CN115011349A - 适用于半导体制程的蚀刻药水 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于半导体制程的蚀刻药水，包括以下重量份的各组分：双氧水1‑6份，酸化合物2‑12份，双氧水稳定剂0.1‑2份，蚀刻护岸剂0.01‑1份，铜离子稳定剂0.01‑1份，水78‑96.88份。本发明的优点是：该蚀刻液具有蚀刻速度可控，稳定性好、无底切、精度高等优点，能够大大提高最终成品的合格率。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于半导体制程的蚀刻药水，涉及蚀刻液领域。
背景技术
在积体电路制造过程中，常需要在晶圆上定义出极细微尺寸的图案(图案)，这些图案主要的形成方式，是由蚀刻(蚀刻)技术，将微影(微光刻)后所产生的光阻图案转印至光阻下的材质上，以形成积体电路的复杂架构。因此蚀刻技术在半导体制造过程中占有极重要的地位。
所谓的蚀刻技术，包含了将材质整面均匀移除及图案选择性部份去除的技术。蚀刻技术可分为湿式蚀刻(湿蚀刻)与干式蚀刻(干式蚀刻)两种技术。湿式蚀刻是最普遍、也是设备成本最低的蚀刻方法。湿式蚀刻的进行主要是由溶液与待蚀刻材质间的化学反应，因此可调配与选取适当的化学溶液，得到所需的蚀刻速率(蚀刻率)，以及待蚀刻材料与光阻及下层材质良好的蚀刻选择比(选择性)。
然而，随着半导体元件越做越小，由于化学反应没有方向性，因此湿式蚀刻是等向性(各向同性)的，此时，当蚀刻溶液做纵向蚀刻时，侧向的蚀刻将同时发生，进而造成底切(undercut)现象，导致图案线宽失真。因此需要开发一种蚀刻速度可控、无undercut、精度高的蚀刻液来对其加工。
发明内容
随着半导体元件越做越小，由于化学反应没有方向性，因此湿式蚀刻是等向性(各向同性)的，此时，当蚀刻溶液做纵向蚀刻时，侧向的蚀刻将同时发生，进而造成底切(undercut)现象，导致图案线宽失真。本发明开发出一种适用于半导体制程的蚀刻药水，具有蚀刻速度可控、稳定性好、无undercut、精度高等优点，能够大大提高最终成品的合格率。为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种适用于半导体制程的蚀刻药水，本发明的技术方案是：
一种适用于半导体制程的蚀刻药水，包括以下重量份的各组分：
双氧水1-6份，酸化合物2-12份，双氧水稳定剂0.1-2份，蚀刻护岸剂0.01-1份，铜离子稳定剂0.01-1份，水78-96.88份。
所述的酸化合物包括无机酸或有机酸里的一种或两种按照任意比例组成的混合物，所述的无机酸是指硫酸，有机酸包括甲酸、乙酸或丙酸的一种或多种按照任意比例组成的混合，通过控制酸类型和酸当量，PH在1-5之间，
所述的双氧水稳定剂，用于减少双氧水的裂解，包括4-羟基苯磺酸、甲基苯磺酸、4-羟基苯磺酸钠、二乙二醇丁醚、二乙二醇丙醚或1,4-丁二醇中的一种。
所述的蚀刻护岸剂减少蚀刻液对铜面的攻击，，包括咪唑及其衍生物、苯并三氮唑、聚乙烯亚胺或六次甲基四胺。
所述的铜离子稳定剂用于使铜离子失去活性，稳定双氧水以及咬铜量的作用，包括丙二酸、丁二酸、柠檬酸、乳酸、苹果酸、酒石酸里的一种或多种按照任意比例组成的混合。
本发明的优点是：该蚀刻液具有蚀刻速度可控，稳定性好、无底切、精度高等优点，能够大大提高最终成品的合格率。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
实施例1：本发明涉及一种适用于半导体制程的蚀刻药水，包括以下重量份的各组分：双氧水(35％)3份、硫酸1份、甲酸5份、4-羟基苯磺酸0.2份、苯并三氮唑0.1份、咪唑0.1份，丁二酸0.2份、柠檬酸0.2份、乳酸0.2份、水78份。
实施例2：本发明涉及一种适用于半导体制程的蚀刻药水，包括以下重量份的各组分：双氧水(35％)2份、乙酸5份、聚乙烯亚胺0.05份、苯并三氮唑0.1份、丁二酸0.2份，酒石酸0.2份、柠檬酸0.2份，水85份。
实施例3：一种适用于半导体制程的蚀刻药水，包括以下重量份的各组分：双氧水6份，丙酸12份，二乙二醇丙醚2份，六次甲基四胺1份，苹果酸1份，96.88份。
实施例4：(作为对比例，相较实施例1更换酸为硫酸)：包括以下重量份的各组分：双氧水(35％)3份、硫酸6份、4-羟基苯磺酸0.2份、苯并三氮唑0.1份、咪唑0.1份，、丁二酸0.2份、柠檬酸0.2份、乳酸0.2份，水80份其中，表1为本发明的实施例与对比例的比较表。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种适用于半导体制程的蚀刻药水，其特征在于，包括以下重量份的各组分：
双氧水1-6份，酸化合物2-12份，双氧水稳定剂0.1-2份，蚀刻护岸剂0.01-1份，铜离子稳定剂0.01-1份，水78-96.88份。
2.根据权利要求1所述的适用于半导体制程的蚀刻药水，其特征在于，所述的酸化合物包括无机酸或有机酸里的一种或两种按照任意比例组成的混合物，所述的无机酸是指硫酸，有机酸包括甲酸、乙酸或丙酸的一种或多种按照任意比例组成的混合，通过控制酸类型和酸当量，PH在1-5之间，
根据权利要求1或2所述的适用于半导体制程的蚀刻药水，其特征在于，所述的双氧水稳定剂，用于减少双氧水的裂解，包括4-羟基苯磺酸、甲基苯磺酸、4-羟基苯磺酸钠、二乙二醇丁醚、二乙二醇丙醚或1,4-丁二醇中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的适用于半导体制程的蚀刻药水，其特征在于，所述的蚀刻护岸剂减少蚀刻液对铜面的攻击，，包括咪唑及其衍生物、苯并三氮唑、聚乙烯亚胺或六次甲基四胺。
4.根据权利要求1或2所述的适用于半导体制程的蚀刻药水，其特征在于，所述的铜离子稳定剂用于使铜离子失去活性，稳定双氧水以及咬铜量的作用，包括丙二酸、丁二酸、柠檬酸、乳酸、苹果酸、酒石酸里的一种或多种按照任意比例组成的混合。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220906 |
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