[发明专利]衬底处理方法及衬底处理装置

说明书

本发明要制作包含季铵氢氧化物、水及阻碍由季铵氢氧化物产生的氢氧离子与蚀刻对象物P1～P3接触的阻碍物质的碱性蚀刻液。通过将所制作的蚀刻液供给至包含多晶硅的蚀刻对象物P1～P3及与蚀刻对象物P1～P3不同的非蚀刻对象物O1～O3露出的衬底，一边阻碍非蚀刻对象物O1～O3的蚀刻，一边对蚀刻对象物P1～P3进行蚀刻。

技术领域

本申请主张基于2018年8月31日提出的日本专利申请2018-163796号与2019年4月11日提出的日本专利申请2019-075345号的优先权，本申请的全部内容以引用的形式并入本文中。

本发明涉及一种对衬底进行处理的衬底处理方法及衬底处理装置。处理对象的衬底例如包括半导体晶圆、液晶显示装置或有机EL(electroluminescence，电致发光)显示装置等FPD(Flat Panel Display，平板显示器)用衬底、光盘用衬底、磁盘用衬底、光磁盘用衬底、光罩用衬底、陶瓷衬底、太阳电池用衬底等。

背景技术

在半导体装置或液晶显示装置等的制造步骤中，使用对半导体晶圆或液晶显示装置用玻璃衬底等衬底进行处理的衬底处理装置。在专利文献1中公开有将TMAH(Tetramethylammonium Hydroxide，四甲基氢氧化铵)供给至衬底来对形成在衬底的多晶硅膜进行蚀刻的衬底处理装置。

背景技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2013-258391号公报

发明内容

[发明要解决的问题]

在半导体装置或液晶显示装置等的制造步骤中，存在对多晶硅膜及氧化硅膜露出的衬底供给TMAH等蚀刻液，一边阻碍氧化硅膜的蚀刻，一边对多晶硅膜进行蚀刻的情况。这种情况下，要求一边将选择比(多晶硅膜的蚀刻速度/氧化硅膜的蚀刻速度)维持为较高的值，一边对多晶硅膜均匀地进行蚀刻。

多晶硅膜是由多数微小的单晶硅构成。单晶硅对TMAH显示出各向异性。即，将TMAH供给至单晶硅时的蚀刻速度(每单位时间内的蚀刻量)根据硅的各结晶面而不同(蚀刻的各向异性)。在多晶硅膜的表面露出的结晶面的方位各种各样，根据多晶硅膜的部位而不同。此外，在多晶硅膜的表面露出的结晶面的方位根据多晶硅膜而不同。

因单晶硅存在各向异性，所以在利用TMAH对多晶硅膜进行蚀刻时，多晶硅膜的蚀刻量会根据多晶硅膜的部位而不同，只是程度较轻。在利用TMAH对多片多晶硅膜进行蚀刻时，多晶硅膜的蚀刻量也会根据多晶硅膜而有轻微的不同。随着形成在衬底上的图案的微细化，有时连这种程度的蚀刻不均也不允许。

对此，本发明的目的之一在于提供一种衬底处理方法及衬底处理装置，能够一边阻碍与单晶硅或多晶硅不同的非蚀刻对象物的蚀刻，一边对包含多晶硅的蚀刻对象物均匀地进行蚀刻。

[解决问题的技术手段]

本发明的一实施方式提供一种衬底处理方法，是对包含多晶硅的蚀刻对象物及与所述蚀刻对象物不同的非蚀刻对象物露出的衬底供给碱性蚀刻液，且包括：蚀刻液制作步骤，制作包含季铵氢氧化物、水及阻碍由所述季铵氢氧化物产生的氢氧离子与所述蚀刻对象物接触的阻碍物质的碱性的所述蚀刻液；及选择蚀刻步骤，将在所述蚀刻液制作步骤中制作的所述蚀刻液供给至所述蚀刻对象物与所述非蚀刻对象物露出的所述衬底，由此一边阻碍所述非蚀刻对象物的蚀刻，一边对所述蚀刻对象物进行蚀刻。

根据该构成，将包含季铵氢氧化物、水及阻碍物质的碱性蚀刻液供给至包含多晶硅的蚀刻对象物及与蚀刻对象物不同的非蚀刻对象物露出的衬底。当季铵氢氧化物溶解于水中时，季铵氢氧化物分离成阳离子(cation)与氢氧离子。蚀刻对象物中所包含的单晶硅与氢氧离子反应而溶解于蚀刻液中。蚀刻对象物的蚀刻速度大于非蚀刻对象物的蚀刻速度。由此，选择性地对蚀刻对象物进行蚀刻。