本发明涉及一种低掺杂硅电极的蚀刻液，为了去除研磨后带来的损伤，保证硅电极配件优异的电学性能。
背景技术：
硅电极配件在制造过程中，需经过研磨、蚀刻、清洗等工序，而经研磨处理后会给硅电极的表面带来不同程度的损伤，这些损伤会影响硅电极的电学性能。为了彻底地去除这些损伤，一般采用化学蚀刻的方法进行处理，能够得到表面均匀、粗糙度易控的硅电极。
目前对硅进行化学蚀刻主要是采用硝酸-氢氟酸体系，根据硝酸和氢氟酸的比值以及浓度的不同，硅的蚀刻可以分为：硝酸含量高时，硅蚀刻决定于氢氟酸与表面氧化物的接触速率和扩散速率，硅表面蚀刻光滑，此条件下温度影响较小。氢氟酸含量高时，硝酸的氧化控制反应速率，其浓度的微小变化都可以影响反应速率，蚀刻硅表面为多孔结构，此条件下温度对蚀刻速率影响较大。
基于上述理论，为了达到蚀刻效果，需要对硝酸和氢氟酸的含量进行调控，而且由于氢氟酸在加热条件下易挥发，导致蚀刻速率变化大，可能需要选择氢氟酸的缓冲剂来替代氢氟酸，保证蚀刻的稳定性。另外，单纯使用硝酸和氢氟酸作为蚀刻液，蚀刻速率和表面效果（如均匀性、粗糙度等）不可控。
技术实现要素：
本发明针对硝酸-氢氟酸体系的不足，目的在于提供一种彻底去除研磨损伤，表面均匀、蚀刻速率稳定、粗糙度可控的低掺杂硅电极的蚀刻液。本发明涉及的低掺杂硅电极的电阻率>1ω*cm，可以作为气体干法蚀刻机台中的配件。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种低掺杂硅电极的蚀刻液，主要成分包括占蚀刻液总重量45-65%的硫酸、1-10%的硝酸、1-10%的氟化铵、1-10%的氯化铵、5-52%的水。
所述的硫酸浓度≥96%，所述的硝酸浓度为50-75%，所述的氟化铵的含量≥98%，所述的氯化铵的含量≥99.8%。
上述方案中，硫酸作为蚀刻液的主成分，增加蚀刻液的粘度，稳定反应速率，使反应速率易于控制；还可以提高蚀刻的均匀性，保证硅电极的均匀蚀刻。
上述方案中，硝酸起氧化作用，将硅氧化成二氧化硅，硝酸成分较低，能够降低整体的蚀刻速率。
上述方案中，氟化铵在酸性条件下可电离生成氟离子和氢氟酸，起到溶解二氧化硅的作用，使用氟化铵代替氢氟酸，蚀刻反应稳定可控。
上述方案中，氯化铵用于补充铵根离子，蚀刻过程中产生更密集的小气泡，利于控制硅电极表面的粗糙程度。
上述方案中，水为室温下电阻率15.0-18.0mω*cm的超纯水。
上述方案中，所述蚀刻液的制备方法为：将一定量的超纯水加入到pfa瓶中（pfa瓶置于水中保持配制过程中的温度不变），向装有超纯水的pfa瓶中缓慢加入一定量的硫酸，待溶液冷却至室温后，再依次缓慢加入一定量的硝酸和氟化铵，最后加入一定量的氯化铵，溶解、混合均匀后待用。
上述方案中，蚀刻温度为20-40℃，蚀刻时间为3min。
蚀刻完后对硅电极的蚀刻速率和粗糙度进行检测，其蚀刻后的粗糙度要求优于蚀刻前的粗糙度。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。对本发明做进一步详细的说明，但不限于这些实施例。
实施例1
一种低掺杂硅电极的蚀刻液，制备方法如下：
（1）各成分质量百分比为：57%的硫酸、4%的硝酸、5%的氟化铵、3%的氯化铵、31%的超纯水。
（2）称取所需量的超纯水加入pfa瓶中，向超纯水中缓慢加入质量分数为57%的浓度96%的硫酸，混合均匀。
（3）待溶液冷却至室温后，再依次向溶液中加入质量分数为4%的浓度69%的硝酸、质量分数为5%的氟化铵和质量分数为3%的氯化铵，混合均匀待用。
（4）整个制备过程在水浴中进行，保证蚀刻液的温度稳定在室温。
采用实施例1的蚀刻液配比对气体干法蚀刻机台中使用的硅电极配件在25℃下蚀刻3min，蚀刻前硅电极的粗糙度为0.52μm。蚀刻完后对硅电极的蚀刻速率和粗糙度进行检测，可得到蚀刻速率为11μm/min，粗糙度为0.38μm。
