CN118240553A - 硅蚀刻液、硅基板的处理方法和半导体器件的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及硅蚀刻液、硅基板的处理方法和半导体器件的制造方法。课题在于提供：基于新的技术特征的、具有高的硅蚀刻速度的新型的蚀刻液。一种硅蚀刻液，其包含碱性有机化合物和水，所述硅蚀刻液还包含下述式(1)所示的化合物，前述式(1)所示的化合物的含量为100质量ppm以上。(式(1)中，R¹为单键、或碳数1～5的烃基，R²和R³各自独立地为氢原子、卤素原子、羟基、氨基、乙酰基、羧基、甲硅烷基、硼基、腈基、硫基、硒基、或碳数1～10的烃基，这些基团任选还具有取代基。)

Description

硅蚀刻液、硅基板的处理方法和半导体器件的制造方法

技术领域

本发明涉及制造各种硅器件时的表面加工、蚀刻工序中使用的硅蚀刻液。

背景技术

硅(Si)由于其优异的机械特性、和电特性而被用于各种领域。利用机械特性，被用于阀；喷嘴；打印机用头；或用于检测流量、压力或加速度等各种物理量的半导体传感器(例如半导体压力传感器的隔膜或半导体加速度传感器的悬臂等)等。另外，利用电特性，作为金属布线的一部分、或栅电极等的材料被用于存储器器件、逻辑器件等这样的各种半导体器件。

半导体器件的制造中的硅的加工主要通过蚀刻处理而进行。作为蚀刻方法，有RIE(反应性离子蚀刻)或ALE(原子层蚀刻)等干式蚀刻、或者基于酸性水溶液或碱性水溶液的湿式蚀刻。湿式蚀刻在加工的微细性的方面大多情况下比干式蚀刻还差，但能同时加工的面积广，并且能同时对多张晶圆进行处理，因此，在生产率的方面，比干式蚀刻还优异，其中，基于碱性水溶液的湿式蚀刻适合用于通过蚀刻去除不需要的硅层整体的情况等重视生产率的工艺。

提出了几种生产率高、即能以高速去除硅的蚀刻液。例如提出了如下蚀刻化学溶液：其是使碱化合物、氧化剂和氢氟酸化合物在水中含有，并将其pH调配至10以上而得到的(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-135081号公报

发明内容

发明要解决的问题

通常，湿式蚀刻工序的生产率通过使蚀刻速度上升来改善。而且，半导体芯片等的生产中，所需要的是下述那样的技术拓宽：即使是对硅进行湿式蚀刻的情况下，针对要制造的半导体芯片的结构等的不同也都可以应用相同的蚀刻剂，不仅于此还可以根据情况进行选择。

因此，本发明的目的在于提供：基于新的技术特征的、具有高的硅蚀刻速度的新型的蚀刻液。

用于解决问题的方案

本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究。然后发现：通过使用包含具有特定结构的化合物、碱性有机化合物和水的硅蚀刻液，从而硅蚀刻速度飞跃性地上升，至此完成了本发明。

即，本发明的本发明的构成如以下所述。

项1一种硅蚀刻液，其包含碱性有机化合物和水，

所述硅蚀刻液还包含下述式(1)所示的化合物，前述式(1)所示的化合物的含量为100质量ppm以上。

(式(1)中，R¹为单键、或碳数1～5的烃基，R²和R³各自独立地为氢原子、卤素原子、羟基、氨基、乙酰基、羧基、甲硅烷基、硼基、腈基、硫基、硒基、或碳数1～10的烃基，这些基团任选还具有取代基。)

