CN101717939A - 基板处理用碱性水溶液组合物 - Google Patents

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Abstract

作为半导体基板或玻璃基板的清洗液或蚀刻液，采用氨、四甲基氢氧化铵以及氢氧化钠等水溶液，但由于碱成分中的金属杂质在处理过程中会吸附于基板表面，因此需要除去吸附的金属杂质的工序以作为后续工序。另外，在清洗液的情况下，虽然对微粒的除去有效果，但由于金属杂质无法清洗，因此需要进行酸清洗，工序变得复杂。本发明提供一种碱性水溶液的、无金属杂质的吸附且还具有清洗能力的基板处理用水溶液组合物。利用由碱成分和特定螯合剂组合而成的基板处理用碱性水溶液，能够防止金属杂质在基板上的吸附，进而将吸附在基板上的金属清洗除去。根据需要，还可以加入金属防蚀剂和表面活性剂，抑制金属材料的腐蚀或者提高与基板的亲和性以及提高微粒除去能力。

Description

基板处理用碱性水溶液组合物
技术领域
本发明涉及用于基板的蚀刻或清洗的基板处理用碱性水溶液组合物。更具体而言，涉及在半导体制造用硅晶片的制造工序、半导体器件制造工序以及其他的电子器件制造工序中进行的、使用碱性水溶液的蚀刻工序或清洗工序中，用于防止碱性水溶液中的金属杂质粘附于基板表面并进一步清洗除去的基板处理用碱性水溶液组合物。
背景技术
在半导体制造用硅晶片的制造工序中，从硅的单晶锭切割晶片并加工成规定的厚度时，为了实现均匀的蚀刻，用氢氧化钠或氢氧化钾等碱进行蚀刻。此时，氢氧化钠或氢氧化钾中的金属杂质会大量地吸附于晶片表面。通常在蚀刻后，通过用稀氢氟酸等酸进行清洗来除去，但是特别是在硼等高浓度分散的低电阻基板中，Cu和Ni易在内部扩散，其中Ni在氢氧化钠或氢氧化钾的使用温度80℃左右会引起扩散，因此采用酸进行的表面清洗无法除去内部扩散的金属杂质，这已成为一个问题。
另外，实际上在硅晶片表面除了Cu和Ni以外还大量地吸附着Fe等过渡金属，有必要利用酸性清洗液等清洗除去，因此产生以下问题：半导体制造的工序变长变复杂，成本上升，处理量下降等。
另外，在硅晶片制造的最终工序或半导体器件的制造工序中，特别是出于除去微粒的目的，使用碱性的清洗液。例如，在的晶体管的制程(FrontEnd of Line)中，多采用氨和过氧化氢的混合液SC-1清洗液，且在布线工序CMP(化学机械研磨)后的清洗工序中，采用四甲基氢氧化铵之类的有机碱。这些清洗液虽然在构成成分中不含金属，但即使这样，清洗液中作为杂质含有的金属杂质或由前一工序带来的微量金属杂质会吸附于晶片表面，从而可能会影响电特性。
如上所述，碱性的清洗液由于对金属杂质没有清洗能力或反而易使金属杂质吸附于基板表面，因此通常的清洗工序将其与能清洗金属杂质的酸性清洗液组合，上述SC-1清洗液与盐酸和过氧化氢的水溶液SC-2清洗液或稀氢氟酸组合使用。该清洗工序占半导体制造工序的约1/3，当其全部使用碱性清洗液和酸性清洗液这2种液体来进行时会出现以下问题：半导体制造工序变长变复杂，成本上升，处理量下降等。
此外，在作为大容量存储器件的硬盘的制造中，微粒污染一直以来被视为问题，但迄今为止尚未将金属污染视为问题，仍然利用碱和酸进行清洗。但已知玻璃基板会被碱清洗液中的金属杂质污染，结果引起粒子污染，出现与硅基板相同的问题。
作为这些问题的对策，已提出使用了各种络合剂(螯合剂)以防止碱水溶液中的金属吸附。乙二胺四乙酸(EDTA)和二乙三胺五乙酸(DTPA)之类的氨基羧酸类早就作为螯合剂为人所知，在半导体制造领域也曾被提及(专利文献1和专利文献2)，但螯合物不稳定，效果不充分，无法在宽范围的浓度下发挥效果。
此外，还提出了使用氨基磷酸类(专利文献3和专利文献4)、缩合磷酸类(专利文献5)、酚类等与胺类等的组合(专利文献6)、硫氰酸盐(专利文献7)、亚硝酸离子以及硝酸离子(专利文献8)等各种螯合剂或络合剂。但是，这些螯合剂或络合剂均以用于半导体工序的代表性清洗液即氨与过氧化氢的混合液SC-1清洗液中为对象，在氨这样的碱性较弱的溶液中虽然也有效果，但在氢氧化钠或四甲基氢氧化铵这样的强碱性水溶液中难以形成稳定的络合物，没有充分的效果。
因此，现在还没有能有效地防止碱成分中的金属杂质在基板上吸附且能有效地将基板上吸附的金属清洗除去的、含有氢氧化钠或四甲基氢氧化铵等强碱成分的基板处理用蚀刻液和清洗液。
专利文献1：日本特开2005-310845号公报
专利文献2：日本特开2006-165408号公报
专利文献3：日本特开平6-41773号公报
