一種矽片腐蝕液的製作方法
2023-05-27 06:02:31 2
專利名稱：一種矽片腐蝕液的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種腐蝕液，特別是一種矽片腐蝕液。
(二) 背景技術-
一般的矽片腐蝕液對矽片的邊緣部分要比中心腐蝕得快，因而會 出現"鐵餅狀'現象，表面平整度低且難以進行擴散。表面毛糙度不 夠，鍍鎳不上等缺陷都是制約鹼腐蝕液發展的重要因素。如果不對矽 片進行腐蝕，在後段工藝對矽片減薄打毛面的時候矽片非常容易破 裂，所以開發一種適合現有技術條件的減腐蝕液才是矽材料加工工藝 可持續發展的關鍵。
(三)
發明內容
本發明的目的在於提供一種矽片腐蝕液，它使上述一般腐蝕液的 缺點得以克服，能夠達到較好的腐蝕效果，而且工藝簡單，操作方便， 滿足環保要求，是一種涉及到化學、機械、物理等多重學科的，應用 於電子信息領域的新型腐蝕方法。
本發明的技術方案 一種矽片腐蝕液，其特徵在於它是由無機鹼、 有機鹼、非離子表面活性劑和純水混合組成，其中無機鹼的重量佔
20% 30%，有機鹼的重量佔12% 20%，表面活性劑的重量佔3 % 15%，純水的重量佔35% 65%。
上述所說的矽片腐蝕液的組成部分中，所說的無機鹼是氫氧化鉀 或氫氧化鈉。
上述所說的矽片腐蝕液的組成部分中，所說的有機鹼是多羥多 胺、胺鹼、羥胺或醇胺。
上述所說的矽片腐蝕液的組成部分中，所說的表面活性劑是聚氧 乙烯系非離子表面活性劑、多元醇酯類非離子表面活性劑和高分子及 元素有機系非離子表面活性劑中的一種或兩種以上組合。
上述所說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醯胺。
上述所說的多元醇酯類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。
上述所說的高分子及元素有機系非離子表面活性劑是環氧丙烷 均聚物、元素有機系聚醚或聚氧乙烯無規共聚物。
本發明的工作原理在於矽片化學腐蝕實質是一個電化學過程。矽 片表面由於存在微區雜質濃度的差異或局部微小缺陷及損傷，在電解
質溶液中各個區域出現電位差,如N—Si中雜質濃度高的微區或缺陷 損傷處電位較低，成為陽極，而相鄰區域電位較高成為陰極，這樣在 矽片表面形成許多微電池，依靠這種微電池的電化學反應可以使矽表 面不斷被腐蝕。
在腐蝕液中採用一種特選的有機鹼，可作為pH值調節劑，有機 鹼的氫氧根在溶液中緩慢電離，能夠腐蝕矽材料表面去除吸附在表面 的顆粒汙染物，同時可以保證腐蝕的均勻性，腐蝕的過程中不改變表 面粗糙度，根據結構相似相溶的原理，有機鹼能夠去除矽材料表面的 有機汙染物，同時有機鹼還具有絡合作用，能夠去除部分金屬離子。 有機鹼同時作為pH值調製劑、絡合劑、緩蝕劑、分散劑、助氧劑實 現了一劑多用。同時腐蝕液中採用特選的非離子表面活性劑實現優先 吸附，並在矽材料表面形成保護層，防止汙染物的二次吸附，能有效 去除顆粒等汙染物。另外腐蝕液中的滲透劑不但能夠降低溶液的表面 張力，而且具有很強的滲透能力，能夠滲透到矽材料和汙染物之間， 將汙染物託起，使其脫離，達到去除的目的。
本發明的優越性在於(1)腐蝕液中選用有機鹼，能夠提高均勻 腐蝕的性質，保證腐蝕的一致性；(2)腐蝕液中的有機鹼屬於有機物， 能夠根據結構相似相溶原理，可以溶解矽材料表面的有機汙染物；(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，增強腐 蝕液的滲透性，保證腐蝕的一致性，獲得較好的表面狀態；(4)腐蝕 液中的有機鹼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、增強質量傳遞同 時具有水溶性好、滲透力強、無汙染等優點；(6)腐蝕液中選用的化
學試劑，不汙染環境，不易燃燒，屬於非破壞臭氧層物質，滿足環保 要求；(7)工藝簡單，操作方便。 具體實施例方式
