[发明专利]刻蚀溶液和刻蚀方法

说明书

一种刻蚀溶液和刻蚀方法，所述刻蚀溶液包括：刻蚀剂；添加剂，所述添加剂包括阻挡颗粒。通过在所述刻蚀溶液中添加包含有阻挡颗粒的添加剂，在所述待刻蚀层侧壁露出后，使所述阻挡颗粒进入所述待刻蚀层的侧壁位置处，并填充于所述待刻蚀层的侧壁上，以实现抑制所述刻蚀剂对所述待刻蚀层侧壁刻蚀的目的，从而改善下切问题、提高湿法刻蚀效果，实现有利于工艺效率和刻蚀效果的兼顾。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种刻蚀溶液和刻蚀方法。

背景技术

刻蚀是半导体制造工艺、微电子IC制造工艺以及微纳制造工艺中一种相当重要的步骤，通常与光刻相联系，从而实现材料膜层的图形化。刻蚀最简单最常用的分为干法刻蚀和湿法刻蚀。

干法刻蚀是利用工艺腔内的等离子对待刻蚀层进行刻蚀，利用等离子体与待刻蚀层材料的反应或者利用等离子对待刻蚀层的轰击，将所述待刻蚀层去除。干法刻蚀的方向性较强，具有较好的各向异性的刻蚀性能，但是每次干法刻蚀的过程中，工艺腔内只能容纳一块晶圆，即每次干法刻蚀仅能够对一块晶圆单独进行，因此干法刻蚀的工艺效率较低，晶圆每小时量(Wafer Per Hour，WPH)较小。

而湿法刻蚀是在待处理的半导体结构上形成抗蚀的掩膜层之后，将待处理的半导体结构浸泡在一定的化学试剂或试剂溶液中，由此使没有被掩膜层遮盖的部分材料膜层与试剂发生化学反应而被除去。因此湿法刻蚀的采用能够有效提高工艺效率，提高晶圆每小时量。

但是现有技术采用湿法刻蚀对待刻蚀层进行处理时，往往会出现严重的下切(undercut)问题，从而影响了湿法刻蚀刻蚀效果，影响了所形成半导体结构的性能。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种刻蚀溶液和刻蚀方法，以改善下切问题，提高湿法刻的刻蚀效果，实现工艺效率和刻蚀效果的兼顾。

为解决上述问题，本发明提供一种刻蚀溶液，所述刻蚀溶液用于对待刻蚀层进行湿法刻蚀，包括：

刻蚀剂；添加剂，所述添加剂包括阻挡颗粒。

可选的，所述阻挡颗粒尺寸与所述待刻蚀层厚度的比值在1/20到1/2范围内。

可选的，所述阻挡颗粒的尺寸在0.1μm到1μm范围内。

可选的，所述添加剂中，所述阻挡颗粒的质量百分比浓度在20％到40％范围内。

可选的，所述阻挡颗粒的材料为高分子材料。

可选的，所述阻挡颗粒的材料包括聚乙烯、聚丙烯、乙二醇和水中的至少两种。

可选的，所述阻挡颗粒的材料为聚乙烯、聚丙烯、乙二醇和水的络合物。

可选的，所述待刻蚀层的材料为金属；所述刻蚀剂为酸性溶液。

可选的，所述待刻蚀层的材料为铝；所述刻蚀剂包括：磷酸、硝酸和乙酸中的一种或多种。

可选的，所述刻蚀溶液温度为50℃到60℃范围内时；所述刻蚀剂对所述待刻蚀层的垂直刻蚀速率在到范围内。

可选的，所述添加剂占所述刻蚀溶液的体积比大于或等于0.5％。

可选的，所述添加剂占所述刻蚀溶液的体积比在0.8％到1.2％的范围内。

相应的，本发明还提供一种刻蚀方法，包括：

提供衬底，所述衬底上具有待刻蚀层；提供本发明的刻蚀溶液；采用所述刻蚀溶液对所述待刻蚀层进行湿法刻蚀，使所述待刻蚀层图形化，以形成目标图形层。

可选的，所述目标图形层的宽度大于40μm。

可选的，采用所述刻蚀溶液对所述刻蚀溶液进行湿法刻蚀，所述刻蚀剂的流量在8L/min到10L/min。