专利文献4：日本第3503326号公报
专利文献5：日本第3274834号公报
专利文献6：日本特开平9-111224号公报
专利文献7：日本特开2005-038969号公报
专利文献8：日本特开2005-210085号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种在使用强碱性水溶液的基板的蚀刻工序或清洗工序中，能防止金属在基板表面的吸附，提高半导体器件以及其他电子器件的电特性，并有助于提高处理量的基板处理用碱性水溶液组合物。
本发明的发明人为了开发出能解决上述技术问题的基板处理用碱性水溶液组合物，进行了潜心研究，结果发现：具有某种特定结构即具有醇性羟基的氨基酸化合物即使在氢氧化钠或四甲基氢氧化铵这样的强碱性水溶液中也能与Ni、Fe和Cu等金属形成稳定的螯合物，能有效地防止金属在基板表面的吸附，并在进一步深入研究后完成了本发明。
即，本发明涉及一种基板处理用碱性水溶液组合物，其含有碱成分和选自二羟基乙基甘氨酸、3-羟基-2，2’-亚氨基二琥珀酸、丝氨酸以及它们的盐中的1种或2种以上的螯合剂。
另外，本发明还涉及上述基板处理用碱性水溶液组合物，其中，碱成分是氢氧化钠或氢氧化钾，且所述组合物用于硅晶片的蚀刻或清洗。
进而，本发明涉及上述基板处理用碱性水溶液组合物，其中，氢氧化钠或氢氧化钾的浓度为10～50重量％、螯合剂的浓度为0.001～1.0重量％，且所述组合物用于硅晶片的蚀刻。
另外，本发明还涉及上述基板处理用碱性水溶液组合物，其中，氢氧化钠或氢氧化钾的浓度为0.05～10.0重量％、螯合剂的浓度为0.001～1.0重量％，且所述组合物用于硅晶片的清洗。
进而，本发明还涉及上述基板处理用碱性水溶液组合物，其中，碱成分是四甲基氢氧化铵，且所述组合物用于基板的清洗。
另外，本发明还涉及上述基板处理用碱性水溶液组合物，其中，四甲基氢氧化铵的浓度为0.01～1.0重量％、螯合剂的浓度为0.001～1.0重量％。
进而，本发明还涉及上述基板处理用碱性水溶液组合物，其中，还含有防蚀剂。
另外，本发明还涉及上述基板处理用碱性水溶液组合物，其中，还含有表面活性剂。
进而，本发明还涉及上述基板处理用碱性水溶液组合物，其中，还含有其他螯合剂。
另外，本发明还涉及一种基板的蚀刻或清洗方法，其使用上述基板处理用碱性水溶液组合物。
本发明的基板处理用碱性水溶液组合物虽然是强碱水溶液但却能够非常有效地防止Ni等金属在基板表面的吸附，其机制尚不明确。
通常，已知葡萄糖酸等具有醇性羟基的螯合剂是在碱水溶液中有效的螯合剂，但当在含有10重量％以上的高浓度氢氧化钠或氢氧化钾的强碱性水溶液中无效。本发明可以认为是因为通过将在同一分子内具有醇性羟基和氮原子这二者的特定结构的氨基酸化合物用作螯合剂，从而即使在含有氢氧化钠、氢氧化钾以及四甲基氢氧化铵等的强碱性水溶液中，同一分子内的成为配位原子的O原子和N原子会以最佳的位置关系与Ni等金属更牢固地配位键合，从而形成稳定的螯合物。
根据本发明的基板处理用碱性水溶液组合物，在半导体制造工序等使用碱溶液的蚀刻工序和清洗工序中，能有效地防止碱成分中的金属杂质在基板上的吸附，还能有效地清洗除去基板上吸附的金属，因此能够省略其后的酸性清洗，使清洗过程大幅缩短，从而能够达到成本降低和处理量提高的效果。
具体实施方式
以下详细说明地本发明。关于使用本发明来处理的基板，可以列举在半导体以及其他电子器件的制造中使用的硅晶片、硅基板、其他的半导体基板、以及平板显示器用及硬盘用的玻璃基板等。
另外，关于使用本发明的基板处理，可以列举硅晶片的蚀刻、硅晶片的蚀刻后清洗、半导体基板的CMP后清洗、半导体基板的初期清洗(initialcleaning)、平板显示器用及硬盘用的玻璃基板的清洗等。
本发明使用的金属吸附防止用的螯合剂是具有羟基的氨基酸化合物，作为符合本发明目的的具有羟基的氨基酸化合物，从能在宽范围的碱浓度下生成稳定的螯合物以及能与Ni、Cu和Fe等金属形成稳定的螯合物等观点出发，可以列举羟乙基亚氨基二乙酸、二羟基乙基甘氨酸、3-羟基-2，2’-亚氨基二琥珀酸、酪氨酸、丝氨酸、苏氨酸以及它们的盐类等，优选二羟基乙基甘氨酸、3-羟基-2，2’-亚氨基二琥珀酸、丝氨酸以及它们的盐类等。这些螯合剂根据用途可以使用1种或使用2种以上。
这些螯合剂的浓度可以考虑使用目的所要求的效果和碱成分的浓度等来适当决定。
作为蚀刻液使用时，优选为0.001～1.0重量％，更优选为0.01～0.5重量％，进一步优选为0.05～0.3重量％。
