[發(fā)明專利]一種鈦鎢蝕刻液及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110203281.0
• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN112981405B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顧群艷;梁豹;杜冰;邱柱;趙建龍;張兵;向文勝;朱坤
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇艾森半導(dǎo)體材料股份有限公司
• 主分類號: C23F1/26
• 分類號: C23F1/26;H01L21/3213;H01L21/768
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發(fā)明提供了一種鈦鎢蝕刻液及其制備方法和應(yīng)用，所述鈦鎢蝕刻液以重量份數(shù)計包括過氧化氫15?30份、金屬絡(luò)合劑0.1?20份、過氧化氫穩(wěn)定劑0.1?10份、pH調(diào)節(jié)劑0.1?20份和水。本發(fā)明提供的鈦鎢蝕刻液蝕刻效果好，對底材無腐蝕，穩(wěn)定性好，使用壽命長。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體制備領(lǐng)域，具體涉及一種鈦鎢蝕刻液及其制備方法和應(yīng)用，尤其涉及一種蝕刻效果好的鈦鎢蝕刻液及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

近年來，銅或金凸塊技術(shù)是新一代芯片互連技術(shù)，用于集成電路封裝工藝過程芯片和基板的連接，相較于傳統(tǒng)的焊料凸塊封裝工藝，具有更優(yōu)的導(dǎo)電性能、熱性能和可靠性，對電遷移有更好的抵抗力，更適用于細間距使互連密度更大、成本低等優(yōu)點。在凸塊制造過程中，由于銅或金與二氧化硅/硅的粘附力不佳，因此需要在銅或金與二氧化硅/硅之間布上鈦(Ti)或鈦鎢(TiW)作為粘附層，然后濺射銅作為電鍍種子層，從而形成凸塊下金屬化層(UBM)作為凸塊電鍍時的導(dǎo)電層。凸塊電鍍完成后，須將基板上非圖形區(qū)域內(nèi)多余的凸塊下金屬化(UBM)層蝕刻掉，而不影響基板上圖形區(qū)域內(nèi)的凸塊及凸塊下的金屬化(UBM)層。一般是分步蝕刻，先將UBM上層的銅種子層蝕刻去除，再將裸露出的下層鈦(Ti)或鈦鎢(TiW)粘附層蝕刻去除。

目前市面上使用的鈦鎢(TiW)蝕刻液一般是含有氫氟酸或同時含有硝酸或醋酸或磷酸的強酸性蝕刻液、過氧化氫和無機酸(例如氫氟酸)或有機酸的混合物或過氧化氫和氨或其它堿的混合物。含氟的酸性蝕刻液存在侵蝕硅和二氧化硅等基板，腐蝕Cu、Al等底材的問題；而含過氧化氫的堿性蝕刻液存在過氧化氫分解快、蝕刻速率慢或蝕刻速率變化大、蝕刻穩(wěn)定性差、選擇性差、使用壽命短等問題。

CN108130535B公開了一種鈦鎢合金的蝕刻液，所述鈦鎢合金的蝕刻液包含a)10-32重量百分比的氧化劑、b)1.32-6.78重量百分比的pH調(diào)整劑、c)0.1-14重量百分比的銅腐蝕抑制劑、d)2-14重量百分比的pH緩沖劑及e)35-66重量百分比的水。該發(fā)明是通過將pH緩沖劑加入于鈦鎢合金的蝕刻液中，使得在鈦鎢合金的蝕刻期間可以有效地減緩蝕刻液pH值的降低，故蝕刻液不會因為pH值的降低而腐蝕銅金屬。

由于目前市面上使用的鈦鎢蝕刻液含有強腐蝕物質(zhì)，對底材存在較大腐蝕，同時穩(wěn)定性低。因此，如何提供一種不傷底材、穩(wěn)定性好、使用壽命長的鈦鎢蝕刻液，成為了亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種鈦鎢蝕刻液及其制備方法和應(yīng)用，尤其提供一種蝕刻效果好的鈦鎢蝕刻液及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明提供的鈦鎢蝕刻液蝕刻效果好，對底材無腐蝕，穩(wěn)定性好，使用壽命長。

為達到此發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供了一種鈦鎢蝕刻液，所述鈦鎢蝕刻液以重量份數(shù)計包括過氧化氫15-30份、金屬絡(luò)合劑0.1-20份、過氧化氫穩(wěn)定劑0.1-10份、pH調(diào)節(jié)劑0.1-20份和水。

其中，過氧化氫的份數(shù)可以是15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份或30份等，金屬絡(luò)合劑的份數(shù)可以是0.1份、0.5份、1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份等，過氧化氫穩(wěn)定劑的份數(shù)可以是0.1份、0.5份、1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份等，pH調(diào)節(jié)劑的份數(shù)可以是0.1份、0.5份、1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份等，但不限于以上所列舉的數(shù)值，上述數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。