CN101454879A - 基板蚀刻液 - Google Patents

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Wako Pure Chemical Industries Ltd
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Abstract

本发明提供能够防止基板(特别是半导体基板)被金属杂质污染的基板蚀刻液及基板蚀刻方法。本发明的蚀刻液包含通式(1)所示的二羧酸或其盐和20重量％(W/W)以上的碱金属氢氧化物，本发明的基板的蚀刻方法的特征在于，用上述蚀刻液来蚀刻基板。通式(1)中，T1和T2各自独立地表示氢原子、羟基、羧基、碳原子数为1～3的烷基，或者表示T1和T2形成结合键，R1～R4各自独立地表示氢原子、羟基、羧基或碳原子数为1～3的烷基。其中，在T1和T2未形成结合键的情况下，T、T2和R1～R4中的任意2个基团为羧基，其余的任意1个基团为羟基，这些以外的基团各自独立地是氢原子或碳原子数为1～3的烷基；在T1和T2形成结合键的情况下，R1～R4中的任意2个基团为羧基，其余基团各自独立地是氢原子或碳原子数为1～3的烷基。

Description

基板蚀刻液
技术领域
本发明涉及基板(特别是半导体基板)的蚀刻液和蚀刻方法。
背景技术
半导体晶片一般通过以下的工序制造。
(1)切片工序：对利用FZ法、CZ法等制造的单晶晶锭进行切割，获得薄圆板状的晶片(切割晶片(Ascut wafer))的工序。
(2)倒角(beveling)工序：对切割晶片的外周部进行倒角加工的工序。
(3)研磨工序：为了使晶片表面的加工变形层变薄、减少晶片的厚度的偏差和不均匀分布，利用游离磨料对经倒角加工的晶片进行两面研磨，从而获得厚度均一的晶片(研磨晶片(Lapped wafer))的工序。
(4)蚀刻工序：将残留在研磨晶片上的加工变形层用化学方法(化学蚀刻)除去的同时，将附着于晶片表面的研磨剂、金属杂质或颗粒等除去，获得清洁的晶片(蚀刻晶片(Etched wafer))的工序。
(5)热处理工序：通过低温热处理将掺杂在结晶内的氧供体消除，使电阻稳定化的工序。
(6)抛光工序：用极其细微的磨料对经蚀刻的晶片表面进行研磨，获得具有高度平坦的镜面的镜面晶片(抛光晶片(Polished wafer))的工序。
(7)清洗工序：清洗抛光晶片，将附着在晶片表面的研磨剂、金属杂质或颗粒等除去，获得更清洁的晶片的工序。
上述蚀刻工序中的化学蚀刻通常包括2种方式：将半导体晶片浸渍在酸性溶液中进行的酸蚀刻，和将半导体晶片浸渍在碱性溶液中进行的碱性蚀刻。
但是，酸蚀刻中，由于蚀刻速度较快时难以均匀地对晶片进行蚀刻，从而存在晶片的平坦度恶化的问题、产生NOx等有害副产物的问题等，因此，最近大多利用碱性蚀刻，碱性蚀刻能够均匀地蚀刻而不使晶片的平坦度恶化，并且产生有害副产物的问题较少。
然而，上述的半导体晶片的碱性蚀刻中，目前使用市售的工业用或电子工业用的碱性溶液(例如氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液等)，而工业用碱性溶液含有几ppm左右～十几ppm左右的高浓度的金属杂质(例如镍、铬、铁、铜等)，就连电子工业用的碱性溶液中也含有几十ppb左右～几ppm左右的所述金属杂质。
使用如上所述的碱性溶液进行碱性蚀刻的情况下存在的问题是，该溶液中的金属杂质附着在晶片上，该金属杂质的金属离子扩散到晶片内部，使晶片的品质劣化，或使以该晶片形成的半导体器件的特性显著降低。
为了解决这样的问题，有提案提出了以下方法：预先在碱性溶液中溶解金属硅和/或硅化合物或溶解氢气，以将碱性溶液中的金属离子非离子化(专利文献1)；使用离子交换树脂来除去碱性溶液中的金属离子(专利文献1)；通过将连二亚硫酸盐等具有低于相应金属离子的可逆电位的氧化电位的还原剂溶解在碱性溶液中，来将碱性溶液中的金属离子非离子化(专利文献2)；等等。但即使利用这些方法，源于碱性溶液中存在的金属杂质的金属离子的非离子化和除去也是不充分的。
进而，为了解决上述问题，有提案提出了通过将不锈钢在碱性溶液中浸渍10小时以上来降低碱性溶液中的金属离子的方法(专利文献3)。
但是，该方法需要使碱性溶液和不锈钢在高温条件下接触长达10小时以上的时间，并且还需要将不锈钢从碱性溶液中取出，等等，该制备方法较为复杂。
专利文献1：日本特开平9-129624号公报
专利文献2：日本特开平10-310883号公报
专利文献3：日本特开2001-250807号公报
发明内容
本发明提供基板(特别是半导体基板)的蚀刻液和蚀刻方法，该方法能够有效解决上述问题，并能够降低金属离子所致的污染。
