[发明专利]一种低电阻硅产品的蚀刻液及其蚀刻方法

说明书

本发明涉及一种低电阻硅产品的蚀刻液，由氟化氢铵、硝酸钾、硫酸、过硫酸铵、辛基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇和磷酸的水溶液组成。利用氟化氢铵和硫酸适量配比时可以按照一定速率产生一定量的HF，和少量硝酸钾、过硫酸铵、磷酸配比后进行蚀刻。减少反应过程中产生的大量气泡引起蚀刻液无法完全与硅产品表面接触所造成的不完全或不均匀的蚀刻，减少斑点的产生。蚀刻液对产品表面进行均匀蚀刻，反应时溶液各离子很快均匀分散，产品表面不会产生不均匀色差现象。反应均匀不剧烈，蚀刻速率均匀，粗糙度和蚀刻前几乎无差别。

技术领域

本发明属于半导体制备技术领域，涉及一种用于低电阻硅产品的蚀刻液，还涉及其蚀刻方法。

背景技术

半导体现占据着全世界经济大部分，并对经济增长有着巨大的影响力。半导体技术正以日新月异的速度发展着，现12寸晶圆半导体生产工序在中国国内生产，并且中国无论与世界上任何一个半导体生产制造国家相比，都当之无愧是现今世界上最大的半导体消费国。

但随着半导体技术的发展，日益扩大化的晶圆也开始需要高集成高精密的回路,以硅晶圆为原材的半导体切片生产工序中对回路集成有影响的设备配件需采用与晶圆原材相同的硅原材。同时要求扩大化，高精密与高度洁净。半导体制造过程中的等离子蚀刻工序，是利用物理离子的冲击来形成记忆回路的过程，是半导体制造工序中核心的工序。等离子蚀刻技术是根据等离子、体气体、真空腔的变换形成蚀刻的性能也是不同的。

蚀刻工序使用的核心配件等离子蚀刻硅环，所处于晶圆外围，起到使晶圆所接触的等离子体更稳定均匀，扩大等离子体范围的作用，因此在生产过程中不仅要掌握硅原材精加工技术，还要了解原材的电性特征，选用合适的原材进行生产的核心配件之一。

硅环形状加工时，一是必须精密加工，才能保证不损坏晶圆及电极，二是此配件处于距晶圆非常近的位置，所以对粒子非常敏感，所以硅环表面洁净状态必须良好，才能保证粒子稳定，实现此目的就需要同时掌握表面蚀刻，清洗等其他核心技术了。

在使用的是掺杂B的单晶硅材料，通过精密机加工设备对硅材料进行切片、形状和尺寸加工。在加工过程中，因硅的物理特性，使得硅表面产生一层破碎层，为了去除破碎层，通过使用SiC粉末对表面进行研磨。研磨后的表面粗糙度在0.4-0.5mm。由于研磨后产品表面会产生一些细小的颗粒物，在等离子腔体使用过程中，等离子气体会把颗粒物掉落在硅晶圆产品上，污染产品，导致产品使用寿命减短。为了去除产品表面的颗粒物，需要通过化学蚀刻方式将表面颗粒物去除掉。原有的蚀刻液是以氢氟酸、硝酸、醋酸和水配制而成，使用高浓度、高腐蚀性的强酸在配制过程中会对操作者的身体健康影响很大，产生的有毒气体对环境污染大，同时在一定时间内蚀刻量小，效率低，反应剧烈易产生气泡。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于低电阻硅产品的蚀刻液，及其蚀刻方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1.一种低电阻硅产品的蚀刻液，其蚀刻液由以下物质的水溶液组成：氟化氢铵、硝酸钾、硫酸、过硫酸铵、辛基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇和磷酸。

进一步，按质量百分比计，其蚀刻液由以下物质的水溶液组成：氟化氢铵20-25％、硝酸钾10-13％、硫酸30-40％、过硫酸铵1-2％、磷酸3-5％、聚乙二醇1-2％和辛基酚聚氧乙烯醚0.5-1％。

进一步，按质量百分比计，其蚀刻液由以下物质的水溶液组成：氟化氢铵20-23％、硝酸钾10-12％、硫酸35-40％、过硫酸铵1-2％、磷酸4-5％、聚乙二醇1-1.5％和辛基酚聚氧乙烯醚0.5-1％。

进一步，按质量百分比计，其蚀刻液由以下物质的水溶液组成：氟化氢铵20％、硝酸钾12％、硫酸35％、过硫酸铵2％、磷酸5％、聚乙二醇1％和辛基酚聚氧乙烯醚0.8％。

进一步，所述硫酸为质量浓度大于等于70％的硫酸。