(57)【要約】      （修正有）【課題】ピペラジンよりも更に高温時のシリコンエッチング速度が速く、室温時のシリコンエッチング速度が遅いアミンが要求されている。本発明は、室温ではポリシリコンのエッチングを抑制し、加温した状態ではポリシリコンのエッチング速度を促進できるエッチング用組成物を提供する。【解決手段】ピペラジン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミン及び水を含んでなるシリコンエッチング用組成物を用いる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピペラジン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミン及び水を含んでなるシリコンエッチング用組成物。
【請求項２】
エッチング用組成物の総重量を基準に、ピペラジンの含量が０．００１〜２０重量％であることを特徴とする請求項１に記載のシリコンエッチング用組成物。
【請求項３】
エッチング用組成物の総重量を基準に、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミンの含量が０．００１〜２０重量％であることを特徴とする請求項１又は２に記載のシリコンエッチング用組成物。
【請求項４】
研磨材をさらに含んでなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシリコンエッチング用組成物。
【請求項５】
研磨材が二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ケイ素及び炭化ケイ素からなる群より選ばれる少なくとも１種以上であることを特徴とする請求項４に記載のシリコンエッチング用組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンエッチング用組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリコンは、半導体材料として極めて重要な物質である。電子デバイスの製造には、シリコンを加工する工程が多く存在する。シリコンの加工には、化学的な作用のみで削るエッチングや機械的作用と化学的作用の両方で削るＣＭＰ（化学的機械的研磨）などが利用されている。
【０００３】
例えば、シリコンウエハは、まずシリコン単結晶インゴットを切断してウエハとしたものにラッピングが施されて大まかに平坦化される。更にシリコンウエハを平滑化するため、ＣＭＰを行い、鏡面仕上げが行われる。
【０００４】
なお、このようなＣＭＰを行うにあたって、古くから成分の一つとしてピペラジンが用いられている（例えば、特許文献１参照）。一般的に研磨は、砥粒を含む研磨剤で物理的に行われるが、ピペラジンのようなアミンを添加することで、シリコンエッチングを促進できることが知られている。
【０００５】
このようなＣＭＰに使用されるアミンに要求される性能は、高温では化学的エッチング速度が速く、低温では化学的エッチングが進行しないことである。すなわち、ＣＭＰ時には摩擦熱により化学的にエッチングが進行し、研磨しない室温では化学的なエッチングが発生しないことである。室温で化学的なエッチングが進行してしまうと、研磨終了時、不要なエッチングが進行して部分的な表面粗さを引き起こしてしまう。ピペラジンは研磨時のシリコンエッチングを促進させ、室温ではエッチングしにくいことから、広く使用されてきたが、生産性向上の要求及びシリコンウエハに対する高平滑化の要求から、ピペラジンよりもさらに高温時のシリコンエッチング速度が速く、室温時のシリコンエッチング速度が遅いアミンが要求されている。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６２−３０３３３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、加温時のシリコンエッチング速度は促進され、室温ではシリコンのエッチングが進行し難いシリコンエッチング用組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、シリコンをエッチングする組成物について鋭意検討した結果、ピペラジンとＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミンを併用すると、ピペラジン単独で使用するよりも加温した時のシリコンエッチング速度が速く、室温ではエッチングが抑制されることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、ピペラジン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミン及び水を含んでなるシリコンエッチング用組成物に関するものである。
【００１０】
以下に、本発明を詳細に説明する。
【００１１】
本発明のシリコンエッチング用組成物の主な構成成分は、ピペラジン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミン及び水である。
【００１２】
本発明のエッチング用組成物に使用できるピペラジン及びＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミンは、工業的に市販されているものを使用することができる。これらは、電子デバイスに使用されるシリコンのエッチングを目的とする場合には、金属イオンを含まない高純度のものを使用することが好ましい。
【００１３】
本発明のエッチング用組成物をＣＭＰに使用する際には、さらに研磨材を含んでいることが好ましい。研磨材としては、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ケイ素及び炭化ケイ素からなる群より選ばれる少なくとも１種以上を使用することができる。これらのうち、二酸化ケイ素が好ましく、コロイダルシリカやフュームドシリカなどが好適である。
【００１４】
本発明のエッチング用組成物において、ピペラジンとＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミンとの比は、使用条件により変動するため限定されないが、通常、エッチング用組成物の総重量を基準に、ピペラジンの含量は０．００１〜２０重量％、好ましくは０．００５〜１０重量％、さらに好ましくは０．０１〜５重量％である。また、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミンの含量は０．００１〜２０重量％、好ましくは０．００５〜１０重量％、さらに好ましくは０．０１〜５重量％である。
【００１５】
これらアミンの含有量が多いとエッチング速度は速くなるが、過度に多いと強すぎるエッチング作用で面荒れの原因となってしまう。逆に少ないとエッチング速度が遅く、工業的ではなくなってしまう。
【００１６】
本発明のエッチング用組成物の調製に際しては、被加工物の種類、エッチング条件等により、必要に応じて界面活性剤やキレート剤を添加してもよい。
【００１７】
本発明のエッチング用組成物をＣＭＰに使用する場合には、一般に研磨材成分を所望の含有率で混合することにより調製する。研磨材を添加する場合は、均一に分散させる必要がある。水中に分散、溶解させる方法は任意であり、例えば翼式攪拌機による攪拌や、超音波分散により分散させる。なお、これらの混合順序は任意であり、特に限定されるものではない。
【００１８】
本発明のエッチング用組成物は、シリコンをエッチングするが、シリコンの種類に特に制限はない。単結晶シリコン、多結晶シリコンのいずれもエッチングすることができる。また、本発明のエッチング用組成物は、シリコンの酸化物もエッチングすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のエッチング用組成物は、シリコンのエッチング速度は速く、しかも加温時にはシリコンのエッチング速度が促進され、室温ではシリコンのエッチングを抑制することができるため、工業的に有用である。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明の方法を実施例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、表記を簡潔にするため、以下の略記号を使用した。
【００２１】
ＰＩＰ：ピペラジン
ＰＭＤＥＴＡ：Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミン
実施例１〜４、比較例１〜４
ポリシリコンウエハ（１５ｍｍ角の正方形）を表１に示す研磨用組成物２０ｇに１０分間、所定の温度で浸漬した。浸漬後のポリシリコンウエハを水洗、乾燥の後、光干渉式膜厚計でポリシリコンの膜厚を測定してエッチング速度を求めた。それぞれのエッチング速度を表１に示した。
【００２２】
ピペラジン及びＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミンを併用した場合、単独で用いた時に比べ、７０℃におけるポリシリコンのエッチング速度は促進され、２５℃ではポリシリコンのエッチングは抑制された。
【００２３】
【表１】
2007051200.tif 000002