JPH0230836Y2 - - Google Patents
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- JPH0230836Y2 JPH0230836Y2 JP5569382U JP5569382U JPH0230836Y2 JP H0230836 Y2 JPH0230836 Y2 JP H0230836Y2 JP 5569382 U JP5569382 U JP 5569382U JP 5569382 U JP5569382 U JP 5569382U JP H0230836 Y2 JPH0230836 Y2 JP H0230836Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
本考案は半導体基板のエツチング装置の改良に
関し特に実験的に少量の半導体基板を簡単にエツ
チングができてしかも平坦度および精度などを良
くするために、複数個の半導体基板を固着する回
転治具を第１の回転機構で回転させると共に、エ
ツチング液も第２の回転機構で回転させてエツチ
ング加工を行うというものである。
関し特に実験的に少量の半導体基板を簡単にエツ
チングができてしかも平坦度および精度などを良
くするために、複数個の半導体基板を固着する回
転治具を第１の回転機構で回転させると共に、エ
ツチング液も第２の回転機構で回転させてエツチ
ング加工を行うというものである。
一般に、半導体素子を製造する際半導体基板の
厚み調整および不要部分の除去などのために溶液
中で行うウエツトエツチングおよびプラズマを利
用したドライエツチングが工程中に取り入れられ
ている。
厚み調整および不要部分の除去などのために溶液
中で行うウエツトエツチングおよびプラズマを利
用したドライエツチングが工程中に取り入れられ
ている。
これらの内、ウエツトエツチング装置におい
て、従来のものは第１図に示すものであつた。
て、従来のものは第１図に示すものであつた。
第１図は従来の一例の概略断面図で、１は円筒
状のエツチング槽（以下単にエツチング槽と称
す）、２は例えばフツ酸、硝酸、酢酸の混酸から
成るエツチング液、３はエツチング加工を行う半
導体基板（以下シリコン基板と称す）、４はシリ
コン基板３をワツクスなどで固着する台、θは水
平方向に対しエツチング槽１を傾斜させる角度で
ある。かようなエツチング装置において、シリコ
ン基板３は温度制御された（図示せず）エツチン
グ液２に浸す。而して、手でエツチング槽１を傾
けてエツチング液２がよくエツチング槽１内を循
環するように、所定時間エツチング槽１自身を回
転させることなく全体を惰円状に振り回してエツ
チング液加工を行う。ここで、エツチング加工の
所定時間は、前もつてエツチングの厚さと時間と
の関係が調査され、このデータによつて決定され
る。而して、所定時間が経過した後エツチング加
工を停止させ、次に純水をエツチング槽１に入れ
る。またこのとき、短時間内でエツチング槽１か
らシリコン基板３を取り出してエツチング液２を
切つてから純水中に浸してもよい。なお、エツチ
ング加工において、エツチング槽１が角度θ傾け
たことはエツチング槽１が回転することによつて
エツチング液２もそのことによつて回転し、シリ
コン基板３のエツチング面に接するエツチング液
２が常に撹拌されている状態にするためである。
すなわち、シリコン基板３のエツチング面に接す
るエツチング液２がエツチング槽１自身を回転さ
せることなく全体を振り回すことによつて替わり
易いようなものにする。
状のエツチング槽（以下単にエツチング槽と称
す）、２は例えばフツ酸、硝酸、酢酸の混酸から
成るエツチング液、３はエツチング加工を行う半
導体基板（以下シリコン基板と称す）、４はシリ
コン基板３をワツクスなどで固着する台、θは水
平方向に対しエツチング槽１を傾斜させる角度で
ある。かようなエツチング装置において、シリコ
ン基板３は温度制御された（図示せず）エツチン
グ液２に浸す。而して、手でエツチング槽１を傾
けてエツチング液２がよくエツチング槽１内を循
環するように、所定時間エツチング槽１自身を回
転させることなく全体を惰円状に振り回してエツ
チング液加工を行う。ここで、エツチング加工の
所定時間は、前もつてエツチングの厚さと時間と
の関係が調査され、このデータによつて決定され
る。而して、所定時間が経過した後エツチング加
