一种避免金属间电化学腐蚀效应的钨/氮化钛蚀刻液的制作方法

本发明属于金属湿法蚀刻和igbt芯片交叉，具体涉及一种避免金属间电化学腐蚀效应的钨/氮化钛蚀刻液及其使用方法。

背景技术：

1、在车规芯片的制造中，涉及到电压转换的场景通常都要用到igbt芯片，而igbt中的触点或互连线通常采用钨、钛、铜等金属及其合金构成叠层结构，该种结构由于原电池效应极易发生电化学腐蚀，金属之间的活性差异越大，电化学腐蚀效应越严重。因此在各层金属的蚀刻过程中，易出现不同金属的蚀刻速度不同，各层金属的侧蚀和蚀刻锥角参差不齐的情况。在钨/氮化钛金属叠层蚀刻中，金属钨作为阳极失去电子，金属钛/氮化钛层得到电子，钨层的电化学腐蚀加上其本就活泼的化学活性使得钨的蚀刻速度远高于钛/氮化钛层，所以开发一款可避免金属间电化学腐蚀效应的钨/氮化钛蚀刻液就尤为重要。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种避免金属间电化学腐蚀效应的钨/氮化钛蚀刻液及其使用方法。

2、为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种避免金属间电化学腐蚀效应的钨/氮化钛蚀刻液，所述蚀刻液包括按质量百分比计的如下组分：双氧水10%~30%，碱1%~5%，表面活性剂1%~5%、电化学腐蚀抑制剂0.1%~2%，余量为去离子水。

4、优选地，所述蚀刻液还包括按质量百分比计的如下组分：金属离子掩蔽剂0.1%-1%。

5、优选地，所述的碱为氢氧化钾、氨水或四甲基氢氧化铵或其组合。

6、优选地，所述的表面活性剂为乙酰胺、异丁酰胺、氯乙酰胺或n-乙烯乙酰胺或其组合。

7、优选地，所述的电化学腐蚀抑制剂为十二烷基膦酸、苯基次膦酸、1,4-丁烷二膦酸或4-氨基丁基膦酸或其组合。

8、进一步优选地，所述的金属离子掩蔽剂为环苯扎林盐酸盐、氯美扎酮、苯扎贝特或环苯扎林或其组合。

9、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

10、本发明的优点和有益效果在于：该蚀刻液由双氧水、无机碱、金属离子掩蔽剂、电化学腐蚀抑制剂、表面活性剂和去离子水组成。碱为氢氧化钾、氨水、四甲基氢氧化铵中的至少一种，碱用以调节蚀刻液的ph值，使蚀刻速率稳定；双氧水为氧化剂；金属离子掩蔽剂可与金属钨离子络合，抑制钨的氧化，降低蚀刻液对金属钨的蚀刻速度，提高蚀刻选择比。电化学腐蚀抑制剂可以显著降低钨层与钛/氮化钛层之间的电化学腐蚀反应电位，抑制钨层与钛/氮化钛层之间的的腐蚀电流，使两金属层之间存在的电化学腐蚀减弱。同时表面活性剂可以调节蚀刻液与不同膜层之间的浸润、接触性。确保各膜层被完全蚀刻，避免出现金属拖尾等现象，影响后续的制程。本发明中可避免金属间电化学腐蚀效应的钨/氮化钛蚀刻液较普通蚀刻液可显著降低金属钨层与钛/氮化钛层间的电化学腐蚀效应，同时也能维持稳定的蚀刻速率和寿命。

技术特征：

1.一种避免金属间电化学腐蚀效应的钨/氮化钛蚀刻液，其特征在于，所述蚀刻液包括按质量百分比计的如下组分：双氧水10%~30%，碱1%~5%，表面活性剂1%~5%、电化学腐蚀抑制剂0.1%~2%，余量为去离子水。

2.根据权利要求1所述的避免金属间电化学腐蚀效应的钨/氮化钛蚀刻液，其特征在于，所述蚀刻液还包括按质量百分比计的如下组分：金属离子掩蔽剂0.1%~1%。

3.根据权利要求1所述的避免金属间电化学腐蚀效应的钨/氮化钛蚀刻液，其特征在于，所述的碱为氢氧化钾、氨水或四甲基氢氧化铵或其组合。

4.根据权利要求1所述的避免金属间电化学腐蚀效应的钨/氮化钛蚀刻液，其特征在于，所述的表面活性剂为乙酰胺、异丁酰胺、氯乙酰胺或n-乙烯乙酰胺或其组合。

5.根据权利要求1所述的避免金属间电化学腐蚀效应的钨/氮化钛蚀刻液，其特征在于，所述的电化学腐蚀抑制剂为十二烷基膦酸、苯基次膦酸、1,4-丁烷二膦酸或4-氨基丁基膦酸或其组合。

6.根据权利要求2所述的避免金属间电化学腐蚀效应的钨/氮化钛蚀刻液，其特征在于，所述的金属离子掩蔽剂为环苯扎林盐酸盐、氯美扎酮、苯扎贝特或环苯扎林或其组合。

技术总结
本发明涉及一种避免金属间电化学腐蚀效应的钨氮化钛蚀刻液，所述蚀刻液包括按质量百分比计的如下组分：双氧水10%‑30%，碱1‑5%，表面活性剂1%‑5%、电化学腐蚀抑制剂0.1%‑2%，余量为去离子水。电化学腐蚀抑制剂可以显著降低钨层与钛/氮化钛层之间的电化学腐蚀反应电位，抑制钨层与钛/氮化钛层之间的的腐蚀电流，使两金属层之间存在的电化学腐蚀减弱。同时表面活性剂可以调节蚀刻液与不同膜层之间的浸润、接触性。确保各膜层被完全蚀刻，避免出现金属拖尾等现象，影响后续的制程。本发明中可避免金属间电化学腐蚀效应的钨/氮化钛蚀刻液较普通蚀刻液可显著降低金属钨层与钛/氮化钛层间的电化学腐蚀效应，同时也能维持稳定的蚀刻速率和寿命。

技术研发人员：贺兆波,郑秋曈,叶瑞,欧阳克银,钟昌东,黄锣锣,张演哲,李文飞,高楒羽,张宗萍
受保护的技术使用者：湖北兴福电子材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/14