[发明专利]一种硅蚀刻液混酸浓度的分析方法

说明书

本发明公开了一种硅蚀刻液混酸浓度的分析方法，取待测的硝酸、氢氟酸和醋酸的混酸样品，在该混酸样品中分别加入非质子性有机溶剂和抗沉淀干扰溶剂制得硅蚀刻混酸溶液，通过自动电位滴定仪将标定好的强碱水溶液滴入硅蚀刻混酸溶液中，至分别出现第一、第二、第三突跃部分；根据第一、第二、第三突跃部分的中点所消耗强碱水溶液的体积来计算硅蚀刻液混酸即硝酸、氢氟酸和醋酸的浓度。本发明用一步法简单快速准确的测量硅蚀刻液中所含的硝酸、氢氟酸和醋酸的浓度，可自动滴加，自动计算滴定结果，高效快捷，提高精度、省时省力。

技术领域

本发明涉及一种硅蚀刻液混酸浓度的分析方法。

背景技术

硅蚀刻在半导体集成电路的制造和封装方面是一步重要的工序。一般来说，集成电路的制造工艺发生在晶圆材料表面几十纳米至几微米处，晶圆表面会进行数百道工艺，其中就包含硅晶圆的背面蚀刻，所用的酸蚀刻剂大多情况下是强酸（氢氟酸、硝酸和醋酸）的混合物。酸浓度过高会造成过过刻，从而引起驱动电流不足和显示不良，酸浓度过低则会造成蚀刻不足，引起开口率降低，因此会严重影响蚀刻的质量，此外，伴随着近年来的图案形成的高精度化，逐渐要求图案形成宽度的微细化，对此，对氢氟酸、硝酸和醋酸的浓度的调和精度有着更严格的要求。

中国专利CN 107796912A公开了一种采用非质子极性有机溶剂（酒精、异丙醇、丙酮、四氢呋喃、甲乙酮或二甲基吡咯烷酮）稀释氢氟酸和硝酸的混酸，采用氢氧化钠或氢氧化钾溶液滴定剂对混酸进行电位滴定获得混酸中氢氟酸和硝酸的浓度；中国专利CN102778532B公开了一种通过配置并标定好的氢氧化钾-乙醇溶液或氢氧化钠-乙醇溶液为滴定剂，采用一元醇（甲醇或乙醇）和二元醇（乙二醇、1,2-丙二醇或1,4-丁二醇）为混酸的非水介质，对硝酸、磷酸和醋酸的混酸溶液进行电位滴定，然而配置强碱-乙醇溶液需静置沉淀30天，配置繁琐，耗时长；此外在碱性情况下甲醇或乙醇与醋酸会生成乙酸乙酯或乙酸甲酯，从溶液析出沉淀，产生的沉淀对检测电极产生干扰从而影响检测结果。硝酸、氢氟酸和醋酸测试及这三种酸中二者组成的二元混酸或硝酸、氢氟酸和磷酸的混酸测试方法很多。然而硝酸、氢氟酸和醋酸这三种酸组成的混酸及其含量测试鲜见报道，谢国庆，朱琦等人采用分光广度法测试硝酸含量，利用氢氟酸生成氟化钙沉淀测试氢氟酸含量，电位滴定法测试总酸含量，从而得出醋酸含量（三种方法联合测试硝酸-氢氟酸-醋酸混酸组成，广州化学，Vol.43 No.5,2018.10）该方法过程繁琐，增加结果的不确定度，此外采用分光广度法测试硝酸浓度的精度不够。

发明内容

1、发明目的。

本发明提出了一种硅蚀刻液混酸浓度的分析方法。

2、本发明所采用的技术方案。

一种硅蚀刻液混酸浓度的分析方法，其特征在于其步骤包括：

（1）取待测的硝酸、氢氟酸和醋酸的混酸样品，在该混酸样品中分别加入非质子性有机溶剂和抗沉淀干扰溶剂制得硅蚀刻混酸溶液，混酸样品与加入的溶剂的质量体积比为0.6-1.7g:100mL；

（2）通过自动电位滴定仪将标定好的强碱水溶液滴入硅蚀刻混酸溶液中，至分别出现第一、第二、第三突跃部分；

（3）根据第一、第二、第三突跃部分的中点所消耗强碱水溶液的体积来计算硅蚀刻液混酸即硝酸、氢氟酸和醋酸的浓度

C_HNO3%₌*100%

C_HF%=*100%

C_CH3COOH%=*100%

式中：

C—强碱水溶液的浓度，mol/L

V₁—第一突跃部分的中点所消耗的强碱水溶液的体积，mL