工を停止させ、次に純水をエツチング槽１に入れ
る。またこのとき、短時間内でエツチング槽１か
らシリコン基板３を取り出してエツチング液２を
切つてから純水中に浸してもよい。なお、エツチ
ング加工において、エツチング槽１が角度θ傾け
たことはエツチング槽１が回転することによつて
エツチング液２もそのことによつて回転し、シリ
コン基板３のエツチング面に接するエツチング液
２が常に撹拌されている状態にするためである。
すなわち、シリコン基板３のエツチング面に接す
るエツチング液２がエツチング槽１自身を回転さ
せることなく全体を振り回すことによつて替わり
易いようなものにする。
また、シリコン基板３はエツチング槽１の周辺
に沿つて回転しながらエツチング液２の水流方向
に進む。
に沿つて回転しながらエツチング液２の水流方向
に進む。
かようにしてシリコン基板３をエツチング加工
したものを第２図に示す。
したものを第２図に示す。
第２図は第１図装置でエツチング加工されたシ
リコン基板を示す断面図で、３ａはエツチング加
工によつて除去された部分、３ｂはエツチング加
工後の仕上がつたもので、端部に示すB1，B2部
分はＡ部分に比べエツチング割合が大きい傾向に
ある。更に、各部分のエツチング面は滑らかな面
でない。このようなエツチングむら、すなわちエ
ツチング加工後の仕上がつたもの３ｂにエツチン
グ差が生じることは中心部Ａに供給されるエツチ
ング液２の殆んどが端部B1，B2からエツチング
が進行していつた液で占められて茶縁を呈し、新
らしい液に比べエツチングレートが遅く、また端
部B1，B2に常に新しい液が供給され、エツチン
グレートは速いというエツチングレートの関係に
よつている。このことは、撹拌速度とエツチング
レート、エツチング面の深さとが比例関係にある
ことから生じ、撹拌がシリコン基板３のエツチン
グ面へ一様に行われなかつたり、また撹拌速度が
一定していないとエツチングむらが生じる。更
に、第１図に示すエツチング装置で３個のシリコ
ン基板（直径32mm、Fz−Si，比抵抗30Ω−cm）を
エツチング加工した実験データを下記する。
リコン基板を示す断面図で、３ａはエツチング加
工によつて除去された部分、３ｂはエツチング加
工後の仕上がつたもので、端部に示すB1，B2部
分はＡ部分に比べエツチング割合が大きい傾向に
ある。更に、各部分のエツチング面は滑らかな面
でない。このようなエツチングむら、すなわちエ
ツチング加工後の仕上がつたもの３ｂにエツチン
グ差が生じることは中心部Ａに供給されるエツチ
ング液２の殆んどが端部B1，B2からエツチング
が進行していつた液で占められて茶縁を呈し、新
らしい液に比べエツチングレートが遅く、また端
部B1，B2に常に新しい液が供給され、エツチン
グレートは速いというエツチングレートの関係に
よつている。このことは、撹拌速度とエツチング
レート、エツチング面の深さとが比例関係にある
ことから生じ、撹拌がシリコン基板３のエツチン
グ面へ一様に行われなかつたり、また撹拌速度が
一定していないとエツチングむらが生じる。更
に、第１図に示すエツチング装置で３個のシリコ
ン基板（直径32mm、Fz−Si，比抵抗30Ω−cm）を
エツチング加工した実験データを下記する。
シリコン基板のエツチング面を全面平均で20μ
ｍ目標としてエツチング加工を行つたところ、シ
リコン基板のエツチング深さの標準偏差は2μｍ
で、端部B2で生じていた最大エツチング深さと
中心部Ａで生じていた最小エツチング深さとの差
は平均7μｍ程度であつた。また、第２図に示す
シリコン基板３および上述した３個のシリコン基
板をエツチング加工した際、エツチング対象外の
部分は酸化膜などの保護膜で被われている。
ｍ目標としてエツチング加工を行つたところ、シ
リコン基板のエツチング深さの標準偏差は2μｍ
で、端部B2で生じていた最大エツチング深さと
中心部Ａで生じていた最小エツチング深さとの差
は平均7μｍ程度であつた。また、第２図に示す
シリコン基板３および上述した３個のシリコン基
板をエツチング加工した際、エツチング対象外の
部分は酸化膜などの保護膜で被われている。
かくして、上述のようなエツチング装置ではエ
ツチングむらが生じるのみならず再現性も悪く良
好なものを製作することが難しかつた。
ツチングむらが生じるのみならず再現性も悪く良
好なものを製作することが難しかつた。
