JP2005210085A - 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 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】Cu,Ni,Mg,Cr元素含有量が1ppb以下、Pb,Fe元素含有量が5ppb以下、Al,Ca,Zn元素含有量が10ppb以下、塩化物,硫酸塩,リン酸塩,窒素化合物が1ppm以下であり、水酸化ナトリウム成分が40〜60質量%であり、かつ亜硝酸イオン及び/又は硝酸イオンが0.01〜10質量%含まれることを特徴とする、シリコンウエーハ用の高純度アルカリエッチング液。
【選択図】図1
Description
本発明にかかるアルカリエッチング液は、従来用いられてきたシリコーンウエーハ用アルカリエッチング用のエッチング液とは相違し、含まれる金属不純物の含有量が極めて少ないアルカリ水溶液を使用する。ここで不純物として含まれる金属とは、非イオン性、イオン性のいずれの形態も含まれ、その金属の種類においても制限されるものではない。本発明においては、アルカリエッチングにおいてウエーハ内部に拡散し、ウエーハの品質を低下させることが知られている金属をすべて含む。特に遷移金属が含まれ、そのうちでも特に鉄,ニッケル,銅,クロムが該当する。
本発明にかかるアルカリエッチング方法は、上で説明した本発明にかかるアルカリエッチング液を使用することを特徴とする。
アルカリ濃度48質量%の高純度水酸化ナトリウム(鶴見曹達(株)製:CLEARCUT−S 48%)水溶液中に、硝酸ナトリウム(和光純薬工業(株)製:試薬特級)0.05質量%を溶解してアルカリエッチング液を調製した。調製したアルカリエッチング液を充填容量15リットルの角型エッチング処理槽に充填した。ラッピング処理された直径200mmのシリコーンウエーハをキャリアーに装填してこのアルカリエッチング液中に浸した。液温度85℃で7〜11分間処理することで25μmエッチング処理した。後ウエーハを水洗浄槽に移して洗浄し、乾燥した。
「ウエーハ評価試験法」
(1)エッチング速度:(エッチング前厚み−エッチング後厚み)÷エッチング時間。
(2)目視検査:暗室にてハロゲンランプを用いて105,000ルクスの光をウエーハに照射し、肉眼にてエッチムラの有無を観察。
(3)粗度:(株)ミツトヨ製SJ−201Pを用いてRaを測定。
(4)光沢度:日本電色工業(株)製 PG−1Mにて測定。
(5)ΔTTV:エッチング後TTV−エッチング前TTV。
(6)ウエーハに付着した金属付着量:原子吸光分析法はICP−MS(融合結合プラズマ質量分析)
硝酸ナトリウムの濃度を0.1質量%とした他は実施例1と同様にしてエッチング液を調製した。さらに実施例1と同様にシリコーンウエーハをエッチング処理した。得られたウエーハを次の試験法により、エッチング速度、目視検査、粗度、光沢度、ΔTTV、ウエーハ表面の金属付着量を測定した。得られた結果は表1にまとめた。また目視検査時の写真及び表面の顕微鏡観察(倍率1250倍)によるエッチングムラを測定した結果を図1に示した。
硝酸ナトリウムの濃度を1.0質量%とした他は実施例1と同様にしてエッチング液を調製した。さらに実施例1と同様にシリコーンウエーハをエッチング処理した。得られたウエーハを次の試験法により、エッチング速度、目視検査、粗度、光沢度、ΔTTV、ウエーハ表面の金属付着量を測定した。得られた結果は表1にまとめた。
硝酸ナトリウムの濃度を5質量%とした他は実施例1と同様にしてエッチング液を調製した。さらに実施例1と同様にシリコーンウエーハをエッチング処理した。得られたウエーハを次の試験法により、エッチング速度、目視検査、粗度、光沢度、ΔTTV、ウエーハ表面の金属付着量を測定した。得られた結果は表1にまとめた。
硝酸ナトリウムの濃度を10質量%とした他は実施例1と同様にしてエッチング液を調製した。さらに実施例1と同様にシリコーンウエーハをエッチング処理した。得られたウエーハを次の試験法により、エッチング速度、目視検査、粗度、光沢度、ΔTTV、ウエーハ表面の金属付着量を測定した。得られた結果は表1にまとめた。
硝酸ナトリウムを亜硝酸ナトリウムに替えた他は実施例2と同様にしてエッチング液を調製した。さらに実施例1と同様にシリコーンウエーハをエッチング処理した。得られたウエーハを次の試験法により、エッチング速度、目視検査、粗度、光沢度、ΔTTV、ウエーハ表面の金属付着量を測定した。得られた結果は表1にまとめた。