作为清洗液使用时，优选为0.001～1.0重量％，更优选为0.01～0.5重量％，进一步优选为0.05～0.3重量％。
当螯合剂的浓度过低时，无法发挥使用目的所要求的充分的效果，当过高时，得不到与浓度成比例的经济方面的效果，还会导致保存中的析出等，因此，若螯合剂的浓度在上述范围内，则能得到使用目的所要求的充分的效果和保存中的稳定性，因而优选。
本发明使用的碱成分是在半导体以及其他的电子器件的制造中用于蚀刻或清洗的碱成分，优选氢氧化钠、氢氧化钾等无机碱，四甲基氢氧化铵、三甲基(羟乙基)氢氧化铵等有机碱，SC-1清洗液中使用的氨等。
当用于硅晶片的蚀刻或清洗时，更优选列举氢氧化钠、氢氧化钾等，当用于半导体以及其他电子器件的基板清洗时，更优选列举四甲基氢氧化铵等。
这些碱成分的浓度可以考虑使用目的所要求的效果等来适当决定。
在蚀刻液的情况下，根据目的，可采用10～50重量％的宽范围的浓度。当碱成分是氢氧化钠或氢氧化钾时，考虑到蚀刻速度，浓度优选为10～50重量％，更优选为20～50质量％，进一步优选为30～50质量％。
在清洗液的情况下，根据目的，可采用0.01～10重量％的宽范围的浓度。当碱成分是氢氧化钠或氢氧化钾时，考虑到清洗能力和成本，浓度优选为0.05～10重量％，更优选为0.05～5重量％，进一步优选为0.2～1.0重量％。当碱成分为四甲基氢氧化铵时，考虑到充分的清洗效果和防止对基板的损害，浓度优选为0.01～1.0重量％，更优选为0.05～0.8重量％，进一步优选为0.1～0.5重量％。
另外，将含有四甲基氢氧化铵或三甲基(羟乙基)氢氧化铵的本发明的水溶液组合物作为半导体基板的清洗液使用时，在布线工序CMP(化学机械研磨)后的清洗工序中，由于清洗液会与铝或铜等布线材料接触，因此为了防止布线材料的腐蚀，还可以含有防蚀剂。
作为本发明中使用的防蚀剂，可以使用在半导体以及其他电子器件的制造中用于基板处理的普通的铝或铜的防蚀剂。作为铝的防蚀剂，优选可列举山梨糖醇之类的糖类，儿茶酚、没食子酸之类的具有酚性羟基的化合物，聚丙烯酸之类的具有羧基的高分子化合物等；作为铜的防蚀剂，优选可列举出苯并三唑等杂环化合物或硫尿等。特别优选苯并三唑。
关于使用的浓度，考虑到使用目的所要求的充分的效果和保存时的稳定性等，优选为0.01～5重量％，更优选为0.05～2重量％。
此外，将含有四甲基氢氧化铵或三甲基(羟乙基)氢氧化铵的本发明的水溶液组合物作为半导体基板的清洗液使用时，为了提高去微粒(particle)能力，或在布线工序CMP(化学机械研磨)后的清洗工序中为了改善清洗液与绝缘膜的润湿性，还可以含有表面活性剂。
作为本发明中使用的表面活性剂，可以使用在半导体以及其他电子器件的制造中用于基板处理的普通的表面活性剂，优选可列举出非离子型表面活性剂等，特别优选聚氧化烯烷基醚以及聚氧化烯烷基苯基醚的结构的表面活性剂。
关于使用的浓度，考虑到使用目的所要求的充分的效果和保存时的稳定性，优选为0.01～5重量％。进一步优选为0.05～2重量％。
本发明还可以与聚氨基羧酸类等其他的螯合剂并用。大部分螯合剂对金属的效果具有特异性，为了防止宽范围的金属的吸附和清洗，多种螯合剂的并用很有效。对于除Fe、Ni以及Cu以外的其他金属杂质而言，并用其他螯合剂的方法能够使防止金属吸附的效果进一步提高，因而优选。
本发明中使用的其他的螯合剂是在半导体以及其他的电子器件的制造中用于蚀刻或清洗的螯合剂，优选可列举出乙二胺四乙酸、亚硝基三乙酸等氨基羧酸类，柠檬酸、酒石酸等有机酸类，菲绕啉等含氮杂环化合物等。特别是乙二胺四乙酸，由于能与宽范围的金属形成络合物，因而优选。
关于使用的浓度，考虑到使用目的所要求的充分的效果和保存时的稳定性等，优选为0.001～1重量％，进一步优选为0.01～0.5重量％。
作为使用了本发明的基板的蚀刻方法，典型地可列举出通过喷雾喷嘴向基板上供给蚀刻液的喷雾处理、将基板直接浸渍到蚀刻液中并摇动基板自身或搅拌蚀刻液的浸渍处理等。
另外，作为使用了本发明的基板的清洗方法，典型地可列举出将基板直接浸渍到清洗液中的间歇式清洗、边旋转基板边通过喷嘴向基板表面供给清洗液的单晶圆清洗(single wafer cleaning)等。另外，还可列举出将使用聚乙烯醇制海绵刷等的刷洗、使用高频率的兆声清洗等物理清洗与上述清洗方法并用的方法。
实施例
以下，用实施例和比较例更详细地说明本发明，但本发明不限于这些实施例，在不脱离本发明的技术思想的范围内，可以进行各种变更。
[实施例1]
(含48重量％氢氧化钠的蚀刻液)
