蚀刻液及其制备方法和应用技术

来源:半岛综合体育入口    发布时间:2024-07-21 15:57:29

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  本发明专利技术涉及一种蚀刻液及其制备方法应用,该蚀刻液包括水、氟盐、铝缓蚀剂和氧化剂;所述铝缓蚀剂的结构中含有氮原子和硼羟基,或所述铝缓蚀剂的结构中含有氮原子和硼酸频哪醇酯基。该蚀刻液能快速蚀刻腐蚀钛而对铝的腐蚀作用较小,蚀刻系数大,能够很好的满足目前半导体晶圆封装工艺制作精细线路的制程要求,且安全可靠,对环境污染小,具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。

  [0002]目前在半导体封装的晶圆级封装工艺中,制造新一代电触点时,在铜线路的底层沉积一层钛金属阻挡层,其厚度通常小于铜线路的厚度。待铜线路制作完成后,再将线路之外的钛金属层蚀刻,形成独立的线路。但是,在基材和钛金属层中间有一层铝金属层,在除去最外层的铜金属层之后,直接用传统氢氟酸钛蚀刻液会导致钛金属被快速腐蚀的同时,铝的表面会出现较为严重的腐蚀,若使用磷酸体系的钛蚀刻液,钛金属面的腐蚀比较缓慢,且如果钛蚀刻不完全,会导致铜线]通常使用的氢氟酸体系往往由于其腐蚀速率太快,导致没有办法控制钛金属层下的铝金属层不受到腐蚀,而且氢氟酸是一种酸性极强、安全风险隐患极大。磷酸体系相比于氢氟酸体系虽然腐蚀速率上能控制,但是钛蚀刻速率较慢,且含磷化合物对于环境的污染较大。[0004]因此,产业上迫切地需要寻找一种钛腐蚀速率快,几乎不腐蚀铝金属层,且对环境污染较小的蚀刻液。

  [0005]针对以上问题,本专利技术提供了一种对钛蚀刻效果好,蚀刻速度快,而对铝的蚀刻作用很小,且对环境污染较小的蚀刻液。[0006]技术方案如下:[0007]一种蚀刻液,包括:水、氟盐、铝缓蚀剂和氧化剂;[0008]所述铝缓蚀剂的结构中含有氮原子和硼羟基,或所述铝缓蚀剂的结构中含有氮原子和硼酸频哪醇酯基。[0009]在其中一个实施例中,所述铝缓蚀剂具有式(I‑1)‑(I‑4)任一所示的结构:[0010][0011]在其中一个实施例中,所述铝缓蚀剂选自喹啉‑5‑硼酸、喹啉‑3‑硼酸、3‑喹啉硼酸频哪醇酯、喹啉‑4‑硼酸频哪醇酯、6‑喹啉硼酸频哪醇酯、喹啉‑8‑硼酸频哪醇酯、7‑异喹啉硼酸频哪醇酯和4‑异喹啉硼酸中的至少一种。[0012]在其中一个实施例中,每升所述蚀刻液包括水,所述氟盐1g~20g,所述铝缓蚀剂1g~20g,及所述氧化剂1g~20g。[0013]在其中一个实施例中,每升所述蚀刻液包括水,所述氟盐5g~20g,所述铝缓蚀剂1g~15g,及所述氧化剂1g~20g。[0014]在其中一个实施例中,所述氟盐选自氟化钠、氟化钾、氟化氢铵、氟化铝和氟硅酸钠中的至少一种。[0015]在其中一个实施例中,所述氧化剂选自过硫酸氢钾、间氯过氧苯甲酸、过氧化氢和叔丁基过氧化氢中的至少一种。[0016]在其中一个实施例中,所述氟盐为氟化钾,所述铝缓蚀剂为喹啉‑5‑硼酸,所述氧化剂为叔丁基过氧化氢。[0017]在其中一个实施例中,每升所述蚀刻液包括水,氟化钾5g~15g,喹啉‑5‑硼酸5g~15g,及叔丁基过氧化氢10g~20g。[0018]在其中一个实施例中,每升所述蚀刻液包括水,氟化钾5g~8g,喹啉‑5‑硼酸8g~10g,及叔丁基过氧化氢10g~15g。[0019]在其中一个实施例中,所述氟盐为氟化钾,所述铝缓蚀剂为4‑异喹啉硼酸,所述氧化剂为过硫酸氢钾。[0020]在其中一个实施例中,每升所述蚀刻液包括水,氟化钾5g~15g,4‑异喹啉硼酸5g~10g,及过硫酸氢钾10g~20g。[0021]在其中一个实施例中,每升所述蚀刻液包括水,氟化钾8g~10g,4‑异喹啉硼酸5g~10g,及过硫酸氢钾10g~20g。[0022]在其中一个实施例中,所述氟盐为氟化铝,所述铝缓蚀剂为喹啉‑5‑硼酸,所述氧化剂为过硫酸氢钾。[0023]在其中一个实施例中,每升所述蚀刻液包括水,氟化铝5g~15g,喹啉‑5‑硼酸10g~15g,及过硫酸氢钾1g~10g。[0024]在其中一个实施例中,每升所述蚀刻液包括水,氟化铝5g~15g,喹啉‑5‑硼酸10g~15g,及过硫酸氢钾1g~8g。[0025]在其中一个实施例中,所述氟盐为氟硅酸钠,所述铝缓蚀剂为3‑喹啉硼酸频哪醇酯和4‑异喹啉硼酸中的至少一种,所述氧化剂为间氯过氧苯甲酸。[0026]在其中一个实施例中,每升所述蚀刻液包括水,氟硅酸钠5g~15g,3‑喹啉硼酸频哪醇酯10g~15g,及间氯过氧苯甲酸5g~15g。[0027]在其中一个实施例中,每升所述蚀刻液包括水,氟硅酸钠8g~10g,3‑喹啉硼酸频哪醇酯10g~15g,及间氯过氧苯甲酸5g~10g。[0028]在其中一个实施例中,每升所述蚀刻液包括水,氟硅酸钠10g~20g,4‑异喹啉硼酸10g~15g,及间氯过氧苯甲酸10g~20g。[0029]在其中一个实施例中,每升所述蚀刻液包括水,氟硅酸钠15g~20g,4‑异喹啉硼酸12g~15g,及间氯过氧苯甲酸15g~20g。[0030]在其中一个实施例中,所述氟盐为氟化氢铵,所述铝缓蚀剂为喹啉‑3‑硼酸,所述氧化剂为过氧化氢。[0031]在其中一个实施例中,每升所述蚀刻液包括水,氟化氢铵10g~20g,喹啉‑3‑硼酸1g~15g,及过氧化氢10g~20g。[0032]在其中一个实施例中,每升所述蚀刻液包括水,氟化氢铵15g~20g,喹啉‑3‑硼酸5g~15g,及过氧化氢15g~20g。[0033]在其中一个实施例中,所述氟盐为氟化铝,所述铝缓蚀剂为3‑喹啉硼酸频哪醇酯,所述氧化剂为叔丁基过氧化氢。[0034]在其中一个实施例中,每升所述蚀刻液包括水,氟化铝10g~20g,3‑喹啉硼酸频哪醇酯10g~15g,及叔丁基过氧化氢10g~20g。[0035]在其中一个实施例中,每升所述蚀刻液包括水,氟化铝15g~20g,3‑喹啉硼酸频哪醇酯12g~15g,及叔丁基过氧化氢15g~20g。[0036]本专利技术还提供如上所述的蚀刻液的制备方法,包括如下步骤:[0037]将所述的水、氟盐、铝缓蚀剂和氧化剂混合。[0038]本专利技术还提供如上所述的蚀刻液在蚀刻含钛部件中的应用。[0039]在其中一个实施例中,所述含钛部件为半导体封装中使用的钛金属阻挡层。[0040]本专利技术还提供一种蚀刻含钛部件的方法,包括如下步骤:

