[发明专利]蚀刻液组合物、制备方法及蚀刻方法

说明书

本发明公开了一种蚀刻液组合物、制备方法及蚀刻方法，属于蚀刻材料技术领域。其包括基液A和浓缩液B，基液A的制备原料按质量百分比计，包括：过氧化氢1％‑15％、无机酸5％‑25％、稳定剂0.005％‑5％和余量水，浓缩液B由缓蚀剂、络合剂和表面活性剂以质量比为20‑35：30‑42：30‑42混合制成，并且浓缩液B在蚀刻液组合物中的添加质量浓度为0.001％‑10％。本发明中将缓蚀剂、络合剂和表面活性剂混合制成浓缩液B，再将浓缩液B作为辅剂加入基液A中，避免了直接混合导致的缓蚀剂、络合剂、表面活性剂被过氧化氢或酸先破坏结构的问题。在蚀刻含铜金属时具有无锥角、速率稳定、线宽损失小的优点。

技术领域

本发明涉及蚀刻材料技术领域，具体而言，涉及一种蚀刻液组合物、制备方法及蚀刻方法。

背景技术

产品需求，随着终端用户的需求，对电子产品的高精度、高分辨率需求越来越高，对于产品的尺寸越来越向小型轻薄化发展，因此引向产品内部线路越做越细，信号传输越做好。

近年来，半导体集成电路制作用的硅芯片发展迅猛，在硅晶表面可以制作各种元器件结构，来满足我们需要的各种特定典型功能的IC产品。在晶圆表面的每一小颗IC都布集大量的金属线路，多数以含铜金属为主，随着成本越做越低，对晶圆的集成度要求越来越高，因此需要我们不断的改良我们的产品来满足这一要求。含铜金属蚀刻是封装工艺中必不可少的其中之一，需要通过反复多次的刻蚀含铜金属层线路，来达到我们需要的线宽、CD、以及更多的性能要求，这就对我们使用的金属蚀刻液产品要求越来越高。金属蚀刻液双氧水含酸体系占据很大一部分，但是双氧水很不稳定，容易造成很多负面结果。例如，侧刻蚀、铜面粗糙、厚度变薄等各种问题。专利CN110499509A提到，通过加入无机酸如硫酸使硫酸和双氧水螯合形成水溶性络合物来使双氧水稳定；使用唑类有机物N，N二甲基甲酰胺作为防刻蚀剂和表面活性剂来降低侧刻影响。专利CN113604804A提到在双氧水基础上引入螯合剂、蚀刻抑制剂、润湿剂、增容剂、pH调节剂来达到减少侧刻和锥脚的目的，同时达到一个稳定的蚀刻体系。使用有机酸和吡啶来螯合，使用含氮杂环来稳定速率，润湿剂增溶剂配合来改善溶解性能。

鉴于上述问题的存在，有必要提供一种新的蚀刻液组合物、制备方法及蚀刻方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种蚀刻液组合物、制备方法及蚀刻方法。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提供一种蚀刻液组合物，其包括基液A和浓缩液B，基液A的制备原料按质量百分比计，包括：过氧化氢1％-15％、无机酸5％-25％、稳定剂0.005％-5％和余量水，浓缩液B由缓蚀剂、络合剂和表面活性剂以质量比为20-35：30-42：30-42混合制成，并且浓缩液B在蚀刻液组合物中的添加质量浓度为0.001％-10％。

本发明还提供一种蚀刻液组合物的制备方法，其包括：将过氧化氢、无机酸、稳定剂和水混合制得基液A，然后将基液A与浓缩液B混合，制得蚀刻液组合物。

本发明还提供一种蚀刻方法，包含：使含铜金属层与上述的蚀刻液组合物接触。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的一种蚀刻液组合物及蚀刻方法，其包括基液A和浓缩液B，基液A的制备原料按质量百分比计，包括：过氧化氢1％-15％、无机酸5％-25％、稳定剂0.005％-5％和余量水，浓缩液B由缓蚀剂、络合剂和表面活性剂以质量比为20-35：30-42：30-42制成，并且浓缩液B在蚀刻液组合物中的添加质量浓度为0.001％-10％。以上将缓蚀剂、络合剂和表面活性剂混合制成浓缩液B，再将浓缩液B与过氧化氢、无机酸、稳定剂和水混合制成的基液A混合，避免了直接混合导致的缓蚀剂、络合剂、表面活性剂被双氧水或其它的酸提前反应的问题。本发明实施例制备的金属蚀刻液在蚀刻含铜金属层时无锥角、速率稳定、线宽损失小。

附图说明