本发明是为了解决上述课题而作出的，其具有如下构成。
(1)一种基板的蚀刻液，其包含下述通式(1)所示的二羧酸或其盐和20重量％(W(重量)/W(重量))以上的碱金属氢氧化物。
Figure A200780019453D00061
(式中，T1和T2各自独立地表示氢原子、羟基、羧基、碳原子数为1～3的烷基，或者表示T1和T2形成结合键，R1～R4各自独立地表示氢原子、羟基、羧基或碳原子数为1～3的烷基。其中，在T1和T2未形成结合键的情况下，T1、T2和R1～R4中的任意2个基团为羧基，其余的任意1个基团为羟基，这些以外的基团各自独立地是氢原子或碳原子数为1～3的烷基，在T1和T2形成结合键的情况下，R1～R4中的任意2个基团为羧基，其余基团各自独立地是氢原子或碳原子数为1～3的烷基。)
(2)一种基板的蚀刻方法，其特征在于，用上述(1)的蚀刻液来蚀刻基板。
即，本发明人为了实现上述目的进行了深入的研究，结果发现，当使用包含通式(1)所示的特定的二羧酸或其盐和20重量％(W/W)以上的碱金属氢氧化物的溶液对基板(特别是半导体基板)进行蚀刻时，能够降低作为蚀刻对象物的半导体基板的金属杂质所致的污染，并且能够有效地完成目标蚀刻，另外，该溶液能够简单且快速地制备，基于这些发现完成了本发明。
根据本发明，在对基板(特别是半导体基板)进行蚀刻时，能够有效地抑制金属杂质所致的半导体基板的污染(该金属杂质在半导体基板表面上的吸附)。
具体实施方式
本发明的蚀刻液至少包含下述通式(1)所示的二羧酸或其盐(以下简称为本发明的二羧酸或其盐)和碱金属氢氧化物。
Figure A200780019453D00071
(式中，T1和T2各自独立地表示氢原子、羟基、羧基、碳原子数为1～3的烷基，或者表示T1和T2形成结合键，R1～R4各自独立地表示氢原子、羟基、羧基或碳原子数为1～3的烷基。其中，在T1和T2未形成结合键的情况下，T1、T2和R1～R4中的任意2个基团为羧基，其余的任意1个基团为羟基，这些以外的基团各自独立地是氢原子或碳原子数为1～3的烷基，在T1和T2形成结合键的情况下，R1～R4中的任意2个基团为羧基，其余基团各自独立地是氢原子或碳原子数为1～3的烷基。)
通式(1)中，作为以T1和T2表示的碳原子数为1～3的烷基，其可以是直链状、支链状或环状，可以举出例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、环丙基。其中优选甲基。
并且，通式(1)中，作为以R1～R4表示的碳原子数为1～3的烷基，其可以是直链状、支链状或环状，可以举出例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、环丙基。其中优选甲基。
通式(1)中，所谓T1和T2形成结合键意味着通式(1)中的2个碳原子(C)间形成双键。
因此，本发明的二羧酸分为通式(1)的2个碳原子(C)间形成双键的情况和形成单键的情况。
本发明的二羧酸之中，作为2个碳原子(C)间形成双键的二羧酸，可以举出下述通式(2)所示的二羧酸。
Figure A200780019453D00072
(式中，R1’～R4’各自独立地表示氢原子、羧基或碳原子数为1～3的烷基。其中，R1’～R4’中的任意2个基团为羧基，其余基团各自独立地是氢原子或碳原子数为1～3的烷基。)
需要说明的是，通式(2)中，作为以R1’～R4’表示的碳原子数为1～3的烷基，其可以是直链状、支链状或环状，可以举出例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、环丙基。其中优选甲基。
如上所述的通式(2)所示的本发明的二羧酸中，优选通式(2)中R1’和R2’中的任意1个基团是羧基、R3’和R4’中的任意1个基团是羧基、其余基团各自独立地是氢原子或碳原子数为1～3的烷基的二羧酸。
并且，通式(2)中，作为R1’～R4’之中不是羧基的其余的2个取代基，优选至少1个取代基是氢原子、另1个取代基是氢原子或碳原子数为1～3的烷基。其中，特别优选其余的2个取代基都是氢原子。
作为如上所述的通式(2)所示的本发明的二羧酸，具体地可以举出富马酸、马来酸、二甲基富马酸、二甲基马来酸、柠康酸、中康酸、乙基富马酸、乙基马来酸等。其中，优选富马酸、马来酸、柠康酸、中康酸等，特别优选富马酸、马来酸。
本发明的二羧酸之中，作为2个碳原子(C)间形成单键的二羧酸，可以举出下述通式(3)所示的二羧酸。
Figure A200780019453D00081
(式中，T1”、T2”和R1”～R4”各自独立地表示氢原子、羟基、羧基或碳原子数为1～3的烷基。其中，T1”、T2”和R1”～R4”中的任意2个基团为羧基，其余的任意1个基团为羟基，这些以外的基团各自独立地是氢原子或碳原子数为1～3的烷基。)
