【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体制造工艺领域，尤其涉及一种耐高温半导体铂蚀刻液、其制备方法及应用。
技术介绍
1、铂(pt)由于其高熔点(1772℃)，非常适合高温反应过程，并且具有惰性性质，在ic工业中用于形成ptsi。
2、铂因以上特性通常被广泛应用于需经历高温过程的mems中，在作为电极材料使用时，可以防止氧化和扩散问题。然而，由于铂的惰性性质，成为最难用标准蚀刻技术成型的材料之一。
3、目前，通常使用王水即盐酸和硝酸的混合液蚀刻半导体器件上的铂膜。cn112753093a公布了一种去除合金化铝铂的蚀刻液，但是蚀刻速率慢，且高温下易挥发，毒性较大，蚀刻液本身带有强酸而具有处理复杂的问题。
4、双氧水在高温时易受到金属离子催化发生分解，使其含量降低，影响蚀刻速率，其反应式如下：
5、
6、因此，需要开发一种在高温下可以长时间稳定的对铂片蚀刻、提高铂蚀刻速率且蚀刻表面均匀的铂蚀刻液，解决上述技术难点，加工铂膜器件。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题：铂蚀刻液不能够长时间稳定的对铂片蚀刻、对于铂蚀刻速率低且蚀刻表面不均匀的问题。
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耐高温半导体铂蚀刻液、其制备方法及应用。
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、一种耐高温半导体铂蚀刻液，其特征在于，按照重量份计算，包括如下组分：
5、
6、
7、所述的有机膦酸类稳定剂和羧酸类稳定剂的质量比为1:2-5。
8、进一步地，所述的有机膦酸类稳定剂为环己六醇六磷酸、羟基乙叉二膦酸、甲叉膦酸酯、乙二胺四亚甲基膦酸、二乙烯三胺五亚甲基膦酸、三乙烯四胺六亚甲基膦酸中的一种或几种。
9、进一步地，所述的羧酸类稳定剂为1,4-环己烷二丁酸、环己烷-1,2,4,5-四甲酸、n-甲基环己烷羧酸、n-甲基环戊烷羧酸、酒石酸中的一种或几种。
10、进一步地，所述的有机膦酸类稳定剂为环己六醇六磷酸；
11、所述的羧酸类稳定剂为1,4-环己烷二丁酸。
12、进一步地，所述的表面活性剂为磺酸盐类表面活性剂。
13、进一步地，所述的表面活性剂为对称双芳环醚磺酸盐，其具有如下结构，
14、
15、其中，n的数值为2-6。
16、本专利技术还公开了一种耐高温半导体铂蚀刻液的制备方法，其特征在于包含以下步骤：
17、步骤1：分别称取超纯水、盐酸、双氧水并依次加入容器中，得到混合溶液；
18、步骤2：继续向步骤1制备的混合溶液中加入复合稳定剂、表面活性剂，并搅拌5-10min至所有物料溶解完全，即得到耐高温半导体铂蚀刻液。
19、本专利技术还公开了一种耐高温半导体铂蚀刻液的蚀刻方法，其特征在于包含以下步骤：
20、步骤1：将制备好的耐高温半导体铂蚀刻液用超纯水配制成质量百分比浓度为60-70％的水溶液，然后使用该水溶液在70-80℃下浸泡铂晶圆片，浸泡时间为60-80min，得到浸泡后铂晶圆片；
21、步骤2：将所述浸泡后的铂晶圆片放入超纯水中冲洗两次，并用氮气吹扫，即完成铂晶圆片的蚀刻过程。
22、本专利技术还公开了一种耐高温半导体铂蚀刻液在铂晶圆片、薄膜铂热电阻元件、铂膜温度传感器蚀刻中的用途。
23、在本专利技术中，为了进一步优化蚀刻效果，盐酸可以优选为10-15份；双氧水可以优选为35-45份；复合稳定剂可以优选为0.1-0.5份；表面活性剂可以优选为0.01-0.05份；超纯水可以优选为30-40份。
24、需要说明的是，在本专利技术的蚀刻方法中，耐高温半导体铂蚀刻液的浓度可以为60-70％的任意浓度，比如60％，64％，66％，68％等；其浸泡温度可以为70-80℃之间的任意温度，比如72℃,74℃,76℃,78℃等，浸泡时间为60-80min之间的任意时长，比如61min，63min，68min，72min，77min等，其选择均不影响本专利技术铂蚀刻液的效果。
25、在本专利技术中表面活性剂具有以下几方面的作用：
26、对称双芳环醚磺酸盐分子两端含有对称的苯磺酸基团，苯环之间通过醚键连接，首先，使得该组分具有耐高温性能，其可以在高温下稳定使用。
27、其次，其中的磺酸基团还可以通过配位作用络合金属离子，形成的络合物由于范德华力与周围的分子相互作用而更加稳定，增加体系的稳定性。
