【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体硅料清洗，具体涉及一种改性离子型表面活性剂及其制备方法、包含其的水基清洗剂以及水基清洗剂的应用。
技术介绍
1、半导体硅片制造是一个复杂的过程，硅片的清洗作为其中至关重要的步骤之一。尽管在切割、抛光和腐蚀等过程中已经对硅片进行了严格控制，微小的污染仍有可能导致器件失效和各种缺陷，因此需要对硅片进行清洗以确保其质量和可靠性。硅片清洗的主要目的是去除裸露的硅片表面上的有机和无机杂质，使其产生干净的表面，更易被使用者操作。在半导体制造过程中，污染物质以原子、离子、薄膜和颗粒等形式存在于硅片表面，如油污渍、钢屑等杂质。这些杂质可能导致硅片表面或周围不平整，对半导体器件性能产生负面影响，从而影响产品的可靠性和可用性。
2、目前，硅片清洗面临如何有效去除硅片表面杂质和保持清洁过程的稳定性及效率的挑战。市面上的清洗剂存在多种问题，如对有机物不能完全去除、清洗硅片表面吸附的硅粉速率过慢、清洗后硅片残余的清洗剂过多等，这些问题已经严重影响了硅片的使用。因此，研发一种新型高效的硅片清洗剂和清洗方法成为一项迫切需求，以满足未来半导体制造中不断提高硅片表面状况和质量的需求。为了实现更高的洁净度和效能，硅片的清洗过程需要高度的控制和管理，这需要使用一系列关键技术和设备的支持。在清洗过程中，需优化和调试清洗剂、清洗条件、清洗时间、清洗工艺等，以达到最佳清洗效果。成功的清洗过程可以提高硅片制造的效率、品质和可靠性，对于整个半导体行业的未来发展都具有重要意义。
技术实现思路
1、本申请
2、本申请的第一方面，提供一种改性离子型表面活性剂，其结构式如式1所示：
3、
4、其中，
5、各r1相同或不同，且各自独立地选自碳原子数为1～5的烷基；
6、r2选自碳原子数为8～18的烷基；
7、m选自1～5的整数；
8、n选自10～50的整数。
9、本申请的第二方面，提供第一方面所述的改性离子型表面活性剂的制备方法，包括：
10、以烷基硫醇作为链转移剂，以甲基丙烯酸二烷氨基乙酯作为单体，经聚合反应得到烷基硫醇-聚甲基丙烯酸二烷氨基乙酯；将磺内酯与所得烷基硫醇-聚甲基丙烯酸二烷氨基乙酯进行反应，得到如式1所示的改性离子型表面活性剂。
11、其中，所述烷基硫醇如式1-1所示，所述甲基丙烯酸二烷氨基乙酯的结构式如式1-2所示，所述烷基硫醇-聚甲基丙烯酸二烷氨基乙酯的结构式如式1-3所示，所述磺内酯的结构式如式1-4所示；
12、
13、其中，r1、r2、m、n与本申请第一方面的定义相同。
14、本申请的第三方面，提供了一种水基清洗剂，其包含本申请第一方面所述的改性离子型表面活性剂、ph调节剂、助洗剂、螯合剂和水。
15、根据本申请的第四方面，提供了本申请第三方面所述的水基清洗剂在硅料清洗中的应用。
16、本申请的技术效果：
17、本申请率先使用直链脂肪硫醇聚甲基丙烯酸二烷氨基乙酯磺基甜菜碱、异构脂肪硫醇聚甲基丙烯酸二烷氨基乙酯磺基甜菜碱作为上述改性离子型表面活性剂，其在硅片表面形成微小的胶束，清洗力强且去污效果好。同时，将其应用于上述水性清洗剂中时，其中各组分所选用的物质均无毒无腐蚀，且以水作为清洗剂整体的分散介质，使得整个体系更为环保，在具有快速清洗表面吸附的硅粉能力的同时，可大幅度减少清洗后硅片表面残留的有机物，从而显著提高了硅片的外观合格率和表面质量。究其根本，是由于上述改性离子型表面活性剂凭借两性离子和水分子结合的特性，产品在具有烷氨基乙酯磺基甜菜碱聚合物的主链端基引入直链或异构直链的脂肪链段，得到一定比例的疏水链段，形成了具有两性链段结构的离子型表面活性剂，渗透性和抗污性更强，两性离子附着在硅片表面会形成致密的水化层，并且通过空间位阻效应减少污染物在硅片上的附着，同时可以使溶液中的离子强度大大降低，显著提升抗污性能。同时，基于甜菜碱基团的引入，使得上述改性离子型表面活性剂之间的链内与链间的相互作用更强，能结合比传统基团更多数量的水分子，由此该结构体系受ph影响较小，其清洗性能在实际过程中更加稳定，减弱了外部工况的影响。
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1.一种改性离子型表面活性剂，其特征在于，其结构式如式1所示：
2.根据权利要求1所述的改性离子型表面活性剂，其特征在于，各R1相同或不同，且各自独立地选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基或异戊基；
3.根据权利要求1所述的改性离子型表面活性剂，其特征在于，R2选自2,4,4-三甲基-2-戊基、2-乙基-1-己基、正辛基、2-辛基、正壬基、2-甲基-2-辛基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、2,2,4,6,6-五甲基-4-庚基、2,3,3,4,4,5-六甲基-2-己基、2-甲基-2-十一烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、2-甲基-2-十五烷基或正十八烷基；
4.一种权利要求1～3中任一项所述改性离子型表面活性剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.一种水基清洗剂，其特征在于，包含权利要求1～3中任一项所述的改性离子型表面活性剂、pH调节剂、助洗剂、螯合剂和水。
6.根据权利要求5所述的水基清洗剂，其特征在于，所述水基清洗剂中，按照质量份数计，所述改性离子型表面活性剂为3
7.根据权利要求5所述的水基清洗剂，其特征在于，所述pH调节剂包括无机碱为2～15份、以及有机碱为2～10份；
8.根据权利要求5所述的水基清洗剂，其特征在于，所述助洗剂选自异丙醇、丙二醇或N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。
9.根据权利要求5所述的水基清洗剂，其特征在于，所述螯合剂选自柠檬酸、葡萄糖酸钠、山梨糖醇、氨基三亚基磷酸、乙二胺四乙酸四钠或六偏磷酸钠中的一种或多种。
10.权利要求5～9中任一项所述的水基清洗剂在硅料清洗中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种改性离子型表面活性剂，其特征在于，其结构式如式1所示：
2.根据权利要求1所述的改性离子型表面活性剂，其特征在于，各r1相同或不同，且各自独立地选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基或异戊基；
3.根据权利要求1所述的改性离子型表面活性剂，其特征在于，r2选自2,4,4-三甲基-2-戊基、2-乙基-1-己基、正辛基、2-辛基、正壬基、2-甲基-2-辛基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、2,2,4,6,6-五甲基-4-庚基、2,3,3,4,4,5-六甲基-2-己基、2-甲基-2-十一烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、2-甲基-2-十五烷基或正十八烷基；
4.一种权利要求1～3中任一项所述改性离子型表面活性剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.一种水基清洗剂，其特征在于，包含权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：张梦晨，杨小慧，贺凯，康肖肖，孙杨，李梦超，
申请(专利权)人：蒲城鲲鹏半导体材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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