CN107217263A - 一种半导体行业凸块制程用铜钛腐蚀液 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种半导体行业凸块制程用铜钛腐蚀液，包括氢氧化钾，双氧水，络合剂，表面活性剂，余量为纯水。本申请铜/钛腐蚀液或蚀刻液具有体系稳定性能高，工艺温度低，本体系药液双氧水比例为5～10%、工艺温度为常温，目前现有技术分步骤蚀刻所使用的双氧水浓度为20～30%，高浓度的双氧水极易分解，安全性低，工艺温度也较高。本申请腐蚀液降低了双氧水的使用温度及浓度，减缓了双氧水的分解速度，使得腐蚀液的稳定性更高，延长了使用寿命。本申请选择的表面活性剂，使得药液更容易进入光刻胶底部对铜/钛金属层进行腐蚀，产品效果佳，消除了侧蚀不均的现象。

Description

一种半导体行业凸块制程用铜钛腐蚀液
技术领域
本发明涉及一种半导体（IC）行业凸块制程用铜/钛腐蚀液，属于微电子化学试剂技术领域。
背景技术
本申请半导体（IC）行业凸块制程用铜/钛腐蚀液，本药液可将目前需要两步蚀刻完成的两种金属（铜、钛）使用一种工艺一款药液，一次性蚀刻完成，在保证产品品质的前提下，达到减少工艺步骤，降低能耗的目的。
本药液体系相较传统的两步作业工艺，具有双氧水（H2O2）浓度低，工艺温度低，能够有效抑制双氧水的过量分解达到延长药液使用寿命的目的，同时药液体系还有着安全、环保、节能的优势。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种半导体（IC）行业用铜/钛腐蚀液或蚀刻液，能够同时高效蚀刻铜/钛金属层，并具有更高的稳定性能。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种半导体行业凸块制程用铜钛腐蚀液，包括如下质量百分比的成分
氢氧化钾 5～10%，
双氧水 5～10%，
络合剂 1～5%，
表面活性剂 1～5%，
余量为纯水。
优选地，所述氢氧化钾的质量百分比浓度为99.0～99.9%，双氧水的质量百分比浓度为25～35%、络合剂的质量百分比浓度为90～98%。
优选地，所述络合剂（稳定剂）选自乙二胺四甲叉磷酸钠、二乙烯三胺五甲叉膦酸盐、胺三甲叉磷酸盐、水解聚马来酸酐、聚丙烯酸、聚羟基丙烯酸、马来酸丙烯酸共聚物以及聚丙烯酰胺中的一种或几种。
优选地，所述表面活性剂为聚氧乙烯型非离子表面活性剂。
优选地，表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯中的一种或几种。此类活性剂具有良好的渗透性能、乳化性能和分散性能。优选辛基酚聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚中的一种作为表面活性剂。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本申请铜/钛腐蚀液或蚀刻液具有体系稳定性能高，工艺温度低，本体系药液双氧水比例为5～10%、工艺温度为常温，目前现有技术分步骤蚀刻所使用的双氧水浓度为20～30%，高浓度的双氧水极易分解，安全性低，工艺温度也较高。本申请腐蚀液降低了双氧水的使用温度及浓度，减缓了双氧水的分解速度，使得腐蚀液的稳定性更高，延长了使用寿命。本申请选择的表面活性剂，使得药液更容易进入光刻胶底部对铜/钛金属层进行腐蚀，产品效果佳，消除了侧蚀不均的现象。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
铜/钛腐蚀液蚀刻液成分与重量百分比分别为：
氢氧化钾（KOH） 10%，
双氧水（H2O2） 10%，
稳定剂（络合剂） 5%，
表面活性剂 5%，
余量为纯水。
其中，氢氧化钾（KOH）的质量百分比浓度为99.9%，双氧水（H2O2）的质量百分比浓度为35%、稳定剂（络合剂）的质量百分比浓度为98%。其中，表面活性剂为聚氧乙烯型非离子表面活性剂，优选辛基酚聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚中的一种作为表面活性剂。稳定剂选自乙二胺四甲叉磷酸钠。
实施例2
铜/钛腐蚀液蚀刻液成分与重量百分比分别为：
氢氧化钾（KOH） 5%，
双氧水（H2O2） 10%，
稳定剂（络合剂） 5%，
表面活性剂 5%，
余量为纯水。
其中，氢氧化钾（KOH）的质量百分比浓度为99.9%，双氧水（H2O2）的质量百分比浓度为35%、稳定剂（络合剂）的质量百分比浓度为98%。其中，表面活性剂为聚氧乙烯型非离子表面活性剂，优选辛基酚聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚中的一种作为表面活性剂。稳定剂选自聚丙烯酸、聚羟基丙烯酸、马来酸丙烯酸共聚物的任意比例。
实施例3
铜/钛腐蚀液蚀刻液成分与重量百分比分别为：
氢氧化钾（KOH） 10%，
双氧水（H2O2） 5%，
稳定剂（络合剂） 5%，
表面活性剂 1%，
余量为纯水。
其中，氢氧化钾（KOH）的质量百分比浓度为99.9%，双氧水（H2O2）的质量百分比浓度为35%、稳定剂（络合剂）的质量百分比浓度为98%。其中，表面活性剂为聚氧乙烯型非离子表面活性剂，优选辛基酚聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚中的一种作为表面活性剂。稳定剂选自胺三甲叉磷酸镁、聚羟基丙烯酸、马来酸丙烯酸共聚物的任意比例。
上述各实施例的铜/钛蚀刻液渗透性能好，稳定性高，使用寿命长，易进入光刻胶底部对铜/钛金属层进行腐蚀，效果佳，且基本无侧蚀现象
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种半导体行业凸块制程用铜钛腐蚀液，包括如下质量百分比的成分
氢氧化钾 5～10%，
双氧水 5～10%，
络合剂 1～5%，
表面活性剂 1～5%，
余量为纯水。
2.根据权利要求1所述的一种半导体行业凸块制程用铜钛腐蚀液，其特征在于：所述氢氧化钾的质量百分比浓度为99.0～99.9%，双氧水的质量百分比浓度为25～35%、络合剂的质量百分比浓度为90～98%。
3.根据权利要求1所述的一种半导体行业凸块制程用铜钛腐蚀液，其特征在于：所述络合剂选自乙二胺四甲叉磷酸钠、二乙烯三胺五甲叉膦酸盐、胺三甲叉磷酸盐、水解聚马来酸酐、聚丙烯酸、聚羟基丙烯酸、马来酸丙烯酸共聚物以及聚丙烯酰胺中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种半导体行业凸块制程用铜钛腐蚀液，其特征在于：所述表面活性剂为聚氧乙烯型非离子表面活性剂。
5.根据权利要求1所述的一种半导体行业凸块制程用铜钛腐蚀液，其特征在于：表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯中的一种或几种。
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