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2014-05-02 20:27:20, 156.33 K
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4樓2014-05-04 14:16:46
shenhailan
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（54）【發(fā)明的名稱】：用于硅片蝕刻的氫氧化鈉水溶液 （57）【要約】：有修正 【課題】：提供一種高效能的抑制鎳對(duì)硅片污染的氫氧化鈉水溶液。 【解決手段】：在硅片蝕刻時(shí)提供含有羧酸鹽的氫氧化鈉水溶液，能夠很大程度的抑制硅片的金屬污染。氫氧化鈉水溶液中的羧酸鹽的含量沒(méi)有特別的限定，優(yōu)選重量百分比為0.01-5。 【圖譜】：無(wú) 【專利要求的范圍】 【要求項(xiàng)1】以含有羧酸鹽為特征的用于硅片蝕刻的氫氧化鈉水溶液 【要求項(xiàng)2】要求1中記載的羧酸鹽類(lèi)是以二羧酸鹽或單羧酸鹽為特征的用于硅片蝕刻的氫氧化鈉水溶液。 【要求項(xiàng)3】羧酸鹽類(lèi)是以甲酸鹽，乙酸鹽，丙酸鹽，己酸鹽，月桂酸鹽，硬脂酸鹽，乙醛酸鹽，草酸鹽，琥珀酸鹽，丙二酸鹽，戊二酸鹽，己二酸鹽，一氯乙酸鹽，二氯乙酸鹽，三氯乙酸鹽，檸檬酸鹽，亞氨基乙酸鹽，L-半胱氨酸鹽及L-胱氨酸鹽中的一種或2種以上的混合物為特征的要求1及要求2中記載的用于硅片蝕刻的氫氧化鈉水溶液。 【要求項(xiàng)4】羧酸鹽類(lèi)是以鈉鹽，鈣鹽或者羥胺鹽為特征的要求項(xiàng)1-3中記載的用于硅片蝕刻的氫氧化鈉水溶液。 【要求項(xiàng)5】氫氧化鈉水溶液中羧酸鹽類(lèi)的含有量為0.01重量百分比以上為特征的要求項(xiàng)1-4中記載的用于硅片蝕刻的氫氧化鈉水溶液。 【發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明】 【技術(shù)領(lǐng)域】 【0001】本發(fā)明涉及的是在硅片蝕刻時(shí)，對(duì)氫氧化鈉水溶液中含有的金屬雜質(zhì)，特別是鎳雜質(zhì)對(duì)硅片的污染具有防止作用的高效能的氫氧化鈉溶液。 【背景技術(shù)】 【0002】近年，硅片的蝕刻從混合酸（氟化氫+硝酸+乙酸）已逐步轉(zhuǎn)向使用處理方便的氫氧化鈉水溶液。特別是，氫氧化鈉水溶液具有改善硅片表面的特性并且能大幅度提高生產(chǎn)性的優(yōu)點(diǎn)。但是，一般情況下，氫氧化鈉水溶液，由食鹽電解制造而成一般會(huì)含有ppm級(jí)別的鐵，鎳等成分，這些鐵，鎳等金屬雜質(zhì)，晶片蝕刻時(shí)會(huì)滲入硅片并殘存其中，改變了晶片電氣絕緣的特性。 【0003】除去氫氧化鈉水溶液中含有的金屬雜質(zhì)的純化方法，專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了對(duì)用陽(yáng)離子交換膜處理的氫氧化鈉水溶液的電解的純化方法。使用該方法，氫氧化鈉水溶液的金屬雜質(zhì)濃度可以達(dá)到1ppb以下。 