集成电路用硅、氮化硅蚀刻液的制作方法

本发明涉及集成电路刻蚀，具体涉及集成电路用硅、氮化硅蚀刻液。

背景技术：

1、氮化硅在芯片制程工业中被广泛用作绝缘层或顶部屏障层以防止污染物扩散在芯片中,同时为了减缓氮化硅层与底部硅基体间热膨胀倍率不匹配的问题,常在硅基体上生长上一层薄的二氧化硅层,然后在其上生长氮化硅层形成层叠体,在层叠体中以一层或多层薄膜进行交替叠加。另外,二氧化硅膜和氮化硅膜都可以用于形成类似金属布线导电图案的硬掩模。

2、在存储芯片市场,要求存储器要尽可能实现存储容量最大化以及存储体积最小化,因而存储密度不断提高,芯片的制造工艺也越来越复杂,相应地,存储芯片中二氧化硅和氮化硅的叠层结构就越多,这对氮化硅膜和二氧化硅膜的刻蚀速率之比也提出了更高的要求。

3、传统技术中，可以使用氢氟酸和缓冲氧化物刻蚀剂对氮化硅膜进行刻蚀,但刻蚀速率即使在高温下也很缓慢,且经常受到极端刻蚀条件的不利影响，刻蚀液容易与集成电路中的其他化学物质进行反应，进而导致刻蚀液的使用寿命降低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供集成电路用硅、氮化硅蚀刻液，以解决上述背景中问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、集成电路用硅、氮化硅蚀刻液，由以下原料制备而成：

4、去离子水5-5.8％、磷酸60-65％、乙醇15-18％、强酸液0.4-0.8％、四甲基氢氧化铵0.5-1.7％、四甲基乙二胺1.1-2％、稳定剂1.3-2.4％、络合剂0.08-0.11％、活性剂1.1-1.4％；

5、该集成电路用硅、氮化硅蚀刻液的制备方法包括以下步骤；

6、步骤一：将磷酸、去离子水和乙醇进行混合均质，获得混合基液；

7、步骤二：将强酸液滴加至混合基液中，滴加过程中保持基液温度为28-35℃，并保持55-65r/min的搅拌速度匀速搅拌，滴加完成之后再向混合基液被滴加稳定剂；获得混合酸液；

8、步骤三：将四甲基氢氧化铵加入至四甲基乙二胺中，并加热至75-80℃，搅拌使获得四甲基氢氧化铵加入至四甲基乙二胺的均质溶液，然后滴加络合剂，保持75-80℃水浴加热，同时以35-50r/min的搅拌速度匀速搅拌10-15min，得到改性络合剂；

9、步骤四：将该改性络合剂与活性剂同时滴入混合酸液内，滴加过程中保持混合酸液的温度为35-40℃，同时保持55-65r/min的搅拌速度匀速搅拌12-18min；即获得集成电路用硅、氮化硅蚀刻液。

10、作为本发明进一步的方案：所述络合剂为二乙酸三胺五乙酸。

11、作为本发明进一步的方案：所述稳定剂由如下方法制备：

12、t1：将n-苯基-β-萘胺和乙酸乙酯置于反应釜内，将反应釜温度调整为110-118℃，并以150-200r/min的搅拌速度匀速搅拌；

13、t2：向反应釜内加入二氧化硅，再向反应釜内滴加偶联剂，边滴加边搅拌，保持温度为110-118℃，控制滴加时间为10-15min，滴加结束之后保持15-20r/min的搅拌速度，在此温度下反应5-8min，制得稳定剂基液；

14、t3：将稳定剂基液进行真空干燥，对真空干燥之后的固态颗粒进行研磨，获得粒径为300-500目的稳定剂粉末。

15、作为本发明进一步的方案：所述n-苯基-β-萘胺、乙酸乙酯、二氧化硅和偶联剂的重量份比为10：3.5-5:1.2-1.3：0.05-0.25。

16、作为本发明进一步的方案：所述偶联剂为氨基硅烷偶联剂。

17、作为本发明进一步的方案：所述活性剂由如下方法制备：

18、s1：将n,n-二甲基邻甲酚氧化胺、无机酸和磷脂酸盐加入搅拌釜内，保持90-95℃水浴加热，得到活性基液；

19、s2：向活性基液内滴加10％的氢氧化钠溶液调节ph至6.8-7；

20、s3：将ph调节之后的活性基液进行蒸发加热，制得纯净活性剂。

21、作为本发明进一步的方案：所述n,n-二甲基邻甲酚氧化胺、无机酸和磷酸酯盐的重量份比为1:2.3-3.1:0.2-0.3。

22、作为本发明进一步的方案：所述磷酸酯盐为烷基磷酸酯盐、芳基磷酸酯盐和脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐中的一种。