需要说明的是，通式(3)中，作为以T1”、T2”和R1”～R4”表示的碳原子数为1～3的烷基，其可以是直链状、支链状或环状，可以举出例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、环丙基。其中优选甲基。
如上所述的通式(3)所示的本发明的二羧酸中，优选在通式(3)中T1”、R1”和R2”中的任意1个基团是羧基；T2”、R3”和R4”中的任意1个基团是羧基；其余的任意1个基团为羟基；这些以外的基团各自独立地是氢原子或碳原子数为1～3的烷基的二羧酸。
并且，通式(3)中，作为T1”、T2”和R1”～R4”之中既不是羧基也不是羟基的其余的3个取代基，优选其余的3个取代基都是氢原子。
作为如上所述的通式(3)所示的本发明的二羧酸，具体地可以举出苹果酸、2，3，3-三甲基苹果酸、2，3-二甲基苹果酸、3，3-二甲基苹果酸、2-甲基苹果酸、3-甲基苹果酸等。其中优选苹果酸等。需要说明的是，作为苹果酸，D体、L体、DL体以及混合比各自不同的D体和L体的混合物都是可以的。
作为如上所述的本发明的二羧酸的盐，可以举出例如碱金属盐(钠盐、钾盐、锂盐、铯盐等)、碱土类金属盐(钙盐、镁盐等)、铵盐、烷基铵盐(四甲基铵盐、四乙基铵盐、四丁基铵盐等)等，优选碱金属盐。需要说明的是，不优选过渡金属盐(铁盐、铜盐、钴盐、镍盐等)。
如上所述的本发明的二羧酸或其盐中，特别优选从富马酸、马来酸、柠康酸、中康酸、苹果酸和它们的盐中选出的物质。
需要说明的是，如上所述的本发明的二羧酸或其盐可以单独使用，也可以适当地组合2种以上来使用。
本发明的二羧酸或其盐的用量根据使用的本发明的二羧酸或其盐的种类、合用的碱金属氢氧化物的用量等的不同而不同，因而不能一概而论，例如本发明的二羧酸或其盐的用量的下限通常为50ppm以上、优选为100ppm以上、进一步优选为1000ppm以上，上限通常为饱和量以下、优选为10000ppm以下、更优选为5000ppm以下。
作为本发明中使用的碱金属氢氧化物，可以举出氢氧化钠、氢氧化钾等。
这些碱金属氢氧化物可以单独使用，也可以适当地组合2种以上来使用。
并且，碱金属氢氧化物的用量根据碱金属氢氧化物的种类等的不同而不同，因而不能一概而论，例如碱金属氢氧化物的用量的下限通常为20重量％(W/W)以上、优选为40重量％(W/W)以上、进一步优选为45重量％(W/W)以上，上限通常为60重量％(W/W)以下、优选为55重量％(W/W)以下、更优选为52重量％(W/W)以下。
本发明的蚀刻液包含如上所述的本发明的二羧酸或其盐和20重量％(W/W)以上的高浓度的碱金属氢氧化物。
本发明的蚀刻液通常为水性溶液的状态，制备时将本发明的二羧酸或其盐和高浓度的碱金属氢氧化物以如上所述的浓度范围混合溶解在水中。
作为将本发明的二羧酸或其盐和碱金属氢氧化物溶解在水中的方法，只要是最终能够使这些各成分混合溶解在水中的方法即可，可以举出例如在水中添加另行溶解的本发明的二羧酸或其盐或/和碱金属氢氧化物的方法；将本发明的二羧酸或其盐和碱金属氢氧化物直接添加到水中，并进行溶解、搅拌的方法等。即，既可以按照适当的顺序将各成分依次添加混合在水中，也可以在添加全部成分后再溶解在水中。
如此制备的本发明的蚀刻液优选在使用前进行过滤处理等。并且，此处使用的水只要是通过蒸馏、离子交换处理等进行了精制的水即可，但更优选使用本领域中使用的所谓超纯水。
需要说明的是，本发明中，在制备本发明的蚀刻液时，可以使用如上所述的本发明的二羧酸或其盐本身，而且也可以使用本发明的二羧酸的2个羧基(-COOH)脱水缩合而成的酸酐(例如马来酸酐、柠康酸酐等)。即，在使用酸酐制备本发明的蚀刻液的情况下，由于酸酐在溶液(蚀刻液)中与水反应易变成二羧酸，从而最终在所得到的溶液(蚀刻液)中存在本发明的二羧酸。并且，可以同样地使用本发明的二羧酸的酯化物，这一点也是不言而喻的。
本发明的蚀刻液为强碱性，通常pH为13以上。
进而，除了如上所述的本发明的二羧酸或其盐和碱金属氢氧化物以外，本发明的蚀刻液中还可以使用通常本领域中使用的添加剂。作为这样的添加剂，包括例如螯合剂(氨基多元羧酸系螯合剂或其无机盐)、表面活性剂、氧化剂(过氧化氢、臭氧、氧等)、硅、溶解气体(氩、氮等)等。
即，本发明的蚀刻液还包括包含有选自螯合剂、表面活性剂、氧化剂、硅和溶解的气体的一种添加剂的蚀刻液。需要说明的是，本发明中，不优选使用显示还原性的物质(例如还原剂、氢等)。
作为本发明中使用的螯合剂，在本领域中通常使用的螯合剂即可，可以举出例如氨基多元羧酸系螯合剂、膦酸系螯合剂、N-取代氨基酸类、酰胺类、缩合磷酸类、烷酰基酮类、无机离子等。
