專利名稱：一種硅片腐蝕液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種腐蝕液，特別是一種硅片腐蝕液。
(二) 背景技術(shù)-
一般的硅片腐蝕液對(duì)硅片的邊緣部分要比中心腐蝕得快，因而會(huì) 出現(xiàn)"鐵餅狀'現(xiàn)象，表面平整度低且難以進(jìn)行擴(kuò)散。表面毛糙度不 夠，鍍鎳不上等缺陷都是制約堿腐蝕液發(fā)展的重要因素。如果不對(duì)硅 片進(jìn)行腐蝕，在后段工藝對(duì)硅片減薄打毛面的時(shí)候硅片非常容易破 裂，所以開(kāi)發(fā)一種適合現(xiàn)有技術(shù)條件的減腐蝕液才是硅材料加工工藝 可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種硅片腐蝕液，它使上述一般腐蝕液的 缺點(diǎn)得以克服，能夠達(dá)到較好的腐蝕效果，而且工藝簡(jiǎn)單，操作方便， 滿足環(huán)保要求，是一種涉及到化學(xué)、機(jī)械、物理等多重學(xué)科的，應(yīng)用 于電子信息領(lǐng)域的新型腐蝕方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案 一種硅片腐蝕液，其特征在于它是由無(wú)機(jī)堿、 有機(jī)堿、非離子表面活性劑和純水混合組成，其中無(wú)機(jī)堿的重量占
20% 30%，有機(jī)堿的重量占12% 20%，表面活性劑的重量占3 % 15%，純水的重量占35% 65%。
上述所說(shuō)的硅片腐蝕液的組成部分中，所說(shuō)的無(wú)機(jī)堿是氫氧化鉀 或氫氧化鈉。
上述所說(shuō)的硅片腐蝕液的組成部分中，所說(shuō)的有機(jī)堿是多羥多 胺、胺堿、羥胺或醇胺。
上述所說(shuō)的硅片腐蝕液的組成部分中，所說(shuō)的表面活性劑是聚氧 乙烯系非離子表面活性劑、多元醇酯類(lèi)非離子表面活性劑和高分子及 元素有機(jī)系非離子表面活性劑中的一種或兩種以上組合。
上述所說(shuō)的聚氧乙烯系非離子表面活性劑是聚氧乙烯烷基酚、聚 氧乙烯脂肪醇、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯胺或聚氧乙烯酰胺。
上述所說(shuō)的多元醇酯類(lèi)非離子表面活性劑是乙二醇酯、甘油酯或聚氧乙烯多元醇酯。
上述所說(shuō)的高分子及元素有機(jī)系非離子表面活性劑是環(huán)氧丙烷 均聚物、元素有機(jī)系聚醚或聚氧乙烯無(wú)規(guī)共聚物。
本發(fā)明的工作原理在于硅片化學(xué)腐蝕實(shí)質(zhì)是一個(gè)電化學(xué)過(guò)程。硅 片表面由于存在微區(qū)雜質(zhì)濃度的差異或局部微小缺陷及損傷，在電解
質(zhì)溶液中各個(gè)區(qū)域出現(xiàn)電位差,如N—Si中雜質(zhì)濃度高的微區(qū)或缺陷 損傷處電位較低，成為陽(yáng)極，而相鄰區(qū)域電位較高成為陰極，這樣在 硅片表面形成許多微電池，依靠這種微電池的電化學(xué)反應(yīng)可以使硅表 面不斷被腐蝕。