项2根据项1所述的硅蚀刻液，其中，前述硅蚀刻液的pH为10.0以上且14.0以下。

项3根据项1或2所述的硅蚀刻液，其中，前述R¹为单键。

项4根据项1～3中任一项所述的硅蚀刻液，其中，前述R²和R³各自独立地为氢原子、或羟基。

项5根据项1～4中任一项所述的硅蚀刻液，其中，前述碱性有机化合物为氢氧化季铵。

项6一种硅基板的处理方法，所述硅基板包含选自由硅晶圆、单晶硅膜、多晶硅膜、和非晶硅膜组成的组中的至少1种硅材料，

所述硅基板的处理方法包括如下工序：

使用项1～5中任一项所述的硅蚀刻液，对前述硅材料进行蚀刻。

项7一种半导体器件的制造方法，所述半导体器件具有包含选自由硅晶圆、单晶硅膜、多晶硅膜、和非晶硅膜组成的组中的至少1种硅材料的硅基板，

所述半导体器件的制造方法包括如下工序：

使用项1～5中任一项所述的硅蚀刻液，对前述硅材料进行蚀刻。

发明的效果

根据本发明，可以提供：基于新的技术特征的、具有高的硅蚀刻速度的新型的蚀刻液。因此，在由于处理对象的材质等的不同而难以应用迄今为止的一些高速化技术(蚀刻液)的情况等下，根据本发明也可以以高速进行蚀刻。

具体实施方式

以下，对本发明详细地进行说明。以下的说明是本发明的一例(代表例)，本发明不限定于这些。另外，本发明在不脱离其主旨的范围内可以任意变更而加以实施。

本说明书中用“～”表示的数值范围是指“记载的下限值以上且上限值以下”，是指包含“～”的前后记载的数值作为下限值和上限值的范围。

＜硅蚀刻液＞

本发明的一实施方式的硅蚀刻液(以下，也简记作“蚀刻液”)在半导体芯片的制造等时用于硅(结晶性硅、或非晶硅)的蚀刻。硅的蚀刻包括：在酸性条件下进行者、和在碱性条件下进行者，但本实施方式的蚀刻液是含有碱性有机化合物的碱性的水溶液(pH超过7)，这是为了在碱性条件下进行蚀刻。

[碱性有机化合物]

有碱性越高，蚀刻速度越快的倾向，因此，蚀刻液包含碱性有机化合物。该碱性有机化合物只要为示出碱性的有机化合物(溶解于水而示出碱性的有机化合物)就没有特别限制。碱性有机化合物优选伯～叔的各种胺、或氢氧化季铵，在容易将pH设定为后述的范围的方面，优选氢氧化季铵。这些物质在蚀刻液中可以以氢氧化季铵等状态存在，也可以以其离子形式而存在。需要说明的是，后述式(1)所示的化合物可能因为R²、R³的形态而成为碱性有机化合物，但在本说明书中，式(1)所示的化合物并不作为碱性有机化合物而作为式(1)所示的化合物来看待。

如果具体示例该氢氧化季铵，则可以举出四甲基氢氧化铵(TMAH)、乙基三甲基氢氧化铵(ETMAH)、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、三甲基-2-羟基乙基氢氧化铵(氢氧化胆碱)、二甲基双(2-羟基乙基)氢氧化铵、甲基三(2-羟基乙基)氢氧化铵、苯基三甲基氢氧化铵、或苄基三甲基氢氧化铵等。它们可以单独使用1种，也可以并用2种以上。

氢氧化季铵有尺寸越小，蚀刻速度越升高的倾向，上述中，优选总碳数为8以下的氢氧化季铵，进而特别优选总碳数为6以下的氢氧化季铵(TMAH、或ETMAH等)。

蚀刻液中，这些氢氧化季铵通常解离以氢氧化物离子和季铵离子的形式存在。换言之，蚀刻液通常是含有用于为碱性的氢氧化物离子及其抗衡离子(季铵离子)的液体。

只要含有氢氧化季铵等碱性有机化合物，通常蚀刻液成为碱性，可以根据期望的pH而适宜调整含量。

蚀刻液中的氢氧化季铵的含量还取决于其他成分的种类、含量，但通常为35mmol/kg以上。该碱性有机化合物的含量多时，碱性变高，优选50mmol/kg以上、更优选100mmol/kg以上、特别优选150mmol/kg以上。另外，该碱性有机化合物的含量可以为1200mmol/kg以下，可以为1000mmol/kg以下，通常为800mmol/kg以下也可以得到充分的性能。

