一种非金属氧化物膜用缓冲蚀刻液的制作方法

1.本发明涉及蚀刻液技术领域，具体地是涉及一种非金属氧化物膜用缓冲蚀刻液。


背景技术：

2.在集成电路制造工艺中，二氧化硅层可以用作mos器件中的栅氧化层、器件的保护层以及电学性能的隔离、绝缘材料和电容器的介质膜等。例如在oled制作过程中，不可避免地需要蒸镀ild膜(二氧化硅 氮化硅)及gi膜层(二氧化硅 氮化硅)，黄光制程后需要选择性蚀刻二氧化硅膜层，现有的药液普遍采用氢氟酸和氟化铵缓冲组合，但在实际使用过程中经常会导致多晶硅及玻璃基材过蚀，且不能有效渗透至微孔中二氧化硅层，对于二氧化硅选择性蚀刻的能力较差，导致蚀刻不净。


技术实现要素：

3.本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种改进的非金属氧化物膜用缓冲蚀刻液，该蚀刻液对于二氧化硅选择性蚀刻能力较强，蚀刻速度快，且同时对于多晶硅及玻璃基材基本不会发生过蚀现象。
4.为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种非金属氧化物膜用缓冲蚀刻液，该蚀刻液包含氢氟酸、氟化铵、渗透剂和水，以及复合改性剂，所述复合改性剂由投料摩尔比为2-8∶1的式(ⅰ)所示化合物、式(ⅱ)所示化合物构成；
5.n(c
nf2n 1
)3(ⅰ)，式中，n为选自2-10的整数；
6.nh
2-c(c
mh2m 1
)
2-ch2oh(ⅱ)，式中，n为选自1-6的整数。
7.根据本发明的一些优选且具体的方面，所述式(ⅰ)所示化合物为选自全氟三乙胺、全氟三丙胺和全氟三丁胺中的一种或多种的组合。
8.根据本发明的一个优选且具体的方面，所述式(ⅱ)所示化合物为异丁醇胺。
9.根据本发明的一些优选方面，所述复合改性剂由投料摩尔比为3-5∶1的全氟三乙胺和异丁醇胺构成。
10.根据本发明的一些优选方面，以质量百分含量计，所述复合改性剂占所述蚀刻液的0.001％-0.1％。进一步地，以质量百分含量计，所述复合改性剂占所述蚀刻液的0.005％-0.08％。
11.根据本发明的一些优选方面，所述水为电阻小于等于18mω
·
cm的高纯水。
12.根据本发明，所述氢氟酸的纯度、所述氟化铵的纯度均为电子级化学品中的up级及以上。
13.根据本发明的一些优选方面，以质量百分含量计，所述氟化铵占所述蚀刻液的1％-40％。
14.根据本发明的一些优选方面，以质量百分含量计，所述蚀刻液中：氢氟酸0.5％-5％，氟化铵5％-25％，渗透剂0.001％-1％，全氟三乙胺0.004-0.06％，异丁醇胺0.001％-0.02％，余量为水。
15.在本发明的一些实施方式中，所述渗透剂包括渗透剂jfc系列，低泡渗透剂系列，快速渗透剂系列或渗透剂oe-35。
16.由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
17.本发明创新地提供的一种非金属氧化物膜用缓冲蚀刻液，该蚀刻液对于二氧化硅选择性蚀刻能力较强，蚀刻速度快，且同时对于多晶硅及玻璃基材基本不会发生过蚀现象。
具体实施方式
18.以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明；应理解，这些实施例是用于说明本发明的基本原理、主要特征和优点，而本发明不受以下实施例的范围限制；实施例中采用的实施条件可以根据具体要求做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
19.下述实施例中未作特殊说明，所有原料均来自于商购或通过本领域的常规方法制备而得。渗透剂jfc购自海安石油化工，氢氟酸的纯度等级为up级，氟化铵的纯度等级为up级，纯水的电阻为18mω
·
cm。
20.实施例1
21.本实施例的一种非金属氧化物膜用缓冲蚀刻液，以质量百分含量计，所述蚀刻液中：氢氟酸1％，氟化铵8％，渗透剂jfc 0.005％，全氟三乙胺0.004％，异丁醇胺0.001％，余量为水。
22.该非金属氧化物膜用缓冲蚀刻液的制备方法包括如下步骤：按配方量将各成分混合，分散，过滤，滤液为所述非金属氧化物膜用缓冲蚀刻液。
23.实施例2
24.本实施例的一种非金属氧化物膜用缓冲蚀刻液，以质量百分含量计，所述蚀刻液中：氢氟酸2％，氟化铵10％，渗透剂jfc 0.002％，全氟三乙胺0.01％，异丁醇胺0.003％，余量为水。
25.制备方法同实施例1。
26.实施例3
27.本实施例的一种非金属氧化物膜用缓冲蚀刻液，以质量百分含量计，所述蚀刻液中：氢氟酸5％，氟化铵15％，渗透剂jfc 0.005％，全氟三乙胺0.04％，异丁醇胺0.01％，余量为水。
28.制备方法同实施例1。
29.实施例4
30.本实施例的一种非金属氧化物膜用缓冲蚀刻液，以质量百分含量计，所述蚀刻液中：氢氟酸3％，氟化铵10％，渗透剂jfc 0.005％，全氟三乙胺0.05％，异丁醇胺0.01％，余量为水。
31.制备方法同实施例1。
32.对比例1
33.基本同实施例1，其区别仅在于：不加全氟三乙胺、异丁醇胺，相应调整水的添加量。
34.对比例2
35.基本同实施例1，其区别仅在于：不加全氟三乙胺，相应调整异丁醇胺的添加量为0.005％。
36.对比例3
37.基本同实施例1，其区别仅在于：不加异丁醇胺，相应调整全氟三乙胺的添加量为0.005％。
38.实验例
39.将实施例1-4以及对比例1-3所制成的蚀刻液分别对多晶硅基材、玻璃基板和二氧化硅层进行蚀刻实验，蚀刻温度为25℃，蚀刻时间为2min，实验结果见表1：
40.表1
[0041][0042]
多晶硅基材的脱落情况：不脱落：@；脱落微量：#；脱落较明显：&；二氧化硅层的残留量：〇：无残留；
◇
：微量残留；
◎
：较明显残留。
[0043]
由上表可知，本发明蚀刻液对制程中氧化硅膜层具有高度选择性蚀刻，蚀刻速率高效且可控，蚀刻后无台阶出现；蚀刻液对接触层ild膜及gi膜层无蚀刻，对多晶硅基材及玻璃基板蚀刻速率效率小于最大程度上避免多晶硅及玻璃基材的过蚀刻，同时还能够使药液快速润湿微孔，完全蚀刻二氧化硅层。
[0044]
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
[0045]
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。


