KR20210109475A - Silicon etching solution, method for manufacturing silicon device using same, and substrate treatment method - Google Patents

Silicon etching solution, method for manufacturing silicon device using same, and substrate treatment method Download PDF

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KR20210109475A
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세이케 요시키
토노 세이지
오시오 마나미
코바야시 켄지
네고로 세이
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가부시키가이샤 도쿠야마
가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

Provided is a silicon etchant capable of suppressing the influence of silicon crystal orientation and capable of uniform etching irrespective of the crystal orientation of single crystal grains in a polysilicon film. The silicon etching solution includes at least one compound selected from the group consisting of quaternary ammonium hydroxide, water, and compounds represented by the following formulas (1) and (2).

Description

실리콘 에칭액, 상기 에칭액을 이용한 실리콘 디바이스의 제조방법 및 기판 처리방법{SILICON ETCHING SOLUTION, METHOD FOR MANUFACTURING SILICON DEVICE USING SAME, AND SUBSTRATE TREATMENT METHOD}Silicon etching solution, manufacturing method and substrate processing method of a silicon device using the etching solution

본 발명은 각종 실리콘 디바이스를 제조할 때의 표면 가공, 에칭 공정에서 사용되는 실리콘 에칭액에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 에칭액을 이용한 실리콘 디바이스의 제조방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 에칭액을 이용한 기판 처리방법에 관한 것이다. 또한, 기판에는 반도체 웨이퍼, 액정표시 장치용 유리 기판, 플라즈마 디스플레이용 유리 기판, 자기 또는 광디스크용 유리 또는 세라믹 기판, 유기 EL용 유리 기판, 태양 전지용 유리 기판 또는 실리콘 기판 등이 포함된다.[0001] The present invention relates to a silicon etchant used in a surface treatment and an etching process for manufacturing various silicon devices. Further, the present invention relates to a method of manufacturing a silicon device using the etching solution. In addition, the present invention relates to a substrate processing method using the etching solution. Further, the substrate includes a semiconductor wafer, a glass substrate for a liquid crystal display device, a glass substrate for a plasma display, a glass or ceramic substrate for a magnetic or optical disk, a glass substrate for organic EL, a glass substrate for a solar cell, or a silicon substrate.

실리콘 산화막 및 실리콘 질화막에 대한 선택성을 고려하여, 실리콘을 이용한 반도체 제조 공정에서는 알칼리 에칭이 이용되는 것이 있다. 여기서, 선택성은 특정 부재에 대하여 특히 높은 에칭성을 나타내는 성질을 말한다. 예컨대, 실리콘막과 다른 막(예컨대, 실리콘 산화막)을 갖는 기판을 에칭할 때, 실리콘막 만을 에칭하고, 실리콘 산화막이 에칭되지 않는 경우에는 실리콘에 대한 선택성이 높은 것이 된다. 알칼리로서는 독성이 낮고 취급이 용이한 NaOH, KOH, 테트라메틸암모늄하이드록사이드(이하, TMAH라고도 함)가 단독으로 사용되고 있다. 그 중에서도 TMAH는 NaOH 또는 KOH를 이용한 경우와 비교하여 실리콘 산화막에 대한 에칭 속도가 거의 1 자리(桁) 낮고, 특히 마스크 재료로서 실리콘 질화막에 비하여 더 저렴한 실리콘 산화막을 사용하는 경우에, 바람직하게 사용되고 있다.In consideration of the selectivity to a silicon oxide film and a silicon nitride film, alkali etching is sometimes used in a semiconductor manufacturing process using silicon. Here, selectivity refers to a property of exhibiting particularly high etching properties for a specific member. For example, when etching a substrate having a film different from the silicon film (eg, a silicon oxide film), only the silicon film is etched, and when the silicon oxide film is not etched, the selectivity to silicon is high. As the alkali, NaOH, KOH, and tetramethylammonium hydroxide (hereinafter also referred to as TMAH), which have low toxicity and are easy to handle, are used alone. Among them, TMAH has an etching rate for a silicon oxide film that is almost one order of magnitude lower than when NaOH or KOH is used, and is particularly preferably used when a silicon oxide film that is cheaper than a silicon nitride film is used as a mask material. .

반도체 디바이스에 있어서, 메모리 셀의 적층화나 로직 디바이스의 치밀화에 의해, 에칭에 대한 요구가 엄격해지고 있다. 에칭에 있어서 알칼리에 의한 실리콘 에칭의 경우, 불산-질산 수용액에서의 에칭과는 달리, 결정 이방성을 나타낸다. 결정 이방성은 실리콘의 결정 방위에 따라 에칭 속도의 차이가 생기는 성질(에칭의 이방성)을 말한다. 이 성질을 이용하여 단결정 실리콘에 대하여 복잡한 3차원 구조를 갖는 실리콘 디바이스의 가공에 알칼리 에칭이 이용되고 있다. 한편, 폴리 실리콘은 단결정 실리콘 입자(단결정 입자)로 이루어져 있기 때문에, 에칭의 이방성이 있으면 단결정 입자가 노출된 결정 방위의 차이에 의해 에칭 속도에 차이가 생기고, 균일한 에칭을 할 수 없으며 표면 균열이 생기기 쉽고, 그 외에 에칭 후, 특정의 단결정 입자가 에칭되기 어려워 잔존하는 경우가 있다는 문제점이 있었다. BACKGROUND ART In semiconductor devices, the demand for etching is becoming stricter due to stacking of memory cells and densification of logic devices. In the etching, silicon etching with alkali exhibits crystal anisotropy, unlike etching in hydrofluoric acid-nitric acid aqueous solution. Crystal anisotropy refers to a property (anisotropy of etching) that causes a difference in etching rate depending on the crystal orientation of silicon. Using this property, alkali etching is used for processing a silicon device having a complex three-dimensional structure with respect to single crystal silicon. On the other hand, since polysilicon is composed of single crystal silicon particles (single crystal particles), if there is anisotropy in etching, the etching rate is different due to the difference in the crystal orientation in which the single crystal particles are exposed, and uniform etching cannot be performed and surface cracks are caused. It tends to occur, and in addition, there is a problem that, after etching, specific single crystal grains are difficult to be etched and may remain.

최근, 반도체 제조 공정에서 실리콘 에칭을 이용한 공정이 많이 사용되고 있다. 그 공정의 일례로서, 전하 축적형 메모리 공정을 예로 들어 설명한다. 전하 축적형 메모리는 예컨대, 도 4에 도시한 바와 같이 복수의 폴리 실리콘막(P1, P2, P3)와 복수의 실리콘 산화막(O1, O2, O3)을 포함하는 적층막(91)을 갖는 기판(W)을 포함하고, 그 제조 공정은 적층막(91)의 에칭 공정을 포함한다. 에칭시에는 실리콘 산화막을 남기고 폴리 실리콘만을 에칭하는 공정이 포함되며, 기판(W)에 설치된 요부(92)에 에칭액을 공급하고, 폴리 실리콘막(P1, P2, P3)을 선택적으로 에칭한다. 이때, 실리콘 산화막(O1, O2, O3)을 에칭하지 않고 잔류시킨다. 전하 축적형 메모리는 폴리 실리콘막에 전하를 축적하여 메모리로서 작동한다. 축적되는 전하량은 폴리 실리콘막의 체적에 의존한다. 따라서, 설계 용량을 실현하기 위해서는 폴리 실리콘막의 체적을 엄밀하게 제어할 필요가 있다. 그러나 상기와 같이 단결정 입자의 결정 방위에 따라 에칭 속도가 다르면, 폴리 실리콘막을 균일하게 에칭할 수 없고, 디바이스의 제조가 곤란하게 된다.Recently, a process using silicon etching has been widely used in a semiconductor manufacturing process. As an example of the process, a charge accumulation type memory process will be described as an example. The charge accumulation type memory is, for example, as shown in FIG. 4, a substrate ( W), and its manufacturing process includes an etching process of the laminated film 91 . The etching includes a step of etching only polysilicon leaving the silicon oxide film, supplying an etching solution to the recessed portions 92 provided on the substrate W, and selectively etching the polysilicon films P1 , P2 , and P3 . At this time, the silicon oxide films O1, O2, and O3 are left without etching. The charge accumulation type memory operates as a memory by accumulating electric charges in a polysilicon film. The amount of accumulated electric charge depends on the volume of the polysilicon film. Therefore, it is necessary to strictly control the volume of the polysilicon film in order to realize the design capacity. However, as described above, if the etching rate is different depending on the crystal orientation of the single crystal grains, the polysilicon film cannot be etched uniformly, making it difficult to manufacture the device.

상기한 바와 같이, 불산-질산 수용액에서의 에칭은 실리콘의 결정 방위에 관계없이 등방적으로 에칭할 수 있고, 단결정 실리콘, 폴리 실리콘, 비정질 실리콘에 대하여 균일하게 에칭하는 것이 가능하다. 즉 불산-질산 수용액은 실리콘 에칭에서 결정 이방성을 나타내지 않는다. 그러나 불산-질산 수용액은 실리콘과 실리콘 산화막의 에칭 선택비가 작고, 상기와 같이 실리콘 산화막을 잔류시키는 반도체 제조 공정에는 이용할 수 없었다.As described above, etching in hydrofluoric acid-nitric acid aqueous solution can be isotropically etched irrespective of the crystal orientation of silicon, and it is possible to uniformly etch single crystal silicon, polysilicon, and amorphous silicon. That is, the hydrofluoric acid-nitric acid aqueous solution does not exhibit crystal anisotropy in silicon etching. However, the hydrofluoric acid-nitric acid aqueous solution has a small etching selectivity between silicon and silicon oxide film, and cannot be used in the semiconductor manufacturing process in which the silicon oxide film remains as described above.

한편, 알칼리성 에칭액은 실리콘 산화막 및 실리콘막에 대한 선택성을 갖고, 실리콘막을 선택적으로 에칭한다. 알칼리를 이용한 에칭에 관해 특허문헌 1에는 수산화 알칼리, 물 및 폴리알킬렌옥사이드알킬에테르를 포함하는 태양 전지용 실리콘 기판의 에칭액이 개시되어 있다. 특허문헌 2에는 알칼리 화합물, 유기용제, 계면활성제 및 물을 포함하는 태양 전지용 실리콘 기판의 에칭액이 개시되어 있다. 특허문헌 2에서는 알칼리 화합물의 일례로서 TMAH가 예시되고, 유기용제로서 폴리알킬렌옥사이드알킬에테르가 예시되어 있지만, 현실적으로 사용되는 알칼리 화합물은 수산화나트륨, 수산화칼륨이다.On the other hand, the alkaline etching solution has selectivity to the silicon oxide film and the silicon film, and selectively etches the silicon film. Regarding etching using alkali, Patent Document 1 discloses an etching solution for a silicon substrate for solar cells containing alkali hydroxide, water, and polyalkylene oxide alkyl ether. Patent Document 2 discloses an etchant for a silicon substrate for solar cells containing an alkali compound, an organic solvent, a surfactant, and water. In Patent Document 2, TMAH is exemplified as an example of an alkali compound, and polyalkylene oxide alkyl ether is exemplified as an organic solvent. However, the alkali compounds actually used are sodium hydroxide and potassium hydroxide.

특허문헌 3에는 수산화 제4급 알킬암모늄, 비이온 계면활성제 및 물을 포함하는 현상액이 개시되어 있다. 비이온 계면활성제로서 폴리알킬렌옥사이드알킬에테르의 예시는 있지만, 실제로는 아세틸렌글리콜계의 서피놀(상품명) 등의 계면활성능이 높은 비이온 계면활성제가 사용되고 있다.Patent Document 3 discloses a developer containing quaternary alkylammonium hydroxide, a nonionic surfactant, and water. Although there are examples of polyalkylene oxide alkyl ethers as nonionic surfactants, nonionic surfactants with high surfactant activity, such as acetylene glycol-based surfinol (trade name), are actually used.

비특허문헌 1에는 실리콘 표면을 전압 인가에 의해 산화하고, 그 산화막을 KOH 수용액에 용해시키는 것에 의해 등방적으로 실리콘을 에칭할 수 있는 방법이 기재되어 있다.Non-Patent Document 1 describes a method capable of isotropically etching silicon by oxidizing the silicon surface by applying a voltage and dissolving the oxide film in an aqueous KOH solution.

특허문헌 4에는 물, 수산화 제4급 알킬암모늄, 수혼화성 용매를 포함하는 에칭액이 개시되고, 수혼화성 용매로서는 트리프로필렌글리콜메틸에테르 등이 기재되어 있다.Patent Document 4 discloses an etching solution containing water, quaternary alkylammonium hydroxide, and a water-miscible solvent, and as a water-miscible solvent, tripropylene glycol methyl ether and the like are described.

[특허문헌 1] 특개 2010-141139호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open No. 2010-141139

[특허문헌 2] 특개 2012-227304호 공보[Patent Document 2] Japanese Patent Laid-Open No. 2012-227304

[특허문헌 3] 국제공개 2017/169834호[Patent Document 3] International Publication No. 2017/169834

[특허문헌 4] 특개 2019-50364호 공보[Patent Document 4] Japanese Patent Laid-Open No. 2019-50364

[비특허문헌 1] 덴소 테크니컬 리뷰, 야마시타 등 2001년, Vol. 6, No. 2, p. 94-99[Non-Patent Document 1] Denso Technical Review, Yamashita et al. 2001, Vol. 6, No. 2, p. 94-99

그런데, 특허문헌 1, 특허문헌 2의 에칭액에서는 알칼리 화합물로서 NaOH, KOH를 사용하고 있기 때문에 실리콘 산화막에 대한 에칭 속도가 높다. 따라서 마스크 재료 및 패턴 구조의 일부로서 잔류시켜야 할 실리콘 산화막도 에칭되어 버리고, 폴리 실리콘막 만을 선택적으로 에칭할 수 없다. 또한, 특허문헌 1, 2의 에칭액은 결정 이방성을 높이고 표면을 파손하는 것을 목적으로 하고 있기 때문에, 폴리 실리콘막을 균일하게 에칭할 수 없다. 특허문헌 3의 현상액은 실리콘의 정밀 에칭을 목적으로 한 것이 아니고, 그에 따라 폴리 실리콘막의 에칭 균일성에 대해서는 전혀 고려되어 있지 않다. 또한 실제로 사용되고 있는 비이온 계면활성제는 서피놀 등이고, 높은 계면활성능을 가지며, 폴리 실리콘막의 표면을 덮어 알칼리에 의한 폴리 실리콘 에칭을 오히려 손상시키며, 폴리 실리콘막을 높은 정도(精度)로 에칭할 수 없다. 이어서, 비특허문헌 1은 등방적으로 실리콘을 에칭할 수 있지만, 실리콘을 직접 용해시키고 있는 것이 아니고, 전압 인가에 의해 산화된 산화막을 KOH 수용액에서 에칭하고 있기 때문에 실리콘과 실리콘 산화막의 에칭 선택비가 없다. 또한, 특허문헌 4에 기재된 에칭액은 실리콘-게르마늄에 대하여 실리콘을 선택적으로 제거할 수 있는 약액으로서, 등방적으로 실리콘을 에칭하는 것에 대한 기재는 없다.By the way, in the etching liquid of patent document 1 and patent document 2, since NaOH and KOH are used as an alkali compound, the etching rate with respect to a silicon oxide film is high. Therefore, the silicon oxide film which should remain as a part of the mask material and pattern structure is also etched away, and only the polysilicon film cannot be etched selectively. In addition, since the etching liquid of Patent Documents 1 and 2 aims to increase crystal anisotropy and damage the surface, the polysilicon film cannot be etched uniformly. The developer of Patent Document 3 is not intended for precise etching of silicon, and therefore, the etching uniformity of the polysilicon film is not considered at all. In addition, nonionic surfactants that are actually used are surfinol, etc., which have high surface activity, cover the surface of the polysilicon film and rather damage polysilicon etching by alkali, and cannot etch the polysilicon film to a high degree. . Next, Non-Patent Document 1 can etch silicon isotropically, but since silicon is not directly dissolved, but an oxide film oxidized by voltage application is etched in an aqueous KOH solution, there is no etching selectivity between silicon and silicon oxide film. . In addition, the etching solution described in Patent Document 4 is a chemical solution capable of selectively removing silicon with respect to silicon-germanium, and there is no description about etching silicon isotropically.

따라서, 본 발명은 결정 이방성을 억제하는 것이 가능하고, 폴리 실리콘막 중의 단결정 입자의 결정 방위에 관계 없이 균일한 에칭 처리가 가능한 실리콘 에칭액을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명의 바람직한 양태에서는, 실리콘 에칭액의 조성비를 조정하는 것에 의해 실리콘 에칭시의 결정 이방성에 의한 에칭 속도에 미치는 영향의 정도를 조정하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a silicon etchant capable of suppressing crystal anisotropy and capable of uniform etching regardless of the crystal orientation of single crystal grains in a polysilicon film. Moreover, in a preferable aspect of this invention, it aims at providing the method of adjusting the degree of influence on the etching rate by the crystal anisotropy at the time of silicon etching by adjusting the composition ratio of a silicon etching liquid.

본 발명자들은 예의 검토를 거듭한 결과, 수산화 제4급 암모늄 및 물을 포함하는 실리콘 에칭액에 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물을 함유시키는 것에 의해 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 밝혀내었다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM As a result of repeating earnest examination, the present inventors discovered that the said subject could be solved by making the silicon etching liquid containing quaternary ammonium hydroxide and water contain the compound represented by Formula (1) or Formula (2). .

즉 제1의 본 발명은,That is, the first invention is

수산화 제4급 암모늄, 물 및 하기 식(1) 및 (2)로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물을 포함하고, 또한 하기 조건 1 및 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 등방성 실리콘 에칭액에 관한 것이다.Isotropic comprising at least one compound selected from the group consisting of quaternary ammonium hydroxide, water, and compounds represented by the following formulas (1) and (2), and satisfying the following conditions 1 and 2 It relates to a silicon etchant.