碱性有机化合物的含量小的情况下，也可以由pH计算，但含量大的情况下，误差变大。因此，利用离子色谱等测定抗衡阳离子的含量并由其算出的方法的准确性高而优选。

[式(1)所示的化合物]

本实施方式的硅蚀刻液的最大特征在于，含有下述式(1)所示的、具有吡咯烷骨架和羧基的化合物(以下，也记作化合物(1))。通过包含该式(1)所示的化合物，从而硅的蚀刻速度与不含时相比大幅改善。化合物(1)在蚀刻液中可以以式(1)所示的化合物的状态存在，也可以以其离子(例如氢原子从羧基离去并离子化而成者、质子加成在氮原子上并离子化而成者)的形式存在。

式(1)中，R¹为单键、或碳数1～5的烃基，R²和R³各自独立地为氢原子、卤素原子、羟基、氨基、羧基、乙酰基、甲硅烷基、硼基、腈基、硫基、硒基、或碳数1～10的烃基，这些基团任选还具有取代基。

需要说明的是，式(1)中，未明确示出取代基的部分(构成吡咯烷基的碳原子，具体而言，为吡咯烷基的2位(α位)、3位、4位、和5位的碳原子)中，省略与氢原子的键合的表示。需要说明的是，在本说明书中，在构成吡咯烷基的环的碳原子中，R¹所键合的碳原子被视作2位(α位)。

上述化合物(1)的吡咯烷基的1位的氨基的氮原子、和3位的碳原子不具有取代基。另外，吡咯烷基的2位(α位)的碳原子不具有除式(1)所示的-R¹COOH以外的取代基。本发明人等推测：通过羧基中的任意氧原子与吡咯烷基的1位中所含的氮原子以分子间力夹持硅，从而形成原子数5以上的环状结构，其结果，硅的反向键减弱，促进硅的离去。因此，这些碳原子和氮原子具有取代基的情况下，环状结构形成时的立体位阻变大，因此，无法发挥期望的效果。需要说明的是，吡咯烷基的4位和5位的碳原子给立体位阻带来的影响小，因此，无论具有取代基还是不具有取代基均可以得到期望的效果。

式(1)中的R¹为单键、或碳数1～5的烃基，但从立体位阻的减少带来的蚀刻速度的改善的观点出发，优选单键。

从可以减小立体位阻的观点出发，上述烃基优选亚烷基，另外，烃基的碳数只要为1～5就没有特别限制，更优选1～3、进一步优选1。另外，该烃基可以为直链状，也可以为支链状，优选为直链状。

式(1)中的R²和R³各自独立地为氢原子、卤素原子、羟基、氨基、乙酰基、羧基、甲硅烷基、硼基、腈基、硫基、硒基、或碳数1～10的烃基。另外，这些基团(具体而言，为氨基、乙酰基、甲硅烷基、硼基、或碳数1～10的烃基)还可以具有取代基，也可以不具有取代基。

对于式(1)中的R²和R³，从操作容易性的观点出发，优选各自独立地为氢原子、卤素原子、羟基、氨基、乙酰基、羧基、腈基、或碳数1～10的烃基，从对碱的稳定性的观点出发，更优选各自独立地为氢原子、羟基、氨基、羧基、或碳数1～10的烃基。另外，对于式(1)中的R²和R³，从蚀刻速度改善的观点出发，进一步优选各自独立地为氢原子、碳数1～10的烃基、或羟基，特别优选为氢原子、甲基、乙基、或羟基，从防止与硅表面的疏水性相互作用导致的蚀刻速度降低的观点出发，最优选为氢原子、或羟基。

另外，R²和R³彼此不键合。亦即，化合物(1)不含R²和R³键合而形成环的方式。

R²和R³能具有的取代基只要为得到本发明的效果的范围就没有特别限制，可以举出卤素原子、羟基、氨基、羧基、乙酰基、甲硅烷基、硼基、腈基、硫基、硒基、或碳数1～10的烃基等。

