专利名称：半导体用氟表面蚀刻液及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种蚀刻液，尤其是涉及一种半导体用氟表面蚀刻液及其 制备方法。属电子化学品技术领域。
技术背景湿法化学蚀刻在半导体制造中是最为常见的图形化技术之一。目前的 蚀刻液种类比较繁多，可达上百种，但专门用于半导体的蚀刻液相对较少。 蚀刻液在蚀刻中的稳定性、细线条蚀刻的平滑度及精度、产品合格率等方 面尚存缺陷。在蚀刻工艺中，因为受硅片表面的光滑度、蚀刻液的表面涨 力以及所刻图形的线条的宽度等影响，目前蚀刻液在蚀刻过程中特别是在 对细线条的蚀刻工艺中往往会出现蚀刻不清，不到位，或者线条勾底成圆 弧形，或者肩部出现过度腐蚀等不良状况。主要原因一是目前蚀刻液的性能不能完全符合工艺要求；二是蚀刻液表面涨力偏大，对所腐蚀的硅片表 面浸润性不够好所造成。 发明内容本发明的目的在于克服上述不足，提供一种蚀刻的稳定性高，平滑度 好，精度高，成品率高的半导体用氟表面蚀刻液及其制备方法。本发明的目的是这样实现的 一种半导体用氟表面蚀刻液，其特征在
于它主要由以下重量份的原料组成稳定剂 25-50氢氟酸 0.2-2缓冲剂 1-10硝酸 2-10非离子表面活性剂 0. 0001-0. 001去离子水 适量所述稳定剂为冰醋酸或盐酸，所述缓冲剂为氟化铵溶液，浓度为40重量％，所述硝酸的浓度为70重量%，所述非离子表面活性剂为FS-300、 FSN或异丙醇。本发明半导体用氟表面蚀刻液的制备方法，其特征在于所述方法主要 包括以下工艺步骤步骤一、按配比把缓冲剂加入氢氟酸中，搅拌30分钟，得到混合物I ，步骤二、按配比把稳定剂加入硝酸中,搅拌40分钟，得到混合物II，步骤三、把步骤一和步骤二得到的混合物I和混合物II与适量的去离 子水混合起来，搅拌30分钟，静止10分钟后再加入非离子表面活性剂， 搅拌均匀。本发明在配置过程中，先把缓冲剂和氢氟酸混合，因为氢氟酸对硅片 的腐蚀特别敏感。考虑到氢氟酸在蚀刻中的腐蚀程度、稳定性等方面因素, 加入一定量的缓冲剂，以提高它的稳定性，控制它的腐蚀强度。另外，硝 酸的浓度也决定了影响硅片上铝层的腐蚀程度。低浓度硝酸对铝的侵蚀非 常强，但高浓度硝酸对硅片也有着很大的侵蚀作用，所以硝酸的含量也起 着非常关键的作用。本发明在硝酸中加入稳定剂，就是为了稳定硝酸的反应，产品稳定性好。本发明的蚀刻液能有效的控制腐蚀速率，能使蚀刻的平滑度提高近10-15倍，特别对细线条的正向蚀刻非常平整光滑，目前的蚀刻液蚀刻以 后表面形成粗糙面在几十纳米范围，而本发明的蚀刻液蚀刻后形成的表面 粗糙度在10纳米以内，并能够有效提高在线条图形蚀刻中的稳定性和精 度。稳定性提高2倍，成品率提高8%_10%。具体指标如下颗粒度0.5um 《50个，纯度阴离子《30卯b，阳离子《0. lppb。
具体实施方式
实施例l:配置5000ml半导体用氟表面蚀刻液1、 把25ml的氢氟酸(40重量％)加入第一四氟罐中，再加入400ml 氟化铵(40重量％)，充分搅拌30分钟，得到混合物I，2、 把1000ml硝酸(70重量％)加入第二四氟罐中，加入1750ml的冰醋酸，搅拌4o分钟，得到混合物n，3、 把上述混合物I和混合物II与1824ml的去离子水混合，搅拌30分 钟，静止10分钟后加入lmlFS-300，搅拌10分钟，4、 用过滤器在洁净室进行过滤分装即可。经检测，颗粒度0.5um《50个，纯度阴离子《30ppb，阳离子《 0. l卯b。实施例2:配置50000ml半导体用氟表面蚀刻液1、 把250ml氢氟酸(40重量％)加入第一四氟罐中，再加入4000ml 氟化铵(40重量％)，充分搅拌30分钟，得到混合物I，2、 把10000ml硝酸(70重量％)加入第二四氟罐中，再加入17500ml的盐酸，搅拌4o分钟，得到混合物n，3、 把上述混合物I和混合物II与18240ml的去离子水混合，搅拌30 分钟，静止10分钟后加入10mlFSN或异丙醇，搅拌10分钟，4、 用过滤器在洁净室进行过滤分装即可。经检测，颗粒度0.5um《50个，纯度阴离子《30卯b，阳离子《 0. lppb。
权利要求
1、一种半导体用氟表面蚀刻液，其特征在于它主要由以下重量份的原料组成稳定剂 25-50氢氟酸 0.2-2缓冲剂 1-10硝酸2-10非离子表面活性剂0.0001-0.001去离子水适量所述稳定剂为冰醋酸或盐酸，所述缓冲剂为氟化铵溶液，浓度为40重量％，所述硝酸的浓度为70重量％，所述非离子表面活性剂为FS-300、FSN或异丙醇。
全文摘要
本发明涉及一种半导体用氟表面蚀刻液及其制备方法，蚀刻液配方稳定剂25-50，氢氟酸0.2-2，缓冲剂1-10，硝酸2-10，非离子表面活性剂0.0001-0.001，去离子水适量。工艺步骤一、按配比把缓冲剂加入氢氟酸中，搅拌30分钟，得到混合物I，二、按配比把稳定剂加入硝酸中，搅拌40分钟，得到混合物II，三、把步骤一和步骤二得到的混合物I和II与适量的去离子水混合起来，搅拌30分钟，静止10分钟后再加入非离子表面活性剂，搅拌均匀。本发明制备的蚀刻液通过缓冲剂加入氢氟酸来控制它的腐强度；通过稳定剂加入硝酸中来控制硝酸的蚀刻稳定性；通过加入非离子表面活性剂来降低蚀刻剂的表面涨力，提高蚀刻剂的浸润效果，这样大大提高了产品的稳定性、蚀刻的平滑度和精度，提高了成品率。
文档编号C23F1/24GK101130871SQ20071002577
公开日2008年2月27日 申请日期2007年8月6日 优先权日2007年8月6日
发明者戈士勇 申请人:江阴市润玛电子材料有限公司