[发明专利]一种BOE蚀刻液组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种湿法蚀刻液组合物，更具体地说涉及一种改进的二氧化硅选择性清除的BOE蚀刻液组合物。

背景技术

湿法蚀刻是半导体和液晶面板加工中不可或缺的工艺，缓冲氧化物蚀刻液（BOE）组合物通过去除半导体硅片薄膜未被光阻覆盖的氧化层部分，从而达到蚀刻的目的。上述BOE蚀刻液组合物成分为氢氟酸、氟化铵和水。以上BOE蚀刻液表面张力很大，对半导体硅片蚀刻层的润湿性很差，导致蚀刻图案严重变形。

为了改善缓冲氢氟酸蚀刻液对半导体硅片蚀刻层的润湿性，降低BOE蚀刻液的表面张力，美国专利US4282624，公开日为：1986年4月15日，公开了蚀刻液组成包括氟化氢，氟化铵，并选择一种含氟羧酸或其盐类表面活性剂。含氟羧酸类表面活性剂通式：R_fCOOH或其铵盐，其中R_f是含氟烃，有3至20个碳原子，如表面活性剂C₄F₉O(CF₃)COONH₄。含氟烃组成，此处意指任何饱和或不饱和，直链或支链，取代或取代烃类，包含至少一个氟原子。欧洲专利EP0691676B1，公开日为：1999年12月5日，公开了一种蚀刻液，包括氢氟酸，氟化铵和水，表面活性剂为烷基磺酸类表面活性剂和氟氢烷基羧酸类表面活性剂，其中烷基磺酸类表面活性剂C_nH_2n+1SO₃H，其中，n代表5～10的整数，氟氢烷基羧酸类表面活性剂（H(CF₂)_mCOOH，其中m是1到10的整数，两种表面活性剂的最佳添加量依氟化铵和氟化氢的浓度而定。

通过在BOE蚀刻液组合物中加入表面活性剂，BOE蚀刻液组合物的表面张力得到降低，蚀刻效果得到改善，但含有上述表面活性剂的BOE蚀刻液对硅片的接触角较大，并且渗透复杂微观表面的能力较差，不能保证蚀刻图案的整齐划一，同时也存在对二氧化硅选择性蚀刻能力较差的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种对二氧化硅具有较高蚀刻选择性的BOE蚀刻液组合物，可高速蚀刻二氧化硅。

本发明采用的技术方案为：

一种BOE蚀刻液组合物，包括氢氟酸（HF），氟化铵（NH₄F）和水，所述组合物还含有添加剂，所述添加剂为有机酸（C₂-C₁₂）、有机碱（C₂-C₁₂）、有机醇（C₂-C₁₂）等三种中的一种或其混合物。

所述的BOE蚀刻液组合物，还进一步含有烷基硫酸铵盐阴离子表面活性剂，阴离子表面活性剂用量为50-450ppm。

所述的有机酸是选自以下中的至少一种：丁二酸、乳酸、戊二酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一酸、十二酸等，有机碱是选自以下中的至少一种：甲基乙醇胺、异丁醇胺、三乙醇胺、乙二胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺、庚胺、辛胺、壬胺、癸胺、十一胺、十二胺等，有机醇是选自以下中的至少一种：苯甲醇、乙二醇、正丁醇、异丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、十一醇、十二醇等。所述的添加剂用量为50-450ppm。

所述的BOE蚀刻液组合物中氢氟酸浓度为0.5-30wt％，氟化铵浓度为1-40wt％。

所述的BOE蚀刻液组合物可选择性去除硅片表面上的二氧化硅。与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、脂肪族有机酸（C₂-C₁₂）、脂肪族有机碱（C₂-C₁₂）、脂肪族有机醇（C₂-C₁₂）和烷基硫酸铵盐阴离子表面活性剂的使用能明显降低BOE蚀刻液对硅片的接触角，提高蚀刻选择性。

2、相对于传统的BOE蚀刻液组合物，本发明所述BOE蚀刻液可高速蚀刻二氧化硅，且可明显改善BOE蚀刻液对硅片蚀刻层的润湿性和蚀刻均匀性。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进一步说明，但本发明并不限于所述的实施例。

实施例