将洁净的硅晶片(n型、面方位为100)在浓度为0.5重量％的稀氢氟酸中、在25℃下浸渍1分钟后，水洗1分钟，除去自然氧化膜。将该硅晶片在用水作为溶剂的表1所示组成的蚀刻液中、在80℃下浸渍蚀刻10分钟后，水洗5分钟，干燥。用全反射荧光X射线装置测定该硅晶片表面的Ni、Fe和Cu的浓度。测定结果如表1所示。
[表1]
Figure G200910179043XD0000081
※1：剩余部分是水
※2：单位：×1010atoms/cm2
DHEG：二羟基乙基甘氨酸
DTPA：二乙三胺五乙酸
EDTA：乙二胺四乙酸
AcAc：乙酰丙酮
由表1的结果可知：在氢氧化钠浓度为48重量％的强碱性蚀刻液中添加有现有螯合剂的比较例2～5的蚀刻液中，Ni、Fe以及Cu等氢氧化钠所含的金属杂质在基板上的吸附量与没有添加螯合剂的比较例1显示同等程度的浓度，即无法防止金属杂质在基板上的吸附。与此相对，在添加有二羟基乙基甘氨酸作为螯合剂的实施例1的蚀刻液中，能够非常有效地防止金属杂质在基板上的吸附。
[实施例2]
(含40重量％氢氧化钠的蚀刻液)
将洁净的硅晶片(n型、面方位为100)在浓度为0.5重量％的稀氢氟酸中、在25℃下浸渍1分钟后，水洗1分钟，除去自然氧化膜。将该硅晶片在用水作为溶剂的表2所示组成的蚀刻液中、在80℃下浸渍蚀刻10分钟后，水洗5分钟，干燥。用全反射荧光X射线装置测定该硅晶片表面的Ni、Fe和Cu的浓度。测定结果如表2所示。
[表2]
Figure G200910179043XD0000091
※1：剩余部分是水
※2：单位：×1010atoms/cm2
CyDTA：反式-1，2-环己烷二胺四乙酸
由表2的结果可知：在氢氧化钠浓度为40重量％的强碱性蚀刻液中添加有现有螯合剂的比较例7～9的蚀刻液中，虽然与没有添加螯合剂的比较例6相比，金属杂质在基板上的吸附少，但却无法充分地防止吸附。与此相对，在添加有二羟基乙基甘氨酸作为螯合剂的实施例2和实施例3的蚀刻液中，能够非常有效地防止金属杂质在基板上的吸附。
[实施例3]
(含10重量％氢氧化钠的蚀刻液)
将洁净的硅晶片(n型、面方位为100)在浓度为0.5重量％的稀氢氟酸中、在25℃下浸渍1分钟后，水洗1分钟，除去自然氧化膜。将该硅晶片在用水作为溶剂的表3所示组成的蚀刻液中、在80℃下浸渍蚀刻10分钟后，水洗5分钟，干燥。用全反射荧光X射线装置测定该硅晶片表面的Ni和Fe的浓度。测定结果如表3所示。
[表3]
Figure G200910179043XD0000101
※1：剩余部分是水
※2：单位：×1010atoms/cm2
由表3的结果可知：在氢氧化钠浓度为10重量％的强碱性蚀刻液中添加有现有螯合剂的比较例11和比较例12的蚀刻液中，虽然与没有添加螯合剂的比较例10相比，金属杂质在基板上的吸附少，但却无法充分地防止吸附。与此相对，在添加有二羟基乙基甘氨酸和丝氨酸作为螯合剂的实施例4～6的蚀刻液中，能够非常有效地防止金属杂质在基板上的吸附。
[实施例4]
(含48重量％氢氧化钾的蚀刻液)
将洁净的硅晶片(n型、面方位为100)在浓度为0.5重量％的稀氢氟酸中、在25℃下浸渍1分钟后，水洗1分钟，除去自然氧化膜。将该硅晶片在用水作为溶剂的表4所示组成的蚀刻液中、在80℃下浸渍蚀刻10分钟后，水洗5分钟，干燥。用全反射荧光X射线装置测定该硅晶片表面的Ni、Fe和Cu的浓度。测定结果如表4所示。
[表4]
Figure G200910179043XD0000111
※1：剩余部分是水
※2：单位：×1010atoms/cm2
HIDS：3-羟基-2，2’-亚氨基二琥珀酸
由表4的结果可知：在氢氧化钾浓度为48重量％的强碱性蚀刻液中添加有现有螯合剂的比较例14的蚀刻液中，Ni、Fe以及Cu等氢氧化钾所含的金属杂质在基板上的吸附量与没有添加螯合剂的比较例13显示同等程度的浓度，即无法防止金属杂质在基板上的吸附。与此相对，在添加有二羟基乙基甘氨酸和3-羟基-2，2’-亚氨基二琥珀酸作为螯合剂的实施例7～10的蚀刻液中，能够非常有效地防止金属杂质在基板上的吸附。
另外还可知，组合添加有上述2种螯合剂的实施例10的蚀刻液与仅添加有1种螯合剂的实施例7～9的蚀刻液相比，能够更有效地防止金属杂质在基板上的吸附。
[实施例5]
(含0.2重量％四甲基氢氧化铵的清洗液)
将洁净的硅晶片(n型、面方位为100)在浓度为0.5重量％的稀氢氟酸中、在25℃下浸渍1分钟后，水洗1分钟，然后浸渍到氨(29％)和过氧化氢(28％)和水的混合液(体积比为1∶1∶6)中，在表面形成自然氧化膜。使用Fe和Ni的原子吸光用标准液并按照使表面浓度为2×1012atms/cm2的方式将该形成有自然氧化膜的硅晶片强行污染。