这些螯合剂之中，特别优选氨基多元羧酸系螯合剂。
作为如上所述的氨基多元羧酸系螯合剂，可以举出例如具有或不具有羟基的烷基亚氨基多元羧酸〔羟乙基亚氨基二乙酸(HIDA)、亚氨基二乙酸(IDA)等〕、次氮基多元羧酸〔次氮基三乙酸(NTA)、次氮基三丙酸(NTP)等〕、单亚烷基多元胺多元羧酸〔乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二胺二乙酸(EDDA)、乙二胺二丙酸二盐酸盐(EDDP)、羟基乙基乙二胺三乙酸(EDTA-OH)、1，6-己二胺-N，N，N’，N’-四乙酸(HDTA)、N，N-双(2-羟基苄基)乙二胺-N，N-二乙酸(HBED)等〕、多亚烷基多元胺多元羧酸〔二亚乙基三胺-N，N，N’，N”，N”-五乙酸(DTPA)、三亚乙基四胺六乙酸(TTHA)等〕、多氨基链烷烃多元羧酸〔二氨基丙烷四乙酸(甲基-EDTA)、反式-1，2-二氨基环己烷-N，N，N’，N’-四乙酸(CyDTA)等〕、多氨基烷醇多元羧酸〔二氨基丙醇四乙酸(DPTA-OH)等〕、羟基烷基醚多元胺多元羧酸〔乙二醇醚二胺四乙酸(GEDTA)等〕等分子中具有1～4个氮原子和2～6个羧基的含氮多元羧酸类等。
并且，作为这些无机盐，可以举出例如碱金属盐(钠盐、钾盐、锂盐、铯盐等)、碱土类金属盐(钙盐、镁盐)等，优选碱金属盐。
这些之中，优选单亚烷基多元胺羧酸、聚亚烷基多元胺羧酸或它们的无机盐，特别优选聚亚烷基多元胺羧酸或其无机盐。并且，具体地说，优选EDTA、DTPA或它们的无机盐，特别优选DTPA或其无机盐。
这些氨基多元羧酸系螯合剂或其无机盐可以单独使用，也可以适当地组合2种以上来使用。
作为膦酸系螯合剂，可以举出例如氨基多(烷基膦酸)〔氨基三(亚甲基膦酸)等〕、次氮基多(烷基膦酸)〔次氮基三(亚甲基膦酸)(NTPO)等〕、单亚烷基多元胺多(烷基膦酸)或多亚烷基多元胺多(烷基膦酸)〔乙二胺四(亚甲基膦酸)(EDTPO)、乙二胺-N，N’-双(亚甲基膦酸)(EDDPO)、1，2-丙二胺四(亚甲基膦酸)、二亚乙基三胺-N，N，N’，N”，N”-五(亚甲基膦酸)、乙二胺双(亚甲基膦酸)、己二胺四(亚甲基膦酸)等〕、烷基氨基多(烷基膦酸)〔乙基氨基双(亚甲基膦酸)、十二烷基氨基双(亚甲基膦酸)等〕等分子中具有1～3个氮原子和2～5个膦酸基的含氮聚膦酸类；例如甲基二膦酸、亚乙基二膦酸、1-羟基亚乙基-1，1’-二膦酸(HEDPO)、1-羟基亚丙基-1，1’-二膦酸、1-羟基亚丁基-1，1’-二膦酸等具有或不具有羟基的链烷烃多膦酸类等。
作为N-取代氨基酸类，可以举出例如二羟基乙基甘氨酸(DHEG)、N-乙酰基甘氨酸等。
作为酰胺类，可以举出例如苄酰胺(ベンジルアミド)等。
作为缩合磷酸类，可以举出例如三聚磷酸、六偏磷酸等。
作为烷酰基酮类，可以举出例如乙酰丙酮、六氟乙酰丙酮等。
作为无机离子，可以举出例如卤化物离子(F-、Cl-、Br-、I-)、氰化物离子、例如硫氰酸离子、硫代硫酸离子、铵离子等。
如上所述的螯合剂的用量根据螯合剂的种类、合用的碱金属氢氧化物的用量等而不同，因而不能一概而论，例如下限通常为50ppm以上、优选为100ppm以上、进一步优选为1000ppm以上，上限通常为饱和量以下、优选为10000ppm以下、更优选为5000ppm以下。
作为硅的来源(所使用的材料)，可以举出金属硅(多晶硅或单晶硅)、硅化合物(例如二氧化硅、硅酸盐玻璃等)，硅的用量为2g/L以上。
作为上述的表面活性剂，可以举出例如分子中具有聚氧化烯基的非离子型表面活性剂；例如分子中具有选自磺酸基、羧基、膦酸基、硫酸基(スルホキシル基(sulfoxyl group))和磷酸一酰氧基(ホスホノキシル基(phosphonoxyl group))的基团的阴离子表面活性剂；例如烷基胺、例如烷基三甲基铵、烷基二甲基苄基铵等季铵、例如烷基吡啶鎓、它们的盐(例如盐酸盐、硫酸盐等)等阳离子表面活性剂；例如烷基甜菜碱衍生物、咪唑啉鎓甜菜碱衍生物、磺基甜菜碱衍生物、氨基羧酸衍生物、咪唑啉衍生物、胺氧化物衍生物等两性表面活性剂等，但不限于这些。作为分子中具有聚氧化烯基的非离子型表面活性剂，可以举出例如聚氧化烯烷基醚、聚氧化烯多亚烷基芳基醚(polyoxyalkylene polyalkylaryl ether)等，更具体地可以举出例如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚等分子中具有聚氧乙烯基的非离子型表面活性剂；例如聚氧丙烯烷基醚、聚氧丙烯烷基苯基醚等分子中具有聚氧丙烯基的非离子型表面活性剂；例如聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚、聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯基醚等分子中具有聚氧乙烯基和聚氧丙烯基的非离子型表面活性剂等。