R²和R³、以及R²和R³能具有的取代基中的卤素原子的种类没有特别限制，可以为氟、氯、溴、或碘等，如后述，优选不含在碱性条件下促进二氧化硅(SiO₂)的蚀刻那样的成分，因此，优选除氟原子以外，亦即氯、溴、或碘等。

R²和R³、以及R²和R³能具有的取代基中的烃基优选为烷基，另外，烃基的碳数只要为1～10就没有特别限制，从立体位阻的减少带来的蚀刻速度改善的观点出发，优选1～5、更优选1～3、进一步优选1。另外，该烃基可以为直链状，也可以为支链状，优选为直链状。

从蚀刻速度改善的观点出发，蚀刻液中的化合物(1)的含量只要为100质量ppm以上(0.01质量％以上)就没有特别限制，从蚀刻速度的进一步的改善的观点出发，另外，从溶解而容易形成均匀的溶液的观点出发，优选0.01～20.0质量％、更优选0.01～10.0质量％、进一步优选0.1～7.0质量％、特别优选1.0～5.0质量％。

从蚀刻速度改善的观点出发，蚀刻液中的化合物(1)与碱性有机化合物的摩尔质量比率(化合物(1)/碱性有机化合物)优选0.001～5.00、更优选0.10～4.00、进一步优选0.30～3.00、特别优选0.80～2.00。

化合物(1)可以根据公知的方法、或组合公知的方法而合成，也可以使用市售品。

[水]

本实施方式的蚀刻液将水作为必须成分。蚀刻液中不含水时，蚀刻不进行。蚀刻液中的水的含量没有特别限制，可以以通常的蚀刻液中的含量包含，还依赖于其他成分的种类、量，但优选30质量％以上、更优选50质量％以上、进一步优选60质量％以上、特别优选75质量％以上。另外，只要可以期望的量含有其他成分就对上限无特别限定，通常可以为99.5质量％以下，为99质量％以下也可以得到充分的效果。

[其他物质]

本实施方式的硅蚀刻液在得到本发明的效果的范围内可以包含上述碱性有机化合物、化合物(1)、和水以外的物质(以下，也记作“其他物质”)。作为其他物质，可以举出通常的硅蚀刻液中能包含的物质，例如可以举出金属防腐剂、有机溶剂、催化剂、络合剂、螯合剂、表面活性剂、消泡剂、pH调节剂、稳定化剂、增溶剂、或防析出剂等。需要说明的是，属于这些物质也属于上述碱性有机化合物、或化合物(1)的物质作为上述碱性有机化合物、或化合物(1)处理。其他物质包含于蚀刻液的情况下，即使为降低硅的蚀刻速度的物质，具有任意目的需要配混的情况下，如上述，通过含有化合物(1)，从而也可以改善蚀刻速度。由此，可以减少该其他物质的配混导致的蚀刻速度降低的影响。

另外，蚀刻液等处理液如果包含金属，则大多情况下其对被处理体(不限定于蚀刻对象的硅面)造成不良影响。

因此，蚀刻液优选不含金属(低于检测限)。更具体而言，优选至少避免以超过杂质水平的浓度包含。进一步优选Ag、Al、Ba、Ca、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、K、Li、Mg、Mn、Na、Ni、Pb、和Zn的含量均为1质量ppm以下，特别优选上述各金属的含量均为1质量ppb以下。需要说明的是，此处列举的各金属是在半导体制造中使用的化学溶液中、认为对品质造成影响的金属。

另外，半导体芯片的制造中对硅进行蚀刻时，大多情况下不想对半导体芯片所具有的二氧化硅部分(面)进行蚀刻。因此，优选在蚀刻液中不含在碱性条件下促进二氧化硅(SiO₂)的蚀刻那样的成分。作为这种成分的代表性的例子，有氟化物离子。由此，上述碱性有机化合物和/或化合物(1)优选不含氟原子。

另外，疏水性的物质容易吸附于硅，因此，蚀刻液中如果包含疏水性的物质，则蚀刻速度会变慢的担心高。由此，蚀刻液中的疏水性的物质的含量优选1质量ppm以下、更优选1质量ppb以下、进一步优选不含(低于检测限)。