接着，将该强行污染后的硅晶片在用水作为溶剂的表5所示组成的清洗液中、在25℃下浸渍3分钟清洗后，水洗5分钟，干燥。用全反射荧光X射线装置测定该硅晶片表面的Fe和Ni的浓度。测定结果如表5所示。
[表5]
Figure G200910179043XD0000121
※1：剩余部分是水
※2：单位：×1010atoms/cm2
BTA：苯并三唑
DKSdash408：第一工业制药株式会社制聚氧化烯烷基醚型表面活性剂
由表5的结果可知：在四甲基氢氧化铵浓度为0.2重量％的强碱性清洗液中添加有二羟基乙基甘氨酸和3-羟基-2，2’-亚氨基二琥珀酸作为螯合剂的实施例11～14的清洗液，能够非常有效地清洗基板表面的金属杂质。
另外还可知：添加防蚀剂和表面活性剂不会影响清洗液的清洗能力。
由表1～5的结果可知：本发明的基板处理用碱性水溶液通过添加分子内具有醇性羟基和氮原子这二者的特定结构的氨基酸化合物来作为螯合剂，从而即使在含有氢氧化钠、氢氧化钾或四甲基氢氧化铵的强碱性条件下，也能非常有效地防止Ni、Fe和Cu等金属杂质在基板表面的吸附，还能够清洗基板表面的金属污染。
另外，还可证实这些具有特定结构的螯合剂即使在强碱性水溶液中也能够与Ni、Fe和Cu等金属形成稳定的螯合剂。
通过使用本发明的基板处理用碱性水溶液组合物，对硅晶片、半导体基板以及玻璃基板等进行蚀刻或清洗，能够有效地防止碱成分中的金属杂质在基板上的吸附，还能有效地清洗除去基板上吸附的金属，从而能够大幅缩短清洗工序，达到成本降低和处理量提高效果，并能够提高半导体器件等的电特性。因此，在使用碱性蚀刻液和清洗液的半导体器件以及其他电子器件、平板显示器、硬盘等的制造技术领域中特别地有用。

Claims (10)

1.一种基板处理用碱性水溶液组合物，其含有碱成分和选自二羟基乙基甘氨酸、3-羟基-2，2’-亚氨基二琥珀酸、丝氨酸以及它们的盐中的1种或2种以上的螯合剂。
2.如权利要求1所述的基板处理用碱性水溶液组合物，其中，碱成分是氢氧化钠或氢氧化钾，且所述组合物用于硅晶片的蚀刻或清洗。
3.如权利要求2所述的基板处理用碱性水溶液组合物，其中，氢氧化钠或氢氧化钾的浓度为10～50重量％，螯合剂的浓度为0.001～1.0重量％，且所述组合物用于硅晶片的蚀刻。
4.如权利要求2所述的基板处理用碱性水溶液组合物，其中，氢氧化钠或氢氧化钾的浓度为0.05～10.0重量％，螯合剂的浓度为0.001～1.0重量％，且所述组合物用于硅晶片的清洗。
5.如权利要求1所述的基板处理用碱性水溶液组合物，其中，碱成分是四甲基氢氧化铵，且所述组合物用于基板的清洗。
6.如权利要求5所述的基板处理用碱性水溶液组合物，其中，四甲基氢氧化铵的浓度为0.01～1.0重量％，螯合剂的浓度为0.001～1.0重量％。
7.如权利要求5或6所述的基板处理用碱性水溶液组合物，其中，还含有防蚀剂。
8.如权利要求5所述的基板处理用碱性水溶液组合物，其中，还含有表面活性剂。
9.如权利要求1所述的基板处理用碱性水溶液组合物，其中，还含有其他的螯合剂。
10.一种基板的蚀刻或清洗方法，其使用权利要求1所述的基板处理用碱性水溶液组合物。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012009942A1 (zh) * 2010-07-21 2012-01-26 河北工业大学 Ulsi铜材料抛光后表面清洗方法
CN102787035A (zh) * 2011-05-18 2012-11-21 奇美实业股份有限公司 洗净液组成物及基板的洗净方法
CN102839064A (zh) * 2011-06-20 2012-12-26 奇美实业股份有限公司 洗净液组成物
CN103189470A (zh) * 2010-11-03 2013-07-03 3M创新有限公司 聚合物蚀刻剂及其使用方法
CN105428318A (zh) * 2016-01-19 2016-03-23 上海华虹宏力半导体制造有限公司 闪存结构的制造方法
CN107721187A (zh) * 2017-10-31 2018-02-23 江西沃格光电股份有限公司 Tft玻璃表面处理液及tft玻璃表面处理方法
CN110541169A (zh) * 2018-06-29 2019-12-06 蓝思科技股份有限公司 一种用于脱除工件表面镀层的褪镀液及褪镀方法