R1O-(CmH2mO)n-R2 (1)R 1 O-(C m H 2m O) n -R 2 (1)

(식 중, R1은 수소 원자 또는 탄소수 1 ~ 3의 알킬기, R2는 수소 원자 또는 탄소수 1 ~ 6의 알킬기,(Wherein, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, R 2 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,

m은 2 ~ 6의 정수, n은 1 ~ 3이다. 단, R1과 R2는 동시에 수소 원자인 것은 아니고, m=2의 경우, n 및 R1의 탄소수(C1)과 R2의 탄소수(C2)의 합계 (n + C1 + C2)가 5 이상이다.)m is an integer from 2 to 6, and n is from 1 to 3. However, R 1 and R 2 are not hydrogen atoms at the same time, and in the case of m=2, the sum of the number of carbon atoms (C 1 ) of n and R 1 and the number of carbon atoms (C 2 ) of R 2 (n + C 1 + C 2 ) ) is greater than or equal to 5.)

HO-(C2H4O)p-H (2)HO-(C 2 H 4 O) p -H (2)

(상기 식에서 p는 15 ~ 1000의 범위에 있다.)(In the above formula, p is in the range of 15 to 1000.)

조건 1 : 0.2 ≤ 에칭 속도비 (R110 / R100) ≤ 1Condition 1: 0.2 ≤ Etching rate ratio (R 110 / R 100 ) ≤ 1

조건 2 : 0.8 ≤ 에칭 속도비 (R110 / R111) ≤ 4Condition 2: 0.8 ≤ Etching rate ratio (R 110 / R 111 ) ≤ 4

(상기에서, R100은 실리콘의 단결정 100면에 대한 에칭 속도, R110은 실리콘의 단결정 110면에 대한 에칭 속도, R111은 실리콘의 단결정 111면에 대한 에칭 속도를 나타낸다.)(In the above, R 100 represents an etching rate for 100 single crystal faces of silicon, R 110 represents an etching rate for 110 single crystal faces of silicon, and R 111 represents an etching rate for 111 single crystal faces of silicon.)

제1의 본 발명에서, 수산화 제4급 암모늄의 농도가 0.1 ~ 25질량%, 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물의 농도는 0.001 ~ 40중량%인 것이 바람직하다.In the first invention, the concentration of quaternary ammonium hydroxide is 0.1 to 25% by mass, and the concentration of at least one compound selected from compounds represented by Formula (1) or (2) is 0.001 to 40% by weight It is preferable to be

제1의 본 발명에서, 수산화 제4급 암모늄의 농도가 0.5 ~ 25질량%, 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물의 농도가 0.001 ~ 20중량%인 것이 바람직하다.In the first invention, the concentration of quaternary ammonium hydroxide is 0.5 to 25% by mass, and the concentration of at least one compound selected from compounds represented by Formula (1) or Formula (2) is 0.001 to 20% by weight It is preferable to be

제1의 본 발명의 실리콘 에칭액의 에칭 속도비(R110 / R100)은 0.3 ~ 1이고, 에칭 속도비(R110 / R111)은 0.8 ~ 3인 것이 바람직하다. 에칭 속도비가 상기 범위에 있는 것에 의해 결정 방위에 관계 없이 에칭 속도가 거의 일정하게 되고, 표면 균열이 작아지고 균일한 에칭이 가능해진다. The etching rate ratio (R 110 / R 100 ) of the first silicon etching solution of the present invention is 0.3 to 1, and the etching rate ratio (R 110 / R 111 ) is preferably 0.8 to 3. When the etching rate ratio is in the above range, the etching rate becomes almost constant regardless of the crystal orientation, the surface cracks become small, and uniform etching becomes possible.

제2의 본 발명은 제1의 본 발명의 등방성 실리콘 에칭액을 이용하여 실리콘 웨이퍼 및/또는 폴리 실리콘막, 비정질 실리콘막을 포함하는 기판을 처리하는 기판의 처리방법이다.The second present invention is a substrate processing method for processing a silicon wafer and/or a substrate including a polysilicon film and an amorphous silicon film using the isotropic silicon etchant of the first present invention.

제3의 본 발명은 실리콘 웨이퍼, 폴리 실리콘막, 비정질 실리콘막을 에칭하는 공정을 포함하는 실리콘 디바이스의 제조방법에 있어서, 에칭을 제1의 본 발명의 실리콘 에칭액을 이용하여 수행하는 실리콘 디바이스의 제조방법이다. A third aspect of the present invention is a method of manufacturing a silicon device comprising a step of etching a silicon wafer, a polysilicon film, and an amorphous silicon film, wherein the etching is performed using the silicon etchant of the first present invention. am.

본 발명에 있어서 에칭 속도비는 결정 방위가 다른 실리콘 기판에 대한 에칭 속도의 비이며, 조건 1은 110면과 100면의 에칭 속도비(에칭 속도비 (R110 / R100))이고, 조건 2는 110면과 111면의 에칭 속도비(에칭 속도비 (R110 / R111))이다. 에칭 속도비가 상기 범위에 있으면, 에칭시 결정 방위의 영향을 받기 어려운 것을 의미한다. 조건 1과 2의 에칭 속도비가 1에 가까우면 에칭시 결정 방위의 영향을 받기 어렵고, 더욱 등방적으로 에칭할 수 있다. In the present invention, the etching rate ratio is the ratio of the etching rate with respect to the silicon substrate having different crystal orientations, condition 1 is the etching rate ratio of 110 and 100 surfaces (etch rate ratio (R 110 / R 100 )), condition 2 is the etching rate ratio (etch rate ratio (R 110 / R 111 )) of the 110 surface and the 111 surface. When the etching rate ratio is within the above range, it means that it is difficult to be influenced by the crystal orientation during etching. When the etching rate ratio of Conditions 1 and 2 is close to 1, it is difficult to be affected by the crystal orientation during etching, and etching can be performed more isotropically.

본 발명자의 검토에 의해 수산화 제4급 암모늄과 물을 포함하는 종래의 실리콘 에칭액에 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물을 함유시키면 도 1에 나타낸 바와 같이, 실리콘의 에칭 속도는 저하되지만, 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물을 포함하지 않는 실리콘 에칭액과 비교하여 결정 방위의 차이에 의한 에칭 속도의 차이가 저감하는 것을 알아내었다. 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물을 포함하지 않는 실리콘 에칭액은 110면, 100면 순으로 에칭 속도가 빠르고, 111면의 에칭 속도는 가장 느리다. 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물을 함유시키는 것에 의해 각 결정면의 에칭 속도가 저하되지만, 100면, 110면의 에칭 속도의 저하에 대하여 111면의 에칭 속도의 저하가 작기 때문에 각 결정면의 에칭 속도가 동일한 정도로 접근한다. 이때, 수산화 제4급 암모늄 및 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물의 첨가량을 조정하는 것에 의해 결정 방위의 영향을 받기 어렵고, 보다 균일하게 실리콘을 에칭할 수 있는 실리콘 에칭액으로 할 수 있다. When at least one compound selected from the compounds represented by Formula (1) or Formula (2) is contained in a conventional silicon etchant containing quaternary ammonium hydroxide and water according to the study of the present inventor, as shown in FIG. Similarly, although the etching rate of silicon decreases, the difference in etching rate due to a difference in crystal orientation compared to a silicon etchant that does not contain at least one compound selected from the compounds represented by Formula (1) or Formula (2) was found to decrease. The silicon etching solution that does not contain at least one compound selected from the compounds represented by Formula (1) or Formula (2) has the highest etching rate in the order of 110 surfaces and 100 surfaces, and the etching rate of 111 surfaces is the slowest. Although the etching rate of each crystal plane is decreased by containing at least one compound selected from the compounds represented by the formula (1) or (2), the etching rate of 111 planes is reduced with respect to the decrease in the etching rates of 100 planes and 110 planes. Since the fall of the etching rate is small, the etching rate of each crystal plane approaches the same degree. At this time, by adjusting the addition amount of the quaternary ammonium hydroxide and at least one compound selected from the compound represented by the formula (1) or (2), the crystal orientation is less affected, and the silicon is more uniformly etched. It can be done with a silicon etchant that can do it.

본 발명의 실리콘 에칭액을 이용한 제1 실시형태 따른 기판 처리방법은,The substrate processing method according to the first embodiment using the silicon etchant of the present invention,

기판을 수평 형태로 유지하는 기판 유지 공정,a substrate holding process for holding the substrate in a horizontal form;

상기 기판의 중앙부를 통과하는 수직 회전 축선 주위에서 상기 기판을 회전시키면서, 상기 기판의 주면에 본 발명의 등방성 실리콘 에칭액을 공급하는 처리액 공급 공정을 포함한다.and supplying the isotropic silicon etchant of the present invention to the main surface of the substrate while rotating the substrate around a vertical rotation axis passing through the central portion of the substrate.

본 발명의 실리콘 에칭액을 이용한 제2 실시형태에 따른 기판 처리방법은,A substrate processing method according to a second embodiment using the silicon etchant of the present invention,

복수의 기판을 직립 형태로 유지하는 기판 유지 공정,a substrate holding process for holding the plurality of substrates in an upright configuration;

처리조에 저류된 본 발명의 등방성 실리콘 에칭액에 상기 기판을 직립 형태로 침지하는 공정을 포함한다.and immersing the substrate in an upright form in the isotropic silicon etchant of the present invention stored in a treatment tank.

본 발명의 실리콘 에칭액의 에칭 속도는 실리콘의 결정 방위의 영향을 받기 어렵고, 폴리 실리콘막이나 단결정의 에칭 처리면에서 생기는 결정면에 관계없이 등방적으로 에칭 처리가 가능하다.The etching rate of the silicon etchant of the present invention is hardly affected by the crystal orientation of silicon, and the etching process is isotropically irrespective of the crystal plane generated in the etching process surface of the polysilicon film or single crystal.

또한, 실리콘 에칭액의 조성비를 조정하는 것에 의해 실리콘의 결정 방위에 대하여 에칭 속도를 조정할 수 있으며, 소망하는 에칭 속도비의 실리콘 에칭액을 제조할 수 있다.Further, by adjusting the composition ratio of the silicon etching solution, the etching rate can be adjusted with respect to the crystal orientation of silicon, and a silicon etching solution having a desired etching rate ratio can be manufactured.

도 1은 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물의 농도와 각 결정면의 실리콘 기판의 에칭 속도의 관계를 나타내는 도면이다.
도 2는 제 1 실시형태에서 사용하는 기판 처리 장치의 개략 상면도이다.
도 3은 제 1 실시형태에서 사용하는 기판 처리 유닛의 개략 단면도이다.
도 4는 에칭 대상이 되는 기판(W)을 나타내는 개략 단면도이다.
도 5는 제 1 실시 형태에 있어서 에칭 처리 플로우의 일례이다.
도 6은 에칭 대상이 되는 다른 기판(W2)를 나타내는 개략 단면도이다.
도 7은 제 2 실시형태에서 사용하는 기판 처리 장치의 개략 상면도이다.
도 8은 제 2 실시형태에서 사용하는 기판 처리 유닛의 개략 단면도이다.
도 9는 제 2 실시형태에 있어서 에칭 처리 플로우의 일례이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the relationship between the density|concentration of at least 1 type of compound selected from the compound represented by Formula (1) or Formula (2), and the etching rate of the silicon substrate of each crystal plane.
2 is a schematic top view of the substrate processing apparatus used in the first embodiment.
3 is a schematic cross-sectional view of a substrate processing unit used in the first embodiment.
4 : is a schematic sectional drawing which shows the board|substrate W used as an etching object.
5 is an example of an etching process flow in the first embodiment.
6 : is a schematic sectional drawing which shows the other board|substrate W2 used as etching object.
7 is a schematic top view of the substrate processing apparatus used in the second embodiment.
8 is a schematic cross-sectional view of a substrate processing unit used in the second embodiment.
9 is an example of an etching process flow in the second embodiment.

본 발명의 등방성 실리콘 에칭액은 수산화 제4급 암모늄, 물 및 하기 식(1) 및 (2)로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물을 포함하고, 또한 하기 조건 1 및 2를 만족한다.The isotropic silicon etching solution of the present invention contains at least one compound selected from the group consisting of quaternary ammonium hydroxide, water, and compounds represented by the following formulas (1) and (2), and also meets the following conditions 1 and 2 Satisfies.

R1O-(CmH2mO)n-R2 (1)R 1 O-(C m H 2m O) n -R 2 (1)

(식 중, R1은 수소 원자 또는 탄소수 1 ~ 3의 알킬기, R2는 수소 원자 또는 탄소수 1 ~ 6의 알킬기,(Wherein, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, R 2 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,

m은 2 ~ 6의 정수, n은 1 ~ 3이다. 단, R1과 R2는 동시에 수소 원자인 것은 아니고, m = 2의 경우, n 및 R1의 탄소수(C1)과 R2는 탄소수(C2)의 합계(n + C1 + C2)가 5 이상이다.)m is an integer from 2 to 6, and n is from 1 to 3. However, R 1 and R 2 are not hydrogen atoms at the same time, and in the case of m = 2, the number of carbon atoms (C 1 ) and R 2 of n and R 1 is the sum of the number of carbon atoms (C 2 ) (n + C 1 + C 2 ) ) is greater than or equal to 5.)

HO-(C2H4O)p-H (2)HO-(C 2 H 4 O) p -H (2)

(상기 식에서 p는 15 ~ 1000의 범위에 있다.)(In the above formula, p is in the range of 15 to 1000.)

조건 1 : 0.2 ≤ 에칭 속도비 (R110 / R100) ≤ 1Condition 1: 0.2 ≤ Etching rate ratio (R 110 / R 100 ) ≤ 1

조건 2 : 0.8 ≤ 에칭 속도비 (R110 / R111) ≤ 4Condition 2: 0.8 ≤ Etching rate ratio (R 110 / R 111 ) ≤ 4

(상기에서, R100은 실리콘 단결정 100면에 대한 에칭 속도, R110은 실리콘 단결정 110면에 대한 에칭 속도, R111은 실리콘 단결정 111면에 대한 에칭 속도를 나타낸다. 에칭 속도는 실시예에 기재된 방법으로 측정한다.)(Wherein, R 100 represents an etching rate for 100 surfaces of a silicon single crystal, R 110 represents an etching rate for 110 surfaces of a silicon single crystal, and R 111 represents an etching rate for 111 surfaces of a silicon single crystal. The etching rate is the method described in Examples to be measured.)

수산화 제4급 암모늄으로서는 종래부터 실리콘 에칭액의 성분으로 사용되는 각종 수산화 제4급 암모늄이 사용된다. 수산화 제4급 암모늄은 NR4+·OH-로 표시된다. R은 통상적으로 알킬기 또는 아릴기이며, 4개의 R은 동일하거나 상이해도 좋다. 또한 알킬기 또는 아릴기는 수산기 등의 치환기를 가지고 있어도 좋다. 바람직한 수산화 제4급 암모늄으로는 4개의 R이 알킬기인 수산화 제4급 알킬 암모늄 및 수산화 제4급 알킬암모늄의 알킬기에 수산기가 결합된 암모늄 화합물, 예컨대 트리메틸-2-히드록시에틸암모늄하이드록사이드(수산화 콜린), 디메틸비스(2-히드록시에틸)암모늄하이드록사이드, 메틸트리스(2-히드록시에틸)암모늄하이드록사이드를 들 수 있다.As quaternary ammonium hydroxide, various quaternary ammonium hydroxide conventionally used as a component of a silicon etching liquid is used. Quaternary ammonium hydroxide is represented by NR4 + ·OH -. R is usually an alkyl group or an aryl group, and four R may be the same or different. Moreover, the alkyl group or the aryl group may have substituents, such as a hydroxyl group. Preferred quaternary ammonium hydroxides include quaternary alkyl ammonium hydroxide in which 4 R is an alkyl group, and an ammonium compound in which a hydroxyl group is bonded to an alkyl group of the quaternary alkylammonium hydroxide, such as trimethyl-2-hydroxyethylammonium hydroxide ( choline hydroxide), dimethylbis(2-hydroxyethyl)ammonium hydroxide, and methyltris(2-hydroxyethyl)ammonium hydroxide.

수산화 제4급 알킬 암모늄으로서는 테트라메틸암모늄하이드록사이드(TMAH), 테트라에틸암모늄하이드록사이드(TEAH), 테트라프로필암모늄하이드록사이드, 또는 테트라부틸암모늄하이드록사이드를 특별한 제한 없이 사용할 수 있다. 이러한 수산화 제4급 알킬 암모늄 중에서도 알킬기의 탄소수가 1 ~ 4이고, 모든 알킬기가 동일한 수산화 제4급 알킬 암모늄이 바람직하다. 특히, 실리콘의 에칭 속도가 높다는 이유에서 TMAH를 사용하는 것이 가장 바람직하다.As the quaternary alkyl ammonium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), tetraethylammonium hydroxide (TEAH), tetrapropylammonium hydroxide, or tetrabutylammonium hydroxide can be used without particular limitation. Among these quaternary alkyl ammonium hydroxides, quaternary alkyl ammonium hydroxides in which the alkyl group has 1 to 4 carbon atoms and all alkyl groups are the same are preferred. In particular, it is most preferable to use TMAH because of the high etching rate of silicon.

또한, 수산화 제4급 암모늄의 농도도 종래의 실리콘 에칭액과 특별히 달라지는 점은 없고, 0.1 ~ 25질량%의 범위이면, 결정의 석출을 발생함이 없이 우수한 에칭 효과를 얻을 수 있어 바람직하다. 또한, 수산화 제4급 암모늄의 농도는 0.5 ~ 25질량%의 범위인 것이 더욱 바람직하다.In addition, the concentration of quaternary ammonium hydroxide is also not particularly different from the conventional silicon etching solution, and if it is in the range of 0.1 to 25 mass %, an excellent etching effect can be obtained without causing crystal precipitation, which is preferable. Moreover, as for the density|concentration of quaternary ammonium hydroxide, it is more preferable that it is the range of 0.5-25 mass %.

본 발명의 실리콘 에칭액은 하기 식(1) 및 하기 식(2)로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.The silicon etching solution of the present invention is characterized in that it contains at least one compound selected from compounds represented by the following formulas (1) and (2).

