一種boe蝕刻液組合物的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種BOE蝕刻液組合物。包括濃度為0.5-30wt％的氫氟酸（HF），濃度為1-40wt％的氟化銨（NH4F）和水，所述組合物還含有添加劑，所述添加劑為脂肪族有機(jī)酸（C2-C12）、脂肪族有機(jī)堿（C2-C12）、脂肪族有機(jī)醇（C2-C12）中的一種或其混合物，BOE蝕刻液組合物還進(jìn)一步含有烷基硫酸銨鹽陰離子表面活性劑。相對(duì)傳統(tǒng)的濕法蝕刻組合物，本發(fā)明所述BOE蝕刻液對(duì)二氧化硅具有較高的蝕刻選擇性，可高速蝕刻二氧化硅，并且BOE蝕刻液對(duì)硅片具有低接觸角，可明顯改善BOE蝕刻液對(duì)硅片蝕刻層的潤(rùn)濕和蝕刻均勻性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種BOE蝕刻液組合物
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種濕法蝕刻液組合物，更具體地說(shuō)涉及一種改進(jìn)的二氧化硅選擇性清除的BOE蝕刻液組合物。
【背景技術(shù)】 [0002]濕法蝕刻是半導(dǎo)體和液晶面板加工中不可或缺的工藝，緩沖氧化物蝕刻液(BOE)組合物通過(guò)去除半導(dǎo)體硅片薄膜未被光阻覆蓋的氧化層部分，從而達(dá)到蝕刻的目的。上述BOE蝕刻液組合物成分為氫氟酸、氟化銨和水。以上BOE蝕刻液表面張力很大,對(duì)半導(dǎo)體娃片蝕刻層的潤(rùn)濕性很差，導(dǎo)致蝕刻圖案嚴(yán)重變形。
[0003]為了改善緩沖氫氟酸蝕刻液對(duì)半導(dǎo)體硅片蝕刻層的潤(rùn)濕性，降低BOE蝕刻液的表面張力，美國(guó)專(zhuān)利US4282624，
【公開(kāi)日】為:1986年4月15日，公開(kāi)了蝕刻液組成包括氟化氫，氟化銨，并選擇一種含氟羧酸或其鹽類(lèi)表面活性劑。含氟羧酸類(lèi)表面活性劑通式=RfCOOH或其銨鹽，其中Rf是含氟烴，有3至20個(gè)碳原子，如表面活性劑C4F9O (CF3) C00NH4。含氟烴組成，此處意指任何飽和或不飽和，直鏈或支鏈，取代或取代烴類(lèi)，包含至少一個(gè)氟原子。歐洲專(zhuān)利EP0691676B1，
【公開(kāi)日】為:1999年12月5日，公開(kāi)了一種蝕刻液，包括氫氟酸，氟化銨和水,表面活性劑為烷基磺酸類(lèi)表面活性劑和氟氫烷基羧酸類(lèi)表面活性劑,其中烷基磺酸類(lèi)表面活性劑CnH2n+1S03H，其中，η代表5~10的整數(shù)，氟氫烷基羧酸類(lèi)表面活性劑(H(CF2)mC00H，其中m是I到10的整數(shù)，兩種表面活性劑的最佳添加量依氟化銨和氟化氫的濃度而定。
[0004]通過(guò)在BOE蝕刻液組合物中加入表面活性劑，BOE蝕刻液組合物的表面張力得到降低，蝕刻效果得到改善，但含有上述表面活性劑的BOE蝕刻液對(duì)硅片的接觸角較大，并且滲透復(fù)雜微觀(guān)表面的能力較差，不能保證蝕刻圖案的整齊劃一，同時(shí)也存在對(duì)二氧化硅選擇性蝕刻能力較差的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種對(duì)二氧化硅具有較高蝕刻選擇性的BOE蝕刻液組合物，可高速蝕刻二氧化硅。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0007]一種BOE蝕刻液組合物，包括氫氟酸(HF)，氟化銨(NH4F)和水，所述組合物還含有添加劑，所述添加劑為有機(jī)酸(C2-C12)、有機(jī)堿(C2-C12)、有機(jī)醇(C2-C12)等三種中的一種或其混合物。
[0008]所述的BOE蝕刻液組合物，還進(jìn)一步含有烷基硫酸銨鹽陰離子表面活性劑，陰離子表面活性劑用量為50-450ppm。
[0009]所述的有機(jī)酸是選自以下中的至少一種:丁二酸、乳酸、戊二酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一酸、十二酸等，有機(jī)堿是選自以下中的至少一種:甲基乙醇胺、異丁醇胺、三乙醇胺、乙二胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺、庚胺、辛胺、壬胺、癸胺、十一胺、十二胺等，有機(jī)醇是選自以下中的至少一種:苯甲醇、乙二醇、正丁醇、異丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、十一醇、十二醇等。所述的添加劑用量為50-450ppm。
