[發(fā)明專利]一種硅片打毛液

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811435366.6
• 申請(qǐng)日: 2018-11-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109609129B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李少平;尹印;賀兆波;張庭;馮凱;萬(wàn)楊陽(yáng);王書(shū)萍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北興福電子材料有限公司
• 主分類號(hào): C09K13/08
• 分類號(hào): C09K13/08;H01L21/306
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 成鋼

本發(fā)明屬于電子化學(xué)品領(lǐng)域，具體涉及一種硅片打毛液。所述硅片打毛液主要用于處理硅片表面使其具有一定粗糙度，組成包括以下按重量百分比含量計(jì)的成分：1~15%的氟化氫銨、20~50%的硝酸、30~60%無(wú)機(jī)酸、1~5%過(guò)硫酸銨、1~5%的醋酸及15?26 wt%水。硅片表面粗糙度及缺陷是一項(xiàng)重要的指標(biāo)，其粗糙度大小及缺陷多少將影響硅片打毛后續(xù)工藝的進(jìn)行，利用打毛液對(duì)硅片進(jìn)行化學(xué)腐蝕既可以得到需要的表面粗糙度，又可以避免機(jī)械打毛過(guò)程中的表面缺陷和硅片損耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子化學(xué)品領(lǐng)域，具體涉及一種硅片打毛液及其制備方法。

背景技術(shù)

硅片減薄打毛在半導(dǎo)體集成電路的制造和封裝方面是一道重要的工序，集成電路的制造工藝發(fā)生在硅片表面幾十納米至幾微米處，根據(jù)不同的工藝需求，需要對(duì)硅片背面或正面進(jìn)行減薄打毛處理。

在集成電路制造過(guò)程中，某些工藝需要完工后的硅片堆疊在一起進(jìn)行電路的接通，此時(shí)硅片背面必須進(jìn)行減薄打毛處理，同時(shí)表面要具有非常好的平整度和非常少的表面晶格缺陷，使硅片能夠完美的貼合在一起進(jìn)行下一步的工序。另有一些工藝，硅片經(jīng)高溫?cái)U(kuò)散后在表面形成硼硅玻璃和磷硅玻璃，由于玻璃表面非常光滑，在后續(xù)顯影過(guò)程中光刻膠容易從硅片表面脫落，需要對(duì)硅片正面打毛處理，使其具有一定的粗糙度。

目前業(yè)界對(duì)硅片的打毛處理主要是采用機(jī)械打毛和化學(xué)腐蝕方法，但機(jī)械打毛操作繁瑣，且打毛過(guò)程中應(yīng)力作用會(huì)導(dǎo)致硅片表面產(chǎn)生晶格缺陷，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)构杵扑樵黾由a(chǎn)成本。而現(xiàn)有的化學(xué)腐蝕方法所使用的硅片減薄液則主要為HF-HNO₃體系，腐蝕速率和效果不可控，不易控制減薄后硅片表面的粗糙度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有半導(dǎo)體集成電路工藝中硅片機(jī)械打毛和化學(xué)腐蝕液的不足，目的在于提供一種減少硅片損耗、調(diào)控硅片表面粗糙度的打毛液及其制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種硅片打毛液，控制硅片表面粗糙度并減少表面缺陷，主要成分包括占打毛液總重量1~15%的氟化氫銨、20~50%的硝酸、30~60%無(wú)機(jī)酸、1~5%過(guò)硫酸銨、1~5%的醋酸，15-26wt%的水；所述打毛液為電子級(jí)化學(xué)品。

上述方案中，所述的氟化氫銨原料為優(yōu)級(jí)純，含量≥99.99%。

上述方案中，所述的硝酸原料為電子級(jí)硝酸，濃度為68-72%。

上述方案中，所述的無(wú)機(jī)酸為電子級(jí)硫酸或電子級(jí)硫酸與電子級(jí)磷酸的混合物，電子級(jí)硫酸濃度≥98%，電子級(jí)磷酸濃度為85-86%。

上述方案中，所述的過(guò)硫酸銨為附加氧化劑，過(guò)硫酸銨原料為含量≥99.95%的優(yōu)級(jí)純。

上述方案中，所述醋酸能抑制硝酸氧化，醋酸原料為電子級(jí)醋酸，濃度≥99.8%。

上述方案中，所述的水為電阻率15-18MΩ*cm（在25℃下）的超純水。

上述方案中，所述打毛液的制備方法為：將一定量的超純水加入到容器中，向超純水中緩慢加入電子級(jí)硫酸或電子級(jí)硫酸與電子級(jí)磷酸的混合物，待溶液冷卻后，再向溶液中依次加入電子級(jí)硝酸與電子級(jí)醋酸，最后加入過(guò)硫酸銨與氟化氫銨，溶解混合均勻后即得到打毛液。

上述方案中，所述配制打毛液的容器的材質(zhì)為PFA或PTFE中的一種，金屬離子析出量≤30w/10^-9。

本發(fā)明的有益效果

（1）一般來(lái)說(shuō)打毛液腐蝕硅片的過(guò)程分為兩步：硝酸先將硅氧化生成二氧化硅，隨后氫氟酸溶解二氧化硅生成溶解性好的氟硅酸。氟化氫銨在打毛液中可部分電離生成氟離子與氫氟酸，選用氟化氫銨作為氫氟酸的緩沖劑比起直接使用氫氟酸反應(yīng)更平穩(wěn)，易調(diào)節(jié)打毛液對(duì)硅片的腐蝕速率。