R1O-(CmH2mO)n-R2 (1)R 1 O-(C m H 2m O) n -R 2 (1)

상기 식(1)에서, R1은 수소 원자 또는 탄소수 1 ~ 3의 알킬기, R2는 수소 원자 또는 탄소수 1 ~ 6의 알킬기, m은 2 ~ 6의 정수, n은 1 ~ 3 이다. 단, R1과 R2는 동시에 수소 원자인 것은 아니다. 또한, m = 2인 경우, n 및 R1의 탄소수(C1)과 R2의 탄소수(C2)의 합계(n + C1 + C2)가 5 이상이다.In Formula (1), R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, R 2 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, m is an integer of 2 to 6, and n is 1 to 3. However, R 1 and R 2 are not hydrogen atoms at the same time. In addition, when m = 2, the sum (n + C 1 + C 2 ) of the number of carbon atoms (C 1 ) of n and R 1 and the number of carbon atoms (C 2 ) of R 2 is 5 or more.

R1으로서는 수소 원자 또는 메틸기가 바람직하고, R2로서는 프로필기 또는 부틸기가 바람직하고, m은 2 또는 3인 것이 바람직하다.R 1 is preferably a hydrogen atom or a methyl group, R 2 is preferably a propyl group or a butyl group, and m is preferably 2 or 3.

본 발명에서 특히 바람직하게 사용되는 상기 식(1)로 표시되는 화합물을 구체적으로 나타내면, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜디메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노프로필에테르, 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노부틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르를 들 수 있다. 이 중, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 디프로필렌글리콜모노프로필에테르, 트리에틸렌글리콜모노부틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르가 바람직하다. When the compound represented by the formula (1) used particularly preferably in the present invention is specifically shown, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene Glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, triethylene Glycol monobutyl ether and tripropylene glycol monomethyl ether are mentioned. Among them, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, tripropylene Glycol monomethyl ether is preferred.

HO-(C2H4O)p-H (2)HO-(C 2 H 4 O) p -H (2)

상기 식(2)에서, p는 15 ~ 1000의 범위에 있다. 또한, p는 평균값이다. 따라서 식(2)로 표시되는 화합물에는 p가 14 이하 또는 p가 1000을 초과하는 화합물이 약간량 포함되어 있어도 좋다. 단, 식(2)로 표시되는 화합물 중, p가 상기 범위 외의 화합물의 비율은 2% 이하이고, 바람직하게는 0%이다. 본 발명에서 특히 바람직하게 사용되는 상기 식(2)로 표시되는 화합물은 식 (2) 중의 p = 15 ~ 1000인 모든 폴리에틸렌글리콜을 들 수 있다. p가 15 미만인 경우, 본 발명의 효과가 나타나지 않고, p가 1000을 초과하면 혼합했을 때의 점도가 높아져 사용이 곤란해진다. 이러한 폴리에틸렌글리콜 중에서도 점도 및 취급의 관점에서 p = 30 ~ 500 인 것이 바람직하다. 한정되는 것은 아니지만, 구체적으로는 후지필름 와코순약제의 폴리에틸렌글리콜 1000 (p = 약 22), 폴리에틸렌글리콜 1500 (p = 약 33), 폴리에틸렌글리콜 1540 (p = 35), 폴리에틸렌글리콜 2000 (p = 45), 폴리에틸렌글리콜 4000 (p = 90), 폴리에틸렌글리콜 20000 (p = 450)을 들 수 있다.In the above formula (2), p is in the range of 15 to 1000. In addition, p is an average value. Accordingly, the compound represented by the formula (2) may contain a small amount of a compound in which p is 14 or less or p is more than 1000. However, in the compound represented by Formula (2), the ratio of the compound where p is outside the said range is 2 % or less, Preferably it is 0 %. As for the compound represented by the said Formula (2) used especially preferably by this invention, all polyethyleneglycol whose p = 15-1000 in Formula (2) is mentioned. When p is less than 15, the effect of this invention does not appear, and when p exceeds 1000, the viscosity at the time of mixing becomes high and it becomes difficult to use. Among these polyethylene glycols, from the viewpoint of viscosity and handling, p = 30 to 500 are preferable. Although not limited, specifically, polyethylene glycol 1000 (p = about 22), polyethylene glycol 1500 (p = about 33), polyethylene glycol 1540 (p = 35), polyethylene glycol 2000 (p = 45) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Fujifilm. ), polyethylene glycol 4000 (p = 90), and polyethylene glycol 20000 (p = 450).

식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물은 1 종류를 단독으로 사용하여도 좋고, 종류가 다른 것을 복수 혼합하여 사용하여도 좋다. 예컨대, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 및 프로필렌글리콜모노프로필에테르의 혼합, 디에틸렌글리콜에틸메틸에테르 및 폴리에틸렌글리콜 1000의 혼합, 폴리에틸렌글리콜 1000 및 폴리에틸렌글리콜 4000의 혼합을 들 수 있다.The compound represented by Formula (1) or Formula (2) may be used individually by 1 type, and may mix and use two or more things from which a type differs. For example, a mixture of propylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monopropyl ether, a mixture of diethylene glycol ethyl methyl ether and polyethylene glycol 1000, and a mixture of polyethylene glycol 1000 and polyethylene glycol 4000 are mentioned.

상기 한 바와 같이 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물을 수산화 제4급 암모늄 및 물을 포함하는 실리콘 에칭액에 함유시키면, 실리콘의 결정 방위의 차이에 의한 에칭 속도의 차이가 저감한다. 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물을 포함하지 않는 실리콘 에칭액은 110면, 100면 순으로 에칭 속도가 빠르고, 111면의 에칭 속도는 가장 느리다. 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물을 함유시킴으로써 각 결정면의 에칭 속도는 저하되지만, 100면, 110면의 에칭 속도의 저하에 대하여 111면의 에칭 속도의 저하가 작기 때문에 각 결정면의 에칭 속도를 동일한 정도로 접근할 수 있다.When the compound represented by Formula (1) or Formula (2) is contained in a silicon etching solution containing quaternary ammonium hydroxide and water as described above, the difference in etching rate due to the difference in the crystal orientation of silicon is reduced. The silicon etching solution that does not contain the compound represented by Formula (1) or Formula (2) has the highest etching rate in the order of 110 surfaces and 100 surfaces, and the etching rate of 111 surfaces is the slowest. By containing the compound represented by Formula (1) or Formula (2), the etching rate of each crystal plane is lowered, but since the decrease in the etching rate of the 111 plane is small compared to the decrease in the etching rate of 100 planes and 110 planes, The etch rate can be approached to the same extent.

식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물을 포함하고, 또한 조건 1과 2를 만족하는 것에 의해, 실리콘 에칭시의 결정 이방성을 억제하고, 등방적으로 에칭할 수 있으며, 실리콘 웨이퍼, 폴리 실리콘막, 비정질 실리콘막에 관계 없이 균일한 에칭 처리가 가능하게 된다. By containing at least one compound selected from the compounds represented by Formula (1) or Formula (2) and satisfying Conditions 1 and 2, crystal anisotropy at the time of silicon etching is suppressed, and etching is isotropically performed. and uniform etching processing is possible regardless of the silicon wafer, polysilicon film, or amorphous silicon film.

상기 조건 1과 2를 만족하기 위해서는, 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물의 함유량을 조정하면 된다. 이때 조건 1 및 조건 2의 상한 또는 하한을 벗어난 경우, 임의의 결정 방위에 대하여 균일하게 에칭할 수 있는 경우가 있어도, 다른 결정 방위에서는 불균일하게 에칭되며, 이것은 폴리 실리콘막 중의 단결정 입자의 방위의 영향을 억제할 수 없다는 것을 의미하고 균일한 에칭을 할 수 없다.In order to satisfy the said conditions 1 and 2, content of at least 1 sort(s) of compound chosen from the compound represented by Formula (1) or Formula (2) may be adjusted. At this time, when the upper or lower limits of Condition 1 and Condition 2 are exceeded, even if etching can be performed uniformly with respect to an arbitrary crystal orientation, etching is unevenly performed in other crystal orientations, which is influenced by the orientation of single crystal grains in the polysilicon film means that it cannot be suppressed, and uniform etching cannot be performed.

또한 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물의 함유량을 조정하는 것에 의해, 소망하는 결정 방위에 의한 영향을 받는 실리콘 에칭액으로 하는 것도 가능하다. Moreover, it is also possible to set it as the silicon etching liquid affected by the desired crystal orientation by adjusting content of the at least 1 sort(s) of compound chosen from the compound represented by Formula (1) or Formula (2).

상기 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물의 농도는 에칭액 전체의 질량을 기준으로 40질량% 이하인 것이 바람직하고, 20질량% 미만 것이 더욱 바람직하며, 15질량% 미만인 것이 더욱 바람직하고, 10질량% 이하인 것이 특히 바람직하다. 또한, 상기 식(1) 또는 상기 식(2)로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물의 농도는 0.001질량% 이상인 것이 바람직하다. 상기 식(1) 또는 상기 식(2)로 표시되는 화합물의 농도가 상기 범위이면, 결정 방위에 의한 에칭 속도의 차이가 작아지기 때문에 폴리 실리콘 중의 단결정 입자의 영향이 작아지고 균일한 에칭 처리가 가능해진다.The concentration of at least one compound selected from the compounds represented by Formula (1) or Formula (2) is preferably 40% by mass or less, more preferably less than 20% by mass, based on the total mass of the etching solution, 15 It is more preferable that it is less than mass %, and it is especially preferable that it is 10 mass % or less. Moreover, it is preferable that the density|concentration of at least 1 sort(s) of compound chosen from the compound represented by said Formula (1) or said Formula (2) is 0.001 mass % or more. If the concentration of the compound represented by the formula (1) or (2) is within the above range, the difference in etching rate depending on the crystal orientation is small, so the influence of single crystal grains in polysilicon is reduced and a uniform etching process is possible. becomes

수산화 제4급 암모늄 및 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물의 합계 농도는, 45질량% 이하인 것이 바람직하고, 40질량% 이하인 것이 더욱 바람직하며, 35질량% 이하인 것이 더욱 바람직하고, 또한 하한치는 0.101질량% 이상인 것이 바람직하고, 0.501질량% 이상인 것이 더욱 바람직하다.The total concentration of at least one compound selected from quaternary ammonium hydroxide and the compound represented by Formula (1) or Formula (2) is preferably 45% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, 35 It is more preferable that it is mass % or less, and it is preferable that it is 0.101 mass % or more, and, as for a lower limit, it is still more preferable that it is 0.501 mass % or more.

또한, 수산화 제4급 암모늄 및 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물과의 질량비(수산화 제4급 암모늄/상기 화합물)은 식(1)로 표시되는 화합물은 0.05 ~ 10이 바람직하고, 0.1 ~ 5가 더욱 바람직하고, 식(2)로 표시되는 화합물은 0.5 ~ 1000이 바람직하고, 1 ~ 500이 더욱 바람직하다.In addition, the mass ratio of quaternary ammonium hydroxide and at least one compound selected from the compound represented by Formula (1) or Formula (2) (quaternary ammonium hydroxide/the compound) is represented by Formula (1) 0.05-10 are preferable, as for a compound, 0.1-5 are more preferable, 0.5-1000 are preferable and, as for the compound represented by Formula (2), 1-500 are still more preferable.

또한 식(1)로 표시되는 화합물을 단독으로 사용하는 경우에는 그 농도는 에칭액 전체의 질량을 기준으로 하여 0.1 ~ 40질량%가 바람직하고, 0.1 ~ 20질량%가 더욱 바람직하다. 식(2)로 표시되는 화합물을 단독으로 사용하는 경우에는 그 농도는 에칭액 전체의 질량을 기준으로 하여 0.001~ 10질량%가 바람직하고, 0.001 ~ 5질량%가 더욱 바람직하다.Moreover, when using the compound represented by Formula (1) independently, 0.1-40 mass % is preferable on the basis of the mass of the whole etching liquid, and, as for the density|concentration, 0.1-20 mass % is more preferable. When using the compound represented by Formula (2) independently, 0.001-10 mass % is preferable on the basis of the mass of the whole etching liquid, and, as for the density|concentration, 0.001-5 mass % is more preferable.

식(1)로 표시되는 화합물 및 식(2)로 표시되는 화합물을 병용하는 경우에는 그 질량비(식(1)의 화합물 / 식(2)의 화합물)은, 0.05 ~ 2000 바람직하고, 0.1 ~ 1000이 더욱 바람직하고, 그 합계량은 상기 범위에 있는 것이 바람직하다.When the compound represented by Formula (1) and the compound represented by Formula (2) are used together, the mass ratio (compound of Formula (1) / compound of Formula (2)) is preferably 0.05 to 2000, and 0.1 to 1000 This is more preferable, and it is preferable that the total amount exists in the said range.

실리콘 에칭액에는, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 수산화 제4급 암모늄 및 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물 이외에도, 계면활성제 등이 첨가되어 있어도 좋지만, 이들은 에칭성에 영향을 미치는 경우가 있기 때문에 1질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 포함되지 않은 것이 보다 바람직하다. 따라서, 실리콘 에칭액은 수산화 제4급 암모늄 및 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물과 물로부터 실질적으로 이루어지는 것이 바람직하고, 이들 이외의 다른 성분의 함유량은 1질량% 이하로 하는 것이 바람직하며, 포함되지 않은 것이 보다 바람직하다. 즉, 실리콘 에칭액의 수산화 제4급 암모늄 및 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물 이외의 잔부의 전량이 물인 것이 바람직하다.In addition to at least one compound selected from the group consisting of quaternary ammonium hydroxide and the compound represented by the formula (1) or (2), a surfactant or the like may be added to the silicon etching solution as long as the object of the present invention is not impaired. However, since they may affect etching property, it is preferable to set it as 1 mass % or less, and it is more preferable that it is not contained. Therefore, it is preferable that the silicon etching solution substantially consists of water and at least one compound selected from quaternary ammonium hydroxide and a compound represented by Formula (1) or Formula (2), and the content of other components other than these is It is preferable to set it as 1 mass % or less, and it is more preferable that it is not contained. That is, it is preferable that the whole amount of remainder other than the quaternary ammonium hydroxide of a silicon etching liquid and at least 1 sort(s) of compound chosen from the compound represented by Formula (1) or Formula (2) is water.

상기 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물에 첨가하여 실리콘 에칭의 결정 이방성의 영향을 저감할 수 있는 메커니즘은 반드시 명확한 것은 아니다. 그러나, 본 발명자들은 다음과 같이 고찰하고 있다. 상기 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물은 비교적 계면활성능이 낮은 비이온 계면활성제로 생각할 수 있다. 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물은 계면활성능을 가지며, 폴리 실리콘 표면에 부착하여, 이를 일시적으로 보호한다. 그 결과, 에칭 속도가 높은 110면, 100면의 실리콘 표면과 제4급 암모늄과의 접촉이 저해되어 에칭이 억제된다. 그러나 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물의 계면활성능은 비교적 낮기 때문에 실리콘 표면에서 유리된다. 그 결과, 제4급 암모늄이 실리콘 표면에 접촉하여 에칭이 수행된다. 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물의 폴리 실리콘 표면으로의 부착, 유리는 반복되고, 그 동안 완만하게 에칭이 진행된다. 한편, 111면의 실리콘 표면에도 상기 화합물은 부착하지만, 111면의 원자 공극 반경이 110면, 100면과 비교하면 작고, 상기 식(1) 또는 식(2)의 화합물이 침입하기 어렵다고 생각된다. 따라서 실리콘 표면과 제4급 암모늄과의 접촉의 저해가 110면, 100면에 비교하여 작고, 에칭의 억제 정도도 저감되는 것으로 생각된다. 그 결과, 에칭 속도는 늦어 지지만, 결정 방위의 영향은 저감되는 것으로 생각된다.The mechanism by which the influence of crystal anisotropy of silicon etching can be reduced by adding to the compound represented by Formula (1) or Formula (2) is not necessarily clear. However, the present inventors are considering as follows. The compound represented by the formula (1) or (2) can be considered as a nonionic surfactant having a relatively low surfactant activity. The compound represented by Formula (1) or Formula (2) has a surface active ability and is attached to the polysilicon surface to temporarily protect it. As a result, contact with the silicon surface of 110 and 100 surfaces with high etching rate and quaternary ammonium is inhibited, and etching is suppressed. However, since the surface active ability of the compound represented by Formula (1) or Formula (2) is relatively low, it is liberated from the silicon surface. As a result, the quaternary ammonium contacts the silicon surface and etching is performed. The adhesion of the compound represented by the formula (1) or (2) to the polysilicon surface and the glass are repeated, while the etching proceeds gently. On the other hand, although the compound adheres to the silicon surface on 111 surfaces, the atomic pore radius of 111 surfaces is small compared to 110 surfaces and 100 surfaces, and it is considered that the compound of formula (1) or (2) is difficult to penetrate. Therefore, the inhibition of the contact between the silicon surface and the quaternary ammonium is small compared with 110 and 100 surfaces, and it is considered that the degree of inhibition of etching is also reduced. As a result, although the etching rate becomes slow, it is thought that the influence of crystal orientation is reduced.

한편, 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물 대신에, 계면활성능이 높은 비이온 계면활성제를 사용하면, 계면활성제가 폴리 실리콘 표면에 강고하게 부착하고, 폴리 실리콘 표면과 에칭액의 접촉이 저해되며, 에칭이 진행되기 어려워진다. On the other hand, when a nonionic surfactant having high surfactant ability is used instead of the compound represented by Formula (1) or Formula (2), the surfactant strongly adheres to the polysilicon surface, and contact between the polysilicon surface and the etching solution This is inhibited, and etching becomes difficult to proceed.

에칭 속도비(R110 / R100)은 0.3 ~ 1이고, 에칭 속도비(R110 / R111)은 0.8 ~ 3.5인 것이 바람직하다. 에칭 속도비가 상기 범위에 있는 것에 의해, 결정 방위에 관계없이 에칭 속도가 거의 일정하게 되고, 표면 균열이 작아지며 균일한 에칭이 가능해진다.The etching rate ratio (R 110 / R 100 ) is 0.3 to 1, and the etching rate ratio (R 110 / R 111 ) is preferably 0.8 to 3.5. When the etching rate ratio is in the above range, the etching rate becomes almost constant regardless of the crystal orientation, the surface cracks become small, and uniform etching becomes possible.

