CN115838932A - 一种铜腐蚀液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及腐蚀液技术领域，特别涉及铜腐蚀液，包括以下组分按照以下质量份制备而成：磷酸70‑80%；硝酸2–3%；乙酸9–11%。所述磷酸主要提供氢离子；当腐蚀完铜后，对铝起钝化保护作用；硝酸配合磷酸能起到很好的腐蚀效果，铜腐蚀更干净；乙酸作为替代老配比中的水，起到缓冲作用；让腐蚀更加均匀和可控。本发明不腐蚀铝、镓等金属层及硅片，只腐蚀铜，且铜腐蚀速率平稳均匀可控，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及腐蚀液技术领域，特别涉及铜腐蚀液。
背景技术
在半导体制造加工的湿电子腐蚀过程中，硅片表面会有铜、铝、镓等金属层，传统铜腐蚀液除了腐蚀铜金属层外，对其他金属层以及硅片均有不同程度的腐蚀，腐蚀速率快慢不均匀，而且由于传统铜腐蚀液成分复杂，成本高。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种铜腐蚀液，它不腐蚀铝、镓等金属层及硅片，只腐蚀铜，且铜腐蚀速率平稳均匀可控，成本低。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种铜腐蚀液，包括以下组分按照以下质量份制备而成：
磷酸 70-80%
硝酸 2–3%
乙酸 9–11%。
作为本发明所述铜腐蚀液的一种优选方案，包括以下组分按照以下质量份制备而成：
磷酸 78%
硝酸 2.6%
乙酸 10%。
作为本发明所述铜腐蚀液的一种优选方案，所述磷酸的浓度为85％～86％。
作为本发明所述铜腐蚀液的一种优选方案，所述硝酸的浓度为69％～72％。
一种铜腐蚀液的制备方法，包括如下的步骤：
（1）加乙酸：将乙酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；控制溶液温度在10-30摄氏度；
（2）加硝酸：将硝酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；
（3）加磷酸：将磷酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；控制温度在10-30摄氏度；采用隔膜泵循环混合1-2小时将溶液混合均匀；
（4）过滤分装：通过滤芯直接过滤颗粒，过滤合格后进入成品分装系统分装储存。
作为本发明所述铜腐蚀液的制备方法的一种优选方案，所述步骤2中隔膜泵抽入硝酸时控制硝酸的流速为3～5L/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明铜腐蚀液不腐蚀铝、镓等金属层及硅片，只腐蚀铜，成本低。
本发明铜腐蚀液中金属离子含量下降至200ppb内；添加了表面活性剂，使腐蚀速率更加平稳，腐蚀更加均匀和可控。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本发明第一个实施例，该实施例提供了一种铜腐蚀液，它不腐蚀铝、镓等金属层及硅片，只腐蚀铜，且铜腐蚀速率平稳均匀可控，成本低。
具体的，包括以下组分按照以下质量份制备而成：
磷酸 70%
硝酸 2%
乙酸 9%。
优选的，所述磷酸的浓度为85％～86％。
优选的，所述硝酸的浓度为69％～72％。
上述铜腐蚀液的制备方法，包括如下的步骤：
（1）加乙酸：将乙酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；控制溶液温度在10-30摄氏度；
（2）加硝酸：将硝酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；控制硝酸的流速为3～5L/min；
（3）加磷酸：将磷酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；控制温度在10-30摄氏度；采用隔膜泵循环混合1小时将溶液混合均匀；
（4）过滤分装：通过滤芯直接过滤颗粒，过滤合格后进入成品分装系统分装储存。
本实施例铜腐蚀液中金属离子含量下降至120ppb；所述铜腐蚀液不腐蚀铝、镓等金属层及硅片，只腐蚀铜，且铜腐蚀速率平稳均匀可控。
实施例2
本发明第二个实施例，该实施例提供了一种铜腐蚀液，它不腐蚀铝、镓等金属层及硅片，只腐蚀铜，且铜腐蚀速率平稳均匀可控，成本低。
