CN113013019A - 一种硅片表面基化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硅片表面基化处理方法，其包括处理以下方式，表面羟基化、表面氨基化、表面羧基化、表面甲基化和表面醛基化，本发明具有以下有益效果，合理选取进行反应处理的溶液，以减少反应的步骤，达到了简便处理流程的有益效果；对处理的溶液采用合适的用量，以减少材料的浪费的有益效果，且流程处理的过程，合理采用处理前后的清理，以达到避免干扰因素好的有益效果。
Description
技术领域
本发明属于硅片加工技术领域，特别涉及一种硅片表面基化处理方法。
背景技术
微电子技术，正在悄悄走进航空、航天、工业、农业和国防，也正在悄悄进入每一个家庭，小小硅片的巨大“魔力”是我们的前人根本无法想象的；
而表面的羟、氨、羧、甲和醛基化，是指羟基、氨基、羧基、甲基和醛基结合在硅片表面上，是硅片表面较为基本的几种处理方式，而硅片表面被基化后，可为其后续的功能化提供了不同的技术基础，以实现改善和提高硅片使用的功能性，但是现有技术新型的该硅片表面基化的方法操作流程的处理流程大且用材浪费，以及进行处理时的干扰因素大而处理效果不佳的问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了克服现有技术不足，现提出一种硅片表面基化处理方法，以解决上述背景技术的问题，以简便处理流程、省材且避免干扰因素好的有益效果。
(二)技术方案
本发明通过如下技术方案实现：本发明提出了一种硅片表面基化处理方法，包括以下方式：
(1)、表面羟基化包括以下步骤：
A1、选取预先切割好硅片，并放置在基化容器当中，且硅片正面朝上；
A2、将去离子水倒入基化容器当中进行硅片清洗3次以上，再将该清洗液排净；
A3、在基化容器当中依次加入过氧化氢和高锰酸进行混匀,且反应30分钟以上，以此使得硅片表面羟基化；
A4、将去离子水倒入该基化容器当中进行硅片的再次清洗，再将该清洗液排净，清洗完成后加入没过该硅片的保存液进行存储；
(2)、表面氨基化包括以下步骤：
B1、取出基化容器，采用无水乙醇进行清洗，洗后进行排净，再倒入新的无水乙醇；
B2、取出表面羟基化完成的硅片置入到基化容器当中，使用无水乙醇进行清洗，洗后进行排净；
B3、加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷和无水乙醇的混合液(或者先加无水乙醇，后加3-氨基丙基三乙氧基硅烷)，3-氨基丙基三乙氧基硅烷和无水乙醇的体积比为1：15，且反应2h以上，以此使得硅片表面氨基化；
(3)、表面羧基化包括以下步骤：
C1、取出基化容器，取出表面氨基化完成的硅片置入到基化容器当中；
C2，加入无水乙醇进行清洗，洗后进行排净；
C3、在基化容器中加入含羧基乙基硅烷三醇钠盐的无水乙醇饱和溶液，且反应3h以上，以此使得硅片表面羧基化，再倒净反应液；
C4、加入无水乙醇进行清洗，洗后进行排净，再倒入新的无水乙醇保存；
(4)、表面甲基化包括以下步骤：
D1、取出基化容器，采用乙烯进行清洗，洗后进行排净，再倒入新的乙烯；
D2、取出表面羟基化完成的硅片置入到基化容器当中，使用乙烯进行清洗，洗后进行排净；
D3、将乙烯和甲基硅烷在专用的烧杯中混合均匀，并反应5分钟，以此使得硅片表面甲基化；
D4、先后采用用无水乙醇清洗和乙烯清洗且循环反复3次以上，再将硅片放在盛有大量无水乙醇溶液的容器中，并进行密封保存；
(5)、表面醛基化包括以下步骤：
E1、取出在表面氨基化完成硅片，并放置到基化容器，硅片正面面朝上；
E2、用去离子水清洗3次以上，以除去无水乙醇，以避免混乱反应；
E3、然后用PBS溶液清洗2次以上，以形成PBS环境，洗后进行排净；
E4、加入乙醛和PBS的混合溶液，并反应1h以上，以此使得硅片表面醛基化；
E5、倒掉反应液体，用PBS清洗3次，然后将醛基化的硅片保存于PBS溶液中。
进一步的，所述过氧化氢和高锰酸的体积比为1：3。
进一步的，所述3-氨基丙基三乙氧基硅烷和无水乙醇的体积比为1：15。
进一步的，所述乙烯和甲基硅烷的体积比为20：3。
进一步的，所述乙醛和PBS的体积比为1：10。
进一步的，所述硅片表面基化处理的环境通风透气，提高安全性。
