一种铜腐蚀液及其制备方法与流程

1.本发明涉及腐蚀液技术领域，特别涉及铜腐蚀液。

背景技术：

2.在半导体制造加工的湿电子腐蚀过程中，硅片表面会有铜、铝、镓等金属层，传统铜腐蚀液除了腐蚀铜金属层外，对其他金属层以及硅片均有不同程度的腐蚀，腐蚀速率快慢不均匀，而且由于传统铜腐蚀液成分复杂，成本高。

技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种铜腐蚀液，它不腐蚀铝、镓等金属层及硅片，只腐蚀铜，且铜腐蚀速率平稳均匀可控，成本低。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铜腐蚀液，包括以下组分按照以下质量份制备而成：磷酸
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70-80%硝酸
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3%乙酸
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11%。
5.作为本发明所述铜腐蚀液的一种优选方案，包括以下组分按照以下质量份制备而成：磷酸
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78%硝酸
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2.6%乙酸
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10%。
6.作为本发明所述铜腐蚀液的一种优选方案，所述磷酸的浓度为85％～86％。
7.作为本发明所述铜腐蚀液的一种优选方案，所述硝酸的浓度为69％～72％。
8.一种铜腐蚀液的制备方法，包括如下的步骤：（1）加乙酸：将乙酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；控制溶液温度在10-30摄氏度；（2）加硝酸：将硝酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；（3）加磷酸：将磷酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；控制温度在10-30摄氏度；采用隔膜泵循环混合1-2小时将溶液混合均匀；（4）过滤分装：通过滤芯直接过滤颗粒，过滤合格后进入成品分装系统分装储存。作为本发明所述铜腐蚀液的制备方法的一种优选方案，所述步骤2中隔膜泵抽入硝酸时控制硝酸的流速为3～5l/min。
9.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明铜腐蚀液不腐蚀铝、镓等金属层及硅片，只腐蚀铜，成本低。
10.本发明铜腐蚀液中金属离子含量下降至200ppb内；添加了表面活性剂，使腐蚀速率更加平稳，腐蚀更加均匀和可控。
具体实施方式
11.以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
12.实施例1本发明第一个实施例，该实施例提供了一种铜腐蚀液，它不腐蚀铝、镓等金属层及硅片，只腐蚀铜，且铜腐蚀速率平稳均匀可控，成本低。
13.具体的，包括以下组分按照以下质量份制备而成：磷酸
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70%硝酸
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2%乙酸
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9%。
14.优选的，所述磷酸的浓度为85％～86％。
15.优选的，所述硝酸的浓度为69％～72％。
16.上述铜腐蚀液的制备方法，包括如下的步骤：（1）加乙酸：将乙酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；控制溶液温度在10-30摄氏度；（2）加硝酸：将硝酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；控制硝酸的流速为3～5l/min；（3）加磷酸：将磷酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；控制温度在10-30摄氏度；采用隔膜泵循环混合1小时将溶液混合均匀；（4）过滤分装：通过滤芯直接过滤颗粒，过滤合格后进入成品分装系统分装储存。
17.本实施例铜腐蚀液中金属离子含量下降至120ppb；所述铜腐蚀液不腐蚀铝、镓等金属层及硅片，只腐蚀铜，且铜腐蚀速率平稳均匀可控。
18.实施例2本发明第二个实施例，该实施例提供了一种铜腐蚀液，它不腐蚀铝、镓等金属层及硅片，只腐蚀铜，且铜腐蚀速率平稳均匀可控，成本低。
19.具体的，包括以下组分按照以下质量份制备而成：磷酸
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78%硝酸
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2.6%乙酸
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10%。