技术特征：
1.一种非金属氧化物膜用缓冲蚀刻液，该蚀刻液包含氢氟酸、氟化铵、渗透剂和水，其特征在于，所述蚀刻液还包含复合改性剂，所述复合改性剂由投料摩尔比为2-8∶1的式(ⅰ)所示化合物、式(ⅱ)所示化合物构成；n(c
n
f
2n 1
)3ꢀꢀ
(ⅰ)，式中，n为选自2-10的整数；nh
2-c(c
m
h
2m 1
)
2-ch2oh
ꢀꢀ
(ⅱ)，式中，n为选自1-6的整数。2.根据权利要求1所述的非金属氧化物膜用缓冲蚀刻液，其特征在于，所述式(ⅰ)所示化合物为选自全氟三乙胺、全氟三丙胺和全氟三丁胺中的一种或多种的组合。3.根据权利要求1所述的非金属氧化物膜用缓冲蚀刻液，其特征在于，所述式(ⅱ)所示化合物为异丁醇胺。4.根据权利要求1所述的非金属氧化物膜用缓冲蚀刻液，其特征在于，所述复合改性剂由投料摩尔比为3-5∶1的全氟三乙胺和异丁醇胺构成。5.根据权利要求1所述的非金属氧化物膜用缓冲蚀刻液，其特征在于，以质量百分含量计，所述复合改性剂占所述蚀刻液的0.001％-0.1％。6.根据权利要求5所述的非金属氧化物膜用缓冲蚀刻液，其特征在于，以质量百分含量计，所述复合改性剂占所述蚀刻液的0.005％-0.08％。7.根据权利要求1所述的非金属氧化物膜用缓冲蚀刻液，其特征在于，所述水为电阻小于等于18mω
·
cm的高纯水。8.根据权利要求1所述的非金属氧化物膜用缓冲蚀刻液，其特征在于，所述氢氟酸的纯度、所述氟化铵的纯度均为电子级化学品中的up级及以上。9.根据权利要求1所述的非金属氧化物膜用缓冲蚀刻液，其特征在于，以质量百分含量计，所述氟化铵占所述蚀刻液的1％-40％。10.根据权利要求1所述的非金属氧化物膜用缓冲蚀刻液，其特征在于，以质量百分含量计，所述蚀刻液中：氢氟酸0.5％-5％，氟化铵5％-25％，渗透剂0.001％-1％，全氟三乙胺0.004-0.06％，异丁醇胺0.001％-0.02％，余量为水。

技术总结
本发明公开了一种非金属氧化物膜用缓冲蚀刻液，该蚀刻液包含氢氟酸、氟化铵、渗透剂和水，以及复合改性剂，该复合改性剂由投料摩尔比为2-8∶1的式(Ⅰ)所示化合物、式(Ⅱ)所示化合物构成；N(C


技术研发人员：高小云 刘兵
受保护的技术使用者：晶瑞湖北微电子材料有限公司
技术研发日：2021.12.07
技术公布日：2022/8/19