CN111763573A (zh) * 2019-04-02 2020-10-13 昆山欣谷微电子材料有限公司 一种碱性玻璃基板清洗液组合物
CN112480929A (zh) * 2020-10-23 2021-03-12 伯恩光学(惠州)有限公司 一种玻璃减薄剂
CN115044376A (zh) * 2022-06-30 2022-09-13 湖北兴福电子材料有限公司 一种掺钪氮化铝蚀刻液及其应用
CN117247234A (zh) * 2023-11-20 2023-12-19 宁波旗滨光伏科技有限公司 一种玻璃化学减薄剂及其应用

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8728944B2 (en) * 2010-08-04 2014-05-20 Applied Material, Inc. Method of removing contaminants and native oxides from a substrate surface
WO2012154498A2 (en) * 2011-05-06 2012-11-15 Advanced Technology Materials, Inc. Removal of metal impurities from silicon surfaces for solar cell and semiconductor applications
JP6019674B2 (ja) * 2012-03-30 2016-11-02 栗田工業株式会社 フィルタープレスの洗浄方法
JP2014022677A (ja) * 2012-07-23 2014-02-03 Disco Abrasive Syst Ltd ウェーハの加工方法
KR101399420B1 (ko) * 2012-12-26 2014-05-27 크루셜텍 (주) 강화유리 상에 형성된 다층(multi-layer) 박막의 식각을 위한 식각액 조성물 및 다층 박막의 식각방법
JP6511223B2 (ja) * 2014-03-28 2019-05-15 ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社 ガラス基板の製造方法
KR101469899B1 (ko) * 2014-11-04 2014-12-08 (주)일광폴리머 금속-수지 복합체의 제조 방법
US9873833B2 (en) * 2014-12-29 2018-01-23 Versum Materials Us, Llc Etchant solutions and method of use thereof
JP6383046B2 (ja) * 2016-06-09 2018-08-29 花王株式会社 ハードディスク用基板用の洗浄剤組成物
JP6800675B2 (ja) * 2016-09-26 2020-12-16 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法及び基板処理装置
US11198837B2 (en) 2017-02-28 2021-12-14 Ecolab Usa Inc. Alkaline cleaning compositions comprising an alkylamino hydroxy acid and/or secondary amine and methods of reducing metal corrosion
KR20190023558A (ko) * 2017-08-29 2019-03-08 코닝 인코포레이티드 유리 제품 세정용 세제 조성물 및 그를 이용한 유리 기판의 세정 방법
KR20210128545A (ko) 2020-04-16 2021-10-27 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치의 제조 방법
CN112871849B (zh) * 2020-12-29 2022-08-12 北京天科合达半导体股份有限公司 一种去除碳化硅晶片表面颗粒的清洗方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2783274A (en) * 1953-11-09 1957-02-26 Dow Chemical Co Method of making serine