实施例2
一种低掺杂硅电极的蚀刻液，制备方法如下：
（1）各成分质量百分比为：57%的硫酸、4%的硝酸、5%的氟化铵、3%的氯化铵、31%的超纯水。
（2）称取所需量的超纯水加入pfa瓶中，向超纯水中缓慢加入质量分数为57%的浓度96%的硫酸，混合均匀。
（3）待溶液冷却至室温后，再依次向溶液中加入质量分数为4%的浓度69%的硝酸、质量分数为5%的氟化铵和质量分数为3%的氯化铵，混合均匀待用。
（4）整个制备过程在水浴中进行，保证蚀刻液的温度稳定在室温。
采用实施例2的蚀刻液配比对气体干法蚀刻机台中使用的硅电极配件在35℃下蚀刻3min，蚀刻前硅电极的粗糙度为0.54μm。蚀刻完后对硅电极的蚀刻速率和粗糙度进行检测，可得到蚀刻速率为15μm/min，粗糙度为0.41μm。
实施例3
一种低掺杂硅电极的蚀刻液，制备方法如下：
（1）各成分质量百分比为：58%的硫酸、6%的硝酸、7.5%的氟化铵、2%的氯化铵、26.5%的超纯水。
（2）称取所需量的超纯水加入pfa瓶中，向超纯水中缓慢加入质量分数为58%的浓度96%的硫酸，混合均匀。
（3）待溶液冷却至室温后，再依次向溶液中加入质量分数为6%的浓度69%的硝酸、质量分数为7.5%的氟化铵和质量分数为2%的氯化铵，混合均匀待用。
（4）整个制备过程在水浴中进行，保证蚀刻液的温度稳定在室温。
采用实施例3的蚀刻液配比对气体干法蚀刻机台中使用的硅电极配件在25℃下蚀刻3min，蚀刻前硅电极的粗糙度为0.57μm。蚀刻完后对硅电极的蚀刻速率和粗糙度进行检测，可得到蚀刻速率为18μm/min，粗糙度为0.36μm。
实施例4
一种低掺杂硅电极的蚀刻液，制备方法如下：
（1）各成分质量百分比为：58%的硫酸、6%的硝酸、7.5%的氟化铵、2%的氯化铵、26.5%的超纯水。
（2）称取所需量的超纯水加入pfa瓶中，向超纯水中缓慢加入质量分数为58%的浓度96%的硫酸，混合均匀。
（3）待溶液冷却至室温后，再依次向溶液中加入质量分数为6%的浓度69%的硝酸、质量分数为7.5%的氟化铵和质量分数为2%的氯化铵，混合均匀待用。
（4）整个制备过程在水浴中进行，保证蚀刻液的温度稳定在室温。
采用实施例4的蚀刻液配比对气体干法蚀刻机台中使用的硅电极配件在35℃下蚀刻3min，蚀刻前硅电极的粗糙度为0.53μm。蚀刻完后对硅电极的蚀刻速率和粗糙度进行检测，可得到蚀刻速率为25μm/min，粗糙度为0.40μm。
实施例5
一种低掺杂硅电极的蚀刻液，制备方法如下：
（1）各成分质量百分比为：55%的硫酸、3%的硝酸、4%的氟化铵、5%的氯化铵、33%的超纯水。
（2）称取所需量的超纯水加入pfa瓶中，向超纯水中缓慢加入质量分数为55%的浓度96%的硫酸，混合均匀。
（3）待溶液冷却至室温后，再依次向溶液中加入质量分数为3%的浓度69%的硝酸、质量分数为4%的氟化铵和质量分数为5%的氯化铵，混合均匀待用。
（4）整个制备过程在水浴中进行，保证蚀刻液的温度稳定在室温。
采用实施例5的蚀刻液配比对气体干法蚀刻机台中使用的硅电极配件在35℃下蚀刻3min，蚀刻前硅电极的粗糙度为0.50μm。蚀刻完后对硅电极的蚀刻速率和粗糙度进行检测，可得到蚀刻速率为12μm/min，粗糙度为0.61μm。
实施例6
采用实施例2的条件验证蚀刻液的稳定性，蚀刻液在35℃下循环使用6次后，对硅电极的蚀刻速率和粗糙度进行检测，得到硅电极的蚀刻速率为14μm/min，粗糙度为0.45μm。
显然，上述实施例仅仅是为了清楚地说明所作的实例，而并非对实施方式的限制。对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而因此所引申的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之内。