專利名稱：一種固體清潔膠及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于新材料領域，具體涉及到一種固體清潔膠及其制備方法。
背景技術：
隨著微電子和半導體技術的發(fā)展，超大規(guī)模集成電路的集成度迅速提高，器件的特征尺寸不斷減小，對于襯底芯片表面沾污的要求更加嚴格。在超大規(guī)模集成電路的制備過程中，芯片的表面狀態(tài)及污染物的去除程度是影響晶片優(yōu)良率和器件質(zhì)量與可靠性的最重要的因素之一。芯片的制程要經(jīng)過氧化、成膜、擴散、光刻、外延等工序，不可避免的要產(chǎn)生一些污染物，如微粒(灰塵、人體分泌物、纖維物、石英粉末等)，有機物(光刻膠、油脂、蠟等)，無機金屬離子(Al、K、Ca、Cu、Na等)雜質(zhì)等。因此，必須清除表面的污染物，提高產(chǎn)品的成品率和可靠性。通常清洗的方法有兩種，即干法和濕法。濕法清洗是美國無線電公司于1965年研究發(fā)明的，直到現(xiàn)在仍然是濕法清洗技術的基礎，它主要是指利用各種化學試劑和有機溶劑與吸附在被清洗物體表面上的雜質(zhì)及油污發(fā)生化學反應或溶解作用，或伴以超聲、加熱、 抽真空等物理措施，使雜質(zhì)從被清除物體的表面脫附(解吸)，然后用大量高純熱、冷去離子水沖洗，從而獲得潔凈表面的過程。但是這些清洗液都存在自身不能克服的缺點所耗費的化學藥品比較多，成本高；有揮發(fā)性，毒性大，危害操作人員的安全與健康，污染環(huán)境；對器件有一定的腐蝕和損壞。干法是相對于濕法清洗而言的，一般指不采用溶液的清洗技術， 如采用壓縮氣體和等離子體對表面進行清洗。壓縮氣體法即是使用壓縮空氣或高純惰性氣體對準清潔部位噴射，迅速的祛除表層積聚的灰塵微粒。然而，對于結構復雜尺寸小的芯片或器件，“吹”的方法無法真正有效將表面灰塵清除，給清洗帶來了一定的難度。等離子體清洗是利用氣體被轟擊成離子、自由基后，氧化性極強，將工件表面的污物很快氧化成二氧化碳和水，而達到清潔的目的，通過化學氧化、物理轟擊，實現(xiàn)最為徹底的剝離式清洗，比較徹底，穿透和滲透能力很強，特別適于精密清洗。但是，對于去除灰塵、顆粒的效果比較差，尤其在去除金屬微粒的效果上不甚理想。因此，探尋新的簡便、快捷、有效的除塵技術，提高生效率和產(chǎn)品的可靠性成為當時之需。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對當前存在的問題，尤其是常規(guī)清潔方法難以觸及微小器件縫隙與孔洞中的灰塵、污染和細菌，開發(fā)出一種表面具有黏附性的固體清潔膠，通過固體清潔膠表面的粘附性和易變形性對芯片或器件表面和縫隙中的固體微粒、灰塵及金屬污染進行處理，以達到普通干法清洗無法實現(xiàn)的清潔效果。對本發(fā)明的具體描述本發(fā)明涉及一種固體清潔膠，該固體清潔膠成分包括軟單體、硬單體、有機溶劑、 引發(fā)劑及功能性助劑。上述固體清潔膠的成分按重量配比為軟單體10 40份，硬單體10 25份，有機溶劑25 50份，引發(fā)劑0. 5 4份，功能性助劑0. 25 5份。上述軟單體的通式表達為CH2 = CR1COOR2，其中隊為H或CH3, &為C4 C2tl的脂肪族烷基。上述軟單體的選擇符合上述通式的一種或多種化合物。上述硬單體選自丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯、丙烯腈、α -甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、4-氯甲基苯乙烯、對甲氧基苯乙烯、間甲基苯乙烯、間三氟甲基苯乙烯、Ν，Ν_ 二甲基丙烯酰胺、Ν，Ν_ 二乙基丙烯酰胺中的一種或多種。上述有機溶劑選自甲苯、二甲苯、四氫呋喃、鄰苯二甲酸二甲酯、醋酸乙酯、環(huán)己烷、環(huán)己酮、甲苯環(huán)己酮、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、200#汽油中的一種或多種。