具体的，包括以下组分按照以下质量份制备而成：
磷酸 78%
硝酸 2.6%
乙酸 10%。
优选的，所述磷酸的浓度为85％～86％。
优选的，所述硝酸的浓度为69％～72％。
上述铜腐蚀液的制备方法，包括如下的步骤：
（1）加乙酸：将乙酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；控制溶液温度在10-30摄氏度；
（2）加硝酸：将硝酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；控制硝酸的流速为3～5L/min；
（3）加磷酸：将磷酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；控制温度在10-30摄氏度；采用隔膜泵循环混合1小时将溶液混合均匀；
（4）过滤分装：通过滤芯直接过滤颗粒，过滤合格后进入成品分装系统分装储存。
本实施例铜腐蚀液中金属离子含量下降至150ppb；所述铜腐蚀液不腐蚀铝、镓等金属层及硅片，只腐蚀铜，且铜腐蚀速率平稳均匀可控。
实施例3
本发明第三个实施例，该实施例提供了一种铜腐蚀液，它不腐蚀铝、镓等金属层及硅片，只腐蚀铜，且铜腐蚀速率平稳均匀可控，成本低。
具体的，包括以下组分按照以下质量份制备而成：
磷酸 80%
硝酸 3%
乙酸 11%。
优选的，所述磷酸的浓度为85％～86％。
优选的，所述硝酸的浓度为69％～72％。
上述铜腐蚀液的制备方法，包括如下的步骤：
（1）加乙酸：将乙酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；控制溶液温度在10-30摄氏度；
（2）加硝酸：将硝酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；控制硝酸的流速为3～5L/min；
（3）加磷酸：将磷酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；控制温度在10-30摄氏度；采用隔膜泵循环混合1.5小时将溶液混合均匀；
（4）过滤分装：通过滤芯直接过滤颗粒，过滤合格后进入成品分装系统分装储存。
本实施例铜腐蚀液中金属离子含量下降至180ppb；所述铜腐蚀液不腐蚀铝、镓等金属层及硅片，只腐蚀铜，且铜腐蚀速率平稳均匀可控。
本发明磷酸主要提供氢离子；当腐蚀完铜后，对铝起钝化保护作用。硝酸配合磷酸能起到很好的腐蚀效果，铜腐蚀更干净。乙酸作为替代老配比中的水，起到缓冲作用；让腐蚀更加均匀和可控。本发明铜腐蚀液中金属离子含量下降至200ppb内；本发明铜腐蚀液及其制备方法生产成本低。
本发明采用隔膜泵压缩空气水洗，能够过滤空气中的微小颗粒；且效果显著，物美价廉。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种铜腐蚀液，其特征在于：包括以下组分按照以下质量份制备而成：
磷酸 70-80%
硝酸 2–3%
乙酸 9–11%。
2.根据权利要求1所述的铜腐蚀液，其特征在于：包括以下组分按照以下质量份制备而成：
磷酸 78%
硝酸 2.6%
乙酸 10%。
3.根据权利要求1或2所述的铜腐蚀液，其特征在于：所述磷酸的浓度为85％～86％。
4.根据权利要求1或2所述的铜腐蚀液，其特征在于：所述硝酸的浓度为69％～72％。
5.一种如权利要求1-4任一所述的铜腐蚀液的制备方法，其特征在于：包括如下的步骤：
（1）加乙酸：将乙酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；控制溶液温度在10-30摄氏度；
（2）加硝酸：将硝酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；
（3）加磷酸：将磷酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；控制温度在10-30摄氏度；采用隔膜泵循环混合1-2小时将溶液混合均匀；
（4）过滤分装：通过滤芯直接过滤颗粒，过滤合格后进入成品分装系统分装储存。
6.根据权利要求5所述的铜腐蚀液的制备方法，其特征在于：所述步骤2中隔膜泵抽入硝酸时控制硝酸的流速为3～5L/min。
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