【0004】還有，專利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了氫氧化鈉中的鎳濃度在0.1ppb以下時(shí)，能使殘留在硅片上的鎳含量降低。但是，這些方法是用食鹽電解得到的氫氧化鈉水溶液再次進(jìn)行電解，使氫氧化鈉水溶液的濃度提高的同時(shí)除去金屬雜質(zhì)的方法，缺點(diǎn)是精制效率差。 【0005】還有，為了防止氫氧化鈉水溶液中含有的金屬雜質(zhì)對(duì)硅片的污染，專利文獻(xiàn)3中公開(kāi)了在氫氧化鈉水溶液中添加了還原劑，使金屬雜質(zhì)的離子成分還原成沒(méi)有活性的金屬用于蝕刻的方法。這種方法在用于蝕刻前，離子型的金屬雜質(zhì)全部還原成金屬的非活性狀態(tài)，因?yàn)檫@種狀態(tài)必須要維持到用于蝕刻時(shí)，為了防止混入洋氣，有必要在氮?dú)庀逻M(jìn)行儲(chǔ)存和運(yùn)送，還有需要加入過(guò)量的還原劑等缺點(diǎn)。 【專利文獻(xiàn)1】特開(kāi)2002-317285號(hào)公報(bào) 【專利文獻(xiàn)2】特開(kāi)2007-138233號(hào)公報(bào) 【專利文獻(xiàn)3】特開(kāi)平10-310883號(hào)公報(bào) 【發(fā)明的詳細(xì)】 【發(fā)明要解決的課題】 【0006】在這種情況下，本發(fā)明是不需特別的管理及高度的精制，以提供一種能作為硅片蝕刻劑使用的高效能的氫氧化鈉水溶液為目的的發(fā)明。 【未解決問(wèn)題使用的方法】 【0007】本發(fā)明人詳細(xì)研究的結(jié)果，通過(guò)使氫氧化鈉水溶液中含有羧酸鹽，在硅片蝕刻時(shí)，發(fā)現(xiàn)能高度防止氫氧化鈉水溶液中含有的微量的鎳雜質(zhì)項(xiàng)硅片中的滲透。 【0008】換言之，本發(fā)明是 （1） 以含有羧酸鹽類(lèi)為特征的用于硅片蝕刻的氫氧化鈉水溶液 （2） 羧酸鹽是以二羧酸鹽類(lèi)或單羧酸鹽類(lèi)為特征的上述（1）中的用于硅片蝕刻的氫氧化鈉水溶液。 （3）羧酸鹽是從以甲酸鹽，乙酸鹽，丙酸鹽，己酸鹽，月桂酸鹽，硬脂酸鹽，乙醛酸鹽，草酸鹽，琥珀酸鹽，丙二酸鹽，戊二酸鹽，己二酸鹽，一氯乙酸鹽，二氯乙酸鹽，三氯乙酸鹽，檸檬酸鹽，亞氨基乙酸鹽，L-半胱氨酸鹽及L-胱氨酸鹽中的一種或2種以上的混合物為特征的前述（1）和（2）中寫(xiě)的用于硅片蝕刻的氫氧化鈉水溶液。 （4）羧酸鹽類(lèi)是以鈉鹽，鈣鹽或者羥胺鹽為特征的上述（1）~（3）中的記載的用于硅片蝕刻的氫氧化鈉水溶液。 （5）氫氧化鈉水溶液中羧酸鹽類(lèi)的含有量為0.01重量%以上為特征的上述（1）~（4）中記載的用于硅片蝕刻的氫氧化鈉水溶液。 【發(fā)明的效果】 【0009】如上述說(shuō)明中所述，用本發(fā)明的氫氧化鈉水溶液對(duì)硅片蝕刻時(shí)，能得到鎳的污染濃度很低的硅片。 【0010】本發(fā)明使用的原料氫氧化鈉水溶液，優(yōu)選是通過(guò)食鹽電解得到的30%-52重量%的水溶液。還有，這種原料的氫氧化鈉水溶液中的鐵，鎳，鉻，銅，錳等的含量在ppm至ppb級(jí)別。優(yōu)選原料的氫氧化鈉水溶液雜質(zhì)越少得到的氫氧化鈉水溶液的純度就越高。特別是，優(yōu)選鎳和銅在10ppb以下。 