作为分子中具有选自磺酸基、羧基、膦酸基、硫酸基(sulfoxyl group)和磷酸一酰氧基的基团的阴离子表面活性剂，可以举出例如烷基磺酸、烷基苯磺酸、烷基萘磺酸、它们的盐(例如钠、钾等的碱金属盐；例如铵盐等，其中优选铵盐)等分子中具有磺酸基的阴离子表面活性剂；例如烷基羧酸、烷基苯羧酸、烷基萘羧酸、它们的盐(例如钠、钾等的碱金属盐；例如铵盐等，其中优选铵盐)等分子中具有羧基的阴离子表面活性剂；例如烷基膦酸、烷基苯膦酸、烷基萘膦酸、它们的盐(例如钠、钾等的碱金属盐；例如铵盐等，其中优选铵盐)等分子中具有膦酸基的阴离子表面活性剂；例如烷基硫酸酯、烷基苯硫酸酯(アルキルベンゼン硫酸エステル)、聚氧乙烯烷基硫酸酯、聚氧乙烯烷基苯硫酸酯、聚氧乙烯烷基萘硫酸酯、它们的盐(例如钠、钾等的碱金属盐；例如铵盐等，其中优选铵盐)等分子中具有硫酸基(sulfoxylgroup)的阴离子表面活性剂等。其中，优选非离子型表面活性剂和阴离子表面活性剂。并且，作为非离子型表面活性剂，特别优选聚氧化烯烷基醚，作为阴离子表面活性剂，特别优选分子中具有磺酸基的阴离子表面活性剂和分子中具有硫酸基的阴离子表面活性剂。更具体地说，特别优选聚氧乙烯烷基醚等分子中具有聚氧乙烯基的非离子型表面活性剂、聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚等分子中具有聚氧乙烯基和聚氧丙烯基的非离子型表面活性剂、烷基苯磺酸等分子中具有羧基的阴离子表面活性剂、聚氧乙烯烷基硫酸酯等分子中具有硫酸基(sulfoxyl group)的阴离子表面活性剂。并且，这些表面活性剂可以单独使用，也可以适当地组合2种以上来使用。表面活性剂的用量根据表面活性剂的种类的不同而不同，因而不能一概而论，例如通常为0.0001重量％～1重量％、优选为0.0001重量％～0.1重量％、更优选为0.0001重量％～0.05重量％。
本发明的蚀刻方法中，使如上所述的本发明的蚀刻液与基板相接触，用本发明的蚀刻液处理该基板即可。
即，本发明的蚀刻方法中，除了使用如上所述的含有本发明的二羧酸或其盐和碱金属氢氧化物的本发明的蚀刻液来蚀刻基板以外，按照浸渍法或喷雾蚀刻法等本身公知的蚀刻方法来进行即可。
更具体地说，可以举出例如(1)将基板浸渍在蚀刻液中的方法、(2)在将基板浸渍在蚀刻液中的状态下利用机械手段搅拌该溶液的方法、(3)在将基板浸渍在蚀刻液中的状态下利用超声波等使该溶液振动来搅拌的方法、(4)将蚀刻液喷在基板上的方法等。
需要说明的是，本发明的方法中，进行如上所述的蚀刻时也可以根据需要摇动基板。
并且，本发明的方法中，对蚀刻方式没有特别限定，可以使用例如批量式、单晶片式等。
需要说明的是，作为蚀刻时的温度条件，下限通常为室温以上、优选为60℃以上、更优选为65℃以上，上限通常为100℃以下、优选为90℃以下、更优选为85℃以下。换而言之，只要使本发明的蚀刻液的温度达到如上所述的温度范围，使之与基板相接触即可。
作为本发明的蚀刻液和蚀刻方法所适用的基板，只要是通常在本领域中使用的基板即可，并且，基板根据蚀刻液(蚀刻方法)的使用目的的不同而有所不同，可以举出例如由硅、非晶硅、多晶硅、硅氧化膜、硅氮化膜等硅系材料；镓-砷、镓-磷、铟-磷等化合物半导体等构成的半导体基板，可以举出例如LCD等玻璃基板等。
其中，本发明的处理剂和处理方法适合用于半导体基板，特别适合用于由有机硅系材料构成的半导体基板。
下面举出实施例和比较例，更详细地说明本发明，但本发明不受这些实施例和比较例的任何限制。
实施例1
(1)蚀刻液的制备
在含有微量的Fe、Ni和Cu作为杂质的48％ NaOH(伸阳化学工业株式会社制造)溶液中添加预定量的表1所示的预定的添加剂。
(2)蚀刻
将上述(1)中得到的各蚀刻液加热至85℃后，在其中浸渍6英寸晶片5分钟，进行蚀刻处理(85℃)。取出晶片，用流水清洗后，用纯水清洗，进行旋转干燥。
(3)结果
用全反射荧光X射线装置(Technos公司制造的“TREX610”)对上述(2)中得到的经蚀刻的晶片表面的金属量进行测定。
结果列于表1。需要说明的是，表1中的“↓”表示“以下”。
[表1]
Figure A200780019453D00151
由表1可知，本发明的二羧酸、即通式(1)所示的具有特定结构的二羧酸(富马酸、马来酸、柠康酸、中康酸和DL-苹果酸)对金属在半导体基板表面上的吸附的抑制效果高(No.2～6)，相对于此，单羧酸(山梨酸、巴豆酸)和不包括在本发明的通式(1)中的二羧酸(L-天冬氨酸、琥珀酸、L(+)-酒石酸和衣康酸)的抑制吸附的效果低(No.7～13)。