由此，通常，研磨等的处理液所含的清洗剂等中容易包含疏水性蚀刻液，因此，本实施方式的蚀刻液优选不含清洗液或有机溶剂等。

另外，出于化合物(1)由于氧化裂解而分解为氨、胺化合物、甲酸、或二氧化碳等的理由，蚀刻液优选不含氧化剂。

另外，蚀刻液优选为使配混的全部成分溶解的均匀的溶液。进而，出于防止蚀刻时的污染的意义，200nm以上的粒子优选100个/mL以下、更优选50个/mL以下、特别优选10个/mL以下。

硅的蚀刻中，有碱浓度越高(因此，碱性越高)，蚀刻速度越快的倾向。因此，本实施方式的蚀刻液的pH优选10.0以上且14.0以下、更优选10.5以上且13.5以下、进一步优选11.0以上且13.5以下、特别优选12.0以上且13.4以下。需要说明的是，该pH是指，由玻璃电极法在24℃下测得的值。

＜硅蚀刻液的制造方法＞

上述硅蚀刻液的制造方法没有特别限定，只要为具备将碱性有机化合物、上述化合物(1)、和水混合的工序的制造方法，例如可以举出如下方法：将上述碱性有机化合物和化合物(1)与水混合使其成为期望的浓度，使其溶解而变得均匀。

碱性有机化合物和化合物(1)的原料中优选使用上述金属杂质、不溶性的杂质尽量少者，根据需要，也可以通过重结晶、柱纯化、离子交换纯化、蒸馏、升华、或过滤处理等将市售品纯化而使用。

采用氢氧化季铵作为碱性有机化合物的情况下，根据其种类，制造·销售作为半导体制造用极高纯度者，优选使用这样的物质。需要说明的是，半导体制造用的高纯度氢氧化季铵通常以水溶液等溶液形式被销售。制造硅蚀刻液时，可以直接使用该溶液，与水、化合物(1)等混合即可。

水也优选使用杂质少的高纯度者。杂质的多少可以由电阻率评价。具体地，水的电阻率优选0.1MΩ·cm以上、更优选15MΩ·cm以上、进一步优选18MΩ·cm以上。这种杂质少的水可以作为半导体制造用的超纯水容易制造和获得。进而，如果为超纯水，则对电阻率不造成影响(贡献少)的杂质也明显少，对蚀刻液的适合性高。

另外，如前述，根据需要可以配混其他物质。

另外，采用氢氧化季铵作为碱性有机化合物的情况下，蚀刻液中也可以配混四甲基氯化铵、乙基三甲基碘化铵、十二烷基三甲基溴化铵、或癸基三甲基溴化铵等季铵的卤素盐。

需要说明的是，如前述，蚀刻液优选不含氟化物离子，因此，即使为已知为半导体制造用化学溶液的成分的化合物，优选也不配混氟化铵、或四甲基氟化铵等氟化物。优选也同样地不配混PF₆盐、或BF₄盐等。

蚀刻液的制造中，也优选使各成分混合溶解后，通过几nm～几十nm的过滤器，去除颗粒。根据需要，过滤器通过处理可以进行多次。

进而，蚀刻液的制造中，可以实施通过高纯度氮气等非活性气体下的鼓泡而减少溶解氧等其他用于得到半导体制造用化学溶液的制造中所需的物性而进行的公知的各种处理。

混合和溶解(和保存)时，优选使用由作为半导体制造用化学溶液的内壁所公知的材料、具体而言为聚氟乙烯或高纯度聚丙烯等蚀刻液中污染物质难以溶出的材料形成或经涂覆等的容器、装置。这些容器、装置也适合地预先进行清洗。

＜用途和使用方法＞

上述硅蚀刻液可以用于硅基板的处理方法。作为本发明的另一实施方式的硅基板的处理方法是如下的处理方法，所述硅基板包含选自由硅晶圆、单晶硅膜、多晶硅膜、和非晶硅膜组成的组中的至少1种硅材料(以下，“也记作硅晶圆等”)，所述硅基板的处理方法包括如下工序：使用上述硅蚀刻液，对前述硅材料进行蚀刻。

