JP2013239661A - アルカリエッチング液及びこれを用いたアルカリエッチング方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】湿式エッチングに用いられるアルカリエッチング液であって、水酸化ナトリウム水溶液に、下記式で求められる濃度(体積%)の±10%以内の濃度(体積%)となる次亜塩素酸ナトリウムを溶解したものであることを特徴とするアルカリエッチング液。
0.0087×水酸化ナトリウム水溶液の濃度(質量%)−0.039
【選択図】図1
Description
0.0087×水酸化ナトリウム水溶液の濃度(質量%)−0.039
前述のように、従来のアルカリエッチング液を用いて、加工変質層を有するシリコンウェーハ表面をアルカリエッチングすると、大小様々なエッチピットが現出し、ウェーハ品質に悪影響をもたらすという問題があった。
0.0087×水酸化ナトリウム水溶液の濃度(質量%)−0.039
0.0087×水酸化ナトリウム水溶液の濃度(質量%)−0.039
について、図を用いて説明する。
水酸化ナトリウム水溶液の濃度をxとし、アルカリエッチング液中の次亜塩素酸ナトリウム濃度をyとした場合、エッチピット形成の抑制に効果が期待できる次亜塩素酸ナトリウム添加濃度y(体積%)は、実験的な近似式としてy=0.0087x−0.039と求められ、さらにその±10%以内の範囲で効果が期待できることを確認した。
なお、下記実施例及び比較例において、シリコンウェーハとして、シリコン単結晶インゴットからスライスした直径200mmのシリコンウェーハを、通常の方法で洗浄、面取りの後、再び洗浄し、ラッピング(ラップ砥粒はFO#1200(複合人造エメリー研磨材:フジミコーポレイテッド社製)したものを用いた。
48質量%の水酸化ナトリウム水溶液(48質量%NaOH)に、(0.38±10%)体積%となるよう次亜塩素酸ナトリウムを溶解して、アルカリエッチング液を製作した。製作したアルカリエッチング液中にシリコンウェーハを浸漬して、表面をエッチングした。このときのエッチング条件は80℃、10〜12分間、表面取代20μm程度とした。その後、得られたウェーハ表面の表面粗さSa、谷部平均深さSvk、谷部の空隙容積Vvvを、レーザースキャンマイクロメーターで測定した。得られた結果は、次亜塩素酸ナトリウムを添加しなかった場合に対する改善率として表1に示す。なお、表中、△は値が改善されたこと、▼は値が悪化したことを意味する(以下同様)。
40質量%の水酸化ナトリウム水溶液(40質量%NaOH)に、(0.30±10%)体積%となるよう次亜塩素酸ナトリウムを溶解して、アルカリエッチング液を製作した。製作したアルカリエッチング液中にシリコンウェーハを浸漬して、表面をエッチングした。このときのエッチング条件は80℃、10〜12分間、表面取代20μm程度とした。その後、得られたウェーハ表面の表面粗さSa、谷部平均深さSvk、谷部の空隙容積Vvvを、レーザースキャンマイクロメーターで測定した。得られた結果は、次亜塩素酸ナトリウムを添加しなかった場合に対する改善率として表2に示す。
30質量%の水酸化ナトリウム水溶液(30質量%NaOH)に、(0.23±10%)体積%となるよう次亜塩素酸ナトリウムを溶解して、アルカリエッチング液を製作した。製作したアルカリエッチング液中にシリコンウェーハを浸漬して、表面をエッチングした。このときのエッチング条件は80℃、10〜12分間、表面取代20μm程度とした。その後、得られたウェーハ表面の表面粗さSa、谷部平均深さSvk、谷部の空隙容積Vvvを、レーザースキャンマイクロメーターで測定した。得られた結果は、次亜塩素酸ナトリウムを添加しなかった場合に対する改善率として表3に示す。