본 발명의 실리콘 에칭액은, 소정 농도의 수산화 제4급 암모늄 수용액에 소 소정량의 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물을 혼합하여 용해시키는 것에 의해 용이하게 제조할 수 있다. 이 때 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물을 직접 혼합하지 않고, 미리 소정 농도의 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물의 수용액을 조정해 두고, 이를 혼합하여도 좋다.The silicon etching solution of the present invention can be easily prepared by mixing and dissolving a small predetermined amount of at least one compound selected from the compounds represented by the formula (1) or (2) in an aqueous solution of quaternary ammonium hydroxide at a predetermined concentration. can be manufactured. At this time, without directly mixing at least one compound selected from the compounds represented by formula (1) or formula (2), at least one selected from the compounds represented by formula (1) or formula (2) at a predetermined concentration in advance The aqueous solution of 1 type of compound may be adjusted, and this may be mixed.

본 발명의 실리콘 에칭액은 수산화 제4급 암모늄 수용액계 실리콘 에칭액의 장점, 즉 독성이 낮아 취급이 용이하고, 또한 마스크 재료로서 저렴한 실리콘 산화막을 사용하거나, 잔류시켜야 실리콘 산화막을 갖는 패턴 구조를 사용할 수 있다는 이점을 갖는다. 또한, 종래의 수산화 제4급 암모늄 수용액계 실리콘 에칭액과 비교하여 결정 방위의 차이에 의한 실리콘에 대한 에칭 속도의 변동이 적다. 보다 상세하게는, 동일 조건 하에서 에칭 처리를 실시했을 때, 폴리 실리콘막 중 단결정 입자의 방위의 영향을 억제할 수 있다는 특징을 갖는다. 따라서 본 발명의 실리콘 에칭액은 실리콘 습식 에칭 기술에 의해, 밸브, 노즐, 프린터용 헤드, 및 유량, 압력 및 가속도 등의 각종 물리량을 검지하기 위한 반도체 센서(예컨대, 반도체 압력 센서의 다이어프램이나 반도체 가속도 센서의 캔틸레버 등)의 가공, 및 금속 배선의 일부, 게이트 전극 등의 재료로서 다양한 디바이스에 응용되는 폴리 실리콘막, 비정질 실리콘막의 에칭 등, 다양한 실리콘 디바이스를 제조할 때 에칭액으로서 적합하게 사용할 수 있다.The silicon etchant of the present invention has the advantages of a quaternary ammonium hydroxide aqueous solution-based silicon etchant, that is, it has low toxicity and is easy to handle. have an advantage In addition, as compared with the conventional quaternary ammonium hydroxide aqueous solution-based silicon etching solution, there is little variation in the etching rate for silicon due to the difference in crystal orientation. More specifically, when the etching process is performed under the same conditions, the polysilicon film has the characteristic that the influence of the orientation of single crystal grains can be suppressed. Therefore, the silicon etchant of the present invention is a semiconductor sensor (eg, a diaphragm of a semiconductor pressure sensor or a semiconductor acceleration sensor) for detecting various physical quantities such as valves, nozzles, printer heads, and flow rates, pressures and accelerations by silicon wet etching technology. It can be suitably used as an etchant when manufacturing various silicon devices, such as processing of cantilevers, etc.) and etching of polysilicon films and amorphous silicon films applied to various devices as a material such as a part of metal wiring and a gate electrode.

본 발명의 실리콘 에칭액을 이용하여 실리콘 디바이스를 제조하는 경우에는 통상적인 방법에 따라 실리콘의 웨트 에칭을 수행하면 좋다. 이때의 방법은 종래의 실리콘 에칭액을 이용하는 경우와 특별히 달라지는 점은 없고, 예컨대, 실리콘 에칭액이 도입된 에칭조에 피에칭물로서 "실리콘 웨이퍼의 필요 부분을 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막 등으로 마스크한 실리콘 웨이퍼"을 투입하고, 실리콘 에칭액과의 화학 반응을 이용하여 실리콘 웨이퍼의 불필요한 부분을 용해시키는 것에 의해 적절하게 수행할 수 있다. In the case of manufacturing a silicon device using the silicon etchant of the present invention, wet etching of silicon may be performed according to a conventional method. The method at this time is not particularly different from the case of using a conventional silicon etchant, for example, "a silicon wafer in which a necessary part of the silicon wafer is masked with a silicon oxide film or a silicon nitride film, etc." and dissolving unnecessary portions of the silicon wafer using a chemical reaction with the silicon etchant.

본 발명의 바람직한 실시형태에서는, 실리콘 에칭액은 폴리 실리콘막 및 실리콘 산화막이 교대로 적층된 복수의 막을 관통하는 요부 또는 관통공을 갖는 적층체를 에칭할 때, 상기 요부 또는 관통공에 실리콘 에칭액을 공급하여 폴리 실리콘막을 선택적으로 에칭하는 공정을 포함하는 실리콘 디바이스의 제조에 사용된다.In a preferred embodiment of the present invention, when etching a laminate having recesses or through-holes penetrating a plurality of films in which a polysilicon film and a silicon oxide film are alternately stacked, the silicon etching solution is supplied with the silicon etching solution to the recesses or through-holes. It is used in the manufacture of a silicon device including a process of selectively etching a polysilicon film.

에칭시의 실리콘 에칭액의 온도는, 소망하는 에칭 속도, 에칭 후의 실리콘의 형상이나 표면 상태, 생산성 등을 고려하여, 20 ~ 95℃의 범위에서 적절하게 결정하면 되고, 30 ~ 60℃의 범위로 하는 것이 바람직하다.The temperature of the silicon etchant at the time of etching may be appropriately determined within the range of 20 to 95°C, in consideration of the desired etching rate, the shape and surface state of silicon after etching, productivity, and the like, and within the range of 30 to 60°C. it is preferable

실리콘의 웨트 에칭은, 피에칭물을 실리콘 에칭액에 침지하는 것만으로도 좋지만, 피에칭물에 일정한 전위를 인가하는 전기화학 에칭법을 채용하는 것도 가능하다. For wet etching of silicon, only immersing the object to be etched in a silicon etching solution is sufficient, but it is also possible to employ an electrochemical etching method in which a constant potential is applied to the object to be etched.

본 발명의 에칭 처리 대상물로서는, 실리콘 단결정이나 폴리 실리콘, 비정질 실리콘을 들 수 있고, 대상물 중에서 에칭 처리의 대상이 아닌 비대상물의 실리콘 산화막이나 실리콘 질화막 등, 알루미늄 등의 금속이 포함되어 있어도 좋다. 예컨대, 실리콘 단결정상에 실리콘 산화막이나 실리콘 질화막, 나아가 금속막을 적층하여 패턴 형상을 작성한 것이나, 또 그 위에 폴리 실리콘이나 레지스트를 성막, 도포한 것, 알루미늄 등의 금속 부분이 보호막으로 덮여 실리콘이 패턴 형성된 구조체 등을 들 수 있다.Examples of the object to be etched in the present invention include silicon single crystal, polysilicon, and amorphous silicon, and among the objects, a non-object to be etched, such as a silicon oxide film or a silicon nitride film, may contain a metal such as aluminum. For example, a pattern shape is created by laminating a silicon oxide film, a silicon nitride film, and further a metal film on a silicon single crystal, a polysilicon or resist film is formed and applied thereon, and a metal part such as aluminum is covered with a protective film to form a silicon pattern a structure, etc. are mentioned.

이하에서는, 본 발명의 실리콘 에칭액을 이용한 기판 처리방법의 실시형태를 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 기판에는 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치용 유리 기판, 플라즈마 디스플레이용 유리 기판, 자기 또는 광디스크용 유리 또는 세라믹 기판, 유기 EL용 유리 기판, 태양 전지용 유리 기판 또는 실리콘 기판 등이 포함된다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a substrate processing method using the silicon etching solution of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Substrates include semiconductor wafers, glass substrates for liquid crystal display devices, glass substrates for plasma displays, glass or ceramic substrates for magnetic or optical disks, glass substrates for organic EL, glass substrates for solar cells, or silicon substrates.

도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1)을 위에서 본 모식도이다.Fig. 2 is a schematic view of the substrate processing apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention as viewed from above.

도 2에 도시된 바와 같이, 기판 처리 장치(1)은 반도체 웨이퍼 등의 원반형의 기판(W)를 1매씩 처리하는 매엽식 장치이다. 기판 처리 장치(1)은 기판(W)을 수용하는 캐리어(C)를 유지하는 로드 포트(LP)와 로드 포트(LP)상의 캐리어(C)에서 반송된 기판(W)를 처리하는 복수의 처리 유닛(2), 로드 포트(LP)상의 캐리어(C)와 처리 유닛(2) 사이에서 기판(W)을 반송하는 반송 로봇과 기판 처리 장치(1)을 제어하는 제어 장치(3)를 구비하고 있다.As shown in FIG. 2 , the substrate processing apparatus 1 is a single-wafer apparatus that processes disk-shaped substrates W such as semiconductor wafers one by one. The substrate processing apparatus 1 has a load port LP holding a carrier C for accommodating the substrate W, and a plurality of processes for processing a substrate W conveyed from the carrier C on the load port LP. A unit 2, a transfer robot that transports the substrate W between the carrier C on the load port LP and the processing unit 2, and a control device 3 for controlling the substrate processing apparatus 1, have.

반송 로봇은 로드 포트(LP)상의 캐리어(C)에 대하여 기판(W)의 반입 및 반출을 수행하는 인덱서 로봇(IR) 및 복수의 처리 유닛(2)에 대하여 기판(W)의 반입 및 반출을 수행하는 센터 로봇(CR)을 포함한다. 인덱서 로봇(IR)은 로드 포트(LP)와 센터 로봇(CR) 사이에서 기판(W)을 반송하고, 센터 로봇(CR)은 인덱서 로봇(IR)과 처리 유닛(2) 사이에서 기판(W)을 반송한다. 센터 로봇(CR)은 기판(W)를 지지하는 핸드(H1)을 포함하고, 인덱서 로봇(IR)은 기판(W)을 지지하는 핸드(H2)를 포함한다.The transfer robot carries in and out of the substrate W with respect to the indexer robot IR and the plurality of processing units 2 that carry out the loading and unloading of the substrate W with respect to the carrier C on the load port LP. It includes a center robot (CR) to perform. The indexer robot IR transfers the substrate W between the load port LP and the center robot CR, and the center robot CR transfers the substrate W between the indexer robot IR and the processing unit 2 return the The center robot CR includes a hand H1 that supports the substrate W, and the indexer robot IR includes a hand H2 that supports the substrate W.

복수의 처리 유닛(2)는 평면시에서 센터 로봇(CR)의 주위에 배치된 복수의 타워(TW)를 형성하고 있다. 각 타워(TW)는 상하로 적층된 복수(예컨대, 3개)의 처리 유닛(2)를 포함한다. 도 2는 4개의 타워(TW)가 형성되어 있는 예를 나타내고 있다. 센터 로봇(CR)은 임의의 타워(TW)에도 액세스 가능하다.The plurality of processing units 2 form a plurality of towers TW arranged around the center robot CR in plan view. Each tower TW includes a plurality (eg, three) of processing units 2 stacked up and down. 2 shows an example in which four towers TW are formed. The center robot CR is also accessible to any tower TW.

도 3은 기판 처리 장치(1)에 구비된 처리 유닛(2)의 내부를 수평으로 본 모식도이다.3 is a schematic diagram horizontally viewed inside the processing unit 2 provided in the substrate processing apparatus 1 .

처리 유닛(2)는 내부 공간을 갖는 박스형의 챔버(4), 챔버(4) 내에서 1매의 기판(W)을 수평으로 유지하면서 기판(W)의 중앙부를 통과하는 수직의 회전 축선 주위에서 회전시키는 스핀척(10), 회전 축선 주위에서 스핀척(10)을 둘러싸는 실린더(筒) 형의 처리컵(20)을 포함한다.The processing unit 2 is a box-shaped chamber 4 having an interior space, and while maintaining a single substrate W horizontally in the chamber 4, a vertical rotation axis passing through the center of the substrate W is rotated around a vertical axis of rotation. It includes a spin chuck 10 to rotate, and a cylinder-shaped processing cup 20 surrounding the spin chuck 10 around a rotation axis.

챔버(4)는 기판(W)이 통과하는 반입반출구(6)가 설치된 박스형의 격벽(5), 반입 반출구(6)을 개폐하는 셔터(7)을 포함한다.The chamber 4 includes a box-shaped bulkhead 5 provided with a carry-in/out port 6 through which the substrate W passes, and a shutter 7 that opens and closes the carry-in/out port 6 .

스핀척(10)은 수평한 형태로 유지된 원반형의 스핀 베이스(12), 스핀 베이스(12)의 상방에서 기판(W)을 수평한 형태로 유지하는 복수의 척 핀(11), 스핀 베이스(12)의 중앙부에서 하방으로 연장되는 스핀 축, 스핀 축을 회전시키는 것에 의해 스핀 베이스(12) 및 복수의 척 핀(11)을 회전시키는 스핀 모터(13)를 포함한다. 스핀척(10)은 복수의 척 핀(11)을 기판(W)의 외주면에 접촉시키는 협지식의 척에 한정되지 않고, 비 디바이스 형성면인 기판(W)의 이면(하면)을 스핀 베이스(12)의 상면에 흡착시키는 것에 의해 기판(W)을 수평으로 유지하는 진공식 척이어도 좋다.The spin chuck 10 includes a disk-shaped spin base 12 maintained in a horizontal form, a plurality of chuck pins 11 for holding the substrate W in a horizontal form above the spin base 12, and a spin base ( A spin shaft extending downward from the central portion of 12, and a spin motor 13 for rotating the spin base 12 and the plurality of chuck pins 11 by rotating the spin shaft. The spin chuck 10 is not limited to a clamping chuck that contacts the outer circumferential surface of the substrate W with a plurality of chuck pins 11, and the back surface (lower surface) of the substrate W, which is a non-device forming surface, is used as a spin base ( 12) may be a vacuum chuck that holds the substrate W horizontally by adsorbing it on the upper surface.

처리 컵(20)은 기판(W)에서 바깥쪽으로 배출된 액체를 받아내는 복수의 가드(21), 복수의 가드(21)에 의해 하방으로 안내된 액체를 받아내는 복수의 컵(22)를 포함한다. 도 3은 2개의 가드(21)와 2개의 컵(22)이 설치되어 있는 예를 도시하고 있다. The processing cup 20 includes a plurality of guards 21 for receiving the liquid discharged outward from the substrate W, and a plurality of cups 22 for receiving the liquid guided downward by the plurality of guards 21 . do. 3 shows an example in which two guards 21 and two cups 22 are installed.

처리 유닛(2)는 복수의 가드(21)를 개별적으로 승강시키는 가드 승강 유닛을 포함한다. 가드 승강 유닛은 상부 위치에서 하부 위치까지의 임의의 위치에 가드(21)를 위치시킨다. 가드 승강 유닛은 제어장치(3)에 의해 제어된다. 상부 위치는 스핀척(10)에 유지되어 있는 기판(W)이 배치되는 유지 위치보다 상방으로 가드(21)의 상단이 배치되는 위치이다. 하부 위치는 유지 위치보다 하방으로 가드(21)의 상단이 배치되는 위치이다. 가드 천정부 원형상의 상단은, 가드(21)의 상단에 해당한다. 가드(21)의 상단은, 평면시에서 기판(W) 및 스핀 베이스(12)를 둘러싸고 있다.The processing unit 2 includes a guard raising/lowering unit that lifts and lowers the plurality of guards 21 individually. The guard lifting unit positions the guard 21 at any position from the upper position to the lower position. The guard lifting unit is controlled by the control device (3). The upper position is a position where the upper end of the guard 21 is disposed higher than the holding position where the substrate W held by the spin chuck 10 is disposed. The lower position is a position where the upper end of the guard 21 is disposed below the holding position. The upper end of the guard ceiling circular shape corresponds to the upper end of the guard 21 . The upper end of the guard 21 surrounds the substrate W and the spin base 12 in a plan view.

스핀척(10)이 기판(W)을 회전시키고 있는 상태에서, 처리액이 기판(W)에 공급되면, 기판(W)에 공급된 처리액이 기판(W)으로부터 털어내어진다. 처리액이 기판(W)에 공급될 때, 적어도 하나의 가드(21)의 상단이 기판(W)보다 상방에 배치된다. 따라서 기판(W)에서 배출된 약액이나 린스액 등의 처리액은, 임의의 가드(21)에 받아내어지고, 이 가드(21)에 대응하는 컵(22)에 안내된다.When the processing liquid is supplied to the substrate W while the spin chuck 10 is rotating the substrate W, the processing liquid supplied to the substrate W is shaken off from the substrate W. When the processing liquid is supplied to the substrate W, the upper end of the at least one guard 21 is disposed above the substrate W. Therefore, the processing liquid, such as a chemical liquid, a rinse liquid, etc. discharged from the board|substrate W is received by the arbitrary guard 21, and is guided to the cup 22 corresponding to this guard 21. As shown in FIG.

복수의 액 토출부는 제 1 약액을 토출하는 제 1 약액 토출부(41), 제 2 약액을 토출하는 제 2 약액 토출부(42), 린스액을 토출하는 린스액 토출부(43)를 포함한다. 또한 복수의 불활성 가스를 토출하는 가스 토출부가 구비되어 있어도 좋다. 복수의 액 토출부는 각각 액 토출을 제어하는 밸브를 갖고 있으며, 액 토출의 개시와 정지를 수행할 수 있다. 복수의 액 토출부는 각각 구동 기구를 갖고 있으며, 기판상에 액을 토출하는 처리 위치와 기판보다 외측에 있는 대기 위치 사이를 구동할 수 있다. 밸브, 구동 기구는 제어장치(3)에 의해 제어된다.The plurality of liquid discharging units includes a first chemical discharging unit 41 discharging a first chemical solution, a second chemical discharging unit 42 discharging a second chemical solution, and a rinsing solution discharging unit 43 discharging a rinsing solution. . Moreover, the gas discharge part which discharges several inert gas may be provided. Each of the plurality of liquid discharge units has a valve for controlling liquid discharge, and can start and stop liquid discharge. Each of the plurality of liquid discharging units has a driving mechanism, and can be driven between a processing position for discharging the liquid on the substrate and a standby position outside the substrate. The valve and the drive mechanism are controlled by the control device (3).

