛,需同时满足高纯度(避免离子/颗粒污染)、无腐蚀性、易漂洗及环保合规(低VOCs、可生物降解、符合国际环保标准)等特性。以下主要介绍应用在半导体清洗中的水基环保型清洗剂。
以去离子水为基质,搭配环保型表面活性剂、螯合剂等,无有机溶剂或仅含极少量助溶剂,符合RoHS、REACH等环保法规,适合精密清洗场景。
1. 中性水基清洗剂
成分:非离子型表面活性剂(如聚氧乙烯醚类)、螯合剂(如EDTA、柠檬酸)、去离子水。
特点:pH值接近7,对硅片、金属互连层(如Al、Cu)、光刻胶等材料无腐蚀。低泡易漂洗,可通过喷淋、兆声波或刷洗工艺去除颗粒(如SiO₂、金属氧化物)、有机物(如光刻胶残胶、指纹油)。
环保优势:不含磷、重金属,生物降解性高,废水处理成本低。
应用场景
光刻后清洗(去除光刻胶残留及显影液杂质)。
薄膜沉积(CVD/PVD)前清洗(去除颗粒和有机物,确保膜层附着力)。
晶圆键合、封装前的精密清洗。
2. 弱酸性清洗剂
成分:有机酸(如柠檬酸、苹果酸)、羟基乙酸等,替代传统强无机酸(如HF)。
特点
温和蚀刻:去除金属离子(如Fe、Cu)和轻微氧化物(如硅片表面天然氧化层),腐蚀性低于氢氟酸。
环保优势:可生物降解,挥发少,无刺激性气味。
应用场景
硅片抛光后清洗(去除磨料颗粒及金属污染物)。
铜互连工艺中的蚀刻后清洗(替代强酸性的硫酸/双氧水体系)。
3. 碱性水基清洗剂
成分:有机胺(如MEA、TEA)、氨基酸类表面活性剂,替代传统强碱性的NaOH。
特点
温和脱脂:去除光刻胶剥离后的有机物残留(如底部抗反射涂层 BARCs)、极性污染物。
环保优势:低 VOCs,可通过中和处理实现废水达标排放。
应用场景
光刻胶剥离后的残留物清洗(如干法刻蚀后的聚合物残留)。
硅片表面有机污染物(如油脂、蜡质)的去除。