上述引發(fā)劑選自偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、偶氮異丁氰基甲酰胺、過氧化苯甲酰、過氧化苯甲酰叔丁酯、過氧化甲乙酮中的一種或多種。上述功能性助劑選自硅烷偶聯(lián)劑Α-151、Α-171、ΚΗ-570，十二烷基硫醇、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸縮水甘油醚、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯季銨鹽、乙烯基吡咯烷酮、三羥甲基丙烷三烯丙酯、三羥甲基丙烷三烯丙酯、新戊二醇二丙烯酸酯、一己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、二縮三丙二醇二丙烯酸酯、2-丙基庚基丙烯酸酯、乙氧化雙酚A 二甲基丙烯酸酯中的一種或多種。本發(fā)明所述固體清潔膠的制備方法為先將體系升溫至40-65°C，滴加1/5-1/3 量預先混合均勻的引發(fā)劑、硬單體和軟單體的混合溶液，預反應30-60min，然后升溫至 70-90°C，滴加剩余引發(fā)劑和單體的混合溶液，反應完畢后保溫反應2-5h，補加引發(fā)劑，繼續(xù)保溫l_3h，最后減壓蒸餾除去溶劑，即得到目標產(chǎn)物。本發(fā)明所述固體清潔膠可在激光半導體芯片、微電子器件、印刷電路板、電視顯像管、精密儀器、液晶顯示器、電腦鍵盤、汽車內(nèi)設、手機、影音器材等多方面應用。相對現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(1)本發(fā)明采用溶液聚合法，改性丙烯酸酯聚合物，制備固體清潔膠，利用其自身的粘彈性與柔韌性，用于激光半導體芯片及器件表面和縫隙中的固體微粒、灰塵及相關金屬污染物的清潔，在芯片等精密部件上實現(xiàn)氮氣吹洗和等離子體清洗無法達到的清潔效果，粘塵性好、可靠性高。(2)本發(fā)明設計的固體清潔膠使用時無殘留，不引起二次污染，對人體無毒副作用，也不會對芯片及器件造成劃傷和損壞。另外，該清潔膠可以調(diào)整產(chǎn)品的顏色、香味、粘附性能等，滿足不同應用的需求，可廣泛應用于半導體、微電子器件等光電器材的清潔。(3)制備的固體清潔膠除塵效果明顯，可以達到90%以上的除塵效果。對芯片表面的銦污染具有優(yōu)異的清潔效果。經(jīng)長期老化試驗對芯片亦沒有任何損傷和影響。以下通過具體實施方案的方式，對本發(fā)明做進一步的詳述，但不應理解為是對本發(fā)明的限制。本領域普通技術人員根據(jù)上述技術方案，還可以做出多種形式的修改、替換、 變更。凡基于上述思想所做的修改、替換、變更均屬于本發(fā)明。


圖1為用實施例1所制得的固體清潔膠用于激光二極管(LD)芯片清潔的前后對比效果圖，其中左圖為清潔前效果圖，右圖為清潔后效果圖。圖2為用實施例2所制得的固體清潔膠用于激光二極管(LD)芯片清潔的前后對比效果圖，其中左圖為清潔前效果圖，右圖為清潔后效果圖。
具體實施例方式下面舉例來進一步說明本發(fā)明的具體實施方式
，以及實施該方法的良好效果，要指出的是本發(fā)明并不局限于所列舉的實施例。實施例1首先稱量3. Og偶氮二異丁腈溶解在20g甲苯中，在裝有電動攪拌機、溫度計、冷凝管及平衡分液漏斗的500ml的四口燒瓶中加入80g甲苯，升溫至50°C，滴加1/3預先混合均勻的引發(fā)劑和單體(丙烯酸丁酯70g、甲基丙烯酸甲酯25g、KH-5701. 5g)混合溶液，預反應 Ih,然后升溫至90°C，滴加剩余單體和Ig十二烷基硫醇，滴加完畢后保溫反應2-3h，并補加 Ig偶氮二異丁腈，繼續(xù)保溫池，最后減壓蒸餾除去溶劑，即得到無色半透明的膠體。實施例2首先稱量4. Og偶氮二異丁腈溶解在20g甲苯中，在裝有電動攪拌機、溫度計、冷凝管及平衡分液漏斗的500ml的四口燒瓶中加入80g甲苯，升溫至50°C滴加1/3預先混合均勻的引發(fā)劑和單體(丙烯酸丁酯^g、丙烯酸異辛酯5g、苯乙烯40g、乙烯基吡咯烷酮1. 