(三)有益效果
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：合理选取进行反应处理的溶液，以减少反应的步骤，达到了简便处理流程的有益效果；对处理的溶液采用合适的用量，以减少材料的浪费的有益效果，且流程处理的过程，合理采用处理前后的清理，以达到避免干扰因素好的有益效果，基化处理的环境通风透气，提高安全性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的流程示意图；
具体实施方式
实施例1：请参阅图1，本发明提供一种硅片表面羧基化处理方法：
包括以下步骤：
A1、选取预先切割好硅片，并放置在基化容器当中，且硅片正面朝上；
A2、将去离子水倒入基化容器当中进行硅片清洗3次以上，再将该清洗液排净；
A3、在基化容器当中依次加入过氧化氢和高锰酸进行混匀,且反应30分钟以上，反应环境可具有震荡效果，以此提高效率，使得硅片表面羟基化；
A4、将去离子水倒入该基化容器当中进行硅片的再次清洗，再将该清洗液排净，清洗完成后加入没过该硅片的保存液进行存储；
B1、取出基化容器，采用无水乙醇进行清洗，洗后进行排净，再倒入新的无水乙醇；
B2、取出表面羟基化完成的硅片置入到基化容器当中，使用无水乙醇进行清洗，洗后进行排净；
B3、快速加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷和无水乙醇的混合液(或者先加无水乙醇，后加3-氨基丙基三乙氧基硅烷)，3-氨基丙基三乙氧基硅烷和无水乙醇的体积比为1：15，且反应2h以上，反应环境可具有震荡效果，依次提高效率，以此使得硅片表面氨基化；
C1、取出基化容器，取出表面氨基化完成的硅片置入到基化容器当中；
C2，加入无水乙醇进行清洗，洗后进行排净；
C3、在基化容器中加入含羧基乙基硅烷三醇钠盐的无水乙醇饱和溶液，且反应3h以上，反应环境可具有震荡效果，依次提高效率，以此使得硅片表面羧基化，再倒净反应液；
C4、加入无水乙醇进行清洗，洗后进行排净，再倒入新的无水乙醇保存。
其中，所述过氧化氢和高锰酸的体积比为1：3。
其中，所述3-氨基丙基三乙氧基硅烷和无水乙醇的体积比为1：15。
其中，所述硅片表面羧基化处理的环境通风透气，提高安全性。
实施例2：请参阅图1，本发明提供一种硅片表面甲基化处理方法：包括以下步骤：
A1、选取预先切割好硅片，并放置在基化容器当中，且硅片正面朝上；
A2、将去离子水倒入基化容器当中进行硅片清洗3次以上，再将该清洗液排净；
A3、在基化容器当中依次加入过氧化氢和高锰酸进行混匀,且反应30分钟以上，反应环境可具有震荡效果，以此提高效率，使得硅片表面羟基化；
A4、将去离子水倒入该基化容器当中进行硅片的再次清洗，再将该清洗液排净，清洗完成后加入没过该硅片的保存液进行存储；
D1、取出基化容器，采用乙烯进行清洗，洗后进行排净，再倒入新的乙烯；
D2、取出表面羟基化完成的硅片置入到基化容器当中，使用乙烯进行清洗，洗后进行排净；
D3、将乙烯和甲基硅烷在专用的烧杯中混合均匀，并反应5分钟以上，反应环境可具有震荡效果，依次提高效率，以此使得硅片表面甲基化；
D4、先后采用用无水乙醇清洗和乙烯清洗且循环反复3次，再将硅片放在盛有大量无水乙醇溶液的容器中，并进行密封保存。
其中，所述过氧化氢和高锰酸的体积比为1：3。
其中，所述乙烯和甲基硅烷的体积比为20：3。
其中，所述硅片表面甲基化处理的环境通风透气，提高安全性。
实施例3：请参阅图1，本发明提供一种硅片表面醛基化处理方法：包括以下步骤：
A1、选取预先切割好硅片，并放置在基化容器当中，且硅片正面朝上；
A2、将去离子水倒入基化容器当中进行硅片清洗3次以上，再将该清洗液排净；
A3、在基化容器当中依次加入过氧化氢和高锰酸进行混匀,且反应30分钟以上，反应环境可具有震荡效果，以此提高效率，使得硅片表面羟基化；
A4、将去离子水倒入该基化容器当中进行硅片的再次清洗，再将该清洗液排净，清洗完成后加入没过该硅片的保存液进行存储；
B1、取出基化容器，采用无水乙醇进行清洗，洗后进行排净，再倒入新的无水乙醇；
B2、取出表面羟基化完成的硅片置入到基化容器当中，使用无水乙醇进行清洗，洗后进行排净；
