[發(fā)明專利]硅蝕刻液以及使用該蝕刻液的硅器件的制造方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010080739.3 | 申請日： | 2020-02-05 |
| 公開（公告）號： | CN111518562A | 公開（公告）日： | 2020-08-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 清家吉貴;東野誠司;小林健司;根來世 | 申請（專利權(quán)）人： | 株式會社德山;株式會社斯庫林集團 |
| 主分類號： | C09K13/00 | 分類號： | C09K13/00;C30B33/10;C30B29/06 |
| 代理公司： | 北京品源專利代理有限公司 11332 | 代理人： | 呂琳;樸秀玉 |
| 地址： | 日本山口*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 蝕刻 以及 使用 器件 制造 方法 | ||
本發(fā)明涉及硅蝕刻液以及使用該蝕刻液的硅器件的制造方法。本發(fā)明提供一種硅蝕刻液，其能抑制藥液中的溶解氧量的影響，能與溶解氧濃度無關(guān)地進(jìn)行同樣的蝕刻處理。一種硅蝕刻液，是包含四烷基氫氧化銨、水的混合液，所述硅蝕刻液包含下述式(1)所示的化合物。R1O－(CmH2mO)n－R2 (1)(式中，R1為氫原子或碳原子數(shù)1～3的烷基，R2為氫原子或碳原子數(shù)1～6的烷基，m為整數(shù)2～6，n為1或2。)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種在制造各種硅器件時的表面加工、蝕刻工序中使用的硅蝕刻液。另外，本發(fā)明涉及一種使用該蝕刻液的硅器件的制造方法。
背景技術(shù)
考慮到對氧化硅膜和硅膜的選擇性，在使用硅的半導(dǎo)體的制造工藝中，有時會使用堿蝕刻。作為堿，可單獨使用毒性低且處理容易的NaOH、KOH、四甲基氫氧化銨(以下，也稱為TMAH)。其中，對于TMAH而言，與使用NaOH、KOH的情況相比，對氧化硅膜的蝕刻速度大致低一個數(shù)量級，特別是，在使用比氮化硅膜更便宜的氧化硅膜作為掩模材料的情況下，優(yōu)選使用。
在半導(dǎo)體器件中，由于存儲單元的層疊化、邏輯器件的精密化，對蝕刻的要求變得嚴(yán)格。在硅的蝕刻中，硅因硅蝕刻液中的溶解氧而被氧化，隨之蝕刻速度降低。硅的氧化量因溶解氧濃度而不同，因此蝕刻速度的降低的程度也因溶解氧濃度而不同。由硅蝕刻液中的溶解氧濃度引起的蝕刻速度的變動也會因基板的圓周方向、圖案的深度方向、裝置的儀器誤差、工廠的選址導(dǎo)致的環(huán)境的差異、天氣等而產(chǎn)生，存在有時會無法進(jìn)行均勻的蝕刻處理的問題點。
近年來，在半導(dǎo)體制造工序中經(jīng)常使用利用硅蝕刻的工序。作為該工序的一個例子，以電荷存儲型存儲器為例進(jìn)行說明。例如如圖5所示，電荷存儲型存儲器包括基板W，該基板W具有包括多個多晶硅膜P1、P2、P3和多個氧化硅膜O1、O2、O3的層疊膜91，其制造工藝包括層疊膜91的蝕刻工序。在蝕刻時，向設(shè)于基板W的凹部92供給蝕刻液，選擇性地對多晶硅膜P1、P2、P3進(jìn)行蝕刻。電荷存儲型存儲器通過在多晶硅膜存儲電荷而作為存儲器進(jìn)行工作。所存儲的電荷量依賴于多晶硅膜的體積。因此，為了實現(xiàn)設(shè)計容量，需要嚴(yán)格地控制多晶硅膜的體積。但是，如上所述，當(dāng)蝕刻速度因溶解氧濃度而不同時，無法以成為如設(shè)計那樣的體積的方式對多晶硅膜進(jìn)行蝕刻，器件的制造變得困難。特別是，近年來，電荷存儲型存儲器被多層化，圖案的深度也達(dá)到幾微米。因此，在晶片表面附近的層和下層附近，硅蝕刻液中的溶解氧濃度不同，如設(shè)計那樣對深度方向進(jìn)行蝕刻是困難的。
因此，在受氧影響的蝕刻工序中，在利用控制了處理氣氛濃度的處理裝置等調(diào)整了氧濃度的環(huán)境下實施蝕刻處理。
另外，在聚合物(抗蝕劑殘渣)去除的工序中，為了防止基板上的金屬膜因聚合物去除液中的溶解氧而被氧化、所產(chǎn)生的金屬氧化膜因聚合物去除液而被蝕刻，使用利用調(diào)整藥液中的溶解氧量的處理裝置降低了溶解的氧量的藥液來實施處理(專利文獻(xiàn)1)。
在專利文獻(xiàn)2中，公開了一種包含氫氧化堿、水以及聚氧化烯烷基醚的太陽電池用硅基板的蝕刻液。在專利文獻(xiàn)3中，公開了一種包含堿化合物、有機溶劑、表面活性劑以及水的太陽電池用硅基板的蝕刻液。在專利文獻(xiàn)3中，作為堿化合物的一個例子，舉例示出了TMAH，作為有機溶劑，舉例示出了聚氧化烯烷基醚，但現(xiàn)實使用的堿化合物為氫氧化鈉、氫氧化鉀。
在專利文獻(xiàn)4中，公開了一種包含四烷基氫氧化銨、非離子表面活性劑以及水的顯影液。作為非離子表面活性劑，舉例示出了聚氧化烯烷基醚，但實際使用了炔二醇(acetylene glycol)系的SURFYNOL(商品名)等表面活性能力高的非離子表面活性劑。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1：日本特開2006－269668號公報
專利文獻(xiàn)2：日本特開2010－141139號公報
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