[發明專利]襯底處理方法及襯底處理裝置

在審

• 申請號: 201880090846.5
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN111819668A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 根來世;小林健司
• 申請（專利權）人: 株式會社斯庫林集團
• 主分類號: H01L21/308
• 分類號: H01L21/308;H01L21/304;H01L21/306;H01L21/336;H01L27/11556;H01L27/11582;H01L29/788;H01L29/792
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 唐崢

通過將TMAH、過氧化氫與水混合，從而制備包含TMAH、過氧化氫和水、但不含氟化氫化合物的堿性蝕刻液。將制備的蝕刻液供給至露出了多晶硅膜和氧化硅膜的襯底，在抑制氧化硅膜的蝕刻的同時對多晶硅膜進行蝕刻。

技術領域

本發明涉及對襯底進行處理的襯底處理方法及襯底處理裝置。作為處理對象的襯底包含例如半導體晶片、液晶顯示裝置用襯底、光盤用襯底、磁盤用襯底、光磁盤用襯底、光掩模用襯底、陶瓷襯底、太陽能電池用襯底、有機EL(electroluminescence，電致發光)顯示裝置等FPD(Flat Panel Display，平板顯示裝置)用襯底等。

背景技術

半導體器件、液晶顯示裝置等的制造工序中，使用了對半導體晶片、液晶顯示裝置用玻璃襯底等襯底進行處理的襯底處理裝置。專利文獻1中公開了將TMAH(四甲基氫氧化銨)供給至襯底、從而對形成于襯底的多晶硅膜進行蝕刻的襯底處理裝置。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2013-258391號公報

發明內容

發明要解決的課題

半導體器件、液晶顯示裝置等的制造工序中，存在下述情況：向露出了多晶硅膜及氧化硅膜的襯底供給TMAH等蝕刻液，在抑制氧化硅膜的蝕刻的同時對多晶硅膜進行蝕刻。

多晶硅膜由大量的微小硅單晶構成。硅單晶相對于TMAH顯示各向異性。即，向硅單晶供給TMAH時的蝕刻速度根據硅的晶面的不同而不同(蝕刻的各向異性)。在多晶硅膜的表面露出的晶面的方位為多種，根據多晶硅膜的部位的不同而不同。此外，在多晶硅膜的表面露出的晶面的方位根據多晶硅膜的不同而不同。

由于硅單晶存在各向異性，因此若利用TMAH對多晶硅膜進行蝕刻，則多晶硅膜的蝕刻量根據多晶硅膜的部位的不同而不同(雖然只是略微不同)。利用TMAH對多張多晶硅膜進行蝕刻時，多晶硅膜的蝕刻量也根據多晶硅膜的不同而不同(雖然只是略微不同)。與襯底上形成的圖案的微細化相伴，存在即使是此種程度的蝕刻不均也不被允許的情況。

因此，本發明的目的之一在于提供能夠在抑制氧化硅膜的蝕刻的同時、對多晶硅膜均勻地進行蝕刻的襯底處理方法及襯底處理裝置。

用于解決課題的手段

本發明的一個實施方式提供襯底處理方法，其包括下述工序：蝕刻液制備工序，通過將有機堿、氧化劑與水混合，從而制備包含有機堿、氧化劑和水、但不含氟化氫化合物的堿性蝕刻液；和選擇蝕刻工序，將上述蝕刻液制備工序中制備的上述蝕刻液供給至露出了多晶硅膜和氧化硅膜的襯底，在抑制上述氧化硅膜的蝕刻的同時對上述多晶硅膜進行蝕刻。

根據該構成，包含有機堿、氧化劑和水的堿性蝕刻液被供給至露出了多晶硅膜和氧化硅膜的襯底。蝕刻液為在不蝕刻或基本不蝕刻氧化硅的情況下對多晶硅進行蝕刻的液體。氧化硅的蝕刻速度小于多晶硅的蝕刻速度。因此，能夠選擇性地蝕刻多晶硅膜。

被供給至襯底的蝕刻液與多晶硅膜的表面接觸。多晶硅膜的表面由大量的微小硅單晶構成。蝕刻液中包含的氧化劑與大量的微小硅單晶的表面反應而生成氧化硅。因此，若蝕刻液中包含氧化劑，則多晶硅膜的蝕刻速度降低。

但是，蝕刻液中包含的氧化劑并非均勻地與硅單晶的多個晶面反應，而是優先與這些晶面中活性能量高的晶面反應。因此，活性能量高的晶面的蝕刻速度相對地大幅降低，各面方位的蝕刻速度之差減少。由此，硅單晶相對于蝕刻液的各向異性降低。即，構成多晶硅膜的硅單晶的蝕刻接近于各向同性。