【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于蝕刻液，具體涉及一種高性能緩沖氧化物蝕刻液及其應用。
技術介紹
1、氧化硅有高電介質常數、低漏電流及優秀的可控制性等優點，在半導體工藝中有非常重要的應用，例如作為mosfet中的柵氧化物，或作為ic制程中的電介質層等。鎳硅可形成接觸電阻較小的柵極接觸區和漏極接觸區，也可用作金屬導線和層間連線，實現器件內部與外部的電信號傳輸，因其優良的導電性、熱穩定性等優點已廣泛應用于先進的半導體制造工藝中。
2、氧化硅蝕刻常選用緩沖氧化物蝕刻液（boe），其主要成分是氫氟酸、氟化銨和水。中國專利cn117844485a公開了緩沖氧化物蝕刻液及其在柵極氧化層側壁修飾中的應用，該蝕刻液包括氫氟酸、氟化銨、表面活性劑、增稠劑以及超純水；其中表面活性劑為異構醇聚氧乙烯醚；增稠劑為對稱型多元醇醚，可以有效抑制柵極氧化層的側向腐蝕，同時保證側壁的完整和平滑。
3、中國專利cn117757477a公開了一種蝕刻液的配方及其應用，所述蝕刻液由氟化銨30~35%，氫氟酸4~8%，氯化氫3~5%，表面活性劑0.1~0.25%，余量為超純水組成；所述表面活性劑包括含氟醇與含氟羧酸；具有浸潤性優、表面張力低、氣泡少的優點，能夠均勻蝕刻光刻膠下的二氧化硅薄膜，不產生二氧化硅殘留，且對光刻膠無影響，具有很好的應用前景。
4、中國專利cn115232624b公開了一種用于納米級氧化硅中間層蝕刻的緩沖氧化物蝕刻液，包括氫氟酸、氟化銨、表面活性劑、消泡劑以及超純水，具有表面張力低，對納米級孔穴有很強的鉆蝕能力，保證蝕刻后孔內結構
5、但是常規boe蝕刻液無法滿足對具有環形結構氧化硅的蝕刻，特別是鉆蝕能力較低，且存在蝕刻后有殘留，對鎳硅層的腐蝕過快的問題，達不到特殊結構的高選擇比要求。因此有必要開發一種可滿足先進制程中氧化硅層對鎳硅層的高選擇比要求的boe蝕刻液。
技術實現思路
1、針對上述技術問題，本專利技術提供一種高性能緩沖氧化物蝕刻液及其應用，所述蝕刻液對側向環形氧化硅蝕刻完全，同時可抑制鎳硅層腐蝕，可滿足先進制程中氧化硅層對鎳硅層的高選擇比要求。
2、為了實現上述目的，本專利技術提供一種高性能緩沖氧化物蝕刻液，由以下重量百分比原料組成：0.1-1wt％的氫氟酸、15-22wt％的氟化銨、0.05-0.2wt％的有機堿、0.03-0.5wt％的復配表面活性劑，余量為水。
3、優選的，所述氫氟酸為電子級，質量濃度為48-50wt％。
4、優選的，所述氟化銨為電子級，質量濃度為39-41.8wt％。
5、優選的，所述有機堿為2-喹啉甲胺、5-三氟甲基-8-喹啉胺、異喹啉-6-胺、2-肼基喹啉、8-氟-2-甲基-4-喹啉胺中的至少一種。
6、優選的，所述復配表面活性劑由陰離子型表面活性劑和陽離子型表面活性劑組成。
7、進一步優選的，所述陰離子型表面活性劑和陽離子型表面活性劑的質量比為1:5-10:1。
8、更進一步優選的，所述陰離子型表面活性劑為月桂醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、十四烷醇聚氧乙烯(3)醚硫酸單酯鈉鹽、月桂基聚氧乙烯醚硫酸鈉中的任一種。
9、更進一步優選的，所述陽離子型表面活性劑為十四烷基二甲基芐基氯化銨、十二烷基三甲基氯化銨、十七烷基三甲基溴化銨、雙十八烷基甲基芐基氯化銨中的任一種。
10、優選的，所述水為在25℃的電阻率不低于18兆歐的超純水。
11、本專利技術還提供一種高性能緩沖蝕刻液的制備方法，具體方法如下：
12、（1）將陰離子型表面活性劑和陽離子型表面活性劑混勻，得到復配表面活性劑；
13、（2）將超純水置于容器中，依次加入氫氟酸、氟化銨、有機堿和復配表面活性劑，攪拌混合2h得到高性能緩沖氧化物蝕刻液。
14、本專利技術還提供一種高性能緩沖氧化物蝕刻液的應用，所述應用為對氧化硅薄膜蝕刻中的應用。
15、優選的，所述蝕刻溫度為25℃±5℃。
16、優選的，所述氧化硅薄膜為thermal?oxide、teos、bpsg。