实施例2
(1)蚀刻液的制备
除了使用表2所示的预定量的DL-苹果酸作为添加剂以外，与实施例1同样地进行制备。
(2)蚀刻
与实施例1同样地进行。
(3)结果
与实施例1同样地对经蚀刻的晶片表面的金属量进行测定。
结果列于表2。需要说明的是，表2中的“↓”表示“以下”。
[表2]
Figure A200780019453D00161
由表2可知，DL-苹果酸在蚀刻液中的浓度为50ppm以上时，对金属的吸附抑制效果良好，特别是在1000ppm以上时，其效果更佳。
实施例3
(1)蚀刻液的制备
在表3所示的预定浓度的NaOH(伸阳化学工业株式会社制造)溶液(含有微量的Fe、Ni和Cu作为杂质)中添加1000ppm DL-苹果酸。
(2)蚀刻
将上述(1)中得到的蚀刻液分别加热至85℃后，在其中浸渍晶片(2cm×2cm)5分钟，进行蚀刻处理(85℃)。
(3)结果
用原子力显微镜(SII公司制造的“Nanopics 2100”)对上述(2)中得到的晶片表面的粗糙度进行测定。
结果列于表3。
[表3]
 
使用浓度(％) 平均面粗糙度(nm)
10 140
20 12
48 9
处理前 8
由表3可知，氢氧化钠为低浓度时，半导体基板表面粗糙，作为其用量，优选在蚀刻液中的浓度为20重量％(W/W)以上。
实施例4
(1)蚀刻液的制备
除了使用预定量的表4所示的预定的苹果酸作为添加剂以外，与实施例1同样地进行制备。
(2)蚀刻
与实施例1同样地进行。
(3)结果
与实施例1同样地对经蚀刻的晶片表面的金属量进行测定。
结果列于表4。
[表4]
Figure A200780019453D00171
由表4可知，对于苹果酸来说，无论是DL体还是任意的光学异构体(L体或D体)，都显示出对金属在半导体基板表面上的吸附的抑制效果。其中，可知DL体、D体的抑制吸附的效果高(No.2、4)。
实施例5
(1)蚀刻液的制备
除了使用预定量的表5所示的预定的添加剂以外，与实施例1同样地进行制备。
(2)蚀刻
与实施例1同样地进行。
(3)结果
与实施例1同样地对经蚀刻的晶片表面的金属量进行测定。
结果列于表5。需要说明的是，表5中的“↓”表示“以下”。并且，表5中，添加剂的缩写分别表示如下。
·EDTA：乙二胺四乙酸
·DTPA：二亚乙基三胺-N，N，N’，N”，N”-五乙酸
[表5]
Figure A200780019453D00181
由表5可知，EDTA和DTPA等氨基多元羧酸虽也具有对金属在半导体基板表面上的吸附的抑制效果(No.7～8)，但本发明的二羧酸、即具有通式(1)所示的特定结构的二羧酸(富马酸、马来酸、柠康酸、中康酸和DL-苹果酸)对金属在半导体基板表面上的吸附的抑制效果高于氨基多元羧酸(No.2～6)。并且可知，在合用本发明的二羧酸和氨基多元羧酸的情况下，也显示出与单独使用本发明的二羧酸同等程度的对金属在半导体基板表面上的吸附的抑制效果(No.9～10)。
实施例6
(1)蚀刻剂的制备
在含有微量的Fe、Ni和Cu作为杂质的48％KOH(和光纯药工业株式会社制造)溶液中添加预定量的表6所示的预定的添加剂。
(2)蚀刻
与实施例1同样地进行。
(3)结果
与实施例1同样地对经蚀刻的晶片表面的金属量进行测定。
结果列于表6。需要说明的是，表6中的“↓”表示“以下”。
[表6]
由表6可知，使用KOH作为碱金属氢氧化物时，本发明的二羧酸、即具有通式(1)所示的特定结构的二羧酸(富马酸、马来酸、柠康酸、中康酸和DL-苹果酸)也显示出较高的抑制金属吸附的效果(No.2～6)。
工业实用性
使用本发明的蚀刻液对基板(特别是半导体基板)进行蚀刻时，能够降低蚀刻工序中作为蚀刻对象物的半导体基板上的金属杂质所致的污染(该金属杂质在半导体基板表面上的吸附)。

Claims (10)

1、一种基板的蚀刻液，其包含下述通式(1)所示的二羧酸或其盐和20重量％以上的碱金属氢氧化物，
Figure A200780019453C00021
通式(1)中，T1和T2各自独立地表示氢原子、羟基、羧基、碳原子数为1～3的烷基，或者表示T1和T2形成结合键，R1～R4各自独立地表示氢原子、羟基、羧基或碳原子数为1～3的烷基；其中，在T1和T2未形成结合键的情况下，T1、T2和R1～R4中的任意2个基团为羧基，其余的任意1个基团为羟基，这些以外的基团各自独立地是氢原子或碳原子数为1～3的烷基，在T1和T2形成结合键的情况下，R1～R4中的任意2个基团为羧基，其余基团各自独立地是氢原子或碳原子数为1～3的烷基。
2、如权利要求1所述的蚀刻液，其中，所述碱金属氢氧化物是氢氧化钠或氢氧化钾。