在腐蝕液中采用一種特選的有機(jī)堿，可作為pH值調(diào)節(jié)劑，有機(jī) 堿的氫氧根在溶液中緩慢電離，能夠腐蝕硅材料表面去除吸附在表面 的顆粒污染物，同時(shí)可以保證腐蝕的均勻性，腐蝕的過(guò)程中不改變表 面粗糙度，根據(jù)結(jié)構(gòu)相似相溶的原理，有機(jī)堿能夠去除硅材料表面的 有機(jī)污染物，同時(shí)有機(jī)堿還具有絡(luò)合作用，能夠去除部分金屬離子。 有機(jī)堿同時(shí)作為pH值調(diào)制劑、絡(luò)合劑、緩蝕劑、分散劑、助氧劑實(shí) 現(xiàn)了一劑多用。同時(shí)腐蝕液中采用特選的非離子表面活性劑實(shí)現(xiàn)優(yōu)先 吸附，并在硅材料表面形成保護(hù)層，防止污染物的二次吸附，能有效 去除顆粒等污染物。另外腐蝕液中的滲透劑不但能夠降低溶液的表面 張力，而且具有很強(qiáng)的滲透能力，能夠滲透到硅材料和污染物之間， 將污染物托起，使其脫離，達(dá)到去除的目的。
本發(fā)明的優(yōu)越性在于(1)腐蝕液中選用有機(jī)堿，能夠提高均勻 腐蝕的性質(zhì)，保證腐蝕的一致性；(2)腐蝕液中的有機(jī)堿屬于有機(jī)物， 能夠根據(jù)結(jié)構(gòu)相似相溶原理，可以溶解硅材料表面的有機(jī)污染物；(3) 腐蝕液中加入了特選的滲透劑，能夠降低腐蝕液的表面張力，增強(qiáng)腐 蝕液的滲透性，保證腐蝕的一致性，獲得較好的表面狀態(tài)；(4)腐蝕 液中的有機(jī)堿能夠降低溶液中的表面張力；(5)腐蝕液中選用的表面
活性劑和滲透劑能夠很好得降低腐蝕液的表面張力、增強(qiáng)質(zhì)量傳遞同 時(shí)具有水溶性好、滲透力強(qiáng)、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)；(6)腐蝕液中選用的化
學(xué)試劑，不污染環(huán)境，不易燃燒，屬于非破壞臭氧層物質(zhì)，滿足環(huán)保 要求；(7)工藝簡(jiǎn)單，操作方便。 具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l: 一種硅片腐蝕液，其特征在于它是由無(wú)機(jī)堿、有機(jī)堿、 非離子表面活性劑和純水混合組成。
上述所說(shuō)的硅片腐蝕液包括五種成分
成分I:'選擇無(wú)機(jī)堿中的氫氧化鉀(KOH);
成分II:選擇有機(jī)堿中的三乙醇胺，(HOCH2CH2)3;
成分m:選擇非離子表面活性劑中聚氧乙烯醚類(lèi)表面活性劑的
脂肪醇聚氧乙烯(20)醚RO(CH2CH20)2qH， R=C12-18H25.37;
成分1v:選擇非離子表面活性劑中聚氧乙烯醚類(lèi)滲透劑的環(huán)氧乙
烷和高級(jí)脂肪醇的縮合物(JFC), R-0(C2H40)nH; 成分V:純驗(yàn),
五種成分的配比為成分I占總重量的25%，成分II占總重量
的15%，成分III占總重量的5%，成分IV占總重量的5%、純水V 占總重量的50%。
實(shí)施例'2: —種硅片腐蝕液，其特征在于它是由無(wú)機(jī)堿、有機(jī)堿、 非離子表面活性劑和純水混合組成。
上述所說(shuō)的硅片腐蝕液包括五種成分
成分I:選擇無(wú)機(jī)堿中的氫氧化鈉(NaOH); 成分II:選擇有機(jī)堿中的四甲基氫氧化胺；
成分in:選擇非離子表面活性劑中聚氧乙烯醚類(lèi)表面活性劑的
聚氧乙烯失水山梨糖醇單油酸酯(吐溫-80);
成分iv:選擇非離子表面活性劑中聚氧乙烯醚類(lèi)滲透劑的辛醇聚
氧乙烯醚；
成分V:純H20;
五種成分的配比為成分I占總重量的20%，成分II占總重量
的12%，成分III占總重量的5%，成分iv占總重量的8%、純水V 占總重量的55%。
權(quán)利要求