28、第三，该组分的加入可以调节本专利技术耐高温半导体铂蚀刻液与金属表面的界面张力，使蚀刻液与金属表面的界面张力降低，液体的内聚力变小，更容易润湿金属表面，提高介质传递速率，进而提高蚀刻速率。
29、总之，本专利技术中的表面活性剂的加入不仅仅起到改善界面性能的作用，同时进一步提升了耐高温半导体铂蚀刻液的耐高温性能，也进一步提高了稳定性。
30、在本专利技术中，作为最优选的复合稳定剂，环己六醇六磷酸和1,4-环己烷二丁酸作为双氧水的双重稳定剂来吸附溶液中的金属离子。
31、其中，环己六醇六磷酸具有环状结构，其可以加入到高温溶液体系中，不易分解，且自身周围含有磷酸根，可以多点位全覆盖的与金属离子形成络合物，具有极好的稳定性，捕捉金属离子能力最强；
32、进而，1,4-环己烷二丁酸也具有环状结构，可以耐高温，且其带有羧酸基团，其羧基与金属离子形成配位键，使得没有被环己六醇六磷酸捕获并络合的剩余金属离子进一步被络合，形成稳定的配合物。
33、二者递进相互配合协同，形成了高效的络合体系，从根源上控制了金属离子的副作用，有效的减缓了过氧化氢的分解，保证了体系中的过氧化氢的浓度优势，从而更有利于加快对于铂的蚀刻速率。
34、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。
35、本专利技术提供了一种耐高温半导体铂蚀刻液、其制备方法及应用具有如下有益效果：
36、(1)本专利技术耐高温半导体铂蚀刻液环保、高效且挥发损耗少，使用双氧水代替传统的硝酸作为氧化剂来氧化铂，不仅安全，而且加快了蚀刻速率；在蚀刻完毕后，晶圆片仅用超纯水冲洗即可，对环境和人体无伤害。
37、(2)本专利技术耐高温半导体铂蚀刻液使用复合稳定剂具有独特的优势：
38、其一，有机膦酸类稳定剂利用自身结构含有磷酸根的优势，可以与金属离子形成络合物，具有较好的稳定性。
39、其二，辅助以羧酸类稳定剂，其羧基与金属离子形成配位键，使得没有被有机膦酸类稳定剂捕获并络合的金属离子进一步被络合，形成稳定的配合物。
40、其三，有机膦酸类稳定剂和羧酸类稳定剂均具有耐高温的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耐高温半导体铂蚀刻液，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所述的耐高温半导体铂蚀刻液，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的耐高温半导体铂蚀刻液，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的耐高温半导体铂蚀刻液，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的耐高温半导体铂蚀刻液，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的耐高温半导体铂蚀刻液，其特征在于：
7.一种权利要求1-6任一项所述的耐高温半导体铂蚀刻液的制备方法，其特征在于包含以下步骤：
8.一种权利要求1-6任一项所述的耐高温半导体铂蚀刻液的蚀刻方法，其特征在于包含以下步骤：
9.一种权利要求1-6任一项所述的耐高温半导体铂蚀刻液在铂晶圆片、薄膜铂热电阻元件、铂膜温度传感器蚀刻中的用途。
【技术特征摘要】
1.一种耐高温半导体铂蚀刻液，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所述的耐高温半导体铂蚀刻液，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的耐高温半导体铂蚀刻液，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的耐高温半导体铂蚀刻液，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的耐高温半导体铂蚀刻液，其特征在于：
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯军，武文东，田继升，张亚飞，罗鹏旭，
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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