實施例l: 一種矽片腐蝕液，其特徵在於它是由無機鹼、有機鹼、 非離子表面活性劑和純水混合組成。
上述所說的矽片腐蝕液包括五種成分
成分I:'選擇無機鹼中的氫氧化鉀(KOH);
成分II:選擇有機鹼中的三乙醇胺，(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滲透劑的環氧乙
烷和高級脂肪醇的縮合物(JFC), R-0(C2H40)nH; 成分V:純驗,
五種成分的配比為成分I佔總重量的25%，成分II佔總重量
的15%，成分III佔總重量的5%，成分IV佔總重量的5%、純水V 佔總重量的50%。
實施例'2: —種矽片腐蝕液，其特徵在於它是由無機鹼、有機鹼、 非離子表面活性劑和純水混合組成。
上述所說的矽片腐蝕液包括五種成分
成分I:選擇無機鹼中的氫氧化鈉(NaOH); 成分II:選擇有機鹼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佔總重量的20%，成分II佔總重量
的12%，成分III佔總重量的5%，成分iv佔總重量的8%、純水V 佔總重量的55%。
權利要求
1、一種矽片腐蝕液，其特徵在於它是由無機鹼、有機鹼、非離子表面活性劑和純水混合組成，其中無機鹼的重量佔20％～30％，有機鹼的重量佔12％～20％，表面活性劑的重量佔3％～15％，純水的重量佔35％～65％。
2、 根據權利要求1所說的一種矽片腐蝕液，其特徵在於所說的無 機鹼是氫氧化鉀或氫氧化鈉。
3、 根據權利要求1所說的一種矽片腐蝕液，其特徵在於所說的有 機鹼是多羥多胺、胺鹼、羥胺或醇胺。
4、 根據權利要求1所說的一種矽片腐t蟲液，其特徵在於所說的表 面活性劑是聚氧乙烯系非離子表面活性劑、多元醇酯類非離子表面活 性劑和高分子及元素有機系非離子表面活性劑中的一種或兩種以上 的組合。
5、 根據權利要求4所說的一種矽片腐蝕液，其特徵在於所說的聚 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醯胺。
6、 根據權利要求4所說的一種矽片腐蝕液，其特徵在於所說的多 元醇酯類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、 根據權利要求4所說的一種矽片腐蝕液，其特徵在於所說的高 分子及元素有機系非離子表面活性劑是環氧丙烷均聚物、元素有機系 聚醚或聚氧乙烯無規共聚物。
8、 根據權利要求1中所說的一種矽片腐蝕液，其特徵在於矽片腐 蝕液中包括五種成分成分I選擇無機鹼中的氫氧化鉀(KOH)，佔總重量的25%;成分II選擇有機鹼中的三乙醇胺(OCH2CH2)3，佔總重量的15%;成分III選擇非離子表面活性劑中聚氧乙烯醚類表面活性劑的脂肪 醇聚氧乙烯(20)醚RO(CH2CH20)2H ， R=C12_18H25-37，佔總重量 的5%;成分IV:選擇非離子表面活性劑中聚氧乙烯醚類滲透劑的環氧乙垸 和高級脂肪醇的縮合物(JFC) R-0(C2H40)nH，佔總重量的5%; 成分V:純&0，佔總重量的50%。
全文摘要
一種矽片腐蝕液，它是由無機鹼、有機鹼、非離子表面活性劑和純水混合組成，其中無機鹼的重量佔20％～30％，有機鹼的重量佔12％～20％，表面活性劑的重量佔3％～15％，純水的重量佔35％～65％。本發明的優越性在於腐蝕液中選用的有機鹼，能夠根據結構相似相溶原理，可以溶解矽材料表面的有機汙染物，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，增強質量傳遞，保證清洗的均勻性且降低矽材料表面粗糙度；選用的化學試劑，屬於非破壞臭氧層物質，滿足環保要求。
文檔編號H01L21/02GK101096596SQ20061001459
公開日2008年1月2日 申請日期2006年6月30日 優先權日2006年6月30日
發明者仲躋和, 亮 吳, 周雲昌, 李家榮 申請人:天津晶嶺電子材料科技有限公司