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公開番号2025157629
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-16
出願番号2022143372
出願日2022-09-09
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、二酸化ケイ素等の絶縁膜をエッチングすることなく、一方で、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方法を提供する。
【解決手段】エッチング液として水酸化第四級アンモニウムのような有機アルカリ化合物、オルト過ヨウ素酸又はその塩、および水を含み、pHが12.5以上であり、かつフッ化物イオンおよび金属を含まない組成物を調製し、このエッチング組成物を、シリコン面と、二酸化ケイ素面および窒化ケイ素面から選ばれる少なくともいずれかの面とを有する基板に接触させることで、上記Si面を選択的にエッチングする。上記オルト過ヨウ素酸(塩)を配合したエッチング組成物は、二酸化ケイ素や窒化ケイ素は実質的にエッチングしない一方、シリコンは従来よりも高速でエッチングするため、半導体デバイス等の製造における生産性が向上する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
有機アルカリ化合物、オルト過ヨウ素酸又はその塩、および水を混合し、ｐＨが１２．５以上であり、かつフッ化物イオンおよび金属を含まないエッチング組成物を調製する工程、
上記エッチング組成物を、Ｓｉ面と、ＳｉＯ
２
面およびＳｉＮ面から選ばれる少なくともいずれかの面とを有する基板に接触させて、上記Ｓｉ面を選択的にエッチングする工程
を含んでなる基板の処理方法。
続きを表示（約 320 文字）【請求項２】
有機アルカリ化合物が、水酸化第四級アンモニウムである請求項１記載の基板の処理方法。
【請求項３】
請求項１又は２いずれかに記載の基板の処理方法を行程中に含む、シリコンデバイスの製造方法。
【請求項４】
Ｓｉ面と、ＳｉＯ
２
面およびＳｉＮ面から選ばれる少なくともいずれかの面とを有する基板に接触させて、上記Ｓｉ面を選択的にエッチングするための組成物であって、当該組成物は、
有機アルカリ化合物、オルト過ヨウ素酸又はその塩、および水を含み、
ｐＨが１２．５以上であり、かつ
フッ化物イオンおよび金属を含まないことを特徴とするエッチング組成物。

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シリコンエッチング工程に関する。
続きを表示（約 1,900 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
国際公開第２０１６／０６８１８３号パンフレット
特開２０２１－９００４０号公報
特開２０２１－１８４４５４号公報
国際公開第２０２１／１７２３９７号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
各種の半導体デバイスでは、シリコンの他に、例えば絶縁材料として酸化シリコン（ＳｉＯ
２
）や窒化シリコン（ＳｉＮ）等が用いられている。このため、半導体デバイスの製造工程におけるシリコンエッチング加工では、酸化シリコンや窒化シリコン等といった他の構成材料に対する高いエッチング選択比が必要とされる場合がある。特許文献１のエッチング薬液が必須成分として含有しているフッ酸化合物は、一般に、酸化シリコンや窒化シリコン等といった他の構成材料に対するエッチング速度を上昇させる。すなわち、特許文献１のエッチング薬液は、酸化シリコンや窒化シリコン等といった他の構成材料に対するエッチング選択性という点で改善の余地があった。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、Ｓｉ面と、ＳｉＯ
２
面やＳｉＮ面を有する基板に接触させて、上記Ｓｉ面を選択的に且つ高速でエッチングする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、比較的少量のオルト過ヨウ素酸を含むアルカリ性水溶液からなるエッチング液を用いることで、ＳｉＯ
２
面やＳｉＮ面エッチングは抑制しつつシリコンエッチング速度を飛躍的を上昇させ得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち本発明は、有機アルカリ化合物、オルト過ヨウ素酸又はその塩、および水を混合し、ｐＨが１２．５以上であり、かつフッ化物イオンおよび金属を含まないエッチング組成物を調製する工程、
上記エッチング組成物を、Ｓｉ面と、ＳｉＯ
２
面およびＳｉＮ面から選ばれる少なくともいずれかの面とを有する基板に接触させて、上記Ｓｉ面を選択的にエッチングする工程
を含んでなる基板の処理方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、従来から汎用されているアルカリ性水溶液に比べ、ＳｉＯ
２
面やＳｉＮ面のエッチングは抑制しつつ、Ｓｉ面のエッチング（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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