一种半导体用酸性钛钨蚀刻液

技术领域

本发明涉及金属蚀刻技术领域，特别涉及一种半导体用酸性钛钨蚀刻液。

背景技术

因为钛钨合金具有优良的耐蚀性及与各种薄膜层稳固的粘接能力，所以在半导体相关制造中钛钨合金常用来作为辅助薄膜金属化的材料。一般所说的钛钨合金实际上是一种具有氮化钛与金属钨两层结构的镀层，氮化钛比金属钨有更强的惰性，所以一般处于金属钨的外层。

现有技术通常使用双氧水或正高碘酸对钛钨合金进行蚀刻。但过氧化物稳定性差，不安全。而且这两种试剂不能兼顾钛钨合金的氮化钛和金属钨之间的蚀刻速率和选择比，因为金属钨会压制蚀刻液对氮化钛的蚀刻，若要平衡氮化钛的选择比就要牺牲对金属钨的蚀刻速率，无法满足不了半导体制造的高精度加工要求。

因此本发明提供一种新的蚀刻液配方来解决以上问题。

发明内容

本发明的主要目的是为了提供一种半导体用酸性钛钨蚀刻液，能够通过钛活化剂来控制对钛钨合金两种成分的蚀刻效率，使两种成分可以被同步蚀刻完。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种半导体用酸性钛钨蚀刻液，由以下质量百分含量的组分组成：50-70wt％磷酸、5-10wt％强氧化性酸、5-10wt％表面活性成分、1-5wt％钛活化剂和余量的去离子水。

具体的，所述强氧化性酸优选硝酸。

具体的，所述表面活性成分优选醋酸。

本发明一种半导体用酸性钛钨蚀刻液的有益效果在于：

本发明通过在配方中添加钛活化剂，让蚀刻既有比较高的蚀刻效率，又能够控制氮化钛与金属钨的选择比，能够更好地满足客户对钛钨合金的同步蚀刻要求。

具体实施方式

一种半导体用酸性钛钨蚀刻液，由以下质量百分含量的组分组成：50-70wt％磷酸、5-10wt％强氧化性酸、5-10wt％表面活性成分、1-5wt％钛活化剂和余量的去离子水。

因为氮化钛和金属钨都不活泼，所以需要通过强氧化性酸来实现蚀刻反应。强氧化性酸优选硝酸，因为硝酸成本低，简单易得。

表面活性成分用来帮助蚀刻液浸润钛钨合金表面，使蚀刻效率提高。相比于通常的表面活性剂，醋酸能够更适合酸性溶液环境，而且醋酸成本低，简单易得。

本发明中除了采用常规的磷酸、硝酸、醋酸来保证起到蚀刻效果以外，还能利用氨基三乙酸对钛起到活化作用，并以此来提高蚀刻液对氮化钛的选择性，使蚀刻液对氮化钛的蚀刻速率提高。

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1-5：

按照表1配方混合制备实施例1-5的半导体用酸性钛钨蚀刻液：

表1：单位：wt％

注：含量中不满100wt％的部分由去离子水补足余量。

以50wt％双氧水为对照例1，以正高碘酸为对照例2，与实施例1-5的蚀刻剂进行比较实验。实验方法为准备七块镀有金属钨1000nm和氮化钛1000nm的1cm×1cm基板，分别浸入常温中足量的实施例1-5以及对照例1-2的蚀刻液中1小时，然后根据平均厚度的变化计算每分钟的蚀刻效率，结果如表2所示。

表2：

由表2可知，相比于对照例1-2，实施例1-5的蚀刻液能够让蚀刻既有比较高的蚀刻效率，又能够控制氮化钛与金属钨的选择比1:1，能够更好地满足客户对钛钨合金的同步蚀刻要求。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。