日本成功研製不腐蝕鋁高速矽蝕刻液

2020-11-22 九正建材網

    綜合媒體6月3日報導:日前,日本林純藥工業與三洋半導體製造宣布開發出不腐蝕鋁布線,而只選擇性地蝕刻矽底板的蝕刻液。其特點在於不腐蝕電極和布線的鋁和鋁合金材料,而高速蝕刻矽底板。將用於在矽底板上深蝕刻形成MEMS元件結構體的微細加工,以及採用鋁布線的LSI。

  矽底板的晶體各向異性蝕刻,通常使用對鋁和鋁合金腐蝕性強的強鹼性溶液。以KOH(氫氧化鉀)、TMAH(氫氧化四甲銨)溶液為代表。

  過去,因使用強鹼性溶液,在形成鋁布線後,進行矽的晶體各向異性蝕刻時,需要在蝕刻液中添加各種矽、氧化劑、還原劑,使鋁的表面氧化以抑制腐蝕。但是,這種方法會降低蝕刻速度。如蝕刻液中含有作氧化劑的雙氧水,也會在矽表面形成氧化膜。

  此次開發的矽蝕刻液以TMAH為基礎,關鍵在於加入了2種添加劑。一種添加劑的作用類似於催化劑,能夠加快蝕刻速度;另一種有抑制鋁腐蝕的作用。林純藥工業強調,這兩種添加劑在加快蝕刻速度的同時,完全遏制了鋁的腐蝕。

  75℃下的蝕刻時,Al-Cu蝕刻速度使用含矽5%的TMAH為22nm/分,而使用新型蝕刻液時為0nm/分。矽蝕刻速度方面,使用含矽5%的TMAH時為47μm/小時,而使用新型蝕刻液時為59μm/小時。另外,由於加快了蝕刻速度,因此遏制了以往各向異性蝕刻中的μm尺寸金字塔狀突起物的產生,這也是該蝕刻液的優點之一。

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