水酸化ナトリウムの濃度を30質量%とした他は実施例3と同様にしてエッチング液を調製した。さらに実施例1と同様にシリコーンウエーハをエッチング処理した。得られたウエーハを次の試験法により、エッチング速度、目視検査、粗度、光沢度、ΔTTV、ウエーハ表面の金属付着量を測定した。得られた結果は表1にまとめた。
硝酸ナトリウムに替えて硝酸カリウムとした他は実施例2と同様にしてエッッチング液を調製した。さらに実施例1と同様にシリコーンウエーハをエッチング処理した。得られたウエーハを次の試験法により、エッチング速度、目視検査、粗度、光沢度、ΔTTV、ウエーハ表面の金属付着量を測定した。得られた結果は表1にまとめた。
硝酸ナトリウムに替えて亜硝酸カリウムとした他は実施例2と同様にしてエッッチング液を調製した。さらに実施例1と同様にシリコーンウエーハをエッチング処理した。得られたウエーハを次の試験法により、エッチング速度、目視検査、粗度、光沢度、ΔTTV、ウエーハ表面の金属付着量を測定した。得られた結果は表1にまとめた。
硝酸ナトリウムに替えて硝酸リチウムとした他は実施例2と同様にしてエッチング液を調製した。さらに実施例1と同様にシリコーンウエーハをエッチング処理した。得られたウエーハを次の試験法により、エッチング速度、目視検査、粗度、光沢度、ΔTTV、ウエーハ表面の金属付着量を測定した。得られた結果は表1にまとめた。
水酸化ナトリウムの濃度を51質量%とした他は実施例2と同様にしてエッチング液を調製した。さらに実施例1と同様にシリコーンウエーハをエッチング処理した。得られたウエーハを次の試験法により、エッチング速度、目視検査、粗度、光沢度、ΔTTV、ウエーハ表面の金属付着量を測定した。得られた結果は表1にまとめた。
添加剤を添加せず実施例1と同様にしてエッッチング液を調製した。さらに実施例1と同様にシリコーンウエーハをエッチング処理した。得られたウエーハを次の試験法により、エッチング速度、目視検査、粗度、光沢度、ΔTTV、ウエーハ表面の金属付着量を測定した。得られた結果は表1にまとめた。また目視検査時の写真及び表面の顕微鏡観察(倍率1250倍)によるエッチングムラを測定した結果を図2に示した。
添加剤を添加せず実施例11と同様にしてエッッチング液を調製した。さらに実施例1と同様にシリコーンウエーハをエッチング処理した。得られたウエーハを次の試験法により、エッチング速度、目視検査、粗度、光沢度、ΔTTV、ウエーハ表面の金属付着量を測定した。得られた結果は表1にまとめた。
高純度水酸化ナトリウムにかえて、従来よりある重金属を数十ppb、各種の塩を数ppm含有する水酸化ナトリウムとした以外は比較例2と同様にしてエッチング液を調製した。さらに実施例1と同様にシリコーンウエーハをエッチング処理した。得られたウエーハを次の試験法により、エッチング速度、目視検査、粗度、光沢度、ΔTTV、ウエーハ表面の金属付着量を測定した。得られた結果は表1にまとめた。
Claims (3)
- Cu,Ni,Mg,Cr元素含有量が1ppb以下、Pb,Fe元素含有量が5ppb以下、Al,Ca,Zn元素含有量が10ppb以下、塩化物,硫酸塩,リン酸塩,窒素化合物が1ppm以下である水酸化ナトリウム(以下高純度水酸化ナトリウムと記す)であり、かつ硝酸塩及び/又は亜硝酸塩が0.01〜10質量%含まれることを特徴とするアルカリエッチング液。
- 上記、高純度水酸化ナトリウム(Cu,Ni,Mg,Cr元素含有量が1ppb以下、Pb,Fe元素含有量が5ppb以下、Al,Ca,Zn元素含有量が10ppb以下、塩化物,硫酸塩,リン酸塩,窒素化合物が1ppm以下)であり、水酸化ナトリウムの成分が40〜60質量%かつ硝酸塩及び/又は亜硝酸塩が0.01〜10質量%含まれることを特徴とするアルカリエッチング液を用いてシリコンウエーハをアルカリエッチングすることを特徴とするシリコンウエーハアルカリエッチング方法。
- 上記、高純度水酸化ナトリウム(Cu,Ni,Mg,Cr元素含有量が1ppb以下、Pb,Fe元素含有量が5ppb以下、Al,Ca,Zn元素含有量が10ppb以下、塩化物,硫酸塩,リン酸塩,窒素化合物が1ppm以下)であり、水酸化ナトリウムの成分が40〜60質量%かつ硝酸塩及び/又は亜硝酸塩が0.01〜10質量%含まれることを特徴とするアルカリエッチング液を用いてシリコンウエーハをアルカリエッチングし、エッチング後のウエーハにおける重金属の付着量が1×1010atoms/cm2以下であること且つエッチングによる平坦度劣化(ΔTTV=エッチング前TTV−エッチング後TTV)が1μm以下であることを特徴とするシリコンウエーハを製造する方法。
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