  【技术特征摘要】1.一种蚀刻液,其特征是,包括:水、氟盐、铝缓蚀剂和氧化剂;所述铝缓蚀剂的结构中含有氮原子和硼羟基,或所述铝缓蚀剂的结构中含有氮原子和硼酸频哪醇酯基。2.依据权利要求1所述的蚀刻液,其特征是,所述铝缓蚀剂具有式(I

  ‑1)‑(I‑4)任一所示的结构:3.依据权利要求2所述的蚀刻液,其特征是,所述铝缓蚀剂选自喹啉‑5‑硼酸、喹啉‑3‑硼酸、3‑喹啉硼酸频哪醇酯、喹啉‑4‑硼酸频哪醇酯、6‑喹啉硼酸频哪醇酯、喹啉‑8‑硼酸频哪醇酯、7‑异喹啉硼酸频哪醇酯和4‑异喹啉硼酸中的至少一种。4.依据权利要求1所述的蚀刻液,其特征是,每升所述蚀刻液包括水,所述氟盐1g~20g,所述铝缓蚀剂1g~20g,及所述氧化剂1g~20g。5.依据权利要求1至4任一项所述的蚀刻液,其特征是,所述氟盐选自氟化钠、氟化钾、氟化氢铵、氟化铝和氟硅酸钠中的至少一种;和/或所述氧化剂选自过硫酸氢钾、间氯过氧苯甲酸、过氧化氢和叔丁基过氧化氢中的至少一种。6.依据权利要求5所述的蚀刻液,其特征是,所述氟盐为氟化钾,所述铝缓蚀剂为喹啉‑5‑硼酸,所述氧化剂为叔丁基过氧化氢;或所述氟盐为氟化钾,所述铝缓蚀剂为4‑异喹啉硼酸,所述氧化剂为过硫酸氢钾;或所述氟盐为氟化铝,所述铝缓蚀剂为喹啉‑5‑硼酸,所述氧化剂为过硫酸氢钾;或所述氟盐为氟硅酸钠,所述铝缓蚀剂为3‑喹啉硼酸频哪醇酯...