【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电子化学品领域，具体涉及一种3 d nand深孔结构蚀刻液及其应用。
技术介绍
1、
2、闪存芯片技术中，3dnand技术垂直堆叠了多层数据存储单元，在更小的空间内容纳更多的存储单元，其工艺已从128层向300层以上的层叠结构推进。当层叠结构的深宽比大于某个数值时，等离子体蚀刻便无法使深孔结构中的底部的刻蚀为垂直的状态，从而影响芯片的性能。在深孔刻蚀中，绝大多数刻蚀液只能做到上宽下窄的刻蚀形貌，极少数药液可以做到上下平行蚀刻。然而，随着开发3d nand的增加si3n4/sio2多层的数量，深孔形貌对闪存芯片的性能影响越来越大。
3、针对上述问题，人们需要开发出一款改变刻蚀形貌的刻蚀液，即开发出一款上窄下宽的刻蚀形貌的蚀刻液。
技术实现思路
1、对于上述问题，本专利技术针对3 d nand深孔结构中的深宽比为100-1000，进一步优选为200-1000，进一步优选为500-1000，进一步优选为800-1000，提供一种3 d nand深孔结构蚀刻液及其应用，所述的3 d nand深孔结构蚀刻液适用于深孔结构的蚀刻。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供一种3 d nand深孔结构蚀刻液，所述深孔蚀刻液组成为有机醇类，氢氟酸，硅烷偶联剂和超纯水，其中：
3、（1）有机醇类的质量含量为58%-80%；
4、（2）氢氟酸的质量含量为0.5%-20%；
5、（3）硅烷偶联剂的质量含量0.5%-4.5%
6、（4）余量为超纯水。
7、优选的，本专利技术所述的有机醇类其结构通式为：r-oh，其中r包括但不限于甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、甘醇、庚醇、氨醇、苄醇、叶醇、正戊醇、新戊醇、己六醇。
8、优选的，本专利技术所述的氢氟酸为49%的氢氟酸。
9、优选的，所述硅烷偶联剂其结构通式为：
10、，其中，r1、r2、r3、r4、 r5、r6、r7以及r8分别独立的代表c1-c25烷基、c2-c25烷氧基、c2-c25烯基、c1-c25氨基烷氧基。
11、优选的，本专利技术所述的超纯水为25℃下电阻率15-18m ω*cm的超纯水。
12、所述蚀刻液的配制方法包括以下步骤：
13、(1)将硅烷偶联剂先加入一部分水进行水解，备用；
14、(2)将有机醇类、氢氟酸和超纯水混合均匀，备用；
15、(3)将（1）中的水解液加入至（2）中的混合液中，搅拌均匀即可得到本蚀刻液。
16、本专利技术还提供一种3d nand深孔结构蚀刻液在3d nand深孔结构中的应用。
17、优选的，所述深孔结构深宽比为100-1000。
18、优选的，所述刻蚀温度为20-65℃。
19、本专利技术的有益效果在于：
20、1、3d nand存储芯片中，氮化硅被氢氟酸蚀刻生成氨气和四氟化硅，生成的氨气与四氟化硅以及氢氟酸继续反应，由于深孔扩散遵循菲克定律，既底部氨浓度大于顶部氨浓度，从而使底部的蚀刻速率大于顶部的蚀刻速率。
21、2、硅烷偶联剂一部分在溶液中结合反应析出的硅酸，防止硅酸团聚，提升其在深孔结构中的扩散性能；另一部分在表面与硅羟基结合，阻止反应产物对蚀刻的抑制，保证深孔结构中上层时刻速率快，下层蚀刻速率慢的效果。
22、3、此外，本专利技术在蚀刻液中加入醇类化合物可增加蚀刻液对气泡和有机添加剂的溶解度，使气泡快速脱离表面，提升蚀刻后表面的平整度，防止颗粒沉淀，降低蚀刻后3dnand结构表面的残留颗粒数量，使后续清洗工艺更加简单。
23、4、本专利技术制备得到的3d nand深孔结构蚀刻液对氧化硅单片的初始蚀刻速率大于2a/min，对氮化硅单片的初始蚀刻速率大于2a/min，在外加硅含量为500ppm时，蚀刻速率较初始蚀刻速率下降不超过5%。在蚀刻具有深孔（深宽比为100-1000）的3d nand结构层时，能够蚀刻出完整均匀的结构，并且上下层蚀刻宽度差距超过50%。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种3 D NAND深孔结构蚀刻液，其特征在于，所述3 D NAND深孔结构蚀刻液包含以下原料：
2.根据权利要求书1中所述的3 D NAND深孔结构蚀刻液，其特征在于：所述有机醇类其结构通式为：R-OH，其中R包括但不限于甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、甘醇、庚醇、氨醇、苄醇、叶醇、正戊醇、新戊醇、己六醇。
3.根据权利要求书1中所述的3 D NAND深孔结构蚀刻液，其特征在于：所述的氢氟酸为电子级氢氟酸，金属离子要求≤200ppb。
4.根据权利要求1所述的一种3 D NAND深孔结构蚀刻液，其特征在于：所述硅烷偶联剂其结构通式为：，其中，R1、R2、R3、R4、 R5、R6、R7以及R8分别独立的代表C1-C25烷基、C2-C25烷氧基、C2-C25烯基、C1-C25氨基烷氧基。
5.根据权利要求1所述的3 D NAND深孔结构蚀刻液，其特征在于：所述的水为25℃下电阻率15-18M Ω*cm的超纯水。
6.根据权利要求1-5任一项所述的3 D NAND深孔结构蚀刻液的制备方法，其特征在于：所述蚀刻液的
7.包括但不限于一种如权利要求书中1-5任意一项的3 D NAND深孔结构蚀刻液在深孔结构中的应用。
8.权利要求书中7所述的应用，其特征在于：所述深孔结构的深宽比为100-1000；
...【技术特征摘要】
1.一种3 d nand深孔结构蚀刻液，其特征在于，所述3 d nand深孔结构蚀刻液包含以下原料：
2.根据权利要求书1中所述的3 d nand深孔结构蚀刻液，其特征在于：所述有机醇类其结构通式为：r-oh，其中r包括但不限于甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、甘醇、庚醇、氨醇、苄醇、叶醇、正戊醇、新戊醇、己六醇。
3.根据权利要求书1中所述的3 d nand深孔结构蚀刻液，其特征在于：所述的氢氟酸为电子级氢氟酸，金属离子要求≤200ppb。
4.根据权利要求1所述的一种3 d nand深孔结构蚀刻液，其特征在于：所述硅烷偶联剂其结构通式为：，其中，r1、r2、r3...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺兆波，李飞，冯凯，叶瑞，班昌胜，严凡，李素云，樊凘，苏张轩，罗佳杨，王宏博，张庭，王书萍，
申请(专利权)人：湖北兴福电子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。