一种半导体元件蚀刻液及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及蚀刻液领域，具体涉及一种半导体元件蚀刻液及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 半导体元件是指导电性介于良导电体与绝缘体之间，利用半导体材料特殊电特性 来完成特定功能的电子器件。随着科技的进步，半导体元件的应用越来越广泛，而半导体蚀 刻的好坏直接决定了半导体整体的产品质量。目前已经使用的蚀刻液类型主要有六种:⑴ 酸性氯化铜⑵碱性氯化铜⑶氯化铁⑷过硫酸铵(5)硫酸/铬酸(6)硫酸/双氧水蚀刻液。酸性和 碱性氯化铜蚀刻时有一定的温度要求，一般控制在45~55°C范围内；氯化铁蚀刻液需要不停 地搅拌等缺点。而大部分半导体元件由于其体积的特殊性，更需要一种蚀刻速度快、不易侧 蚀、精度高的蚀刻液来对其加工。
[0003]
【发明内容】
[0004] 要解决的技术问题:本发明的目的是提供一种蚀刻速度快、精度高、不易侧蚀、蚀 刻均匀性强的半导体元件蚀刻液，能够大大提高最终成品的合格率。
[0005] 技术方案：一种半导体元件蚀刻液，以重量份计包括:碘1.5-3份、碘化钠 5-10份、 碘化铵5-10份、羧甲基壳聚糖1-2份、季戊四醇1 -2份、山梨醇1-2份、铵盐2-5份、正丁醇10-20份、乙醇10-20份、维生素 C0.1-0.5份、ΒΗΤ0.1-0.2份、山梨酸钾0.1-0.2份、水5-10份。
[0006] 进一步优选的，所述的一种半导体元件蚀刻液，以重量份计包括:碘2-2.5份、碘化 钠6-9份、碘化铵6-9份、羧甲基壳聚糖1.2-1.8份、季戊四醇1.2-1.8份、山梨醇1.2-1.8份、 铵盐3-4份、正丁醇12-18份、乙醇12-18份、维生素 C0.2-0.4份、ΒΗΤ0.12-0.18份、山梨酸钾 0.12-0.18份、水 6-9份。
[0007]上述半导体元件蚀刻液的制备方法包括以下步骤： 步骤1:将碘、季戊四醇、山梨醇、BHT、正丁醇和乙醇混合搅拌5-10分钟，得溶液A; 步骤2:将碘化钠、碘化铵、羧甲基壳聚糖、铵盐、维生素、山梨酸钾和水混合搅拌5-10分 钟得溶液B; 步骤3:将溶液A和B混合，加热至30-40°C，搅拌20-30分钟即得。
[0008]进一步优选的，步骤1中搅拌时间为6-9分钟。
[0009]进一步优选的，步骤2中搅拌时间为6-9分钟。
[0010] 进一步优选的，步骤3中加热温度为32-38°C，搅拌时间为22-28分钟。
[0011] 有益效果:本发明的半导体元件蚀刻液蚀刻速度快，能提高蚀刻效率，不仅节约时 间，而且提高了合格率;不易侧蚀，不会使图形变形或使尺寸出现差错；同时本发明蚀刻液 蚀刻精度高，蚀刻均匀性强，这些优势都大大提高了最终成品的质量。
[0012]
【具体实施方式】 [0013] 实施例1 一种半导体元件蚀刻液，以重量份计包括:碘1.5份、碘化钠5份、碘化铵5份、羧甲基壳 聚糖1份、季戊四醇1份、山梨醇1份、碳酸铵2份、正丁醇10份、乙醇10份、维生素 C0.1份、 ΒΗΤ0 · 1份、山梨酸钾0 · 1份、水5份。
[0014]上述半导体元件蚀刻液的制备方法为：先将碘、季戊四醇、山梨醇、BHT、正丁醇和 乙醇混合搅拌5分钟，得溶液A;再将碘化钠、碘化铵、羧甲基壳聚糖、碳酸铵、维生素、山梨酸 钾和水混合搅拌5分钟得溶液B;将溶液A和B混合，加热至30°C，搅拌20分钟即得。
