本发明专利技术涉及一种对不同离子掺杂浓度半导体氧化硅层的高选择性蚀刻，液按照重量份计算，包括如下组分：49wt％的氢氟酸溶液1‑10份；40wt％的氟化铵溶液2‑20份；溶剂50‑90份；掩蔽剂1‑10份；增稠剂0.1‑5份。本发明专利技术还公开了上述蚀刻液的制备方法和用途。本发明专利技术的蚀刻液可选择性蚀刻P型氧化物，获得膜层厚度相近的氧化物层。掩蔽剂为带正电的亲电试剂，可选择性结合N型氧化物的自由电子，苯分子环绕形成了空间位阻，且其表面被F原子覆盖，形成疏水疏油层，阻止氢氟酸与表面Si‑O键结合，从而抑制了N型氧化物的蚀刻，选择性蚀刻P型氧化物。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体制造工艺领域，尤其涉及一种对不同离子掺杂浓度半导体氧化硅层的高选择性蚀刻液、其制备方法与应用。
技术介绍
1、离子掺杂技术在半导体领域应用广泛，可以实现对半导体器件的性能优化。通过将离子束注入到材料中，使其与材料原子发生相互作用，从而改变材料的物理、化学性质，改变材料的导电性能、光学性能、磁性以及机械性能等，实现对材料性质的精确调控。
2、在半导体晶圆制程中，往往需要通过调整掺杂离子种类、浓度来获得不同类型的氧化硅膜层，在氧化硅中掺入微量的ⅴa族杂质原子(如磷、砷、锑等)，获得n型氧化物(磷硅玻璃)，掺入微量的ⅲa族杂质原子(如硼、铟等)获得p型氧化物(硼硅玻璃)。
3、在芯片制程愈发先进背景下，薄膜沉积工序与层数日益增多，进而带动金属层数不断增加，硼磷硅玻璃作为最常用的金属前介电质与金属层间介电质应用愈发广泛。
4、而对于n型和p型氧化物，由于他们的价电子数与si不同，高价阳离子和低价阳离子的掺杂效应各不相同，所以当其替代硅原子位置后，会使得网络的结构和性质发生变化。
5、腐蚀温度一定时，腐蚀速率取决于腐蚀液的配比和二氧化硅掺杂情况。掺磷浓度越高，网络结构越疏松，腐蚀越快；掺硼浓度越高，网格强度越大，腐蚀越慢。在相同蚀刻条件下，n型氧化物腐蚀速率远远大于p型氧化物腐蚀速率。在经过dhf处理后，会形成高度差，不利于后续工艺制程，因此，需开发一种选择性蚀刻p型氧化物的蚀刻液，以获得膜层厚度相近的氧化物层。
技术实现思路
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p>1、本专利技术解决的技术问题：提供一种选择性蚀刻p型氧化物的蚀刻液，获得膜层厚度相近的氧化物层。2、鉴于现有技术中存在的技术问题，本专利技术设计了一种对不同离子掺杂浓度半导体氧化硅层的高选择性蚀刻液、其制备方法与应用。
3、为了解决上述存在的技术问题，本专利技术采用了以下方案：
4、一种对不同离子掺杂浓度半导体氧化硅层的高选择性蚀刻液，其特征在于，按照重量份计算，包括如下组分：
5、
6、其中，所述掩蔽剂为具有强路易斯酸性的硼烷；
7、所述溶剂是去离子水和有机溶剂混合液，所述有机溶剂为醇醚溶剂。
8、进一步地，所述的对不同离子掺杂浓度半导体氧化硅层的高选择性蚀刻液，其特征在于按照重量份计算，包括如下组分：
9、
10、进一步地，所述增稠剂为羧甲基纤维素、甲基纤维素、淀粉磷酸钠、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠、聚氧乙烯中的一种或几种。
11、进一步地，所述的醇醚溶剂为乙二醇甲醚、乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇一己醚中的一种或几种；
12、进一步地，所述的醇醚溶剂为乙二醇丁醚；
13、所述掩蔽剂为三(五氟苯基)硼烷、二(五氟苯基)硼烷中的一种或两种；
14、所述增稠剂为羧甲基纤维素。
15、进一步地，所述去离子水与有机溶剂的复配物的质量比为1:1-10:1。
16、进一步地，所述去离子水与有机溶剂的复配物的质量比为5:1-10:1。
17、本专利技术还公开了一种对不同离子掺杂浓度半导体氧化硅层的高选择性蚀刻液的制备方法，其特征在于包含以下步骤：
18、步骤1：分别称取各个组分；
19、步骤2：将去离子水和有机溶剂按质量比混合，加入增稠剂，搅拌10-30min，得到溶液a；
20、步骤3：将称取好的掩蔽剂加入到步骤2所得溶液a中，搅拌5-10min，得到溶液b；
21、步骤4：向步骤3所得溶液b中依次加入40wt％氟化铵溶液和49wt％氢氟酸溶液，混合搅拌10-20min，即可得到对不同离子掺杂浓度半导体氧化硅层的高选择性蚀刻液。
22、本专利技术还公开了一种对不同离子掺杂浓度半导体氧化硅层的高选择性蚀刻液的蚀刻方法，其特征在于，包括如下步骤：
23、步骤1：使用上述方法制备得到的对不同离子掺杂浓度半导体氧化硅层的高选择性蚀刻液放置在40l的化学槽中，保持温度在20℃-25℃之间，蚀刻液以4-5l/min的速度进行循环，循环时间为5-10min，将晶圆垂直放置在卡槽内；
24、步骤2：待蚀刻结束后，将晶圆放置在装满超纯水的化学槽中，槽中超纯水以4-5l/min的速度进行循环，循环放置5-10min后取出；
25、步骤3：用100l/min流量的高纯氮气吹扫晶圆表面1-3min，即完成晶圆表面氧化硅层的蚀刻处理。