23、作为本发明进一步的方案：所述乙醇的浓度为93-95％。

24、作为本发明进一步的方案：所述强酸液为冰醋酸、浓硫酸和氢氟酸中的一种。

25、本发明的有益效果：

26、(1)本发明中，将四甲基氢氧化铵加入至四甲基乙二胺中，并加热至80℃，搅拌使获得四甲基氢氧化铵加入至四甲基乙二胺的均质溶液，然后滴加二乙酸三胺五乙酸，保持80℃水浴加热，同时以50r/min的搅拌速度匀速搅拌15min，得到改性络合剂；同时，通过对n-苯基-β-萘胺进行改性，得到改性之后的稳定剂，在作用于集成电路用硅、氮化硅蚀刻液中之后，可以降低刻蚀液与集成电路中的其他化合物产生反应，提高刻蚀液的老化速率，进而提高刻蚀液的稳定性；

27、(2)本发明中，将四甲基氢氧化铵加入至四甲基乙二胺中，并加热至80℃，搅拌使获得四甲基氢氧化铵加入至四甲基乙二胺的均质溶液，然后滴加二乙酸三胺五乙酸，保持80℃水浴加热，同时以50r/min的搅拌速度匀速搅拌15min，得到改性络合剂，同时，通过将n,n-二甲基邻甲酚氧化胺、无机酸和磷酸酯盐进行混合反应，获得改性活性剂，在添加于集成电路用硅、氮化硅蚀刻液中，可以提高刻蚀速率。

技术特征：

1.集成电路用硅、氮化硅蚀刻液，其特征在于，由以下原料制备而成：

2.根据权利要求1所述的集成电路用硅、氮化硅蚀刻液，其特征在于，所述络合剂为二乙酸三胺五乙酸。

3.根据权利要求1所述的集成电路用硅、氮化硅蚀刻液，其特征在于，所述稳定剂由如下方法制备：

4.根据权利要求3所述的集成电路用硅、氮化硅蚀刻液，其特征在于，所述n-苯基-β-萘胺、乙酸乙酯、二氧化硅和偶联剂的重量份比为10：3.5-5:1.2-1.3：0.05-0.25。

5.根据权利要求4所述的集成电路用硅、氮化硅蚀刻液，其特征在于，所述偶联剂为氨基硅烷偶联剂。

6.根据权利要求1所述的集成电路用硅、氮化硅蚀刻液，其特征在于，所述活性剂由如下方法制备：

7.根据权利要求6所述的集成电路用硅、氮化硅蚀刻液，其特征在于，所述n,n-二甲基邻甲酚氧化胺、无机酸和磷酸酯盐的重量份比为1:2.3-3.1:0.2-0.3。

8.根据权利要求7所述的集成电路用硅、氮化硅蚀刻液，其特征在于，所述磷酸酯盐为烷基磷酸酯盐、芳基磷酸酯盐和脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐中的一种。

9.根据权利要求1所述的集成电路用硅、氮化硅蚀刻液，其特征在于，所述乙醇的浓度为93-95％。

10.根据权利要求1所述的集成电路用硅、氮化硅蚀刻液，其特征在于，所述强酸液为冰醋酸、浓硫酸和氢氟酸中的一种。

技术总结本发明公开了集成电路用硅、氮化硅蚀刻液，由以下原料制备而成：去离子水5‑5.8％、磷酸60‑65％、乙醇15‑18％、强酸液0.4‑0.8％、四甲基氢氧化铵0.5‑1.7％、四甲基乙二胺1.1‑2％、稳定剂1.3‑2.4％、络合剂0.08‑0.11％、活性剂1.1‑1.4％；将四甲基氢氧化铵加入至四甲基乙二胺中，并加热至80℃，搅拌使获得四甲基氢氧化铵加入至四甲基乙二胺的均质溶液，然后滴加二乙酸三胺五乙酸，保持80℃水浴加热，同时以50r/mi n的搅拌速度匀速搅拌15mi n，得到改性络合剂，同时，通过将N,N‑二甲基邻甲酚氧化胺、无机酸和磷酸酯盐进行混合反应，获得改性活性剂，再添加于集成电路用硅、氮化硅蚀刻液中，可以提高刻蚀速率。技术研发人员：何珂,戈烨铭,白雪受保护的技术使用者：江苏中德电子材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16