20質量%の水酸化ナトリウム水溶液(20質量%NaOH)に、(0.13±10%)体積%となるよう次亜塩素酸ナトリウムを溶解して、アルカリエッチング液を製作した。製作したアルカリエッチング液中にシリコンウェーハを浸漬して、表面をエッチングした。このときのエッチング条件は80℃、10〜12分間、表面取代20μm程度とした。その後、得られたウェーハ表面の表面粗さSa、谷部平均深さSvk、谷部の空隙容積Vvvを、レーザースキャンマイクロメーターで測定した。得られた結果は、次亜塩素酸ナトリウムを添加しなかった場合に対する改善率として表4に示す。
10質量%の水酸化ナトリウム水溶液(10質量%NaOH)に、(0.05±10%)体積%となるよう次亜塩素酸ナトリウムを溶解して、アルカリエッチング液を製作した。製作したアルカリエッチング液中にシリコンウェーハを浸漬して、表面をエッチングした。このときのエッチング条件は80℃、10〜12分間、表面取代20μm程度とした。その後、得られたウェーハ表面の表面粗さSa、谷部平均深さSvk、谷部の空隙容積Vvvを、レーザースキャンマイクロメーターで測定した。得られた結果は、次亜塩素酸ナトリウムを添加しなかった場合に対する改善率として表5に示す。
実施例1で添加した次亜塩素酸ナトリウム添加濃度を、(0.38±20%)体積%及び(0.38±30%)体積%とし、その他は実施例1と同様の条件にして、シリコンウェーハをエッチングした。レーザースキャンマイクロメーターによる表面粗さSa、谷部平均深さSvk、谷部の空隙容積Vvvの測定結果を示す。
実施例2で添加した次亜塩素酸ナトリウム添加濃度を、(0.30±20%)体積%及び(0.30±30%)体積%とし、その他は実施例2と同様の条件にして、シリコンウェーハをエッチングした。レーザースキャンマイクロメーターによる表面粗さSa、谷部平均深さSvk、谷部の空隙容積Vvvの測定結果を示す。
実施例3で添加した次亜塩素酸ナトリウム添加濃度を、(0.23±20%)体積%及び(0.23±30%)体積%とし、その他は実施例3と同様の条件にして、シリコンウェーハをエッチングした。レーザースキャンマイクロメーターによる表面粗さSa、谷部平均深さSvk、谷部の空隙容積Vvvの測定結果を示す。
実施例4で添加した次亜塩素酸ナトリウム添加濃度を、(0.13±20%)体積%及び(0.13±30%)体積%とし、その他は実施例4と同様の条件にして、シリコンウェーハをエッチングした。レーザースキャンマイクロメーターによる表面粗さSa、谷部平均深さSvk、谷部の空隙容積Vvvの測定結果を示す。
実施例5で添加した次亜塩素酸ナトリウム添加濃度を、(0.05±20%)体積%及び(0.05±30%)体積%とし、その他は実施例5と同様の条件にして、シリコンウェーハをエッチングした。レーザースキャンマイクロメーターによる表面粗さSa、谷部平均深さSvk、谷部の空隙容積Vvvの測定結果を示す。
実施例4で、次亜塩素酸ナトリウムを添加する前のアルカリエッチング液(水酸化ナトリウム水溶液)でエッチングし、シリコンウェーハ表面をレーザー顕微鏡により観察した。結果を図2に示す。
Claims (3)
- 湿式エッチングに用いられるアルカリエッチング液であって、水酸化ナトリウム水溶液に、下記式で求められる濃度(体積%)の±10%以内の濃度(体積%)となる次亜塩素酸ナトリウムを溶解したものであることを特徴とするアルカリエッチング液。
0.0087×水酸化ナトリウム水溶液の濃度(質量%)−0.039 - 前記水酸化ナトリウム水溶液の濃度が、10〜60質量%であることを特徴とする請求項1に記載のアルカリエッチング液。
- 請求項1又は2に記載のアルカリエッチング液でシリコンウェーハをエッチングすることを特徴とするアルカリエッチング方法。
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