26、本专利技术还公开了一种对不同离子掺杂浓度半导体氧化硅层的高选择性蚀刻液在氧化硅晶圆蚀刻中的用途。
27、在本专利技术中，醇醚类溶剂为多羟基溶剂，本身助溶效果好，其次也是亲电试剂，可在一定程度上选择性分布在n型氧化物层附近，促进掩蔽剂与n型氧化物反应，抑制n型氧化物的蚀刻。
28、在本专利技术中，增稠剂羧甲基纤维素增稠效率高，增强流变性，控制液体流动速度，可以有效的配合掩蔽剂吸附在n型表面。
29、在本专利技术中，通过本专利技术的制备方法制备得到的对不同离子掺杂浓度半导体氧化硅层的高选择性蚀刻液的总体粘度为50-80mpa·s，具有较好的效果。
30、本专利技术中的高选择性机理为：
31、掩蔽剂三(五氟苯基)硼烷和/或二(五氟苯基)硼烷为带正电的亲电试剂，可选择性结合n型氧化物的自由电子，苯分子环绕形成了空间位阻，且其表面被氟原子覆盖，形成疏水疏油层，阻止氢氟酸与表面si-o键结合，从而抑制了n型氧化物的蚀刻，选择性蚀刻p型氧化物。
32、需要注意的是，在本专利技术中，除非另有规定，涉及组成限定和描述的“包括”的具体含义，既包含了开放式的“包括”、“包含”等及其类似含义，也包含了封闭式的“由…组成”等及其类似含义。
33、本专利技术提供了一种对不同离子掺杂浓度半导体氧化硅层的高选择性蚀刻液、其制备方法与应用具有如下有益效果：
34、(1)本专利技术对不同离子掺杂浓度半导体氧化硅层的高选择性蚀刻液可选择性蚀刻p型氧化物，获得膜层厚度相近的氧化物层。
35、(2)本专利技术中的掩蔽剂实现了本专利技术蚀刻液的高选择性，掩蔽剂为带正电的亲电试剂，可选择性结合n型氧化物的自由电子，苯分子环绕形成了空间位阻，且其表面被f原子覆盖，形成疏水疏油层，阻止氢氟酸与表面si-o键结合，从而抑制了n型氧化物的蚀刻，选择性蚀刻p型氧化物。
36、(3)本专利技术中有机溶剂的引入是为了更好地溶解掩蔽剂，醇醚类溶剂为多羟基溶剂，也是亲电试剂，可在一定程度上选择性分布在n型氧化物层附近，促进掩蔽剂与n型氧化物反应，抑制n型氧化物的蚀刻。
37、(4)本专利技术中增稠剂可以增大蚀刻液的空间位阻，使得蚀刻液传质速率降低，在一定的粘度范围内，达到更优的蚀刻效果。
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【技术保护点】
1.一种对不同离子掺杂浓度半导体氧化硅层的高选择性蚀刻液，其特征在于，按照重量份计算，包括如下组分：
2.根据权利要求1所述的对不同离子掺杂浓度半导体氧化硅层的高选择性蚀刻液，其特征在于按照重量份计算，包括如下组分：
3.根据权利要求2所述的对不同离子掺杂浓度半导体氧化硅层的高选择性蚀刻液，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的对不同离子掺杂浓度半导体氧化硅层的高选择性蚀刻液，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的对不同离子掺杂浓度半导体氧化硅层的高选择性蚀刻液，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的对不同离子掺杂浓度半导体氧化硅层的高选择性蚀刻液，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的对不同离子掺杂浓度半导体氧化硅层的高选择性蚀刻液，其特征在于：
8.一种权利要求1-7任一项所述的对不同离子掺杂浓度半导体氧化硅层的高选择性蚀刻液的制备方法，其特征在于包含以下步骤：
9.一种权利要求1-7任一项所述的对不同离子掺杂浓度半导体氧化硅层的高选择性蚀刻液的蚀刻方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.一种权利要求1-7任一项所述的对不同离子掺杂浓度半导体氧化硅层的高选择性蚀刻液在氧化硅晶圆蚀刻中的用途。
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【技术特征摘要】
1.一种对不同离子掺杂浓度半导体氧化硅层的高选择性蚀刻液，其特征在于，按照重量份计算，包括如下组分：
2.根据权利要求1所述的对不同离子掺杂浓度半导体氧化硅层的高选择性蚀刻液，其特征在于按照重量份计算，包括如下组分：
3.根据权利要求2所述的对不同离子掺杂浓度半导体氧化硅层的高选择性蚀刻液，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的对不同离子掺杂浓度半导体氧化硅层的高选择性蚀刻液，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的对不同离子掺杂浓度半导体氧化硅层的高选择性蚀刻液，其特征在于：
6.根据权利要求5...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯军，赵晓莹，武文东，孙昊然，曲延琦，
申请(专利权)人：浙江奥首材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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