20.优选的，所述磷酸的浓度为85％～86％。
21.优选的，所述硝酸的浓度为69％～72％。
22.上述铜腐蚀液的制备方法，包括如下的步骤：（1）加乙酸：将乙酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；控制溶液温度在10-30摄氏度；（2）加硝酸：将硝酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；控制硝酸的流速为3～5l/min；（3）加磷酸：将磷酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；控制温度在10-30摄氏度；采用隔膜泵循环混合1小时将溶液混合均匀；（4）过滤分装：通过滤芯直接过滤颗粒，过滤合格后进入成品分装系统分装储存。
23.本实施例铜腐蚀液中金属离子含量下降至150ppb；所述铜腐蚀液不腐蚀铝、镓等金属层及硅片，只腐蚀铜，且铜腐蚀速率平稳均匀可控。实施例3本发明第三个实施例，该实施例提供了一种铜腐蚀液，它不腐蚀铝、镓等金属层及
硅片，只腐蚀铜，且铜腐蚀速率平稳均匀可控，成本低。
24.具体的，包括以下组分按照以下质量份制备而成：磷酸
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80%硝酸
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3%乙酸
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11%。
25.优选的，所述磷酸的浓度为85％～86％。
26.优选的，所述硝酸的浓度为69％～72％。
27.上述铜腐蚀液的制备方法，包括如下的步骤：（1）加乙酸：将乙酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；控制溶液温度在10-30摄氏度；（2）加硝酸：将硝酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；控制硝酸的流速为3～5l/min；（3）加磷酸：将磷酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；控制温度在10-30摄氏度；采用隔膜泵循环混合1.5小时将溶液混合均匀；（4）过滤分装：通过滤芯直接过滤颗粒，过滤合格后进入成品分装系统分装储存。
28.本实施例铜腐蚀液中金属离子含量下降至180ppb；所述铜腐蚀液不腐蚀铝、镓等金属层及硅片，只腐蚀铜，且铜腐蚀速率平稳均匀可控。
29.本发明磷酸主要提供氢离子；当腐蚀完铜后，对铝起钝化保护作用。硝酸配合磷酸能起到很好的腐蚀效果，铜腐蚀更干净。乙酸作为替代老配比中的水，起到缓冲作用；让腐蚀更加均匀和可控。本发明铜腐蚀液中金属离子含量下降至200ppb内；本发明铜腐蚀液及其制备方法生产成本低。
30.本发明采用隔膜泵压缩空气水洗，能够过滤空气中的微小颗粒；且效果显著，物美价廉。
31.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种铜腐蚀液，其特征在于：包括以下组分按照以下质量份制备而成：磷酸
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70-80%硝酸
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3%乙酸
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11%。2.根据权利要求1所述的铜腐蚀液，其特征在于：包括以下组分按照以下质量份制备而成：磷酸
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78%硝酸
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2.6%乙酸
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10%。3.根据权利要求1或2所述的铜腐蚀液，其特征在于：所述磷酸的浓度为85％～86％。4.根据权利要求1或2所述的铜腐蚀液，其特征在于：所述硝酸的浓度为69％～72％。5.一种如权利要求1-4任一所述的铜腐蚀液的制备方法，其特征在于：包括如下的步骤：（1）加乙酸：将乙酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；控制溶液温度在10-30摄氏度；（2）加硝酸：将硝酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；（3）加磷酸：将磷酸通过隔膜泵抽入混合配制罐；控制温度在10-30摄氏度；采用隔膜泵循环混合1-2小时将溶液混合均匀；（4）过滤分装：通过滤芯直接过滤颗粒，过滤合格后进入成品分装系统分装储存。6.根据权利要求5所述的铜腐蚀液的制备方法，其特征在于：所述步骤2中隔膜泵抽入硝酸时控制硝酸的流速为3～5l/min。

技术总结

本发明涉及腐蚀液技术领域，特别涉及铜腐蚀液，包括以下组分按照以下质量份制备而成：磷酸70-80%；硝酸2

技术研发人员：

李冬明 殷金虎

受保护的技术使用者：

江苏晶久微电子材料有限公司

技术研发日：

2022.12.30

技术公布日：

2023/3/24