[发明专利]一种利用高纯电子级六氟丁二烯的半导体器件蚀刻方法

权利要求书

1.一种利用高纯电子级六氟丁二烯的半导体器件蚀刻方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）制备吸水量响应型硅胶：（1.1）将氨基硅烷偶联剂加入甲苯中，制成偶联剂溶液；将C型硅胶置于密闭容器中，进行抽真空处理后，加入偶联剂溶液浸没硅胶，进行加压处理后，将C型硅胶取出并吸去表面的偶联剂溶液，在90~100℃下静置5~6h，获得氨基硅胶；（1.2）将2-溴异丁酰溴接枝到氨基硅胶中的氨基上，获得溴化硅胶后，将氯化亚铜和五甲基二乙烯三胺负载到溴化硅胶的孔隙内，获得预处理溴化硅胶；（1.3）将丙烯酰胺和N,N-亚甲基双丙烯酰胺溶于水中，制成单体溶液；在惰性气体氛围中，将预处理溴化硅胶分散到单体溶液中，混合均匀后，在30~40℃下搅拌反应6~8h，经过滤、洗涤、干燥后，获得吸水量响应型硅胶；所述吸水量响应型硅胶的孔径随着吸水量的增加而减小；（2）制备高纯电子级六氟丁二烯：将六氟丁二烯原料气的温度调节至1~20℃后，通入填充有吸水量响应型硅胶的吸附装置中进行吸附除杂；再通入轻组分精馏塔中进行轻组分精馏，轻组分杂质由轻组分精馏塔塔顶排出；轻组分精馏塔塔底物料通入重组分精馏塔中进行重组分精馏，重组分杂质由重组分精馏塔塔底排出，六氟丁二烯从重组分精馏塔的塔顶通入冷凝器中进行降温冷凝，获得高纯电子级六氟丁二烯；

（3）蚀刻：在半导体基底上形成绝缘层，在绝缘层上形成图案化掩模层；使含有高纯电子级六氟丁二烯的蚀刻气体形成等离子体后，利用等离子体对绝缘层进行干蚀刻。

2.如权利要求1所述的半导体器件蚀刻方法，其特征在于，步骤（3）中，所述蚀刻气体中还含有四氟化碳、氧气和氩气；所述高纯电子级六氟丁二烯的流量为15~35sccm，四氟化碳的流量为15~35sccm，氧气的流量为10~30sccm，氩气的流量为200~400sccm。

3.如权利要求1所述的半导体器件蚀刻方法，其特征在于，步骤（3）中，所述半导体基底为硅基底；所述绝缘层为由氮化硅、氧化硅、氮氧化硅和碳氮化硅中的一种或多种所构成的薄膜。

4.如权利要求1所述的半导体器件蚀刻方法，其特征在于，步骤（1.1）中，所述抽真空处理为将密闭容器内的气压抽至10~20kPa，并保持20~30min；所述加压处理为向密闭容器内充气至气压为100~130kPa，并保持5~10min。

5.如权利要求1所述的半导体器件蚀刻方法，其特征在于，步骤（1.1）中，所述氨基硅烷偶联剂为3-氨基丙基三甲氧基硅烷；所述偶联剂溶液中，3-氨基丙基三甲氧基硅烷的质量分数为1~3wt%。

6.如权利要求1所述的半导体器件蚀刻方法，其特征在于，步骤（1.3）中，所述丙烯酰胺与N,N-亚甲基双丙烯酰胺的质量比为1:0.02~0.03。

7.如权利要求1或5所述的半导体器件蚀刻方法，其特征在于，步骤（1.3）中，所述丙烯酰胺与水的质量体积比为1g:10~20mL。

8.如权利要求1所述的半导体器件蚀刻方法，其特征在于，步骤（1.2）的具体过程包括以下步骤：将质量体积比为1g:0.03~0.05g:0.01~0.03g:30~50mL的氨基硅胶、2-溴异丁酰溴、三乙胺和四氢呋喃混合均匀后，搅拌反应20~25h后，过滤、洗涤、干燥，获得溴化硅胶；在惰性气体氛围中，将质量比为1:2~5的氯化亚铜和五甲基二乙烯三胺制成混合液后，将溴化硅胶浸没到混合液中，搅拌吸附10~20min后，取出并沥干，获得预处理溴化硅胶。

9.如权利要求1所述的半导体器件蚀刻方法，其特征在于，步骤（2）中，所述吸附装置包括两个串联的吸附塔。

10.如权利要求1所述的半导体器件蚀刻方法，其特征在于，步骤（2）中，轻组分精馏塔塔底温度为1~20℃；重组分精馏塔塔底温度为10~60℃。