3、如权利要求1或2所述的蚀刻液，其中，该蚀刻液含有50ppm以上的所述二羧酸或其盐。
4、如权利要求1～3任一项所述的蚀刻液，其中，所述二羧酸或其盐选自由富马酸、马来酸、柠康酸、中康酸、苹果酸和它们的盐组成的组。
5、如权利要求1或2所述的蚀刻液，其中，该蚀刻液的pH为13以上。
6、如权利要求1所述的蚀刻液，其中，所述基板为半导体基板。
7、一种基板的蚀刻方法，其特征在于，用权利要求1～5任一项所述的蚀刻液来蚀刻基板。
8、如权利要求7所述的蚀刻方法，其中，所述蚀刻液的温度为60℃～100℃。
9、如权利要求7或8所述的蚀刻方法，其中，所述基板为半导体基板。
10、如权利要求9所述的蚀刻方法，其中，所述半导体基板由硅系材料构成。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104584232A (zh) * 2012-08-10 2015-04-29 第一工业制药株式会社 纹理形成用蚀刻液及使用其的纹理形成方法
TWI565834B (zh) * 2010-08-16 2017-01-11 美商恩特葛瑞斯股份有限公司 銅或銅合金用之蝕刻液
CN110799466A (zh) * 2017-08-31 2020-02-14 日本电气硝子株式会社 玻璃的蚀刻方法和蚀刻处理装置以及玻璃板
CN112921320A (zh) * 2015-07-23 2021-06-08 中央硝子株式会社 湿式蚀刻方法和蚀刻液

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5379441B2 (ja) * 2008-10-09 2013-12-25 関東化学株式会社 基板処理用アルカリ性水溶液組成物
JP5220569B2 (ja) * 2008-12-05 2013-06-26 旭化成ケミカルズ株式会社 シリコンウェハーエッチング剤及びそれを用いたエッチング方法
JP5220570B2 (ja) * 2008-12-05 2013-06-26 旭化成ケミカルズ株式会社 シリコンウェハーエッチング剤及びそれを用いたエッチング方法
KR101033060B1 (ko) * 2009-01-28 2011-05-06 주식회사 엘지실트론 알칼리 에칭방법 및 이를 이용한 웨이퍼 가공방법
JP5827221B2 (ja) * 2009-06-22 2015-12-02 キャボット マイクロエレクトロニクス コーポレイション ポリシリコン除去速度の抑制のためのｃｍｐ組成物および方法
WO2012125401A1 (en) * 2011-03-11 2012-09-20 Fujifilm Electronic Materials U.S.A., Inc. Novel etching composition
JP6282507B2 (ja) * 2014-03-27 2018-02-21 第一工業製薬株式会社 テクスチャー形成用エッチング液およびそれを用いたテクスチャー形成方法
JP2016181531A (ja) * 2015-03-23 2016-10-13 ソニー株式会社 半導体装置、および半導体装置の製造方法、固体撮像素子、撮像装置、並びに電子機器
KR102397087B1 (ko) * 2015-06-29 2022-05-12 동우 화인켐 주식회사 폴리실리콘 식각액 조성물
US11168253B2 (en) * 2019-01-08 2021-11-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Silicon layer etchant composition and method of forming pattern by using the same

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2599021B2 (ja) * 1989-11-09 1997-04-09 新日本製鐵株式会社 シリコンウエハのエッチング方法および洗浄方法
JPH04124285A (ja) * 1990-09-13 1992-04-24 Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd 金属蒸着フイルムの抜き加工処理剤
JP3426800B2 (ja) * 1995-08-15 2003-07-14 日本パーカライジング株式会社 アルミニウム合金材料のめっき前処理方法