5g) 混合溶液，預反應lh，然后升溫至90°C，滴加剩余單體和Ig十二烷基硫醇，滴加完畢后保溫反應2-3h，并補加Ig偶氮二異丁腈，繼續(xù)保溫2h，最后減壓蒸餾除去溶劑，即得到無色半透明的膠體。實施例3首先稱量5. Og過氧化苯甲酰溶解在IOg甲苯中，在裝有電動攪拌機、溫度計、冷凝管及平衡分液漏斗的500ml的四口燒瓶中加入80g甲苯，升溫至60°C滴加1/4預先混合均勻的引發(fā)劑和單體(丙烯酸丁酯80g、甲基丙烯酸甲酯20g、丙烯酸羥丙酯10g、乙烯基吡咯烷酮3g)混合溶液，預反應lh，然后升溫至80°C，滴加剩余單體，滴加完畢后保溫反應2-3h， 并補加Ig過氧化苯甲酰，繼續(xù)保溫池，最后減壓蒸餾除去溶劑，即得到無色半透明的膠體。實施例4首先稱量3. Og過氧化苯甲酰溶解在20g甲苯中，在裝有電動攪拌機、溫度計、冷凝管及平衡分液漏斗的500ml的四口燒瓶中加入80g甲苯，升溫至60°C，滴加1/4預先混合均勻的引發(fā)劑和單體(丙烯酸丁酯70g、甲基丙烯酸甲酯30g、丙烯酸羥丙酯2g)混合溶液，預反應lh，然后升溫至80°C，滴加剩余單體，滴加完畢后保溫反應2-3h，并補加Ig過氧化苯甲酰，繼續(xù)保溫2h，最后減壓蒸餾除去溶劑，即得到無色半透明的膠體。實施例5首先稱量2. 5g偶氮二異丁腈溶解在20g甲苯中，在裝有電動攪拌機、溫度計、冷凝管及平衡分液漏斗的500ml的四口燒瓶中加入60g甲苯，升溫至50°C，滴加1/3預先混合均勻的引發(fā)劑和單體(丙烯酸丁酯64g、甲基丙烯酸甲酯16g、KH-570 1. 5g)混合溶液，預反應lh，然后升溫至90°C，滴加剩余單體和Ig十二烷基硫醇，滴加完畢后保溫反應3h，并補加 0. 5g偶氮二異丁腈，繼續(xù)保溫2h，最后減壓蒸餾除去溶劑，即得到無色半透明的膠體。實施例6
首先稱量2. 5g偶氮二異丁腈溶解在20g甲苯中，在裝有電動攪拌機、溫度計、冷凝管及平衡分液漏斗的500ml的四口燒瓶中加入60g甲苯，升溫至50°C滴加1/4預先混合均勻的引發(fā)劑和單體(丙烯酸丁酯12g、丙烯酸異辛酯4g、苯乙烯64g、乙烯基吡咯烷酮1. 5g) 混合溶液，預反應lh，然后升溫至90°C，滴加剩余單體和Ig十二烷基硫醇，滴加完畢后保溫反應3h，并補加0. 5g偶氮二異丁腈，繼續(xù)保溫2h，最后減壓蒸餾除去溶劑，即得到無色半透明的膠體。實施例7首先稱量1. Og偶氮二異丁腈溶解在20g甲苯中，在裝有電動攪拌機、溫度計、冷凝管及平衡分液漏斗的500ml的四口燒瓶中加入60g甲苯，升溫至50°C，滴加1/3預先混合均勻的引發(fā)劑和單體(丙烯酸丁酯40g、甲基丙烯酸甲酯40g、A-171 1.5g)混合溶液，預反應 Ih,然后升溫至90°C，滴加剩余單體，滴加完畢后保溫反應3h，并補加0. 5g偶氮二異丁腈， 繼續(xù)保溫2h，最后減壓蒸餾除去溶劑，即得到無色半透明的膠體。實施例8首先稱量3. Ig偶氮二異丁腈溶解在IOg甲苯中，在裝有電動攪拌機、溫度計、冷凝管及平衡分液漏斗的500ml的四口燒瓶中加入50g甲苯，升溫至60°C滴加1/4預先混合均勻的引發(fā)劑和單體(丙烯酸丁酯135g、甲基丙烯酸甲酯45g、乙烯基吡咯烷酮1. 5g)混合溶液，預反應lh，然后升溫至80°C，滴加剩余單體，滴加完畢后保溫反應3h，并補加0. 5g偶氮二異丁腈，繼續(xù)保溫2h，最后減壓蒸餾除去溶劑，即得到無色半透明的膠體。本發(fā)明所述固體清潔膠在使用時，可將其固定在例如牙簽之類的細小塑料或木質(zhì)棒的一端，形成小球，然后與被清理表面輕輕接觸擦拭，利用其自身的黏附力將灰塵和固體顆粒清除，可在激光半導體芯片、微電子器件、印刷電路板、電視顯像管、精密儀器、液晶顯示器、電腦鍵盤、汽車內(nèi)設、手機、影音器材等多方面應用。
權利要求
1.一種固體清潔膠，其特征在于該固體清潔膠成分包括軟單體、硬單體、有機溶劑、 引發(fā)劑及功能性助劑。
2.根據(jù)權利要求1所述的固體清潔膠，其特征在于制備時，所述固體清潔膠的成分按重量配比為軟單體10 40份，硬單體10 25份，有機溶劑25 50份，引發(fā)劑0. 5 4 份，功能性助劑0. 25 5份。
