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公開番号2025083815
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-02
出願番号2023197416
出願日2023-11-21
発明の名称シリコン用エッチング液
出願人花王株式会社
代理人弁理士法人池内アンドパートナーズ
主分類H01L 21/306 20060101AFI20250526BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】一態様において、エッチングにおけるシリコン(100)面の溶解性の向上とエッチング後のシリコン(100)面の表面粗さ悪化抑制とを両立可能なシリコン用エッチング液を提供する。
【解決手段】本開示は、一態様において、1級アルカノールアミン(成分A)を含み、成分Aの含有量は、50質量%以上であり、第4級アンモニウム(成分B)を含まない、又は、1質量%未満の第4級アンモニウム(成分B)を含む、シリコン用エッチング液に関する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
１級アルカノールアミン（成分Ａ）を含み、
成分Ａの含有量は、５０質量％以上であり、
第４級アンモニウム（成分Ｂ）を含まない、又は、１質量％未満の第４級アンモニウム（成分Ｂ）を含む、シリコン用エッチング液。
続きを表示（約 170 文字）【請求項２】
成分Ａは、２－ヒドロキシエチルアミンである、請求項１に記載のエッチング液。
【請求項３】
シリコンが結晶方位１００面の単結晶シリコンである、請求項１又は２に記載のエッチング液。
【請求項４】
使用時のエッチング液の温度が４０℃以上である、請求項１から３のいずれかに記載のエッチング液。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、シリコン用エッチング液に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
シリコンを用いた半導体デバイスの製造過程において、加工、異物除去等を目的としたウェットエッチングやドライエッチングが用いられている。例えばエッチングを利用して複雑な３次元構造のＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）デバイスを作製したり、シリコンウェーハの薄化が可能である。
【０００３】
従来のウェットエッチングでは、水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウム水酸化物（ＴＭＡＨ）等を含むアルカリ水溶液が用いられている。
例えば、特許文献１には、表面に複数の発光素子構造が形成されたＩＩＩ族窒化物半導体からなる基板の裏面に、素子分割予定ラインに沿ってレーザーを照射してスクライブ溝を形成する工程と、前記スクライブ溝に形成された変質層を、フッ酸系溶液を用いたウェットエッチングとアルカリ溶液を用いたウェットエッチングを交互に繰り返し行うことによって除去する工程と、前記スクライブ溝に沿って前記基板を分割することにより、各発光素子に分割する工程と、を有する、発光素子の製造方法が提案されている。
特許文献２には、２－（２－アミノエチルアミノ）－エタノールと水とを含み、かつ極性有機溶媒を実質的に含まない組成物であって、金属及び／又は金属合金の部分及び／又は層を含む基板から、有機、有機金属及び金属酸化物の残留物を除去することができる組成物が提案されている。
特許文献３には、有効エッチング量で、約２５～８６質量％の水と、約０～６０質量％の水混和性有機溶媒と、約１～３０質量％の４級アンモニウム化合物と、モノエタノールアミン（ＭＥＡ）、２級アミン、３級アミン及びこれらの混合物から選ばれる約１～５０質量％のアミン化合物と、約０～５質量％の緩衝剤と、約０～１５質量％の腐食防止剤とを含み、シグマ形状プロファイルを与える、シリコンを含む基材のエッチングのための組成物が提案されている。
特許文献４には、（１）有機アルカリ化合物、および、（２）ヒドロキシルアミン類、次亜リン酸塩類、還元糖類、アスコルビン酸、グリオキシル酸、及びブレンツカテキン、並びにそれらの誘導体から選ばれる少なくとも１種からなる還元性化合物を含有する、シリコン微細加工に用いる異方性エッチング剤組成物が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－５０３１２号公報
特表２００５－５２８６６０号公報
特許第６５７７４４６号公報
特許第３９９４９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年の半導体分野においては高集積化が進んでおり、配線の複雑化や微細化が求められており、エッチング技術もさらなる高精度化が求められている。
近年、シリコン基板の表面品質に対する要求はますます厳しくなっており、平坦度、表面粗さ、ヘイズ等の悪化を抑制できるエッチング方法が望まれている。
アルカリ系エッチング液は、シリコン基板の結晶面方位に依存したエッチング速度を有することが知られている。例えば、エッチング面として主に用いられているシリコン（１００）面をアルカリ性エッチング液でウェットエッチングすると、シリコン基板の結晶面方位に依存したエッチング速度差により凸部（マイクロピラミッドともよばれる）が発生し、表面粗さの悪化につながるという問題がある。
【０００６】
そこで、本開示は、エッチングにおけるシリコン（１００）面の溶解性の向上とエッチング後のシリコン（１００）面の表面粗さの悪化抑制とを両立可能なシリコン用エッチング液を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、一態様において、１級アルカノールアミン（成分Ａ）を含み、成分Ａの含有量は、５０質量％以上であり、第４級アンモニウム（成分Ｂ）を含まない、又は、１質量％未満の第４級アンモニウム（成分Ｂ）を含む、シリコン用エッチング液に関する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、一態様において、エッチングにおけるシリコン（１００）面の溶解性の向上とエッチング後のシリコン基板のシリコン（１００）面の表面粗さの悪化抑制とを両立可能なエッチング液を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示は、１級アルカノールアミンの含有量が５０質量％以上で、第４級アンモニウムの含有量が１質量％未満であるエッチング液をシリコン（１００）面のエッチングに用いることで、シリコン（１００）面の溶解性（エッチング速度）を向上し、かつ、エッチング後の表面粗さを悪化抑制できるという知見に基づく。
【００１０】
本開示は、一態様において、１級アルカノールアミン（成分Ａ）を含み、成分Ａの含有量は、５０質量％以上であり、第４級アンモニウム（成分Ｂ）を含まない、又は、１質量％未満の第４級アンモニウム（成分Ｂ）を含む、シリコン用エッチング液（以下、「本開示のエッチング液」ともいう）に関する。
（【００１１】以降は省略されています）

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