제 1 약액은 기판의 자연 산화막을 제거할 수 있는 약액(예컨대, 불산, 버퍼드 불산, 암모니아수 등) 중 적어도 하나를 포함하는 액이다. 도 3에서는 DHF로 표기되어 있다.The first chemical liquid is a liquid containing at least one of chemical liquids (eg, hydrofluoric acid, buffered hydrofluoric acid, aqueous ammonia, etc.) capable of removing the natural oxide film of the substrate. In Fig. 3, it is denoted as DHF.

제 2 약액은 본 발명의 실리콘 에칭액이다. 도 3에서는 TMAH COMPOUND로 표기되어 있다.The second chemical is the silicon etchant of the present invention. In FIG. 3, it is denoted as TMAH COMPOUND.

린스액 토출부(43)에 공급되는 린스액은 순수(탈이온수)이다. 린스액 토출부(43)에 공급되는 린스액은 순수 이외의 린스액 이어도 좋다. 도 3에서는 DIW로 표기되어 있다.The rinse solution supplied to the rinse solution discharge unit 43 is pure water (deionized water). The rinse liquid supplied to the rinse liquid discharge unit 43 may be a rinse liquid other than pure water. In FIG. 3, it is denoted as DIW.

도 4는 도 5에 나타낸 처리가 수행되는 전후의 기판(W) 단면의 일례를 나타내는 모식도이다.4 is a schematic diagram showing an example of a cross section of the substrate W before and after the processing shown in FIG. 5 is performed.

도 4의 좌측은 도 5에 나타낸 처리(에칭)이 수행되기 전의 기판(W)의 단면을 나타내고 있고, 도 4의 우측은 도 5에 나타낸 처리(에칭)이 수행된 후의 기판(W)의 단면을 나타내고 있다. 도 4의 우측에 나타낸 바와 같이, 기판(W)이 에칭되면 기판(W)의 면방향(기판(W)의 두께 방향(Dt)에 직교하는 방향)으로 오목한 복수의 리세스(R1)이 요부(92)의 측면(92s)에 형성된다.The left side of FIG. 4 shows a cross section of the substrate W before the processing (etching) shown in FIG. 5 is performed, and the right side of FIG. 4 shows a cross section of the substrate W after the processing (etching) shown in FIG. 5 is performed. represents As shown on the right side of FIG. 4 , when the substrate W is etched, a plurality of recesses R1 concave in the plane direction of the substrate W (direction orthogonal to the thickness direction Dt of the substrate W) are recessed. It is formed on the side surface 92s of (92).

도 4에 나타낸 바와 같이, 기판(W)는 실리콘 웨이퍼 등의 모재상에 형성된 적층막(91)과 기판(W)의 최표면(Ws)에서 기판(W)의 두께 방향(Dt)(기판(W)의 모재의 표면에 직교하는 방향)으로 오목한 요부(92)를 포함한다. 적층막(91)은 복수의 폴리 실리콘막(P1, P2, P3)와 복수의 실리콘 산화막(O1, O2, O3)를 포함한다. 폴리 실리콘막(P1 ~ P3)는 에칭 대상물의 일례이며, 실리콘 산화막(O1 ~ O3)은 비에칭 대상물의 일례이다. 산화 실리콘은 수산화 제4급 암모늄을 포함하는 알칼리성 에칭액에 용해되지 않거나 또는 거의 용해되지 않는 물질이다.As shown in Fig. 4, the substrate W has a laminate film 91 formed on a base material such as a silicon wafer, and a thickness direction Dt of the substrate W from the outermost surface Ws of the substrate W (substrate W) W) includes a concave portion 92 concave in a direction orthogonal to the surface of the base material. The stacked film 91 includes a plurality of polysilicon films P1 , P2 , and P3 and a plurality of silicon oxide films O1 , O2 , and O3 . The polysilicon films P1 to P3 are an example of an object to be etched, and the silicon oxide films O1 to O3 are an example of an object to be etched. Silicon oxide is a substance that does not dissolve or hardly dissolves in an alkaline etching solution containing quaternary ammonium hydroxide.

복수의 폴리 실리콘막(P1 ~ P3) 및 복수의 실리콘 산화막(O1 ~ O3)은 폴리 실리콘막 및 실리콘 산화막이 교대로 배치되도록 기판(W)의 두께 방향(Dt)에 적층되어 있다. 폴리 실리콘막(P1 ~ P3)는 기판(W)상에 폴리 실리콘을 퇴적시키는 퇴적 공정, 퇴적된 폴리 실리콘을 가열하는 열처리 공정이 수행된 박막이다(도 4 참조). 폴리 실리콘막(P1 ~ P3)는 열처리 공정이 수행되지 않은 박막이어도 좋다.The plurality of polysilicon films P1 to P3 and the plurality of silicon oxide films O1 to O3 are laminated in the thickness direction Dt of the substrate W such that the polysilicon films and silicon oxide films are alternately disposed. The polysilicon films P1 to P3 are thin films subjected to a deposition process for depositing polysilicon on the substrate W and a heat treatment process for heating the deposited polysilicon (see FIG. 4 ). The polysilicon films P1 to P3 may be thin films that have not been subjected to a heat treatment process.

도 4에 도시된 바와 같이, 요부(92)는 복수의 폴리 실리콘막(P1 ~ P3) 및 복수의 실리콘 산화막(O1 ~ O3)를 기판(W)의 두께 방향(Dt)으로 관통하고 있다. 폴리 실리콘막(P1 ~ P3) 및 실리콘 산화막(O1 ~ O3)의 측면은, 요부(92)의 측면(92s)에서 노출되어 있다. 요부(92)는 트렌치, 비어홀 및 콘택트홀 중 어느 것이어도 좋고, 이들 이외여도 좋다.As shown in FIG. 4 , the recess 92 penetrates the plurality of polysilicon films P1 to P3 and the plurality of silicon oxide films O1 to O3 in the thickness direction Dt of the substrate W. As shown in FIG. The side surfaces of the polysilicon films P1 to P3 and the silicon oxide films O1 to O3 are exposed at the side surface 92s of the recess 92 . The recessed part 92 may be any of a trench, a via hole, and a contact hole, and may be other than these.

도 5에 도시된 처리(에칭)이 개시되기 전에 폴리 실리콘막(P1 ~ P3) 및 실리콘 산화막(O1 ~ O3)의 표층에 자연 산화막이 형성되어 있다. 도 4의 좌측의 이점쇄선은 자연 산화막의 윤곽을 나타내고 있다.Before the process (etching) shown in Fig. 5 is started, a native oxide film is formed on the surface layers of the polysilicon films P1 to P3 and the silicon oxide films O1 to O3. The two-dot chain line on the left side of FIG. 4 shows the outline of the native oxide film.

이하에서는, 도 2, 도 3 및 도 5를 참조하여, 기판 처리 장치(1)에 의해 수행되는 기판(W) 처리의 일례에 대하여 설명한다. 기판 처리 장치(1)에서는 도 5 중의 시작 이후의 공정이 실행된다.Hereinafter, an example of the processing of the substrate W performed by the substrate processing apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 2 , 3 and 5 . In the substrate processing apparatus 1, the process after the start in FIG. 5 is performed.

기판 처리 장치(1)에 의해 기판(W)이 처리될 때는, 챔버(4) 내에 기판(W)를 반입하는 반입 공정이 수행된다(도 5의 단계 S1).When the substrate W is processed by the substrate processing apparatus 1, the carrying-in process of carrying in the substrate W into the chamber 4 is performed (step S1 of FIG. 5).

구체적으로는, 모든 가드(21)가 하부 위치에 위치되어 있는 상태에서, 센터 로봇(CR)이 기판(W)을 핸드(H1)으로 지지하면서, 핸드(H1)을 챔버(4) 내에 진입시킨다. 그리고 센터 로봇(CR)은 기판(W)의 표면이 상부로 배향된 상태에서 핸드(H1) 상의 기판(W)를 복수의 척 핀(11)상에 둔다. 그 후 복수의 척 핀(11)이 기판(W)의 외주면에 가압하여 기판(W)을 수평 형태로 유지하는 기판 유지 공정을 수행한다. 센터 로봇(CR)은 기판(W)을 스핀척(10) 상에 놓은 후, 핸드(H1)를 챔버(4)의 내부에서 꺼낸다. Specifically, in a state in which all the guards 21 are positioned at the lower positions, the center robot CR supports the substrate W with the hand H1 while the hand H1 enters the chamber 4 . . In addition, the center robot CR places the substrate W on the hand H1 on the plurality of chuck pins 11 with the surface of the substrate W oriented upward. Thereafter, a substrate holding process is performed in which the plurality of chuck pins 11 are pressed against the outer peripheral surface of the substrate W to maintain the substrate W in a horizontal form. The center robot CR places the substrate W on the spin chuck 10 and then takes out the hand H1 from the inside of the chamber 4 .

이어서, 스핀 모터(13)가 구동되고, 기판(W)의 회전이 개시된다(도 5의 단계 S2). 그 결과, 기판의 중앙부를 통과하는 수직 회전 축선 주위에서 기판을 회전시킨다.Then, the spin motor 13 is driven, and rotation of the substrate W is started (step S2 in Fig. 5). As a result, the substrate is rotated around a vertical axis of rotation passing through the center of the substrate.

이어서, 제 1 약액의 일례인 DHF를 기판(W)의 상면에 공급하는 제 1 약액 공급 공정이 수행된다(도 5의 단계 S3).Next, a first chemical solution supply process of supplying DHF, which is an example of the first chemical solution, to the upper surface of the substrate W is performed (step S3 in FIG. 5 ).

구체적으로는, 제 1 약액 토출부(41)의 제 1 약액 밸브가 열리고, DHF의 토출을 개시한다. 제 1 약액 토출부(41)에서 토출된 DHF는, 기판(W)의 상면 중앙부에 충돌한 후 회전하고 있는 기판(W)의 상면을 따라 바깥쪽으로 흐른다. 이것에 의해 기판(W)의 상면 전체를 덮는 DHF의 액막이 형성되고, 기판(W)의 상면 전체에 DHF가 공급된다. 제 1 약액 밸브가 열리고 나서 소정 시간이 경과하면 제 1 약액 밸브가 닫히고 DHF의 토출이 정지된다.Specifically, the first chemical liquid valve of the first chemical liquid discharge unit 41 is opened to start discharging DHF. The DHF discharged from the first chemical liquid discharging unit 41 flows outward along the upper surface of the rotating substrate W after it collides with the central portion of the upper surface of the substrate W. As a result, a liquid film of DHF covering the entire upper surface of the substrate W is formed, and DHF is supplied to the entire upper surface of the substrate W. When a predetermined time elapses after the first chemical liquid valve is opened, the first chemical liquid valve is closed and the discharge of DHF is stopped.

이어서, 린스액의 일례인 순수를 기판(W)의 상면에 공급하는 제 1 린스액 공급 공정이 수행된다(도 5의 단계 S4).Next, a first rinse solution supply process of supplying pure water, which is an example of a rinse solution, to the upper surface of the substrate W is performed (step S4 of FIG. 5 ).

구체적으로는, 린스액 토출부(43)의 린스액 밸브가 열리고, 린스액 토출부(43)가 순수의 토출을 개시한다. 기판(W)의 상면 중앙부에 충돌한 순수는 회전하고 있는 기판(W)의 상면을 따라 바깥쪽으로 흐른다. 기판(W)상의 DHF는 린스액 토출부(43)에서 토출된 순수에 의해 세정되어 흐른다. 이것에 의해 기판(W)의 상면 전체를 덮는 순수 액막이 형성된다. 린스액 밸브가 열리고 나서 소정 시간이 경과하면 린스액 밸브가 닫히고, 순수의 토출이 정지된다.Specifically, the rinse liquid valve of the rinse liquid discharge unit 43 is opened, and the rinse liquid discharge unit 43 starts discharging pure water. The pure water which collided with the upper surface central part of the board|substrate W flows outward along the upper surface of the rotating board|substrate W. DHF on the substrate W is washed by the pure water discharged from the rinse liquid discharge unit 43 and flows. Thereby, the pure liquid film which covers the whole upper surface of the board|substrate W is formed. When a predetermined time elapses after the rinse liquid valve is opened, the rinse liquid valve is closed and the discharge of pure water is stopped.

이어서, 제 2 약액으로서 실리콘 에칭액을 기판(W)의 상면에 공급하는 제 2 약액 공급 공정이 수행된다(도 5 단계 S5).Next, a second chemical solution supply process of supplying a silicon etching solution as a second chemical solution to the upper surface of the substrate W is performed (step S5 of FIG. 5 ).

구체적으로는, 제 2 약액 토출부(42)의 제 2 약액 밸브가 열리고, 제 2 약액 토출부(42)가 에칭액의 토출을 개시한다. 에칭액의 토출이 개시되기 전에, 가드 승강 유닛은 기판(W)에서 배출된 액체를 받아내는 가드(21)를 변경하기 위하여, 적어도 하나의 가드(21)를 수직으로 이동시켜도 좋다. 기판(W)의 상면 중앙부에 충돌한 에칭액은 회전하고 있는 기판(W)의 상면을 따라 바깥쪽으로 흐른다. 기판(W)상의 순수는 제 2 약액 토출부(42)에서 토출된 에칭액으로 치환된다. 이것에 의해 기판(W)의 상면 전체를 덮는 에칭액의 액막이 형성된다. 제 2 약액 밸브가 열리고 나서 소정 시간이 경과하면 제 2 약액 밸브가 닫히고 에칭액의 토출이 정지된다.Specifically, the second chemical liquid valve of the second chemical liquid discharging unit 42 is opened, and the second chemical liquid discharging unit 42 starts discharging the etching solution. Before the discharging of the etching solution is started, the guard lifting unit may vertically move the at least one guard 21 in order to change the guard 21 that receives the liquid discharged from the substrate W. The etching solution collided with the center of the upper surface of the substrate W flows outward along the upper surface of the rotating substrate W. The pure water on the substrate W is replaced with the etching solution discharged from the second chemical solution discharging unit 42 . Thereby, the liquid film of the etching liquid which covers the whole upper surface of the board|substrate W is formed. When a predetermined time elapses after the second chemical liquid valve is opened, the second chemical liquid valve is closed and discharge of the etching liquid is stopped.

이어서, 린스액의 일례인 순수를 기판(W)의 상면에 공급하는 제 2 린스액 공급 공정이 수행된다(도 5의 단계 S6).Next, a second rinse solution supply process of supplying pure water, which is an example of a rinse solution, to the upper surface of the substrate W is performed (step S6 of FIG. 5 ).

구체적으로는, 린스액 토출부(43)의 린스액 밸브가 열리고, 린스액 토출부(43)이 순수의 토출을 개시한다. 기판(W)의 상면 중앙부에 충돌한 순수는 회전하고 있는 기판(W)의 상면을 따라 바깥쪽으로 흐른다. 기판(W)상의 에칭액은 린스액 토출부(43)에서 토출된 순수에 의해 세정되어 흐른다. 이것에 의해 기판(W)의 상면 전체를 덮는 순수의 액막이 형성된다. 린스액 밸브가 열리고 나서 소정 시간이 경과하면 린스액 밸브가 닫히고 순수의 토출이 정지된다.Specifically, the rinse liquid valve of the rinse liquid discharge unit 43 is opened, and the rinse liquid discharge unit 43 starts discharging pure water. The pure water which collided with the upper surface central part of the board|substrate W flows outward along the upper surface of the rotating board|substrate W. The etching solution on the substrate W is washed and flows by the pure water discharged from the rinse solution discharge unit 43 . Thereby, the liquid film of pure water which covers the whole upper surface of the board|substrate W is formed. When a predetermined time elapses after the rinse liquid valve is opened, the rinse liquid valve is closed and the discharge of pure water is stopped.

이어서, 기판(W)의 회전에 의해 기판(W)을 건조시키는 건조 공정이 수행된다(도 5의 단계 S7).Then, a drying process of drying the substrate W by rotation of the substrate W is performed (step S7 in FIG. 5 ).

구체적으로는, 스핀 모터(13)가 기판(W)을 회전 방향으로 가속시키고, 제 1 약액 공급 공정에서 제 2 린스액 공급 공정까지의 기간에서의 기판(W)의 회전 속도보다 큰 회전 속도(예컨대, 수천 rpm)로 기판(W)을 회전시킨다. 이것에 의해 액체가 기판(W)에서 제거되고 기판(W)이 건조된다. 기판(W)의 고속 회전이 시작되고 나서 소정 시간이 경과하면 스핀 모터(13)가 회전을 정지한다. 이것에 의해 기판(W)의 회전이 정지된다(도 5의 단계 S8).Specifically, the spin motor 13 accelerates the substrate W in the rotational direction, and a rotation speed ( For example, the substrate W is rotated at several thousand rpm). Thereby, the liquid is removed from the substrate W and the substrate W is dried. When a predetermined time elapses after the high-speed rotation of the substrate W is started, the spin motor 13 stops rotating. Thereby, rotation of the board|substrate W is stopped (step S8 of FIG. 5).

이어서, 기판(W)를 챔버(4)에서 반출하는 반출 공정이 수행된다(도 5의 단계 S9).Next, a carrying-out process of carrying out the substrate W from the chamber 4 is performed (step S9 of FIG. 5 ).

구체적으로는, 가드 승강 유닛이 모든 가드(21)를 하부 위치까지 하강시킨다. 그 후, 센터 로봇(CR)이 핸드(H1)을 챔버(4) 내에 진입시킨다. 센터 로봇(CR)은 복수의 척 핀(11)이 기판(W)의 파지(把持)를 해제 한 후, 스핀척(10)상의 기판(W)을 핸드(H1)으로 지지한다. 그 후, 센터 로봇(CR)은 기판(W)을 핸드(H1)으로 지지하면서, 핸드(H1)를 챔버(4)의 내부에서 꺼낸다. 이것에 의해 처리된 기판(W)이 챔버(4)에서 반출된다.Specifically, the guard lifting unit lowers all the guards 21 to the lower position. After that, the center robot CR moves the hand H1 into the chamber 4 . The center robot CR supports the substrate W on the spin chuck 10 with the hand H1 after the plurality of chuck pins 11 release the grip of the substrate W. Thereafter, the center robot CR takes out the hand H1 from the inside of the chamber 4 while supporting the substrate W with the hand H1 . The substrate W processed by this is carried out from the chamber 4 .