17、本專利技術的有益效果在于：
18、1、高性能緩沖氧化物蝕刻液中的氫氟酸用于蝕刻氧化硅層，氟化銨用于提供氟離子，穩定蝕刻液的蝕刻速率；有機堿與鎳硅表面金屬離子反應，這些反應產物可以穩定鎳硅表面結構，形成一層保護性膜層，降低boe對鎳硅層的腐蝕；喹啉胺類活性劑與氫氟酸反應生成其鹽類，這些鹽類能在鎳硅表面形成一層保護性的氟化物膜，阻止boe進一步腐蝕鎳硅。
19、2、將陰離子型表面活性劑和陽離子型表面活性劑復配，其中不同的官能團其協同作用，降低了蝕刻液表面張力，并顯著降低溶液在氧化硅膜層接觸角，使溶液在小尺寸氧化硅環形結構中有強的側向鉆蝕能力，使其在環形結構中蝕刻無殘留。
20、3、本專利技術提供了一種對氧化硅層和鎳硅層具有高選擇性，蝕刻速率選擇比≥690的高性能緩沖氧化物蝕刻液，具有較強的側向鉆蝕能力，可以應用于小尺寸的氧化硅環形結構的蝕刻，并保證蝕刻后氧化硅無殘留，并降低對鎳硅層的腐蝕，具有良好的應用前景。
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1.一種高性能緩沖氧化物蝕刻液，其特征在于：由以下重量百分比原料組成：0.1-1.0wt％的氫氟酸、15-22wt％的氟化銨、0.05-0.2wt％的有機堿、0.03-0.5wt％的復配表面活性劑，余量為水。
2.根據權利要求1所述的一種高性能緩沖氧化物蝕刻液，其特征在于：所述氫氟酸為電子級，質量濃度為48-50wt％。
3.根據權利要求1所述的一種高性能緩沖氧化物蝕刻液，其特征在于：所述氟化銨為電子級，質量濃度為39-41.8wt％。
4.根據權利要求1所述的一種高性能緩沖氧化物蝕刻液，其特征在于：所述有機堿為2-喹啉甲胺、5-三氟甲基-8-喹啉胺、異喹啉-6-胺、2-肼基喹啉、8-氟-2-甲基-4-喹啉胺中的至少一種。
5.根據權利要求1所述的一種高性能緩沖氧化物蝕刻液，其特征在于：所述復配表面活性劑由陰離子型表面活性劑和陽離子型表面活性劑組成。
6.根據權利要求5所述的一種高性能緩沖氧化物蝕刻液，其特征在于：所述陰離子型表面活性劑和陽離子型表面活性劑的質量比為1:5-10:1。
7.根據權利要求6所述的
8.根據權利要求6所述的一種高性能緩沖氧化物蝕刻液，其特征在于：所述陽離子型表面活性劑為十四烷基二甲基芐基氯化銨、十二烷基三甲基氯化銨、十七烷基三甲基溴化銨、雙十八烷基甲基芐基氯化銨中的任一種。
9.一種如權利要求1-8任一項所述的高性能緩沖氧化物蝕刻液的應用，其特征在于：所述應用為對氧化硅薄膜蝕刻中的應用。
10.根據權利要求9所述的應用，其特征在于：所述蝕刻溫度為25℃±5℃。
...【技術特征摘要】
1.一種高性能緩沖氧化物蝕刻液，其特征在于：由以下重量百分比原料組成：0.1-1.0wt％的氫氟酸、15-22wt％的氟化銨、0.05-0.2wt％的有機堿、0.03-0.5wt％的復配表面活性劑，余量為水。
2.根據權利要求1所述的一種高性能緩沖氧化物蝕刻液，其特征在于：所述氫氟酸為電子級，質量濃度為48-50wt％。
3.根據權利要求1所述的一種高性能緩沖氧化物蝕刻液，其特征在于：所述氟化銨為電子級，質量濃度為39-41.8wt％。
4.根據權利要求1所述的一種高性能緩沖氧化物蝕刻液，其特征在于：所述有機堿為2-喹啉甲胺、5-三氟甲基-8-喹啉胺、異喹啉-6-胺、2-肼基喹啉、8-氟-2-甲基-4-喹啉胺中的至少一種。
5.根據權利要求1所述的一種高性能緩沖氧化物蝕刻液，其特征在于：所述復配表面活性劑由陰離子型表面活性劑和陽離子型表面活性劑組成...
【專利技術屬性】
技術研發人員：賀兆波，許真，張庭，葉瑞，李金航，武昊冉，董攀飛，蒲帥，楊翠翠，陳麒，劉春麗，范東，
申請(專利權)人：湖北興福電子材料股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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