因此，上述硅蚀刻液也可以适合用于硅器件的制造方法。作为本发明的另一实施方式的硅器件的制造方法是如下的硅器件的制造方法，所述硅器件具有包含选自由硅晶圆、单晶硅膜、多晶硅膜、和非晶硅膜组成的组中的至少1种硅材料的硅基板，所述硅器件的制造方法包括如下工序：使用上述硅蚀刻液，对前述硅材料进行蚀刻。

需要说明的是，本说明书中，将硅晶圆、单晶硅膜、多晶硅膜、和非晶硅膜统称为硅材料。

另外，单晶硅膜包括由外延生长制成者。

使用了上述硅蚀刻液的蚀刻通过湿式蚀刻而进行。即，可以进行如下处理：使具有硅(Si)面的基板与硅蚀刻液接触，从而对该Si面进行蚀刻。另一方面，还取决于任意配混的成分，通常本实施方式的蚀刻液不对二氧化硅(SiO₂)、氮化硅(SiN)进行蚀刻。因此，作为使用了该蚀刻液的处理的对象物，可以举出在被处理面上具有选自氮化硅面和二氧化硅面中的至少1个面、以及硅(包含单晶硅、多晶硅、或非晶硅)面的基板。基板也可以包含各种金属膜等。例如可以举出：交替地层叠有硅和二氧化硅而成者；使用多晶硅、氮化硅、或二氧化硅在单晶硅上进行了图案形成的结构体等。

使用了上述硅蚀刻液的基板的处理方法优选包括：基板保持工序，将基板保持为水平姿势；以及处理液供给工序，边绕着通过该基板的中央部的、垂直的旋转轴线使前述基板旋转，边向前述基板的主面供给上述蚀刻液。

使用了上述硅蚀刻液的其他基板的处理方法优选包括：基板保持工序，将多个基板以直立姿势保持；以及使前述基板以直立姿势浸渍于储存在处理槽中的上述蚀刻液的工序。

具有硅晶圆等、特别是包含选自氮化硅和二氧化硅中的至少1者的硅晶圆等的各种硅复合半导体器件的制造中，上述硅蚀刻液用于包括如下工序的硅器件的制造：对硅晶圆进行蚀刻时，供给蚀刻液，对硅晶圆等所含的硅选择性地进行蚀刻。

湿式蚀刻可以仅使被蚀刻物与硅蚀刻液接触来进行，也可以采用如下的电化学蚀刻法：在使硅材料浸渍于硅蚀刻液后，施加正电压的阳极氧化法等对被蚀刻物施加恒定电位。

使用了上述硅蚀刻液的蚀刻时，硅蚀刻液的温度可以考虑期望的蚀刻速度、生产率、以及蚀刻后的硅的形状和表面状态等，从20～95℃的范围适宜确定，但适合设为35～90℃的范围。

使用了上述硅蚀刻液的蚀刻时，可以边进行真空下或减压下的脱气、或基于非活性气体的鼓泡边进行蚀刻。通过这种操作来抑制或减少蚀刻中的溶解氧的上升，从而可以使蚀刻速度稳定化。

实施例

以下，根据实施例，对本发明进一步详细地进行说明，但本发明不限定于这些实施例。

实施例和比较例中的实验方法/评价方法如以下所述。

＜实验I＞

(蚀刻液的制备)

将作为半导体制造用的市售的TMAH(四甲基氢氧化铵)水溶液(2730mmol/kg、德山制)用超纯水稀释，以化学溶液变得均匀的方式进行混合后，放入各种添加剂，以成为表1所示的各实施例和比较例的蚀刻液的组成方式进行制备。制备中使用的各添加剂的形态如以下所述。