3.根據(jù)權利要求2所述的固體清潔膠，其特征在于所述軟單體的通式表達為CH2= CR1COOR2，其中隊為H或CH3, &為C4 C2tl的脂肪族烷基。
4.根據(jù)權利要求3所述的固體清潔膠，其特征在于所述軟單體選擇符合上述通式的一種或多種化合物。
5.根據(jù)權利要求2所述的固體清潔膠，其特征在于所述硬單體選自丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯、丙烯腈、α -甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、4-氯甲基苯乙烯、對甲氧基苯乙烯、間甲基苯乙烯、間三氟甲基苯乙烯、N，N- 二甲基丙烯酰胺、N，N- 二乙基丙烯酰胺中的一種或多種。
6.根據(jù)權利要求2所述的固體清潔膠，其特征在于所述有機溶劑選自甲苯、二甲苯、 四氫呋喃、鄰苯二甲酸二甲酯、醋酸乙酯、環(huán)己烷、環(huán)己酮、甲苯環(huán)己酮、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、200#汽油中的一種或多種。
7.根據(jù)權利要求2所述的固體清潔膠，其特征在于所述引發(fā)劑選自偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、偶氮異丁氰基甲酰胺、過氧化苯甲酰、過氧化苯甲酰叔丁酯、過氧化甲乙酮中的一種或多種。
8.根據(jù)權利要求2所述的固體清潔膠，其特征在于所述功能性助劑選自硅烷偶聯(lián)劑 Α-151、Α-171、ΚΗ-570，十二烷基硫醇、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸縮水甘油醚、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯季銨鹽、乙烯基吡咯烷酮、三羥甲基丙烷三烯丙酯、三羥甲基丙烷三烯丙酯、新戊二醇二丙烯酸酯、一己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、二縮三丙二醇二丙烯酸酯、2-丙基庚基丙烯酸酯、乙氧化雙酚A 二甲基丙烯酸酯中的一種或多種。
9.制備如權利要求1 9任意一項所述固體清潔膠的方法，其特征在于步驟為先將有機溶劑升溫至40-65°C，滴加1/5-1/3量預先混合均勻的引發(fā)劑、硬單體和軟單體的混合溶液，預反應30-60min，然后升溫至70_90°C，滴加剩余引發(fā)劑和單體的混合溶液，反應完畢后保溫反應2- ，補加引發(fā)劑，繼續(xù)保溫1-池，最后減壓蒸餾除去溶劑，即得到目標產(chǎn)物。
10.如權利要求1 9任意一項所述固體清潔膠應用，其特征在于可用于激光半導體芯片、微電子器件、印刷電路板、電視顯像管、精密儀器、液晶顯示器、電腦鍵盤、汽車內(nèi)設、 手機、影音器材等的清潔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種固體清潔膠的組成、制備方法及應用，其是由硬單體、軟單體、有機溶劑、引發(fā)劑、其它功能助劑等組成，通過聚合及一系列的后處理而得到。本發(fā)明所得到的固體清潔膠是一種具有一定粘附性的固體清潔產(chǎn)品，通過材料表面的粘附性和易變形性對芯片及器件表面和縫隙中的固體微粒、灰塵及金屬污染進行清除，沒有殘留，不會引起二次污染，也不會對芯片及器件造成劃傷和損壞，且對人體無害。可廣泛應用于半導體、微電子器件、印刷電路板、電視顯像管、精密儀器、液晶顯示器、電腦鍵盤、汽車內(nèi)設、手機、影音器材等。
文檔編號C08F2/06GK102533171SQ201010597010
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月20日 優(yōu)先權日2010年12月20日
發(fā)明者張保坦, 李茹, 王公應, 王紅丹, 賈樹勇, 陳修寧 申請人:常州化學研究所