EP0496605B1 (en) * 1991-01-24 2001-08-01 Wako Pure Chemical Industries Ltd Surface treating solutions for semiconductors
JP3115095B2 (ja) * 1992-04-20 2000-12-04 ディップソール株式会社 無電解メッキ液及びそれを使用するメッキ方法
US5885362A (en) * 1995-07-27 1999-03-23 Mitsubishi Chemical Corporation Method for treating surface of substrate
US6136714A (en) * 1998-12-17 2000-10-24 Siemens Aktiengesellschaft Methods for enhancing the metal removal rate during the chemical-mechanical polishing process of a semiconductor
US6194366B1 (en) 1999-11-16 2001-02-27 Esc, Inc. Post chemical-mechanical planarization (CMP) cleaning composition
JP2002050607A (ja) * 2000-08-03 2002-02-15 Kaijo Corp 基板処理方法
JP4700333B2 (ja) * 2003-12-22 2011-06-15 シルトロニック・ジャパン株式会社 シリコンウエーハ用の高純度アルカリエッチング液およびシリコンウエーハアルカリエッチング方法
KR100635284B1 (ko) * 2004-05-18 2006-10-17 주식회사 엘지화학 (메타)아크릴산 및/또는 (메타)아크릴산 에스테르의제조를 위한 공장장치부용 세척액 및 이를 이용한 세척방법
JP5062966B2 (ja) * 2004-05-31 2012-10-31 株式会社日本触媒 キレート化合物含有組成物及びその洗浄剤用用途
WO2005116158A1 (en) * 2004-05-31 2005-12-08 Nippon Shokubai Co., Ltd. Chelate compound-containing composition and use as detergents thereof
WO2006025373A1 (ja) * 2004-08-31 2006-03-09 Sanyo Chemical Industries, Ltd. 界面活性剤
JP4487753B2 (ja) * 2004-12-10 2010-06-23 株式会社Ｓｕｍｃｏ シリコンウェーハ用のアルカリエッチング液及び該エッチング液を用いたエッチング方法
KR101331747B1 (ko) * 2005-01-27 2013-11-20 어드밴스드 테크놀러지 머티리얼즈, 인코포레이티드 반도체 기판 처리 조성물
TW200745313A (en) * 2006-05-26 2007-12-16 Wako Pure Chem Ind Ltd Substrate etching liquid
JP2008047831A (ja) * 2006-08-21 2008-02-28 Mitsubishi Gas Chem Co Inc ドライエッチング残渣用洗浄液および洗浄法
US20090120457A1 (en) * 2007-11-09 2009-05-14 Surface Chemistry Discoveries, Inc. Compositions and method for removing coatings and preparation of surfaces for use in metal finishing, and manufacturing of electronic and microelectronic devices
WO2009067530A1 (en) * 2007-11-20 2009-05-28 Albion International Inc. Increased protein or energy digestion resulting from inclusion of metal amino acid chelates in animal feed