[0010]所述的BOE蝕刻液組合物中氫氟酸濃度為0.5-30wt%,氟化銨濃度為l_40wt%。
[0011]所述的BOE蝕刻液組合物可選擇性去除硅片表面上的二氧化硅。與現(xiàn)有技術(shù)相t匕，本發(fā)明的有益效果是:
[0012]1、脂肪族有機(jī)酸(C2_C12)、脂肪族有機(jī)堿(C2_C12)、脂肪族有機(jī)醇(C2-C12)和烷基硫酸銨鹽陰離子表面活性劑的使用能明顯降低BOE蝕刻液對(duì)硅片的接觸角，提高蝕刻選擇性。
[0013]2、相對(duì)于傳統(tǒng)的BOE蝕刻液組合物，本發(fā)明所述BOE蝕刻液可高速蝕刻二氧化硅，且可明顯改善BOE蝕刻液對(duì)硅片蝕刻層的潤(rùn)濕性和蝕刻均勻性。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于所述的實(shí)施例。
[0015]實(shí)施例
[0016]使用超純水配制BOE蝕刻液組合物，所述的超純水在25 V的電阻率不低于18兆歐，BOE蝕刻液組合物所含成分顯示于表1。其中實(shí)施例1添加劑為丁二酸、戊胺，用量分別為150ppm、50ppm ;實(shí)施例2添加劑為十一酸、癸胺，用量分別為200ppm、IOOppm ;實(shí)施例3添加劑為甲基乙醇胺、異丙醇和戍酸，用量分別為50ppm、300ppm和IOOppm;實(shí)施例4添加劑為十二胺、辛醇，用量分別為50ppm、IOOppm ;實(shí)施例5添加劑為己酸、十二醇,用量分別為25ppm、25ppm ;實(shí)施例6添加劑為正丁醇，用量為450ppm ;實(shí)施例7無(wú)添加劑。
[0017]陰離子表面活性劑為十二烷基硫酸銨鹽。所述BOE蝕刻液組合物使用時(shí)，保持蝕刻液的溫度為30°C，浸潰二氧化硅薄膜時(shí)間30秒，浸潰氮化硅薄膜時(shí)間120秒，蝕刻完成后，硅片用超純水清潔和氮?dú)獯蹈杉纯伞?br> [0018]對(duì)照例
[0019]蝕刻液所含成分顯不于表1,并根據(jù)實(shí)施例同樣的方法處理樣品。表1中，對(duì)照例使用的表面活性劑為市售全氟烷基磺酰胺鹽。
[0020]結(jié)果如表1所示，與對(duì)照例BOE蝕刻液相比，實(shí)施例有較低的接觸角，并且蝕刻圖案顯示出良好的均勻性。
[0021]表1
[0022]
【權(quán)利要求】
1.一種BOE蝕刻液組合物，包括氫氟酸(HF)，氟化銨(NH4F)和水，其特征在于:所述組合物還含有添加劑，所述添加劑為脂肪族有機(jī)酸(C2-C12)、脂肪族有機(jī)堿(C2-C12)、脂肪族有機(jī)醇(C2-C12)中的一種或其混合物。
2.如權(quán)利要求1所述的BOE蝕刻液組合物，其特征在于:所述BOE蝕刻液還進(jìn)一步含有烷基硫酸銨鹽陰離子表面活性劑，陰離子表面活性劑用量為50-450ppm。
3.如權(quán)利要求1中所述的BOE蝕刻液組合物，其特征在于:所述的脂肪族有機(jī)酸是選自以下中的至少一種:丁二酸、乳酸、戊二酸、草酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一酸、十二酸，脂肪族有機(jī)堿是選自以下中的至少一種:甲基乙醇胺、異丁醇胺、三乙醇胺、乙二胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺、庚胺、辛胺、壬胺、癸胺、十一胺、十二胺，月旨肪族有機(jī)醇是選自以下中的至少一種:乙二醇、正丁醇、異丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、十一醇、十二醇。
4.如權(quán)利要求1中所述的BOE蝕刻液組合物，其特征在于:所述的添加劑用量為50_450ppm。
5.如權(quán)利要求1中所述的BOE蝕刻液組合物，其特征在于:所述的BOE蝕刻液中氫氟酸濃度為0.5-30wt%，氟化銨濃度為l-40wt%。
6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的BOE蝕刻液組合物，其特征在于:使用BOE蝕刻液組合物，選擇性去除半導(dǎo)體硅片表面上的二氧化硅。
【文檔編號(hào)】C09K13/08GK103756681SQ201310755319
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】王海, 田志揚(yáng), 潘紹忠, 張曉東, 張學(xué)良, 傅明星, 王瑞 申請(qǐng)人:浙江凱圣氟化學(xué)有限公司