WO2014203600A1 - 酸化チタン膜の除去方法および除去装置 - Google Patents
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Abstract
Description
フッ酸と塩酸等の非酸化性の酸との混合水溶液の場合、フッ酸は弱酸でありフッ酸溶液のpHは2~3程度であるが、塩酸等の非酸化性の酸を添加することで混合水溶液のpHがより低下し、pHが低いほどTiO2中のイオン化するTiの存在比率が高くなる。そのため、フッ酸とTiO2との反応により安定的にTiイオンが生成し、TiO2のエッチングレートが向上するものと考えられる。
一方、フッ酸と有機酸との混合水溶液の場合、フッ酸単独の水溶液よりもフッ酸の電離度が低下する。すなわち、有機酸を混合することにより水溶液中の[HF]濃度が上昇する。したがって、フッ酸と有機酸との混合水溶液によりTiO2のエッチングレートが上昇するのは、TiO2のエッチングは未解離のHFにより進行するためと考えられる。
本発明はこのような知見に基づいてなされたものである。
図1は、本発明の一実施形態に係る酸化チタン膜の除去方法を実施するための酸化チタン膜の除去装置を示す断面図である。
フッ酸(HF)と非酸化性の酸との混合水溶液の場合、フッ酸は弱酸でありフッ酸溶液のpHは2~3程度であるが、塩酸等の非酸化性の酸を添加することで混合水溶液のpHがより低下する。図2はTiのpH-酸化還元電位図である。H2Oの存在下では、図2の2本の斜め破線の間の領域をとる。図2に示すように、pHが低くなるほどイオン化したTi(TiO++)の存在比率が高くなり、pH<0になるとほぼ全部がTiO++となる。つまり、pHが低いほど安定的にイオン化することを示している。したがって、フッ酸に非酸化性の酸を添加してpHを低下させた混合溶液は、フッ酸とTiO2との反応により安定的にTiイオンが生成し、TiO2のエッチングレートが向上するものと考えられる。このときpH<0であることが好ましい。また、非酸化性の酸の場合は、酸化性の酸である硝酸と異なり、フッ酸との混合水溶液はシリコンをほとんどエッチングしない。
Claims (15)
- 酸化チタン膜が存在するシリコン基板を準備することと、
前記酸化チタン膜に、フッ酸と非酸化性の酸とを含む第1の混合水溶液、またはフッ酸と有機酸とを含む第2の混合水溶液を接触させることと、
前記第1または第2の混合水溶液と前記酸化チタン膜との反応により前記酸化チタン膜を前記シリコン基板から除去することと
を有する酸化チタン膜の除去方法。 - 前記酸化チタン膜は、シリコン基板に付着したもの、またはシリコン基板の裏面全面に形成されたものである、請求項1に記載の酸化チタン膜の除去方法。
- 前記非酸化性の酸は、塩酸、硫酸、およびリン酸からなる群から選択されたものである、請求項1に記載の酸化チタン膜の除去方法。
- 前記有機酸は、酢酸、蟻酸、およびシュウ酸からなる群から選択されたものである、請求項1に記載の酸化チタン膜の除去方法。
- 前記第1の混合水溶液は、フッ酸の濃度が1~30質量%、非酸化性の酸の濃度が2~30質量%の範囲である、請求項1に記載の酸化チタン膜の除去方法。
- 前記第2の混合水溶液は、フッ酸の濃度が1~30質量%、有機酸の濃度が40~98質量%の範囲である、請求項1に記載の酸化チタン膜の除去方法。
- 前記第1または第2の混合水溶液の温度は、室温~100℃である、請求項1に記載の酸化チタン膜の除去方法。
- 前記シリコン基板を回転させながら、前記シリコン基板に前記第1または第2の混合水溶液を供給する、請求項1に記載の酸化チタン膜の除去方法。
- シリコン基板に存在する酸化チタン膜を除去する酸化チタン膜の除去装置であって、
前記シリコン基板を回転可能に保持する保持機構と、
前記保持機構を回転させる回転機構と、
フッ酸と非酸化性の酸とを含む第1の混合水溶液、またはフッ酸と有機酸とを含む第2の混合水溶液を供給するための液供給部と、
前記液供給部からの前記第1または第2の混合水溶液を前記保持機構に保持されたシリコン基板に吐出するノズルと
を具備し、
前記ノズルから吐出された前記第1または第2の混合水溶液を前記シリコン基板に存在する前記酸化チタン膜に接触させて前記酸化チタン膜を除去する、酸化チタン膜の除去装置。 - 前記非酸化性の酸は、塩酸、硫酸、およびリン酸からなる群から選択されたものである、請求項9に記載の酸化チタン膜の除去装置。
- 前記有機酸は、酢酸、蟻酸、およびシュウ酸からなる群から選択されたものである、請求項9に記載の酸化チタン膜の除去装置。
- 前記液供給部は、前記第1の混合水溶液のフッ酸の濃度を1~30質量%、非酸化性の酸の濃度を2~30質量%の範囲として前記第1の混合水溶液を供給する、請求項9に記載の酸化チタン膜の除去装置。
- 前記液供給部は、前記第2の混合水溶液のフッ酸の濃度を1~30質量%、有機酸の濃度を40~98質量%の範囲として前記第2の混合水溶液を供給する、請求項9に記載の酸化チタン膜の除去装置。
- 前記液供給部は、前記第1または第2の混合水溶液を室温~100℃の温度で供給する、請求項9に記載の酸化チタン膜の除去装置。
- コンピュータ上で動作し、酸化チタン膜の除去装置を制御するためのプログラムが記憶された記憶媒体であって、前記プログラムは、実行時に、酸化チタン膜が存在するシリコン基板を準備することと、前記酸化チタン膜に、フッ酸と非酸化性の酸とを含む第1の混合水溶液、またはフッ酸と有機酸とを含む第2の混合水溶液を接触させることと、前記第1または第2の混合水溶液と前記酸化チタン膜との反応により前記酸化チタン膜を前記シリコン基板から除去することとを有する酸化チタン膜の除去方法が行われるように、コンピュータに前記酸化チタン膜の除去装置を制御させる記憶媒体。
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