[发明专利]一种高选择比的多晶硅蚀刻液及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高选择比的多晶硅蚀刻液及其制备方法。该多晶硅蚀刻液由硝酸、硝酰类离子盐、有机碱氢氟酸盐、醋酸和去离子水组成。通过控制各组分的添加量和顺序，以质量配比先加入去离子水，硝酸和醋酸，搅拌均匀后再加入有机碱氢氟酸盐，最后加入硝酰类离子盐。在该蚀刻液中，硝酸为主氧化剂，硝酰类离子盐为助氧化剂，在酸性环境中分解产生硝酰离子，硝酰离子具有强氧化性，提高了其对多晶硅的氧化速率，有机碱氢氟酸盐缓慢释放氢氟酸，溶解氧化硅，由于有机碱基团的空间位阻，增大了氢氟酸的传质阻，降低了其对二氧化硅的腐蚀速率。本发明中的多晶硅蚀刻液能极大的满足工艺制程中高选择比的要求，同时也能保证该蚀刻液蚀刻速率的稳定性。

技术领域

本发明属于湿电子化学品和TFT显示制造交叉技术领域，具体涉及一种多晶硅选择性蚀刻液及其使用工艺。

背景技术

在TFT显示制造中，其主要结构由金属栅极层，栅极绝缘层(二氧化硅或者氮化硅)、有源层(非晶硅层和多晶硅层)、n⁺非晶硅层、源极、漏极、像素电极、氮化硅保护层组成。其中作为TFT的核心层有源层，由于多晶硅的载流子迁移率比非晶硅高，迁移率一般在200cm².v.s^-1，采用特殊技术可以得到迁移率为600cm².v.s^-1的P-Si-TFT。与非晶硅(a-Si)-TFT相比，分辨率高、响应速度快、功能更强大，成本更低。因此研究多晶硅TFT生产技术成为了行业的热点。多晶硅有源层利用光刻技术，确定多晶硅的“图形”，再利用湿法蚀刻技术将Poly层蚀刻干净、无残留，且尽可能的不蚀刻氧化硅栅极绝缘基底层。而现有的湿法蚀刻技术选择比低，造成基材二氧化硅层的过蚀刻，影响TFT的电学特性。

因此开发一种高选择比的多晶硅蚀刻液，加快多晶硅层的蚀刻速率，缩短工艺制程的时间，有效的节约了生产成本，且确保多晶硅层蚀刻无残留，降低了对基底二氧化硅层的破坏显得极为迫切。

发明内容

有鉴于此，本发明目的之一在于提供了一种高选择比的多晶硅蚀刻液。加快了多晶硅层的蚀刻速率，缩短了工艺时间，节约了成本；降低了对基底二氧化硅层的蚀刻速率，从而减少了对基底的破坏。

本发明目的之二在于提供了一种高选择比多晶硅蚀刻液的制备方法。

为实现上述目的，本发明技术方案提供一种高选择比的多晶硅蚀刻液，所述的高选择比多晶硅蚀刻液由硝酸、硝酰类离子盐、有机碱氢氟酸盐、醋酸和去离子水组成。

所述的硝酸为电子级硝酸，浓度为70-75％；

所述的醋酸为电子级醋酸，浓度大于99.95％；

所述的硝酰类离子盐为优级纯，含量≥99％；

所述的有机碱氢氟酸盐为优级纯，含量≥97％；

所述的水为电阻率18MΩ*cm(25℃)的超纯水。

其中，多晶硅蚀刻中硝酸的重量含量在60％～70％；醋酸的重量含量在0.5％～5％；硝酰类离子盐的重量含量在0.05％～1％；有机碱氢氟酸盐的重量含量在3％～10％；去离子水的重量含量为余量。

其中，多晶硅蚀刻液中所述硝酸的重量含量在65％；醋酸的重量含量在0.8％～1.2％；硝酰类离子盐的重量含量在0.2％～0.5％；有机碱氢氟酸盐的重量含量在4％～8％；去离子水的重量含量为余量。

其中，多晶硅蚀刻液中的硝酰类离子盐包括四氟硼酸硝酰阳离子、六氟磷酸硝酰阳离子、乙酸硝酰、二硝酰胺铵、硝酰氯、氟化硝酰中的至少一种。并优选四氟硼酸硝酰阳离子、六氟磷酸硝酰阳离子。

其中，多晶硅蚀刻液中的有机碱氢氟酸盐包括三乙胺三氢氟酸盐、四乙基氟化铵四氢氟酸盐、氟化四乙铵三氢氟酸盐、吡啶氢氟酸盐、N,N-二异丙基乙胺三氢氟酸盐中的至少一种。