本發(fā)明的氫氧化鈉水溶液是在上述原料氫氧化鈉水溶液中含有羧酸鹽。 本發(fā)明的羧酸鹽類(lèi)優(yōu)選二羧酸鹽或單羧酸鹽類(lèi)。 【0011】本發(fā)明的羧酸鹽類(lèi)優(yōu)選甲酸鹽，乙酸鹽，丙酸鹽，己酸鹽，月桂酸鹽，硬脂酸鹽，乙醛酸鹽，草酸鹽，琥珀酸鹽，丙二酸鹽，戊二酸鹽，己二酸鹽，一氯乙酸鹽，二氯乙酸鹽，三氯乙酸鹽，檸檬酸鹽，亞氨基乙酸鹽，L-半胱氨酸鹽及L-胱氨酸鹽等。 可以是上述羧酸鹽中的一種或2種以上的混合物。作為羧酸鹽類(lèi)，特別是不是限定的羧酸鹽或二羧酸鹽時(shí)，含有羥基及其他的官能團(tuán)及多鍵的異構(gòu)體也可以作為羧酸鹽使用。 【0012】本發(fā)明的羧酸鹽類(lèi)優(yōu)選鈉鹽或鈣鹽或羥胺鹽。更為優(yōu)選的是鈉鹽。 使氫氧化鈉水溶液中含有羧酸鹽類(lèi)的方法，在酸性狀態(tài)下含有，在金屬鹽狀態(tài)下含有也可以。 本發(fā)明的氫氧化鈉水溶液中羧酸鹽類(lèi)的優(yōu)選含有量沒(méi)有特別的規(guī)定，優(yōu)選0.01重量%-5重量%， 優(yōu)選0.01重量%以上時(shí)抑制污染的效果越高， 5重量%以下時(shí)蝕刻性能的變化受到氫氧化鈉水溶液的物理性質(zhì)的影響就越少。更為優(yōu)選的是0.05重量%-2重量%。 【實(shí)施例】 【0013】以下采用本發(fā)明的實(shí)施例說(shuō)明，但不限定于本發(fā)明。 【0014】 [實(shí)施例1-7] 含有鎳2ppb的48重量%的氫氧化鈉水溶液中按照表1中羧酸鹽在水中溶解后使原料氫氧化鈉水溶液中含有制成本發(fā)明的氫氧化鈉水溶液。向蝕刻槽中加入這個(gè)氫氧化鈉水溶液1升，鎳雜質(zhì)的濃度為2×1011atom/cm2，抵抗為0.01Ω下打磨，200mm的硅片在80℃下蝕刻2分鐘，水洗，氫氟酸洗凈后，檢查硅片中的金屬雜質(zhì)濃度。硅片表面附近含有的金屬雜質(zhì)在表面用硝酸氧化后成為二氧化硅后，用氫氟酸溶解采用ICP-MS分析。 【0015】 [比較例1] 不含有羧酸鹽類(lèi)，鎳含量為2ppb的48重量%的氫氧化鈉水溶液，采用實(shí)施例1同樣的方法對(duì)硅片蝕刻，檢查金屬雜質(zhì)。 從表1就可看出，本發(fā)明的氫氧化鈉水溶液在對(duì)硅片蝕刻時(shí)，能大幅度的抑制鎳污染。 【0016】 【表1】 羧酸鹽類(lèi) 硅片中的鎳濃度 化合物名 添加量（重量%） ×1011atom/cm2 實(shí)施例1 檸檬酸 0.01 3.1 實(shí)施例2 0.05 2.1 實(shí)施例3 0.2 1.1 實(shí)施例4 2.0 0.8 實(shí)施例5 醋酸鈉 0.1 3.5 實(shí)施例6 戊二酸鈉 0.1 4.2 實(shí)施例7 丙酸鈉 0.1 21 比較例1 無(wú) - 410 【產(chǎn)業(yè)上利用的可能性】 【0017】本發(fā)明適用于用作半導(dǎo)體基板等的硅片的蝕刻劑。 |
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2樓2014-05-04 14:00:47
phu_grassman
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