[0015] 实施例2 一种半导体元件蚀刻液，以重量份计包括:碘2份、碘化钠6份、碘化铵6份、羧甲基壳聚 糖1.2份、季戊四醇1.2份、山梨醇1.2份、硫酸氢铵3份、正丁醇12份、乙醇12份、维生素 C0.2 份、ΒΗΤ0.12份、山梨酸钾0.12份、水6份。
[0016]上述半导体元件蚀刻液的制备方法为：先将碘、季戊四醇、山梨醇、BHT、正丁醇和 乙醇混合搅拌6分钟，得溶液A;再将碘化钠、碘化铵、羧甲基壳聚糖、硫酸氢铵、维生素、山梨 酸钾和水混合搅拌6分钟得溶液B;将溶液A和B混合，加热至32°C，搅拌22分钟即得。
[0017] 实施例3 一种半导体元件蚀刻液，以重量份计包括:碘2.5份、碘化钠9份、碘化铵9份、羧甲基壳 聚糖1.8份、季戊四醇1.8份、山梨醇1.8份、氯化铵4份、正丁醇18份、乙醇18份、维生素 C0.4 份、ΒΗΤ0 · 18份、山梨酸钾0 · 18份、水9份。
[0018]上述半导体元件蚀刻液的制备方法为：先将碘、季戊四醇、山梨醇、BHT、正丁醇和 乙醇混合搅拌9分钟，得溶液A;再将碘化钠、碘化铵、羧甲基壳聚糖、氯化铵、维生素、山梨酸 钾和水混合搅拌9分钟得溶液B;将溶液A和B混合，加热至38°C，搅拌28分钟即得。
[0019] 实施例4 一种半导体元件蚀刻液，以重量份计包括:碘2.2份、碘化钠7份、碘化铵8份、羧甲基壳 聚糖1.5份、季戊四醇1.5份、山梨醇1.5份、硝酸铵3.5份、正丁醇15份、乙醇15份、维生素 C0 · 3份、ΒΗΤ0 · 15份、山梨酸钾0 · 15份、水7份。
[0020] 上述半导体元件蚀刻液的制备方法为：先将碘、季戊四醇、山梨醇、BHT、正丁醇和 乙醇混合搅拌7分钟，得溶液A;再将碘化钠、碘化铵、羧甲基壳聚糖、硝酸铵、维生素、山梨酸 钾和水混合搅拌7分钟得溶液B;将溶液A和B混合，加热至35°C，搅拌25分钟即得。
[0021] 实施例5 一种半导体元件蚀刻液，以重量份计包括:碘3份、碘化钠10份、碘化铵10份、羧甲基壳 聚糖2份、季戊四醇2份、山梨醇2份、溴化铵5份、正丁醇20份、乙醇20份、维生素 C0.5份、 ΒΗΤ0 · 2份、山梨酸钾0 · 2份、水10份。
[0022]上述半导体元件蚀刻液的制备方法为：先将碘、季戊四醇、山梨醇、BHT、正丁醇和 乙醇混合搅拌10分钟，得溶液A;再将碘化钠、碘化铵、羧甲基壳聚糖、溴化铵、维生素、山梨 酸钾和水混合搅拌1 〇分钟得溶液B;将溶液A和B混合，加热至40°C，搅拌30分钟即得。
[0023] 对比例1 本实施例与实施例5的区别在于不含羧甲基壳聚糖。具体地说是： 一种半导体元件蚀刻液，以重量份计包括:碘3份、碘化钠10份、碘化铵10份、季戊四醇2 份、山梨醇2份、溴化铵5份、正丁醇20份、乙醇20份、维生素 CO. 5份、ΒΗΤΟ. 2份、山梨酸钾0.2 份、水10份。
[0024] 上述半导体元件蚀刻液的制备方法为：先将碘、季戊四醇、山梨醇、ΒΗΤ、正丁醇和 乙醇混合搅拌1 〇分钟，得溶液A;再将碘化钠、碘化铵、溴化铵、维生素、山梨酸钾和水混合搅 拌1 〇分钟得溶液B;将溶液A和B混合，加热至40°C，搅拌30分钟即得。
[0025] 对比例2 本实施例与实施例5的区别在于不含有正丁醇和乙醇。具体地说是： 一种半导体元件蚀刻液，以重量份计包括:碘3份、碘化钠10份、碘化铵10份、羧甲基壳 聚糖2份、季戊四醇2份、山梨醇2份、溴化铵5份、维生素 C0.5份、BHTO. 2份、山梨酸钾0.2份、 水10份。