이상과 같이, 본 발명의 바람직한 실시형태에서는 상기한 실리콘 에칭액을 폴리 실리콘막(P1 ~ P3)(도 4 참조) 및 폴리 실리콘막(P1 ~ P3)과는 다른 산화 실리콘막(O1 ~ O3)(도 4 참조)가 노출된 기판(W)에 공급된다.As described above, in the preferred embodiment of the present invention, the silicon etchant described above is applied to the polysilicon films P1 to P3 (see Fig. 4) and to the silicon oxide films O1 to O3 different from the polysilicon films P1 to P3 ( 4) is supplied to the exposed substrate W.

본 실시형태에서는 산화막 제거액의 일례인 DHF이 기판(W)에 공급되고, 폴리 실리콘막(P1 ~ P3)의 자연 산화막이 폴리 실리콘막(P1 ~ P3)의 표층에서 제거된다. 그 후, 에칭액이 기판(W)에 공급되고, 에칭 대상물인 폴리 실리콘막(P1 ~ P3)가 선택적으로 에칭된다. 폴리 실리콘막(P1 ~ P3)의 자연 산화막은 주로 산화 실리콘으로 구성되어 있다. 에칭액은 산화 실리콘을 에칭하지 않고 또는 거의 에칭하지 않고 폴리 실리콘막(P1 ~ P3)를 에칭하는 액이다. 이것은 수산화물 이온이 규소와 반응하지만, 산화 실리콘과는 반응하지 않거나 또는 거의 반응하지 않기 때문이다. 따라서 폴리 실리콘막(P1 ~ P3)의 자연 산화막을 미리 제거하는 것에 의해 폴리 실리콘막(P1 ~ P3)를 효율적으로 에칭할 수 있다.In this embodiment, DHF, which is an example of an oxide film removing liquid, is supplied to the substrate W, and the native oxide films of the polysilicon films P1 to P3 are removed from the surface layers of the polysilicon films P1 to P3. Thereafter, the etching solution is supplied to the substrate W, and the polysilicon films P1 to P3 as etching objects are selectively etched. The native oxide films of the polysilicon films P1 to P3 are mainly composed of silicon oxide. The etching liquid is a liquid that etches the polysilicon films P1 to P3 with little or no etching of silicon oxide. This is because hydroxide ions react with silicon, but do not react or hardly react with silicon oxide. Accordingly, by removing the native oxide film of the polysilicon films P1 to P3 in advance, the polysilicon films P1 to P3 can be etched efficiently.

본 실시형태에서는, 퇴적된 폴리 실리콘을 가열하는 열처리 공정이 수행된 에칭 대상물(P1 ~ P3)를 알칼리성 에칭액으로 에칭한다. 퇴적된 폴리 실리콘을 적절한 조건 하에서 가열하면 폴리 실리콘의 입도(입자 크기)가 증가한다. 따라서 열처리 공정이 수행되지 않는 경우와 비교하여 에칭 대상물(P1 ~ P3)에 포함된 실리콘 단결정이 대형화되어 있다. 이것은 에칭 대상물(P1 ~ P3)의 표면에 노출되는 실리콘 단결정의 수가 감소하고 이방성의 영향이 높아지는 것을 의미한다. 따라서 이러한 에칭 대상물(P1 ~ P3)에 수산화 제4급 암모늄, 물, 및 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물을 포함하는 에칭액을 공급하는 것에 의해, 이방성의 영향을 효과적으로 저하시킬 수 있다.In the present embodiment, the etching objects P1 to P3 that have been subjected to a heat treatment process of heating the deposited polysilicon are etched with an alkaline etching solution. Heating the deposited polysilicon under appropriate conditions increases the particle size (grain size) of the polysilicon. Therefore, compared to the case where the heat treatment process is not performed, the silicon single crystal included in the etching objects P1 to P3 is enlarged. This means that the number of silicon single crystals exposed on the surfaces of the etching objects P1 to P3 decreases and the influence of anisotropy increases. Therefore, by supplying an etching solution containing at least one compound selected from quaternary ammonium hydroxide, water, and a compound represented by Formula (1) or Formula (2) to these etching objects P1 to P3, The effect of anisotropy can be effectively reduced.

도 6은 기판 처리 장치(1)에 의해 실행되는 기판(W2) 처리의 다른 예이다. 도 6에 도시된 예에서는 핀 형상의 Si 돌기를 갖는 기판(W2)에 대하여 도 5에 나타낸 처리(에칭)을 수행한 상태를 나타낸다. 도 6과 같은 핀 형상의 Si 돌기를 갖는 기판(W2)의 처리를 수행하는 경우, 종래는 실리콘 에칭시의 결정 이방성으로 인해 도 6의 좌측에 나타낸 바와 같이 에칭량에 편차가 발생한다. 도 6의 우측은 본 발명의 에칭액에 의한 처리가 수행된 후의 기판(W2)의 단면을 도시하고 있다. 도 6의 우측에 나타낸 바와 같이, 기판(W2)가 에칭되면 기판(W2)의 핀 형상의 Si 돌기의 에칭시의 결정 이방성이 억제되어, 등방적으로 에칭할 수 있다. 또한, 도 6의 점선은 처리 전의 형상을 나타낸다.6 is another example of the processing of the substrate W2 performed by the substrate processing apparatus 1 . In the example shown in FIG. 6, the state in which the process (etching) shown in FIG. 5 was performed with respect to the board|substrate W2 which has fin-shaped Si protrusion is shown. When the processing of the substrate W2 having the fin-shaped Si protrusions as shown in FIG. 6 is performed, as shown on the left side of FIG. 6 , variations in the etching amount occur due to the crystal anisotropy during silicon etching in the related art. The right side of Fig. 6 shows a cross section of the substrate W2 after the treatment with the etching solution of the present invention has been performed. 6 , when the substrate W2 is etched, the crystal anisotropy at the time of etching the fin-shaped Si protrusions of the substrate W2 is suppressed, and isotropic etching can be performed. In addition, the dotted line in FIG. 6 shows the shape before a process.

본 실시형태에서는 처리 유닛(2)는 스핀척(10)의 상방에 배치된 차단 부재를 구비하고 있어도 좋다. 차단 부재는 스핀척(10)의 상방에 배치된 원판부와 원판부 외주부에서 하방으로 연장되는 실린더 형상부를 포함한다.In the present embodiment, the processing unit 2 may include a blocking member disposed above the spin chuck 10 . The blocking member includes a disk portion disposed above the spin chuck 10 and a cylindrical portion extending downward from the outer periphery of the disk portion.

이어서, 제 2 실시형태에 대하여 설명한다.Next, a second embodiment will be described.

제 1 실시형태에 대한 제 2 실시형태의 주요 차이점은 기판 처리 장치(101)가 복수매의 기판(W)를 일괄적으로 처리하는 배치식의 장치인 것이다. The main difference between the second embodiment and the first embodiment is that the substrate processing apparatus 101 is a batch type apparatus that processes a plurality of substrates W at once.

도 7은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 기판 처리 장치(101)의 레이아웃을 나타내는 도해적인 평면도이다. 도 8은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 기판 처리 장치(101)에 구비된 처리 유닛(102)을 나타내는 모식도이다. 도 7 내지 도 9에 있어서, 전술한 도 1 내지 도 5에 도시된 구성과 동일한 구성에 대해서는 도 1 등과 동일한 참조 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.7 is a schematic plan view showing the layout of the substrate processing apparatus 101 according to the second embodiment of the present invention. 8 is a schematic diagram showing the processing unit 102 provided in the substrate processing apparatus 101 according to the second embodiment of the present invention. 7 to 9 , the same reference numerals as those in FIG. 1 are attached to the same components as those shown in FIGS. 1 to 5 , and descriptions thereof will be omitted.

도 7에 나타낸 바와 같이, 기판 처리 장치(101)는 제어부(3), 카세트 유지부(93), 형태 변환부(94), 처리 유닛(102)로 대별되고, 카세트 유지부(93), 형태 변환부(94) 및 처리 유닛(102)는 제어부(3)에 의해 제어된다. 카세트 유지부(93)에서는 주면이 수직 방향을 향해 수평한 형태로 적층된 복수의 기판(W)을 수용하는 카세트(90)가 유지된다. 형태 변환부(94)에서는 처리 전의 복수의 기판(W)이 카세트(90)에서 반출되는 동시에 복수의 기판(W)의 형태가 주면이 수평 방향을 향해 직립 형태로 변환되고, 복수의 기판(W)이 처리 유닛(102)에 전달된다. 또한 처리 유닛(102)에 의한 처리 후의 복수의 기판(W)이 직립 형태로 처리 유닛(102)에서 형태 변환부(94)로 전달되고, 복수의 기판(W)이, 주면이 면직(面直) 방향을 향해 수평 상태로 변환된 후, 복수의 기판(W)는 카세트 유지부(93)의 카세트(90)에 일괄적으로 되돌려진다.As shown in FIG. 7 , the substrate processing apparatus 101 is roughly divided into a control unit 3 , a cassette holding unit 93 , a shape conversion unit 94 , and a processing unit 102 , and a cassette holding unit 93 , a shape The conversion unit 94 and the processing unit 102 are controlled by the control unit 3 . In the cassette holding unit 93 , a cassette 90 accommodating a plurality of substrates W stacked in a horizontal form with a main surface in a vertical direction is held. In the shape conversion unit 94, the plurality of substrates W before processing are unloaded from the cassette 90, and at the same time the shape of the plurality of substrates W is converted to an upright shape with the main surface facing the horizontal direction, and the plurality of substrates W ) is transmitted to the processing unit 102 . Further, the plurality of substrates W after processing by the processing unit 102 are transferred from the processing unit 102 to the shape conversion unit 94 in an upright form, and the plurality of substrates W have a planar main surface. ) direction, the plurality of substrates W are collectively returned to the cassette 90 of the cassette holding portion 93 .

처리 유닛(102)는 주 반송 기구(121), 이재부(移載部) 세정부(122), 제 1 약액 처리부(123), 제 2 약액 처리부(124), 건조 처리부(125)를 구비하고, 제 1 약액 처리부(123), 제 2 약액 처리부(124), 건조 처리부(125) 및 이재부 세정부(122)는 이 순서로 도 7 중에 배열된다. 제 1 약액 처리부(123)는 소정의 약액이 저류된 제 1 약액 조(231), 린스액이 저류된 제 1 린스액 조(232), 제 1 약액 조(231)에서 제 1 린스액 조(232)로 복수의 기판(W)를 일괄하여 반송하는 제 1 리프터(233)를 구비한다. 제 2 약액 처리부(124)도 제 1 약액 처리부(123)와 마찬가지로 소정의 약액이 저류된 제 2 약액 조(241), 린스액이 저류된 제 2 린스액 조(242), 제 2 약액 조(241)에서 제 2 린스액 조(242)로 복수의 기판(W)를 일괄하여 반송하는 제 2 리프터(243)를 구비한다.The processing unit 102 includes a main conveying mechanism 121 , a transfer part cleaning unit 122 , a first chemical processing unit 123 , a second chemical processing unit 124 , and a drying processing unit 125 , , the first chemical processing unit 123 , the second chemical processing unit 124 , the drying processing unit 125 , and the transfer material cleaning unit 122 are arranged in this order in FIG. 7 . The first chemical processing unit 123 includes a first chemical solution tank 231 in which a predetermined chemical solution is stored, a first rinse solution tank 232 in which a rinse solution is stored, and a first rinse solution tank 231 in the first chemical solution tank 231 ( 232 , a first lifter 233 for collectively transporting the plurality of substrates W is provided. Like the first chemical processing unit 123 , the second chemical processing unit 124 also includes a second chemical liquid tank 241 in which a predetermined chemical is stored, a second rinse liquid tank 242 in which a rinse liquid is stored, and a second chemical liquid tank ( A second lifter 243 for collectively transferring the plurality of substrates W from the 241 to the second rinsing liquid tank 242 is provided.

주 반송 기구(121)는 복수의 기판(W)의 지지 및 승강을 수행하는 이재부(211), 이재부(211)를 이재부 세정부(122), 제 1 약액 처리부(123), 제 2 약액 처리부(124), 건조 처리부(125) 사이에서 이동하는 이재부 이동 기구(212)를 구비한다. 이재부(211)는 간격을 두고 배치되는 한 쌍의 지지 암(213), 한 쌍의 지지 암(213)의 간격을 변경하는 암 구동부, 한 쌍의 지지 암(213)를 수직 방향으로 승강하는 암 승강부를 구비한다. 각 지지 암(213)의 하부에는 지지 부재(214)가 설치되고, 지지 부재(214)에는 복수의 홈이 지지 암(213)의 선단에서 근원(根元)을 향해 일정한 피치로 형성된다. 암 구동부는 지지 암(213)의 선단에서 근원으로 향하는 축에 평행한 축을 중심으로 하여 각 지지 암(213)를 회동(回動)하는 것에 의해 한 쌍의 지지 부재(214)의 간격을 변경한다.The main conveying mechanism 121 includes a transfer unit 211 for supporting and lifting and lowering the plurality of substrates W, and transfers the transfer unit 211 to the transfer unit cleaning unit 122 , the first chemical processing unit 123 , and the second transfer unit 211 . A transfer unit moving mechanism 212 that moves between the chemical processing unit 124 and the drying processing unit 125 is provided. The dissimilar material 211 includes a pair of support arms 213 disposed at intervals, an arm driving unit for changing the distance between the pair of support arms 213, and a pair of support arms 213 for vertically elevating and lowering the pair of support arms 213 . An arm lift is provided. A support member 214 is provided at a lower portion of each support arm 213 , and a plurality of grooves are formed in the support member 214 at a constant pitch from the tip of the support arm 213 toward the base. The arm driving unit changes the distance between the pair of support members 214 by rotating each support arm 213 about an axis parallel to the axis from the tip of the support arm 213 to the base. .

기판 처리 장치(101)에서는 형태 변환부(94)에 의해 주면이 지지 암(213)의 선단에서 근원을 향해 평행하게 적층한 직립 형태로 처리 유닛(102) 내에 복수의 기판(W)이 반송되고, 한 쌍의 지지 부재(214)에 의해 기판(W)의 에지가 상기 홈 내에 배치되어 지지된다. 한 쌍의 지지 부재(214)의 간격은 한 쌍의 지지 부재(214)에 의해 복수의 기판(W)를 협지할 때의 폭(기판(W)의 직경 보다도 작은 폭으로서, 이하, 「협지폭」이라 함) 및 한 쌍 지지 부재(214)에서 복수의 기판(W)을 해방(解放)할 때의 폭(기판(W)의 직경 보다도 큰 폭으로서, 이하, 「해방폭」이라 함) 중 임의의 것이다. In the substrate processing apparatus 101 , a plurality of substrates W are conveyed into the processing unit 102 in an upright form in which the main surface is stacked in parallel from the tip of the support arm 213 toward the root by the shape conversion unit 94 , , an edge of the substrate W is disposed in the groove and supported by a pair of support members 214 . The interval between the pair of support members 214 is a width when the plurality of substrates W are clamped by the pair of support members 214 (a width smaller than the diameter of the substrate W, hereinafter referred to as the “napping width”). ') and the width at which the plurality of substrates W are released by the pair of support members 214 (the width greater than the diameter of the substrate W, hereinafter referred to as "release width") It's arbitrary.

이재부 세정부(122)는 한 쌍의 지지 부재(214)의 수직 방향 하측에 배열된 2 개의 세정조(221)를 갖는다. 각 세정조(221) 내에는 세정액을 분출하는 노즐과 질소 가스를 분출하는 노즐이 설치된다. 이재부(211)의 세정시에는 한 쌍의 지지 부재(214)(및 지지 암(213)의 일부)가 두개의 세정조(221) 내에 각각 배치된다. 그리고 세정액에 의해 지지 부재(214)가 세정된 후, 질소 가스에 의해 지지 부재(214)에 부착된 세정액이 제거된다(즉, 지지 부재(214)가 건조된다.).The foreign material cleaning unit 122 has two cleaning tanks 221 arranged vertically below the pair of supporting members 214 . In each cleaning tank 221 , a nozzle for ejecting a cleaning liquid and a nozzle for ejecting nitrogen gas are provided. When cleaning the transfer member 211 , a pair of support members 214 (and a part of the support arm 213 ) are respectively disposed in the two cleaning tanks 221 . And after the support member 214 is cleaned by the cleaning liquid, the cleaning liquid adhering to the support member 214 is removed by the nitrogen gas (that is, the support member 214 is dried).

기판(W)를 각 약액 처리부(123, 124)에서 처리할 때에는 복수의 기판(W)를 협지하는 이재부(211)가 약액 조(231, 241)의 상방에 배치되고, 약액 조(231, 241) 내의 제 1 리프터(233), 제 2 리프터(243)가 상방으로 이동한다. 제 1 리프터(233), 제 2 리프터(243)에는 직립 형태의 기판(W)를 하방에서 지지하기 위한 복수의 조부(爪部)가 설치되어 있고, 기판(W)이 조부에 당접한 후, 한 쌍의 지지 부재(214)의 간격이 해방폭까지 넓혀지는 것에 의해, 이재부(211)에서 제 1 리프터(233), 제 2 리프터(243)에 복수의 기판(W)이 이재된다. 약액 처리부(123, 124)에서는 제 1 리프터(233), 제 2 리프터(243)가 하강하는 것에 의해 약액 조(231,241) 내에 복수의 기판(W)이 배치되고, 약액에 의한 처리가 복수의 기판(W)에 대해 일괄하여 수행된다.When the substrate (W) is processed by each chemical processing unit (123, 124), the transfer part (211) for holding the plurality of substrates (W) is disposed above the chemical liquid tank (231, 241), the chemical liquid tank (231, The first lifter 233 and the second lifter 243 in 241 move upward. The first lifter 233 and the second lifter 243 are provided with a plurality of jaws for supporting the upright substrate W from below, and after the substrate W comes into contact with the jaws, The plurality of substrates W are transferred from the transfer portion 211 to the first lifter 233 and the second lifter 243 by the distance between the pair of support members 214 being widened to the release width. In the chemical processing units 123 and 124 , the first lifter 233 and the second lifter 243 are lowered to place a plurality of substrates W in the chemical bath 231,241, and the chemical treatment is performed on the plurality of substrates. (W) is performed in batches.