＜制备中使用的各添加剂的形态＞

·脯氨酸、羟基脯氨酸、硫代脯氨酸、α-甲基脯氨酸、N-甲基脯氨酸、甘氨酸、(2S,3aS,7aS)-八氢-1H-吲哚-2-羧酸：单一的粉末

·己酸：液体

实施例1～10、比较例1～11中，以作为碱性有机化合物的TMAH的最终浓度成为260mmol/kg(2.38质量％)的方式进行调整并配混。

另外，比较例12和13中，以作为碱性有机化合物的TMAH的最终浓度分别成为54mmol/kg(0.5质量％)和1.1mmol/kg(0.01质量％)的方式进行调整并配混。

(蚀刻液的pH的测定方法)

使用堀场制作所制的台式pH计F-73、和堀场制作所制的强碱试样用pH电极9632-10D，在24℃的温度条件下测定蚀刻液的pH。

(蚀刻速度(单位：nm/分钟)的评价方法)

准备将液温加热至表1(表1-1和1-2)中记载的处理温度的硅蚀刻液100g，其中，对于使硅(Si)在尺寸2×1cm的硅-锗(SiGe)基板上外延生长而得到的基板(硅(100面)膜、Global net株式会社制)，液温为43℃时将其浸渍15秒，70℃时将其浸渍5秒。之后，应用氮气鼓泡的情况下，在蚀刻中，以600rpm搅拌液体，且持续进行0.2L/分钟下的氮气鼓泡。表1中的氮气鼓泡0L/分钟表示不应用氮气鼓泡。然后，用椭圆偏振仪测定各基板的蚀刻前和蚀刻后的膜厚，由处理前后的膜厚差求出硅膜的蚀刻量，除以蚀刻时间，从而求出该温度下的硅(100面)膜的蚀刻速度(R’100)。

需要说明的是，表1中，记作“-”时表示不含有，另外，表示不进行该测定等。

[表1-1]

[表1-2]

由表1可知，通过含有脯氨酸100质量ppm以上，从而可以得到蚀刻速度快的蚀刻液。可知，不依赖于液温的差异和氮气鼓泡的有无而可以得到蚀刻速度快的蚀刻液。

另外，即使添加对立体位阻和亲水性的影响轻微的L-羟基脯氨酸3质量％，也可以得到蚀刻速度快的蚀刻液。然而，添加有作为其他脯氨酸类似化合物的硫代脯氨酸、α-甲基脯氨酸、N-甲基脯氨酸、(2S,3aS,7aS)-八氢-1H-吲哚-2-羧酸、不具有脯氨酸骨架的甘氨酸、不具有氨基的己酸的蚀刻液的蚀刻速度分别不变化或变慢。

Claims (7)

1.一种硅蚀刻液，其包含碱性有机化合物和水，

所述硅蚀刻液还包含下述式(1)所示的化合物，所述式(1)所示的化合物的含量为100质量ppm以上，

式(1)中，R¹为单键、或碳数1～5的烃基，R²和R³各自独立地为氢原子、卤素原子、羟基、氨基、羧基、乙酰基、甲硅烷基、硼基、腈基、硫基、硒基、或碳数1～10的烃基，这些基团任选还具有取代基。

2.根据权利要求1所述的硅蚀刻液，其中，所述硅蚀刻液的pH为10.0以上且14.0以下。

3.根据权利要求1或2所述的硅蚀刻液，其中，所述R¹为单键。

4.根据权利要求1或2所述的硅蚀刻液，其中，所述R²和R³各自独立地为氢原子、或羟基。

5.根据权利要求1或2所述的硅蚀刻液，其中，所述碱性有机化合物为氢氧化季铵。

6.一种硅基板的处理方法，所述硅基板包含选自由硅晶圆、单晶硅膜、多晶硅膜、和非晶硅膜组成的组中的至少1种硅材料，

所述硅基板的处理方法包括如下工序：

使用权利要求1或2所述的硅蚀刻液，对所述硅材料进行蚀刻。

7.一种半导体器件的制造方法，所述半导体器件具有包含选自由硅晶圆、单晶硅膜、多晶硅膜、和非晶硅膜组成的组中的至少1种硅材料的硅基板，

所述半导体器件的制造方法包括如下工序：

使用权利要求1或2所述的硅蚀刻液，对所述硅材料进行蚀刻。