[发明专利]一种晶圆硅片表面微蚀刻粗糙处理剂及其处理方法

说明书

本发明公开了一种晶圆硅片表面微蚀刻粗糙处理剂，该微蚀刻粗糙处理剂按质量百分计包括以下组分：混合酸5％～45％；晶向腐蚀控制剂0.1％～1％；微泡消除剂5％～10％；余量为水。本发明还提供了一种利用该微蚀刻粗糙处理剂对晶圆硅片表面进行处理的方法。利用本发明的微蚀刻粗糙处理剂可以在较短的时间内，以较低的处理温度，对化学抛光研磨后的晶圆硅片表面进行微蚀刻粗糙处理，使其表面形成特殊的的均匀倒余旋图案纳米结构，这种表面结构使晶圆硅片表面的粗糙度参数达到微纳米级别，提高了后道工序中金属布线良率。

技术领域

本发明属于晶圆硅片表面处理技术领域，特别涉及一种晶圆硅片表面微蚀刻粗糙处理剂及其处理方法。

背景技术

目前，对晶圆硅片表面进行蚀刻的方法一般采用化学湿法蚀刻；化学湿法蚀刻有两种，一种是碱性腐蚀，另一种是酸性腐蚀。碱性腐蚀的特点是：工艺和设备简单，容易控制，成本较低，但其腐蚀液含有碱金属杂质离子，给清洗后硅片带来了二次污染，同时经处理后的晶圆硅片表面的粗糙度也较大；而相对来说，酸腐蚀工艺不容易控制，且其对设备、工艺加工环境的要求较高，但其纯度可做到半导体电子级，且腐蚀过程属各向同性腐蚀，其粗糙度参数通常可以做到微纳米级别。而晶圆硅片表面的粗糙度已经成为客户关注的重要指标。尤其是对于大尺寸硅片如12英寸硅片，在CMP(化学抛光研磨)平坦化后，表面过于平整，若直接进行金属溅镀布线，制程后图形坍塌严重，影响制程良率。因此，需要对晶圆硅片表面进行纳米级别微蚀刻处理，以便于后道工序中进行溅镀金属层。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种晶圆硅片表面微蚀刻粗糙处理剂及其处理方法，利用该微蚀刻粗糙处理剂对化学抛光研磨后的晶圆硅片表面进行微蚀刻粗糙处理，使晶圆硅片的表面形成均匀倒余旋结构，提高了后道工序中金属布线良率。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种晶圆硅片表面微蚀刻粗糙处理剂，其特征在于，按质量百分计包括以下组分：

混合酸5％～45％；

晶向腐蚀控制剂0.1％～1％；

微泡消除剂5％～10％；

余量为水。

进一步的，所述混合酸包括氢氟酸、硫酸、磷酸、硝酸、冰醋酸、盐酸中的至少两种。

进一步的，所述晶向腐蚀控制剂为大分子六元环状结构化合物。

更进一步的，所述晶向腐蚀控制剂为多元糖类化合物，优选葡萄糖、蔗糖、D-果糖、D-核糖、L-核糖、壳聚糖、DL-木糖、乳糖酸、壳三糖、壳五糖，壳六糖，壳寡糖、山梨糖、异乳糖、木聚糖、棉子糖、D-苷露糖、D-木糖中的至少一种。

进一步的，所述微泡消除剂为小分子醇类物质，优选甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、丙二醇、丙三醇、异丙醇中的至少一种。

进一步的，所述水为工业纯水，其电阻率大于18MΩ.cm。

本发明还提供了一种利用上述微蚀刻粗糙处理剂对晶圆硅片表面进行处理的方法，包括如下步骤：

(1)将晶圆硅片放入微蚀刻粗糙处理剂中，并在微蚀刻粗糙处理剂循环流动的条件下，使微蚀刻粗糙处理剂对晶圆硅片表面进行处理，处理时间为50秒～120秒，处理温度为33～35℃；

(2)利用去离子水对晶圆硅片进行清洗，然后利用氮气进行烘干，得到表面具有倒余弦图案纳米结构的晶圆硅片。

上述处理方法中，步骤(2)得到的晶圆硅片表面无针孔。

本发明的有益效果是：