약액에 의한 처리가 완료되면 제 1 리프터(233), 제 2 리프터(243)가 상승하고 이어서 린스액 조(232, 242)의 상방으로 이동한다. 그리고 제 1 리프터(233), 제 2 리프터(243)가 하강하는 것에 의해 린스액 조(232, 242) 내에 복수의 기판(W)이 배치되고, 린스액에 의한 처리가 복수의 기판(W)에 대하여 일괄하여 수행된다. 린스액에 의한 처리가 완료되면 제 1 리프터(233), 제 2 리프터(243)가 상승하고, 기판(W)이 린스액 조(232, 242)의 상방에 배치된다. 이 때, 이재부(211)도 린스액 조(232, 242)의 상방에 배치되어 있으며, 간격이 해방폭으로 벌어진 한 쌍의 지지 부재(214) 사이에 복수의 기판(W)이 위치한다. 한 쌍의 지지 부재(214)의 간격이 협지폭까지 좁혀진 후, 제 1 리프터(233), 제 2 리프터(243)가 하강하는 것에 의해 제 1 리프터(233), 제 2 리프터(243), 이재부(211)에 복수의 기판(W)이 이재된다.When the treatment with the chemical is completed, the first lifter 233 and the second lifter 243 rise and then move upwards of the rinse liquid tanks 232 and 242 . Then, as the first lifter 233 and the second lifter 243 descend, the plurality of substrates W are disposed in the rinse liquid tanks 232 and 242, and the treatment with the rinse liquid is performed on the plurality of substrates W. is performed collectively for When the treatment with the rinsing liquid is completed, the first lifter 233 and the second lifter 243 are raised, and the substrate W is disposed above the rinsing liquid tanks 232 and 242 . In this case, the transfer part 211 is also disposed above the rinse liquid tanks 232 and 242 , and the plurality of substrates W are positioned between the pair of support members 214 having the gaps widened by the release width. After the distance between the pair of support members 214 is narrowed to the pinching width, the first lifter 233 and the second lifter 243 are lowered by the first lifter 233, the second lifter 243, and the transfer member. A plurality of substrates W are transferred to the portion 211 .

구체적으로는, 하나의 배치에 포함된 모든 기판(W)이 주 반송 기구(121)에 의해 제 1 약액 처리부(123)의 제 1 리프터(233)에 이재되고, 제 1 약액 조(231) 내의 제 1 약액에 침지된다. 예컨대, 제 1 약액은 DHF(diluted hydrofluoric acid)이다. 제 1 약액은 기판의 자연 산화막을 제거할 수 있는 약액(예컨대, 불산, 버퍼드 불산, 암모니아수 등) 중 적어도 하나를 포함하는 액체여도 좋다. 제 1 약액에 침지된 하나의 배치에 포함되는 모든 기판(W)는 제 1 리프터(233)에 의해 제 1 린스액 조(232)의 상방으로 이동되고, 제 1 린스액 조(232) 내의 제 1 린스액에 침지된다. 제 1 린스액은 순수(탈이온수)이다. 순수 이외의 린스액 이어도 좋다. 제 1 린스액에 침지된 하나의 배치에 포함되는 모든 기판(W)는 제 1 리프터(233)가 상승하고 주 반송 기구(121)에 모든 기판을 이재하며, 제 2 약액 처리부(124)의 제 2 리프터(243)에 이재된다. 제 2 약액은 본 발명의 실리콘 에칭액이다. 도 8에서는 TMAH COMPOUND로 표시되어 있다. 제 2 리프터(243)에 이재된 하나의 배치에 포함되는 모든 기판(W)는 제 2 약액 조(241)의 침지 조(103) 내의 에칭액에 침지된 후, 침지 조(103)에서 반출된다(도 9의 단계 S13). 침지 조(103)에서 반출된 하나의 배치에 포함되는 모든 기판(W)는 제 2 린스액 조(242)에 침지된다. 제 2 린스액은 순수(탈이온수)이다. 제 2 린스액은 순수 이외의 린스액 이어도 좋다. 제 2 리프터(243)에 이재된 하나의 배치에 포함되는 모든 기판(W)는 주 반송 기구(121)에 의해 건조 처리부(125)에서 건조된다.Specifically, all the substrates W included in one batch are transferred to the first lifter 233 of the first chemical processing unit 123 by the main conveying mechanism 121 , and in the first chemical tank 231 . It is immersed in the 1st chemical|medical solution. For example, the first chemical solution is diluted hydrofluoric acid (DHF). The first chemical solution may be a liquid containing at least one of chemical solutions capable of removing the native oxide film of the substrate (eg, hydrofluoric acid, buffered hydrofluoric acid, aqueous ammonia, etc.). All of the substrates W included in one batch immersed in the first chemical solution are moved upward of the first rinse solution tank 232 by the first lifter 233 , and 1 Immerse in rinse aid. The first rinse solution is pure water (deionized water). A rinse solution other than pure water may be used. All the substrates W included in one batch immersed in the first rinse liquid are transferred by the first lifter 233 to the main conveying mechanism 121, and the second chemical processing unit 124 is 2 is transferred to the lifter 243 . The second chemical is the silicon etchant of the present invention. In Fig. 8, it is denoted as TMAH COMPOUND. All the substrates W included in one batch transferred to the second lifter 243 are immersed in the etching solution in the immersion tank 103 of the second chemical tank 241, and then are taken out from the immersion tank 103 ( Step S13) of Fig. 9). All the substrates W included in one batch unloaded from the immersion tank 103 are immersed in the second rinse solution tank 242 . The second rinse solution is pure water (deionized water). The second rinse liquid may be a rinse liquid other than pure water. All the substrates W included in one batch transferred to the second lifter 243 are dried in the drying processing unit 125 by the main conveying mechanism 121 .

도 8은 처리 유닛(102)의 약액 처리조(124)의 약액조(241)를 설명하기 위한 도면이다. 도 8은 제 2 약액에 상당하는 알칼리성 에칭액을 복수매의 기판(W)에 동시에 공급하는 처리 유닛(102)를 포함한다. 처리 유닛(102)은 에칭액을 저류하는 것과 동시에 복수매의 기판(W)이 동시에 반입되는 침지 조(103), 침지 조(103)에서 흘러내린 에칭액을 받아내는 오버 플로우 조(104)를 포함한다.8 is a diagram for explaining the chemical liquid tank 241 of the chemical liquid treatment tank 124 of the processing unit 102 . 8 includes a processing unit 102 that simultaneously supplies an alkaline etching solution corresponding to the second chemical solution to the plurality of substrates W. In FIG. The processing unit 102 includes an immersion tank 103 into which a plurality of substrates W are simultaneously loaded while storing the etchant, and an overflow tank 104 for receiving the etchant flowing from the immersion tank 103 . .

처리 유닛(102)는 침지 조(103) 및 오버 플로우 조(104)에 더하여 복수매의 기판(W)이 침지 조(103) 내의 에칭액에 침지된 하부 위치와 복수매의 기판(W)이 침지 조(103) 내의 에칭액의 상방에 위치하는 상부 위치 사이에서 복수매의 기판(W)를 동시에 유지하면서 승강하는 제 2 리프터(243)를 포함한다.In addition to the immersion tank 103 and the overflow tank 104 , the processing unit 102 includes a lower position in which a plurality of substrates W are immersed in the etching solution in the immersion bath 103 , and a plurality of substrates W are immersed. and a second lifter 243 that moves up and down while simultaneously holding the plurality of substrates W between the upper positions positioned above the etching solution in the tank 103 .

처리 유닛(102)는 제 2 약액에 상당하는 알칼리성 에칭액을 토출하는 제 2 약액 토출구(47)가 설치된 2개의 약액 노즐(109), 침지 조(103) 내의 액체를 배출하는 배액 배관(116)을 포함한다. 약액 노즐(109)이 에칭액을 토출하면 에칭액이 침지 조(103) 내에 공급되는 것과 동시에 상승류가 침지 조(103) 내의 에칭액 중에 형성된다. 또한 배액 배관(116)에 개재된 배액 밸브(117)가 열리면 에칭액 등의 침지 조(103) 내의 액체가 배액 배관(116)에 배출된다. 배액 배관(116)의 상류단은 침지 조(103)의 저부에 접속되어 있다.The processing unit 102 includes two chemical liquid nozzles 109 provided with a second chemical liquid discharge port 47 for discharging an alkaline etching liquid corresponding to the second chemical liquid, and a drain pipe 116 for discharging the liquid in the immersion tank 103 . include When the chemical nozzle 109 discharges the etchant, the etchant is supplied into the immersion tank 103 and at the same time an upward flow is formed in the etchant in the immersion tank 103 . In addition, when the drain valve 117 interposed in the drain pipe 116 is opened, the liquid in the immersion tank 103 , such as an etching solution, is discharged to the drain pipe 116 . The upstream end of the drainage pipe 116 is connected to the bottom of the immersion tank 103 .

오버플로 조(104)는 오버 플로우 조(104) 내의 에칭액을 2개의 약액 노즐 (109)쪽으로 안내하는 공통 배관(110c), 공통 배관(110c)으로부터 공급된 에칭액을 2개의 약액 노즐(109)에 각각 안내하는 2개의 분기 배관(110b)를 포함하는 약액 배관(110)에 리턴 배관(115)를 통해 접속되어 있다. 리턴 배관(115)의 상류단은 오버 플로우 조(104)에 접속되어 있으며, 리턴 배관(115)의 하류단은 약액 밸브(114)에 접속되어 있다. 침지 조(103)에서 오버 플로우 조(104)로 넘치는 에칭액은 약액 밸브(114)의 하류에 배치되는 펌프(113)에 의해 다시 2개의 약액 노즐(109)에 보내지는 동시에 2개의 약액 노즐(109)에 도달하기 전에 필터(111)에 의해 여과된다. 처리 유닛(102)은 에칭액의 가열 또는 냉각에 의해 침지 조(103) 내의 에칭액의 온도를 변경하는 온도 조절기(112)를 포함하고 있어도 좋다. The overflow tank 104 includes a common pipe 110c for guiding the etching solution in the overflow tank 104 toward the two chemical solution nozzles 109 , and the etching solution supplied from the common pipe 110c to the two chemical solution nozzles 109 . It is connected to the chemical|medical solution piping 110 including the two branch piping 110b which guide each through the return piping 115. As shown in FIG. The upstream end of the return pipe 115 is connected to the overflow tank 104 , and the downstream end of the return pipe 115 is connected to the chemical liquid valve 114 . The etchant overflowing from the immersion tank 103 to the overflow tank 104 is sent back to the two chemical liquid nozzles 109 by a pump 113 disposed downstream of the chemical liquid valve 114, and at the same time, the two chemical liquid nozzles 109 ) is filtered by the filter 111 before reaching. The processing unit 102 may include a temperature controller 112 that changes the temperature of the etching liquid in the immersion tank 103 by heating or cooling the etching liquid.

비어 있는 침지 조(103)를 에칭액으로 채울 때는, 오버 플로우 조(104)에 에칭액을 공급하는 배관(63)에 개재된 약액 밸브(65)가 열리고, 탱크(62)에 저류된 에칭액이 펌프(64)에 의해 오버플로 조(104)에 송액된다. 이어서, 공통 배관(110c)에 개재된 약액 밸브(114)가 열린다. 이것에 의해 오버 플로우 조(104) 내의 에칭액은 공통 배관(110c) 내로 보내지고, 2 개의 분기 배관(110b)를 통해 2 개의 약액 노즐(109)에 공급되며, 2개의 약액 노즐(109)에서 침지 조(103) 내로 토출된다. 그리고 침지 조(103) 중이 에칭액으로 채워지면 약액 밸브(65)가 닫히고 탱크(62)에서 침지 조(103)로의 에칭액의 공급이 정지된다. 약액 밸브(65)는 비어 있는 침지 조(103)를 에칭액으로 채울 때 이외에는 닫혀 있어도 좋다.When the empty immersion tank 103 is filled with the etching solution, the chemical solution valve 65 interposed in the pipe 63 that supplies the etching solution to the overflow tank 104 is opened, and the etching solution stored in the tank 62 is pumped ( 64) to the overflow tank 104. Next, the chemical liquid valve 114 interposed in the common pipe 110c is opened. Thereby, the etching liquid in the overflow tank 104 is sent into the common pipe 110c, is supplied to the two chemical liquid nozzles 109 through the two branch pipes 110b, and is immersed in the two chemical liquid nozzles 109. It is discharged into the tank (103). And when the middle ear of the immersion tank 103 is filled with the etching solution, the chemical liquid valve 65 is closed and the supply of the etching solution from the tank 62 to the immersion tank 103 is stopped. The chemical liquid valve 65 may be closed except when filling the empty immersion tank 103 with an etching liquid.

탱크(62)에는 수산화 제4급 암모늄 및 상기 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물의 혼합액이 저류되어 있고, 수산화 제4급 암모늄 및 상기 화합물은 배관(78)에 개재되는 약액 밸브(79)가 열리고 탱크(62) 내에 혼합액으로서 공급되어도 좋고, 또는 개별적으로 공급되어도 좋다. 또한 탱크(62)에는 배관(72)에 개재되는 밸브(73)가 열려 불활성 가스가 공급되어도 좋다. 이것에 의해 불활성 가스 탱크(62)의 상부 공간을 채울 수 있으며, 탱크(62)에 저류되어있는 혼합액과 산소가 접하는 것을 억제할 수 있다.A liquid mixture of quaternary ammonium hydroxide and a compound represented by the formula (1) or (2) is stored in the tank 62 , and the quaternary ammonium hydroxide and the compound are provided by a chemical valve interposed in the pipe 78 . 79 is opened and may be supplied as a mixed liquid in the tank 62, or may be supplied individually. In addition, the tank 62 may be supplied with an inert gas by opening the valve 73 interposed in the pipe 72 . Thereby, the upper space of the inert gas tank 62 can be filled, and it can suppress that the mixed liquid stored in the tank 62 and oxygen come into contact.

도 9는 새로운 에칭액을 공급하고 나서 사용된 에칭액을 침지 조(103)에서 배출될 때까지의 흐름의 일례를 나타내는 공정도이다. 후술하는 동작은 제어 장치(3)가 기판 처리 장치(101)를 제어하는 것에 의해 실행된다. 즉, 제어 장치(3)는 이하의 동작을 기판 처리 장치(101)에 실행하도록 프로그램 되어있다. 이하에서는 도 8과 9를 참조한다.9 is a process diagram showing an example of a flow from supplying a new etching solution until the used etching solution is discharged from the immersion tank 103 . An operation to be described later is executed by the control device 3 controlling the substrate processing apparatus 101 . That is, the control device 3 is programmed to perform the following operations on the substrate processing apparatus 101 . Hereinafter, reference is made to FIGS. 8 and 9 .

처리 유닛(102)의 침지 조(103)에 공급되는 에칭액은 탱크(62) 내에 저류된다. 그 후, 약액 밸브(65, 114)가 열리고 펌프(64)의 구동으로 탱크(62)로부터 오버 플로우 조(104)로 에칭액이 공급된다. 오버 플로우 조(104)에 공급된 에칭액은 공통 배관(110c)에 접속된 약액 밸브(114)가 열리고, 공통 배관(110c) 내로 보내진다. 공통 배관(110c) 내의 에칭액은 2 개의 분기 배관(110b)를 통해 2 개의 약액 노즐(109)에 공급되고, 2개의 약액 노즐(109)에서 침지 조(103)로 에칭액의 공급이 개시된다 (도 9 단계 S11). 침지 조(103) 중이 에칭액으로 채워지면 약액 밸브(65)가 닫히고 탱크(62)에서 침지 조(103)로의 에칭액의 공급이 정지된다.The etching liquid supplied to the immersion tank 103 of the processing unit 102 is stored in the tank 62 . After that, the chemical liquid valves 65 and 114 are opened, and the etchant is supplied from the tank 62 to the overflow tank 104 by driving the pump 64 . The etchant supplied to the overflow tank 104 opens the chemical liquid valve 114 connected to the common pipe 110c, and is sent into the common pipe 110c. The etching solution in the common pipe 110c is supplied to the two chemical solution nozzles 109 through the two branch pipes 110b, and supply of the etching solution from the two chemical solution nozzles 109 to the immersion tank 103 is started (Fig. Step 9 S11). When the middle ear of the immersion tank 103 is filled with the etching liquid, the chemical liquid valve 65 is closed and the supply of the etching liquid from the tank 62 to the immersion tank 103 is stopped.

에칭액의 공급 후는 제 2 리프터(243)가 복수매의 기판(W)를 직립 상태로 유지하면서 상부 위치에서 하부 위치로 하강한다. 이것에 의해 1개의 배치에 포함되는 모든 기판(W)이 직립 상태에서 침지 조(103)의 에칭액에 침지된다(도 9의 단계 S12). 따라서 에칭액이 복수매의 기판(W)에 동시에 공급되고, 폴리 실리콘막(P1 ~ P3)(도 4 참조) 등의 에칭 대상물이 에칭된다. 제 2 리프터(243)가 하부 위치로 이동되고 나서 소정 시간이 경과하면 제 2 리프터(243)가 상부 위치까지 상승한다.After the supply of the etching solution, the second lifter 243 descends from the upper position to the lower position while maintaining the plurality of substrates W in an upright state. Thereby, all the board|substrates W included in one batch are immersed in the etching liquid of the immersion tank 103 in an upright state (step S12 of FIG. 9). Accordingly, the etching solution is simultaneously supplied to the plurality of substrates W, and the object to be etched such as the polysilicon films P1 to P3 (see Fig. 4) is etched. When a predetermined time elapses after the second lifter 243 is moved to the lower position, the second lifter 243 rises to the upper position.