1、一種硅片腐蝕液，其特征在于它是由無(wú)機(jī)堿、有機(jī)堿、非離子表面活性劑和純水混合組成，其中無(wú)機(jī)堿的重量占20％～30％，有機(jī)堿的重量占12％～20％，表面活性劑的重量占3％～15％，純水的重量占35％～65％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的一種硅片腐蝕液，其特征在于所說(shuō)的無(wú) 機(jī)堿是氫氧化鉀或氫氧化鈉。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的一種硅片腐蝕液，其特征在于所說(shuō)的有 機(jī)堿是多羥多胺、胺堿、羥胺或醇胺。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的一種硅片腐t蟲(chóng)液，其特征在于所說(shuō)的表 面活性劑是聚氧乙烯系非離子表面活性劑、多元醇酯類(lèi)非離子表面活 性劑和高分子及元素有機(jī)系非離子表面活性劑中的一種或兩種以上 的組合。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所說(shuō)的一種硅片腐蝕液，其特征在于所說(shuō)的聚 氧乙烯系非離子表面活性劑是聚氧乙烯烷基酚、聚氧乙烯脂肪醇、聚 氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯胺或聚氧乙烯酰胺。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所說(shuō)的一種硅片腐蝕液，其特征在于所說(shuō)的多 元醇酯類(lèi)非離子表面活性劑是乙二醇酯、甘油酯或聚氧乙烯多元醇 酯。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所說(shuō)的一種硅片腐蝕液，其特征在于所說(shuō)的高 分子及元素有機(jī)系非離子表面活性劑是環(huán)氧丙烷均聚物、元素有機(jī)系 聚醚或聚氧乙烯無(wú)規(guī)共聚物。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1中所說(shuō)的一種硅片腐蝕液，其特征在于硅片腐 蝕液中包括五種成分成分I選擇無(wú)機(jī)堿中的氫氧化鉀(KOH)，占總重量的25%;成分II選擇有機(jī)堿中的三乙醇胺(OCH2CH2)3，占總重量的15%;成分III選擇非離子表面活性劑中聚氧乙烯醚類(lèi)表面活性劑的脂肪 醇聚氧乙烯(20)醚RO(CH2CH20)2()H ， R=C12_18H25-37，占總重量 的5%;成分IV:選擇非離子表面活性劑中聚氧乙烯醚類(lèi)滲透劑的環(huán)氧乙垸 和高級(jí)脂肪醇的縮合物(JFC) R-0(C2H40)nH，占總重量的5%; 成分V:純&0，占總重量的50%。
全文摘要
一種硅片腐蝕液，它是由無(wú)機(jī)堿、有機(jī)堿、非離子表面活性劑和純水混合組成，其中無(wú)機(jī)堿的重量占20％～30％，有機(jī)堿的重量占12％～20％，表面活性劑的重量占3％～15％，純水的重量占35％～65％。本發(fā)明的優(yōu)越性在于腐蝕液中選用的有機(jī)堿，能夠根據(jù)結(jié)構(gòu)相似相溶原理，可以溶解硅材料表面的有機(jī)污染物，提高均勻腐蝕性，保證腐蝕的一致性；選用的表面活性劑和滲透劑能夠很好地降低腐蝕液的表面張力，增強(qiáng)質(zhì)量傳遞，保證清洗的均勻性且降低硅材料表面粗糙度；選用的化學(xué)試劑，屬于非破壞臭氧層物質(zhì)，滿足環(huán)保要求。
文檔編號(hào)H01L21/02GK101096596SQ20061001459
公開(kāi)日2008年1月2日 申請(qǐng)日期2006年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月30日
發(fā)明者仲躋和, 亮 吳, 周云昌, 李家榮 申請(qǐng)人:天津晶嶺電子材料科技有限公司