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公開番号2025157627
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-16
出願番号2022139120
出願日2022-09-01
発明の名称シリコンエッチング液
出願人株式会社トクヤマ
代理人
主分類H01L 21/308 20060101AFI20251008BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】半導体デバイス等の製造時に、シリコンを高速でウェットエッチングすることのできる新しい薬液を提供する。
【解決手段】ペルオキソ二硫酸イオンを0.05～65mmol/L、特に好ましくは0.2～10mmol/Lの範囲で含み、Ag、Al、Ba、Ca、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、K、Li、Mg、Mn、Na、Ni、Pb、Zn等の金属を含まず(好ましくは各金属が1ppbw以下)、かつ、pHが12.5以上、好ましくはpHが13.0以上、13.7以下のアルカリ性水溶液からなるシリコンエッチング剤。高純度のペルオキソ二硫酸アンモニウム塩、及び高純度の水酸化第四級アンモニウムを超純水と混合し、均一に溶解させることで製造が可能である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ペルオキソ二硫酸イオンを０．０５～６５ｍｍｏｌ／Ｌの範囲で含み、
金属を含まず、かつ、
ｐＨが１２．５以上のアルカリ性水溶液からなることを特徴とするシリコンエッチング剤。
続きを表示（約 180 文字）【請求項２】
第四級アンモニウムイオンを含む、請求項１記載のシリコンエッチング剤。
【請求項３】
Ｓｉ面を有する基板に、請求項１又は２いずれか記載のシリコンエッチング液を接触させ、前記Ｓｉ面をエッチングする基板の処理方法。
【請求項４】
請求項３に記載の基板の処理方法を工程中に含む、シリコンデバイスの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種シリコンデバイスを製造する際の表面加工、エッチング工程で使用されるシリコンエッチング薬液に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
シリコン（Ｓｉ）は、その優れた機械特性、および電気特性から様々な分野に応用されている。機械特性を利用して、バルブ；ノズル；プリンタ用ヘッド；並びに流量、圧力及び加速度等の各種物理量を検知するための半導体センサ（例えば半導体圧力センサのダイヤフラムや半導体加速度センサのカンチレバーなど）等に応用されている。また、電気特性を利用して、金属配線の一部、ゲート電極等の材料としてメモリデバイスやロジックデバイス等といった種々の半導体デバイスに応用されている。
【０００３】
半導体デバイスの製造におけるシリコンの加工は、主にエッチング処理により行われる。エッチング方法としてはＲＩＥ（反応性イオンエッチング）やＡＬＥ（原子層エッチング）等のドライエッチングや、酸性水溶液またはアルカリ性水溶液によるウェットエッチングがある。ウェットエッチングは、加工の微細性の点ではドライエッチングには劣る場合が多いものの、同時に加工できる面積が広く、また同時に複数枚のウェハを処理できるため生産性の点ではドライエッチングに優っており、中でもアルカリ性水溶液によるウェットエッチングは、不要なシリコン層全体をエッチングにより除去する場合等、生産性が重視されるプロセスにおいて好適に用いられている。
【０００４】
生産性が高い、すなわちシリコンを高速で除去できるエッチング液はいくつか提案されている。例えば、アルカリ化合物と酸化剤とフッ酸化合物とを水中に含有させ、そのｐＨを１０以上に調液したエッチング薬液が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１３－１３５０８１号公報
米国特許出願公開第２０１５／０１０４９５２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
通常、ウェットエッチング工程の生産性はエッチング速度を上昇させることで改善する。そして半導体チップ等の生産においては、シリコンをウェットエッチングする場合でも製造する半導体チップの構造等により、常に同じようなエッチング剤が適用できるとは限らず、状況に応じて選択ができるよう技術の豊富化が求められている。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、新たな技術的構成による、高いシリコンエッチング速度をもつ新規なアルカリ性エッチング液を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、上記課題を解決するため、鋭意検討を行った。そして、ペルオキソ二硫酸イオンを特定の濃度範囲でアルカリ性水溶液に含有させることによりシリコンエッチング速度が飛躍的に上昇することを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち本発明は、ペルオキソ二硫酸イオンを０．０５～６５ｍｍｏｌ／Ｌの範囲で含み、金属を含まず、かつ、ｐＨが１２．５以上のアルカリ性水溶液からなることを特徴とするシリコンエッチング剤である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ペルオキソ二硫酸イオンを特定の濃度範囲で含有させることでシリコンのウェットエッチングを高いエッチング速度で行うことができる。そのため、処理対象の材質などにより、従来からある高速化技術（エッチング剤）を適用しにくい場合などでも、本発明のエッチング剤を用いれば高速でエッチングすることが可能である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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