JP2009231354A (ja) * 2008-03-19 2009-10-08 Fujifilm Corp 半導体デバイス用洗浄液、および洗浄方法
AU2009235094B2 (en) * 2008-04-07 2013-09-19 Ecolab Inc. Ultra-concentrated solid degreaser composition
US7825079B2 (en) * 2008-05-12 2010-11-02 Ekc Technology, Inc. Cleaning composition comprising a chelant and quaternary ammonium hydroxide mixture
JP2010027949A (ja) * 2008-07-23 2010-02-04 Sumco Corp シリコンウェーハ用エッチング液及びシリコンウェーハの製造方法
US7723281B1 (en) * 2009-01-20 2010-05-25 Ecolab Inc. Stable aqueous antimicrobial enzyme compositions comprising a tertiary amine antimicrobial
JP2012015268A (ja) * 2010-06-30 2012-01-19 Fujitsu Semiconductor Ltd 半導体装置の製造方法及び半導体装置

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012009942A1 (zh) * 2010-07-21 2012-01-26 河北工业大学 Ulsi铜材料抛光后表面清洗方法
CN103189470A (zh) * 2010-11-03 2013-07-03 3M创新有限公司 聚合物蚀刻剂及其使用方法
CN102787035A (zh) * 2011-05-18 2012-11-21 奇美实业股份有限公司 洗净液组成物及基板的洗净方法
CN102787035B (zh) * 2011-05-18 2013-12-11 奇美实业股份有限公司 洗净液组成物及基板的洗净方法
CN102839064A (zh) * 2011-06-20 2012-12-26 奇美实业股份有限公司 洗净液组成物
CN102839064B (zh) * 2011-06-20 2014-06-18 奇美实业股份有限公司 洗净液组成物
CN105428318A (zh) * 2016-01-19 2016-03-23 上海华虹宏力半导体制造有限公司 闪存结构的制造方法
CN105428318B (zh) * 2016-01-19 2018-02-16 上海华虹宏力半导体制造有限公司 闪存结构的制造方法
CN107721187A (zh) * 2017-10-31 2018-02-23 江西沃格光电股份有限公司 Tft玻璃表面处理液及tft玻璃表面处理方法
CN110541169A (zh) * 2018-06-29 2019-12-06 蓝思科技股份有限公司 一种用于脱除工件表面镀层的褪镀液及褪镀方法
CN110541169B (zh) * 2018-06-29 2021-12-28 蓝思科技股份有限公司 一种用于脱除工件表面镀层的褪镀液及褪镀方法
CN111763573A (zh) * 2019-04-02 2020-10-13 昆山欣谷微电子材料有限公司 一种碱性玻璃基板清洗液组合物
CN112480929A (zh) * 2020-10-23 2021-03-12 伯恩光学(惠州)有限公司 一种玻璃减薄剂
CN115044376A (zh) * 2022-06-30 2022-09-13 湖北兴福电子材料有限公司 一种掺钪氮化铝蚀刻液及其应用
CN115044376B (zh) * 2022-06-30 2023-12-29 湖北兴福电子材料股份有限公司 一种掺钪氮化铝蚀刻液及其应用
CN117247234A (zh) * 2023-11-20 2023-12-19 宁波旗滨光伏科技有限公司 一种玻璃化学减薄剂及其应用
CN117247234B (zh) * 2023-11-20 2024-03-05 宁波旗滨光伏科技有限公司 一种玻璃化学减薄剂及其应用

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