[0026] 上述半导体元件蚀刻液的制备方法为：先将碘、季戊四醇、山梨醇和BHT混合搅拌 10分钟，得溶液A;再将碘化钠、碘化铵、羧甲基壳聚糖、溴化铵、维生素、山梨酸钾和水混合 搅拌1 〇分钟得溶液B;将溶液A和B混合，加热至40°C，搅拌30分钟即得。
[0027] 将各实施例与对比例作对比，对比结果如下表1: 表1蚀刻液的性能指标
注:此刻蚀速度针对的是对铜的刻蚀 从表1可知，本发明的实施例1-5的侧蚀指标低，几乎不产生侧蚀，蚀刻速度快以及蚀刻 均匀性好，尤其以实施例3最佳。同对比例相比，可以看到对比例1的侧蚀指标高，均匀性一 般，可能是由于不含羧甲基壳聚糖会降低可是精度，它作为表面活性剂可以提高光致抗蚀 剂薄膜的亲合力。而同对比例2相比，可以看到其侧蚀速度较慢，侧蚀均匀性差，可能是因为 正丁醇和乙醇可以降低表面张力，减少蚀刻速度差异，使蚀刻更均匀。另外，实施例3所得的 蚀刻液的各项效果都最佳，是本发明的最优实施例。
【主权项】
1. 一种半导体元件蚀刻液，其特征在于：以重量份计包括:碘1.5-3份、碘化钠5-10份、 碘化铵5-10份、羧甲基壳聚糖1-2份、季戊四醇1 -2份、山梨醇1-2份、铵盐2-5份、正丁醇10-20份、乙醇10-20份、维生素 C0.1-0.5份、ΒΗΤ0.1-0.2份、山梨酸钾0.1-0.2份、水5-10份。2. 根据权利要求1所述的一种半导体元件蚀刻液，其特征在于：以重量份计包括:碘2-2.5份、碘化钠6-9份、碘化铵6-9份、羧甲基壳聚糖1.2-1.8份、季戊四醇1.2-1.8份、山梨醇 1.2-1.8份、铵盐3-4份、正丁醇 12-18份、乙醇 12-18份、维生素 C0.2-0.4份、ΒΗΤ0.12-0.18 份、山梨酸钾0.12-0.18份、水6-9份。3. 如权利要求1所述的一种半导体元件蚀刻液，其特征在于:所述铵盐为碳酸铵、碳酸 氢铵、氯化铵、硫酸氢铵、碘化铵、硝酸铵、氟化铵、硫酸铵、溴化铵等。4. 权利要求1至2任一项所述的一种半导体元件蚀刻液的制备方法，其特征在于:包括 以下步骤： 步骤1:将碘、季戊四醇、山梨醇、BHT、正丁醇和乙醇混合搅拌5-10分钟，得溶液A; 步骤2:将碘化钠、碘化铵、羧甲基壳聚糖、铵盐、维生素、山梨酸钾和水混合搅拌5-10分 钟得溶液B; 步骤3:将溶液A和B混合，加热至30-40°C，搅拌20-30分钟即得。5. 根据权利要求4所述的一种半导体元件蚀刻液的制备方法，其特征在于:所述步骤1 中搅拌时间为6-9分钟。6. 根据权利要求4所述的一种半导体元件蚀刻液的制备方法，其特征在于:所述步骤2 中搅拌时间为6-9分钟。7. 根据权利要求4所述的一种半导体元件蚀刻液的制备方法，其特征在于:所述步骤3 中加热温度为32-38°C，搅拌时间为22-28分钟。
【专利摘要】本发明提供了一种半导体元件蚀刻液及其制备方法。蚀刻液组分包括：碘、碘化钠、碘化铵、羧甲基壳聚糖、季戊四醇、山梨醇、铵盐、正丁醇、乙醇、维生素C、BHT、山梨酸钾、水。其制备方法为先将碘、季戊四醇、山梨醇、BHT、正丁醇和乙醇混合搅拌5-10分钟，得溶液A；将碘化钠、碘化铵、羧甲基壳聚糖、铵盐、维生素、山梨酸钾和水混合搅拌5-10分钟得溶液B；将溶液A和B混合，加热至30-40℃，搅拌20-30分钟即得。本发明的蚀刻液蚀刻速度快，精度高，蚀刻均匀性强；且制备方法简单，易控制，易于工业化生产，生产成本低。
【IPC分类】H01L21/306
【公开号】CN105513955
【申请号】CN201510876027
【发明人】郑春秋
【申请人】苏州鑫德杰电子有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月3日