이러한 일련의 흐름이 배치마다 반복된다. 즉, 1개의 배치에 포함된 모든 기판(W)이 침지 조(103)에서 반출되면(도 9의 단계 S13), 상기와 마찬가지로, 다른 배치에 포함된 모든 기판(W)이 침지 조(103) 내의 에칭액에 침지되어 에칭된다. 그리고 침지 조(103) 내의 에칭액의 사용 횟수 또는 사용 시간이 상한값에 도달하면 침지 조(103) 내의 에칭액이 새로운 에칭액으로 교환된다.This sequence of flows is repeated for each batch. That is, when all the substrates W included in one batch are taken out of the immersion tank 103 (step S13 in FIG. 9 ), similarly to the above, all the substrates W included in the other batch are transferred to the immersion tank 103 . It is etched by being immersed in the etchant inside. And when the number of times or usage time of the etchant in the immersion tank 103 reaches the upper limit, the etchant in the immersion tank 103 is replaced with a new etchant.

구체적으로는 배액 밸브(117)가 열리고, 침지 조(103) 내의 에칭액이 배액 배관(116)에 배출된다(도 9의 단계 S14). 침지 조(103) 중이 비워지면 새로운 에칭액이 침지 조(103)로 공급된다 (도 9의 단계 S11).Specifically, the drain valve 117 is opened, and the etching liquid in the immersion tank 103 is discharged to the drain pipe 116 (step S14 in FIG. 9 ). When the middle of the immersion tank 103 is empty, a new etching solution is supplied to the immersion bath 103 (step S11 in FIG. 9 ).

[실시예][Example]

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이러한 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

실시예 1Example 1

수산화 제4급 암모늄으로서 테트라메틸암모늄하이드록사이드(TMAH)를 이용하고, 식(1)로 표시되는 화합물로서 에틸렌글리콜모노부틸에테르를 이용하여 표 1에 나타낸 조성의 실리콘 에칭액을 제조하였다.A silicon etching solution having the composition shown in Table 1 was prepared using tetramethylammonium hydroxide (TMAH) as the quaternary ammonium hydroxide and ethylene glycol monobutyl ether as the compound represented by the formula (1).

<각 결정 방위의 실리콘 기판의 표면 균열 평가><Evaluation of surface cracks of silicon substrates in each crystal orientation>

액체 온도 40℃로 가열한 실리콘 에칭액에 용존 산소 농도가 저하하여 일정 농도 값이 될 때까지 N2 가스를 흘려주어 통기한 후 실리콘 기판을 환기 후 실리콘 에칭액에 2 시간 침지하고, 액체 온도 40℃에서 실리콘의 에칭 속도를 측정하였다. 대상의 실리콘 기판은 각 결정 방위의 실리콘 기판(100면, 110면, 111면)이며, 약액으로 자연 산화막을 제거한 것이다. 에칭 속도는 각 결정 방위의 실리콘 기판(100면, 110면, 111면)에 에칭 전 및 에칭 후 실리콘 기판의 중량를 측정하고 처리 전후의 중량 차에서 실리콘 기판의 에칭량을 환산하며, 에칭 시간으로 나누는 것에 의해 구하였다. 이어서 각 결정 방위의 실리콘 기판(100면, 110면, 111면)의 에칭 속도비(R110 / R100), (R110 / R111)을 산출하였다. 또한 각 결정 방위의 실리콘 기판(100면, 110면, 111면)의 표면 상태를 외관 관찰하고 하기의 기준으로 평가하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.The silicon etchant heated to a liquid temperature of 40°C was ventilated by flowing N 2 gas until the dissolved oxygen concentration decreased to a certain concentration value. The etching rate of silicon was measured. The target silicon substrate is a silicon substrate (100 plane, 110 plane, 111 plane) of each crystal orientation, and a natural oxide film is removed with a chemical solution. The etching rate is measured by measuring the weight of the silicon substrate before and after etching on the silicon substrate (100, 110, 111) of each crystal orientation, and converting the etching amount of the silicon substrate from the weight difference before and after processing, divided by the etching time saved by Next, the etching rate ratios (R 110 / R 100 ) and (R 110 / R 111 ) of the silicon substrates (100, 110, 111) of each crystal orientation were calculated. In addition, the surface state of the silicon substrates (100 faces, 110 faces, 111 faces) of each crystal orientation was observed and evaluated according to the following criteria. A result is shown in Table 2.

<각 결정 방위의 실리콘 기판의 표면 균열 평가 기준><Evaluation criteria for surface cracking of silicon substrates in each crystal orientation>

5 ... 웨이퍼 표면에 백탁(白い濁り)이 전혀 보이지 않고, 경면(鏡面)이다.5 ... No white turbidity is seen on the wafer surface, and it is a mirror surface.

3 ... 웨이퍼 표면에 소량의 백탁이 보이지만, 경면이다.3 ... A small amount of cloudiness is seen on the wafer surface, but it is a mirror surface.

1 ... 웨이퍼 표면이 완전히 백탁되어 있지만, 경면은 남아있다.1 ... The surface of the wafer is completely cloudy, but the mirror surface remains.

0 ... 웨이퍼 표면이 완전히 백탁되어 있고, 심각한 면 균열에 의해 경면이 손실되어 있다. 0 ... The wafer surface is completely cloudy, and the mirror surface is lost due to severe surface cracks.

100면, 110면, 111면의 각 평가 결과가 3 이상이고, 그 합계가 11 이상인 것을, 각 결정 방위도 균일하게 에칭되고, 양호한 등방성을 나타내는 것으로 하였다. When the evaluation results of 100 faces, 110 faces, and 111 faces were 3 or more, and the total was 11 or more, the crystal orientations were also uniformly etched and good isotropy was exhibited.

<실리콘과 실리콘 산화막 및 질화 실리콘막의 선택비의 평가><Evaluation of the selectivity between silicon and silicon oxide film and silicon nitride film>

액체 온도 40℃로 가열한 실리콘 에칭액에 용존 산소 농도가 저하하여 일정 농도 값이 될 때까지 N2 가스를 흘려주어 통기한 후, 실리콘 산화막 및 실리콘 질화막을 환기 후 실리콘 에칭액에 10 분간 침지하고 액체 온도 40℃에서 실리콘 산화막 및 실리콘 질화막의 에칭 속도를 측정하였다. 에칭 속도는 실리콘 산화막 및 실리콘 질화막의 에칭 전 및 에칭 후의 막 두께를 분광 엘립소미터로 측정하고, 처리 전후의 막두께 차이에서 실리콘 산화막 및 실리콘 질화막의 에칭량을 환산하며, 에칭 시간으로 나누는 것에 의해 구하였다. 이어서, 실리콘 기판(100면)과의 에칭 속도비(R100 / 실리콘 산화막)(R100 / 실리콘 질화막)을 산출하여 하기의 기준으로 평가하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.The silicon etchant heated to a liquid temperature of 40℃ was ventilated by flowing N 2 gas until the dissolved oxygen concentration decreased to a certain concentration value, and then ventilated the silicon oxide film and silicon nitride film. The etching rates of the silicon oxide film and the silicon nitride film were measured at 40°C. The etching rate is determined by measuring the film thicknesses before and after etching of the silicon oxide film and the silicon nitride film with a spectroscopic ellipsometer, converting the etching amount of the silicon oxide film and the silicon nitride film from the difference in film thickness before and after processing, and dividing by the etching time saved Next, the etching rate ratio (R 100 / silicon oxide film) (R 100 / silicon nitride film) with the silicon substrate (100 surfaces) was calculated and evaluated according to the following criteria. A result is shown in Table 2.

<실리콘과 실리콘 산화막 및 질화 실리콘막의 선택비 평가 기준><Evaluation criteria for selectivity between silicon and silicon oxide film and silicon nitride film>

실리콘과 실리콘 산화막의 선택비(Si(100면) / SiO2)Selectivity between silicon and silicon oxide film (Si (100 planes) / SiO 2 )

A : 1000 B : 700 이상 1000 미만 C : 500 이상 700 미만 D : 500 미만A: 1000 B: 700 or more and less than 1000 C: 500 or more and less than 700 D: less than 500

실리콘과 실리콘 질화물막의 선택비(Si(100면) / SiN)Selectivity between silicon and silicon nitride film (Si (100 planes) / SiN)

A : 1000 B : 700 이상 1000 미만 C : 500 이상 700 미만 D : 500 미만A: 1000 B: 700 or more and less than 1000 C: 500 or more and less than 700 D: less than 500

B 이상이 양호한 선택성을 나타내는 것으로 하였다. 여기서 무기 알칼리인 수산화칼륨(KOH)의 선택비(Si(100면) / SiO2)는 약 250이며, 상기 평가기준으로는 D로 분류된다.It was set that B or more showed favorable selectivity. Here, the selectivity (Si (100 surface) / SiO 2 ) of potassium hydroxide (KOH), which is an inorganic alkali, is about 250, and it is classified as D as the evaluation criterion.

실시예 2 ~ 32Examples 2 to 32

실리콘 에칭액으로서 표 1에 나타낸 조성의 실리콘 에칭액을 이용하는 것 이하는 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 평가하였다. 또한, 표 중 "Choline"는 트리메틸-2-히드로메틸에틸암모늄하이드록사이드(수산화콜린)을 나타낸다. 결과를 표 2에 나타낸다.The evaluation was carried out in the same manner as in Example 1 except that the silicon etching solution having the composition shown in Table 1 was used as the silicon etching solution. In addition, "Choline" in the table represents trimethyl-2-hydromethylethylammonium hydroxide (choline hydroxide). A result is shown in Table 2.

비교예 1 ~ 9Comparative Examples 1 to 9

실리콘 에칭액으로 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물로부터 선택되는 적어도 1 종의 화합물을 함유하지 않고, 표 1에 나타낸 조성의 실리콘 에칭액을 이용하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 평가하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.Evaluation was carried out in the same manner as in Example 1 except that the silicon etching solution did not contain at least one compound selected from the compounds represented by Formula (1) or Formula (2), and a silicon etching solution having the composition shown in Table 1 was used. . A result is shown in Table 2.

또한, 실시예 1 및 비교예 1에 대하여, 각 결정 방위의 실리콘 기판(100면, 110면, 111면)의 표면 Ra 값(단위 : nm)을 측정하고, 결과를 표 3에 나타낸다. 표면 Ra 값은 100면, 110면, 111면에 대해 광간섭 현미경의 50배 렌즈를 사용하여 시야각 175μm에서 관찰했을 때의 값이다. 표 2에서 표면 상태의 평가 결과와 표면 Ra 값은 정합하고 있는 것을 알 수 있다. 또한 별도로 다결정 실리콘 판을 준비하고 상기와 동일하게 에칭하여 그 표면을 원자간력 현미경(AFM : Atomic Force Microscope)을 이용하여 시야각 1.5μm에서 표면 Ra 값을 측정하였다.Further, for Example 1 and Comparative Example 1, the surface Ra values (unit: nm) of the silicon substrates (100 faces, 110 faces, 111 faces) of each crystal orientation were measured, and the results are shown in Table 3. The surface Ra value is a value observed at a viewing angle of 175 μm using a 50x lens of an optical coherence microscope for 100, 110, and 111 surfaces. From Table 2, it can be seen that the evaluation result of the surface state and the surface Ra value match. In addition, a polycrystalline silicon plate was separately prepared and etched in the same manner as above, and the surface Ra value was measured at a viewing angle of 1.5 μm using an atomic force microscope (AFM).

표 1Table 1

Figure pat00001
Figure pat00001

표 2Table 2

Figure pat00002
Figure pat00002

표 3Table 3

Figure pat00003
Figure pat00003

1, 101: 기판 처리 장치
2, 102: 처리 유닛
3: 제어 장치
4: 챔버
10: 스핀척
11: 척 핀
12: 스핀 베이스
13: 스핀 모터
20: 처리 컵
21: 가드
22: 컵
41: 제 1 약액 토출부
42: 제 2 약액 토출부
43: 린스액 토출부
47: 약액 토출구
62: 탱크
91: 적층막
92: 요부
93: 카세트 유지부
94: 상태 변환부
103: 침지 조
104: 오버 플로우 조
109: 약액 노즐
110: 약액 배관
111: 필터
112: 온도 조절기
113: 펌프
114: 약액 밸브
121: 주 반송기구
123: 제 1 약액 처리부
124: 제 2 약액 처리부
233: 제 1 리프터
243: 제 2 리프터
R1: 리세스
P1, P2, P3: 폴리 실리콘막
O1, O2, O3: 실리콘 산화막
LP: 로드 포트
IR: 인덱서 로봇
CR: 센터 로봇
H1(H2): 핸드
1, 101: substrate processing apparatus
2, 102: processing unit
3: control unit
4: chamber
10: spin chuck
11: chuck pin
12: spin base
13: spin motor
20: processing cup
21: guard
22: cup
41: first chemical liquid discharge unit
42: second chemical liquid discharge unit
43: rinse liquid discharge part
47: chemical discharge port
62: tank
91: laminated film
92: Yobu
93: cassette holding part
94: state conversion unit
103: immersion bath
104: overflow jaw
109: chemical liquid nozzle
110: chemical liquid pipe
111: filter
112: thermostat
113: pump
114: chemical liquid valve
121: main conveying mechanism
123: first chemical processing unit
124: second chemical processing unit
233: first lifter
243: second lifter
R1: recess
P1, P2, P3: polysilicon film
O1, O2, O3: silicon oxide film
LP: load port
IR: Indexer Robot
CR: Center Robot
H1 (H2): Hand

Claims (6)

수산화 제4급 암모늄, 물 및 하기 식(1) 및 (2)로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물을 포함하고, 또한 하기 조건 1 및 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 등방성 실리콘 에칭액.
R1O-(CmH2mO)n-R2 (1)
(식 중, R1은 수소 원자 또는 탄소수 1 ~ 3의 알킬기, R2는 수소 원자 또는 탄소수 1 ~ 6의 알킬기,
m은 2 ~ 6의 정수, n은 1 ~ 3이다. 단, R1과 R2는 동시에 수소 원자인 것은 아니고, m=2의 경우, n 및 R1의 탄소수(C1)과 R2의 탄소수(C2)의 합계 (n + C1 + C2)가 5 이상이다.)
HO-(C2H4O)p-H (2)
(식 중, p는 15 ~ 1000의 정수이다.)
조건 1 : 0.2 ≤ 에칭 속도비 (R110 / R100) ≤ 1
조건 2 : 0.8 ≤ 에칭 속도비 (R110 / R111) ≤ 4
(상기 중, R100은 실리콘의 단결정 100면에 대한 에칭 속도, R110은 실리콘의 단결정 110면에 대한 에칭 속도, R111은 실리콘의 단결정 111면에 대한 에칭 속도를 나타낸다.)
Isotropic comprising at least one compound selected from the group consisting of quaternary ammonium hydroxide, water, and compounds represented by the following formulas (1) and (2), and satisfying the following conditions 1 and 2 silicon etchant.
R 1 O-(C m H 2m O) n -R 2 (1)
(Wherein, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, R 2 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
m is an integer from 2 to 6, and n is from 1 to 3. However, R 1 and R 2 are not hydrogen atoms at the same time, and in the case of m=2, the sum of the number of carbon atoms (C 1 ) of n and R 1 and the number of carbon atoms (C 2 ) of R 2 (n + C 1 + C 2 ) ) is greater than or equal to 5.)
HO-(C 2 H 4 O) p -H (2)
(Wherein, p is an integer from 15 to 1000.)
Condition 1: 0.2 ≤ Etching rate ratio (R 110 / R 100 ) ≤ 1
Condition 2: 0.8 ≤ Etching rate ratio (R 110 / R 111 ) ≤ 4
(In the above, R 100 represents an etching rate for 100 single crystal faces of silicon, R 110 represents an etching rate for 110 single crystal faces of silicon, and R 111 represents an etching rate for 111 single crystal faces of silicon.)
제1항에 있어서, 수산화 제4급 암모늄의 농도가 0.1 ~ 25질량%, 식(1) 또는 식(2)로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물의 농도가 0.001 ~ 40질량%인 등방성 실리콘 에칭액. The method according to claim 1, wherein the concentration of the quaternary ammonium hydroxide is 0.1 to 25% by mass, and the concentration of at least one compound selected from the compounds represented by the formula (1) or (2) is 0.001 to 40% by mass. isotropic silicon etchant. 제1항 또는 제2항에 기재된 등방성 실리콘 에칭액을 이용하여 실리콘 웨이퍼 및/또는 폴리 실리콘막 및 비정질 실리콘막을 포함하는 기판을 에칭하는 기판의 처리방법.A method of processing a substrate by etching a silicon wafer and/or a substrate comprising a polysilicon film and an amorphous silicon film using the isotropic silicon etching solution according to claim 1 or 2. 실리콘 웨이퍼, 폴리 실리콘막, 비정질 실리콘막을 에칭하는 공정을 포함하는 실리콘 디바이스의 제조방법에 있어서, 에칭을 제1항 또는 제2항에 기재된 등방성 실리콘 에칭액을 이용하여 수행하는 실리콘 디바이스의 제조방법. A method of manufacturing a silicon device comprising a step of etching a silicon wafer, a polysilicon film, and an amorphous silicon film, wherein the etching is performed using the isotropic silicon etchant according to claim 1 or 2 . 기판을 수평 형태로 유지하는 기판 유지 공정,
상기 기판의 중앙부를 통과하는 수직 회전 축선 주위에서 상기 기판을 회전시키면서, 상기 기판의 상면에 제1항 또는 제2항에 기재된 등방성 실리콘 에칭액을 공급하는 처리액 공급 공정을 포함하는 기판 처리방법.
a substrate holding process for holding the substrate in a horizontal form;
A substrate processing method comprising: a processing liquid supplying step of supplying the isotropic silicon etchant according to claim 1 or 2 to the upper surface of the substrate while rotating the substrate around a vertical rotation axis passing through the central portion of the substrate.
복수의 기판을 직립 형태로 유지하는 기판 유지 공정,
처리조에 저류된 제1항 또는 제2항에 기재된 등방성 실리콘 에칭액에 상기 기판을 직립 형태로 침지하는 공정을 포함하는 기판 처리방법.
a substrate holding process for holding the plurality of substrates in an upright configuration;
A substrate processing method comprising the step of immersing the substrate in an upright form in the isotropic silicon etchant according to claim 1 or 2 stored in a processing tank.
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