B3、快速加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷和无水乙醇的混合液(或者先加无水乙醇，后加3-氨基丙基三乙氧基硅烷)，3-氨基丙基三乙氧基硅烷和无水乙醇的体积比为1：15，且反应2h以上，反应环境可具有震荡效果，依次提高效率，以此使得硅片表面氨基化；
E1、取出在无水乙醇保存的甲基化硅片，并放置到基化容器，硅片正面面朝上；
E2、用去离子水清洗3次以上，以除去无水乙醇，以避免混乱反应；
E3、然后用PBS溶液清洗2次以上，以形成PBS环境，洗后进行排净；
E4、加入戊二醛和PBS的混合溶液，并反应1h以上，反应环境可具有震荡效果，依次提高效率，以此使得硅片表面醛基化；
E5、倒掉反应液体，用PBS清洗3次，然后将醛基化的硅片保存于PBS溶液中。
其中，所述过氧化氢和高锰酸的体积比为1：3。
其中，所述3-氨基丙基三乙氧基硅烷和无水乙醇的体积比为1：15。
其中，所述戊二醛和PBS的体积比为1：10。
其中，所述硅片表面醛基化处理的环境通风透气，提高安全性。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种硅片表面基化处理方法，其特征在于：包括以下方式：
(1)、表面羟基化包括以下步骤：
A1、选取预先切割好硅片，并放置在基化容器当中，且硅片正面朝上；
A2、将去离子水倒入基化容器当中进行硅片清洗3次以上，再将该清洗液排净；
A3、在基化容器当中依次加入过氧化氢和高锰酸进行混匀,且反应30分钟以上，以此使得硅片表面羟基化；
A4、将去离子水倒入该基化容器当中进行硅片的再次清洗，再将该清洗液排净，清洗完成后加入没过该硅片的保存液进行存储；
(2)、表面氨基化包括以下步骤：
B1、取出基化容器，采用无水乙醇进行清洗，洗后进行排净，再倒入新的无水乙醇；
B2、取出表面羟基化完成的硅片置入到基化容器当中，使用无水乙醇进行清洗，洗后进行排净；
B3、加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷和无水乙醇的混合液(或者先加无水乙醇，后加3-氨基丙基三乙氧基硅烷)，3-氨基丙基三乙氧基硅烷和无水乙醇的体积比为1：15，且反应2h以上，以此使得硅片表面氨基化；
(3)、表面羧基化包括以下步骤：
C1、取出基化容器，取出表面氨基化完成的硅片置入到基化容器当中；
C2，加入无水乙醇进行清洗，洗后进行排净；
C3、在基化容器中加入含羧基乙基硅烷三醇钠盐的无水乙醇饱和溶液，且反应3h以上，以此使得硅片表面羧基化，再倒净反应液；
C4、加入无水乙醇进行清洗，洗后进行排净，再倒入新的无水乙醇保存；
(4)、表面甲基化包括以下步骤：
D1、取出基化容器，采用乙烯进行清洗，洗后进行排净，再倒入新的乙烯；
D2、取出表面羟基化完成的硅片置入到基化容器当中，使用乙烯进行清洗，洗后进行排净；
D3、将乙烯和甲基硅烷在专用的烧杯中混合均匀，并反应5分钟，以此使得硅片表面甲基化；
D4、先后采用用无水乙醇清洗和乙烯清洗且循环反复3次以上，再将硅片放在盛有大量无水乙醇溶液的容器中，并进行密封保存；
(5)、表面醛基化包括以下步骤：
E1、取出在表面氨基化完成硅片，并放置到基化容器，硅片正面面朝上；
E2、用去离子水清洗3次以上，以除去无水乙醇，以避免混乱反应；
E3、然后用PBS溶液清洗2次以上，以形成PBS环境，洗后进行排净；
E4、加入乙醛和PBS的混合溶液，并反应1h以上，以此使得硅片表面醛基化；
E5、倒掉反应液体，用PBS清洗3次，然后将醛基化的硅片保存于PBS溶液中。
2.根据权利要求1所述的一种硅片表面基化处理方法，其特征在于：所述过氧化氢和高锰酸的体积比为1：3。
3.根据权利要求1所述的一种硅片表面基化处理方法，其特征在于：所述乙烯和甲基硅烷的体积比为20：3。
4.根据权利要求1所述的一种硅片表面基化处理方法，其特征在于：所述乙醛和PBS的体积比为1：10。
5.根据权利要求1所述的一种硅片表面基化处理方法，其特征在于：所述硅片表面基化处理的环境通风透气，提高安全性。
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