JP3678505B2 (ja) * 1995-08-29 2005-08-03 信越半導体株式会社 半導体ウェーハをエッチングするためのアルカリ溶液の純化方法及び半導体ウェーハのエッチング方法
JP3506172B2 (ja) * 1997-03-13 2004-03-15 信越半導体株式会社 半導体ウェーハのエッチング方法
JP2001250807A (ja) * 1999-12-28 2001-09-14 Shin Etsu Handotai Co Ltd エッチング液、エッチング方法及び半導体シリコンウェーハ
JP3740138B2 (ja) * 2003-06-25 2006-02-01 直江津電子工業株式会社 テクスチャー形成用エッチング液
WO2005076332A1 (ja) * 2004-02-09 2005-08-18 Mitsubishi Chemical Corporation 半導体デバイス用基板洗浄液及び洗浄方法
JP4736445B2 (ja) * 2004-02-09 2011-07-27 三菱化学株式会社 半導体デバイス用基板洗浄液及び洗浄方法
KR100873432B1 (ko) * 2004-10-28 2008-12-11 미마스 한도타이 고교 가부시키가이샤 반도체기판의 제조방법, 솔라용 반도체기판 및 에칭액
WO2006086265A2 (en) * 2005-02-07 2006-08-17 Applied Materials, Inc. Method and composition for polishing a substrate
US20060278614A1 (en) * 2005-06-08 2006-12-14 Cabot Microelectronics Corporation Polishing composition and method for defect improvement by reduced particle stiction on copper surface
US7879255B2 (en) * 2005-11-04 2011-02-01 Applied Materials, Inc. Method and composition for electrochemically polishing a conductive material on a substrate

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI565834B (zh) * 2010-08-16 2017-01-11 美商恩特葛瑞斯股份有限公司 銅或銅合金用之蝕刻液
US10570522B2 (en) 2010-08-16 2020-02-25 Entegris, Inc. Etching solution for copper or copper alloy
CN104584232A (zh) * 2012-08-10 2015-04-29 第一工业制药株式会社 纹理形成用蚀刻液及使用其的纹理形成方法
TWI554592B (zh) * 2012-08-10 2016-10-21 Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd An etching solution for forming a texture and a texture forming method using the same
CN104584232B (zh) * 2012-08-10 2017-03-08 第一工业制药株式会社 纹理形成用蚀刻液及使用其的纹理形成方法
CN112921320A (zh) * 2015-07-23 2021-06-08 中央硝子株式会社 湿式蚀刻方法和蚀刻液
CN112921320B (zh) * 2015-07-23 2023-04-28 中央硝子株式会社 湿式蚀刻方法和蚀刻液
CN110799466A (zh) * 2017-08-31 2020-02-14 日本电气硝子株式会社 玻璃的蚀刻方法和蚀刻处理装置以及玻璃板
CN110799466B (zh) * 2017-08-31 2022-09-06 日本电气硝子株式会社 玻璃的蚀刻方法和蚀刻处理装置以及玻璃板

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Publication number Publication date
JPWO2007138921A1 (ja) 2009-10-01
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