依つて、本考案は上記のような問題点を取り除
くために考えられたもので、以下本考案にかかる
半導体のエツチング装置に関し第３図を参照して
説明する。
くために考えられたもので、以下本考案にかかる
半導体のエツチング装置に関し第３図を参照して
説明する。
第３図は本考案にかかる一実施例のエツチング
装置の１部切り欠き側面説明図で、第４図は第３
図に示すエツチング装置でエツチング加工を行つ
た後のシリコン基板を示す断面図である。
装置の１部切り欠き側面説明図で、第４図は第３
図に示すエツチング装置でエツチング加工を行つ
た後のシリコン基板を示す断面図である。
第３図において、エツチング装置はシリコン基
板のエツチング面上のエツチング液２′を一様に
撹拌させると共に撹拌速度を常に一定させるため
に、第１の回転機構５でシリコン基板３′をエツ
チング液２′内で回転させると共に第２の回転機
構６でエツチング液２′を回転させるというもの
である。
板のエツチング面上のエツチング液２′を一様に
撹拌させると共に撹拌速度を常に一定させるため
に、第１の回転機構５でシリコン基板３′をエツ
チング液２′内で回転させると共に第２の回転機
構６でエツチング液２′を回転させるというもの
である。
第１の回転機構５において、３′はシリコン基
板、５ａは複数個のシリコン基板３′を固着た８
角柱の回転治具、５ｂは回転軸、５ｃは支持板、
５ｄは回転軸５ｂを支持板５ｃに固定する止め金
具、５ｅは自在継手、５ｆはモータ、５ｇはモー
タ５ｆの軸、５ｈ，５h′は自在継手５ｅを回転軸
５ｂおよび軸５ｇに取着して固定するためのねじ
である。これらの構成は、シリコン基板３′を固
着する８角柱の回転治具５ａを回転させるために
モータ５ｆが具備され、このモータ５ｆの回転を
モータ５ｆの軸５ｇに取着する自在継手５ｅに伝
達し、この自継手５ｅの回転によつて回転軸５ｂ
に固着された８角柱の回転治具５ａを回転させる
というものである。
板、５ａは複数個のシリコン基板３′を固着た８
角柱の回転治具、５ｂは回転軸、５ｃは支持板、
５ｄは回転軸５ｂを支持板５ｃに固定する止め金
具、５ｅは自在継手、５ｆはモータ、５ｇはモー
タ５ｆの軸、５ｈ，５h′は自在継手５ｅを回転軸
５ｂおよび軸５ｇに取着して固定するためのねじ
である。これらの構成は、シリコン基板３′を固
着する８角柱の回転治具５ａを回転させるために
モータ５ｆが具備され、このモータ５ｆの回転を
モータ５ｆの軸５ｇに取着する自在継手５ｅに伝
達し、この自継手５ｅの回転によつて回転軸５ｂ
に固着された８角柱の回転治具５ａを回転させる
というものである。
また、第２の回転機構６において６ａは円筒状
のエツチング槽（以下単にエツチング槽と称す）、
６ｂはエツチング槽６ａを支持する円形状の回転
台座、６ｃは回転台座６ｂの中心部分に固着され
た回転軸、６ｄは箱形の支持台、６ｅ，６e′は回
転軸６ｃを回転可能に支持して支持台６ｄの側面
Ｐに固着された金具、６ｆ，６f′はプーリー、６
ｇはプーリー６f′からプーリー６ｆに回転を伝達
するＶベルト、６ｈは支持台６ｄの側面Ｐに縦方
向に取着されたモータ、６ｉはモータ６ｈの軸で
ある。これらの構成は、エツチング槽６ａを回転
させるためにモータ６ｈが具備され、このモータ
６ｈの回転をモータ６ｈの軸６ｉに固着して係合
しているプーリー６f′に伝達し、Ｖベルト６ｇを
介してプーリー６ｆに固着して係合している回転
軸６ｃを回転させ、この回転軸６ｃの回転によつ
て回転軸６ｃに固着された回転台座６ｂを回転さ
せ、更に回転台座６ｂに嵌合して支持されたエツ
チング槽６ａを回転させるというものである。こ
こで、７は支持台６ｄ上に固着された上部左側面
に止め金具５ｃを固着し最上部にモータ５ｆを取
着させた箱形の支持台である。
のエツチング槽（以下単にエツチング槽と称す）、
６ｂはエツチング槽６ａを支持する円形状の回転
台座、６ｃは回転台座６ｂの中心部分に固着され
た回転軸、６ｄは箱形の支持台、６ｅ，６e′は回
転軸６ｃを回転可能に支持して支持台６ｄの側面
Ｐに固着された金具、６ｆ，６f′はプーリー、６
ｇはプーリー６f′からプーリー６ｆに回転を伝達
するＶベルト、６ｈは支持台６ｄの側面Ｐに縦方
向に取着されたモータ、６ｉはモータ６ｈの軸で
ある。これらの構成は、エツチング槽６ａを回転
させるためにモータ６ｈが具備され、このモータ
６ｈの回転をモータ６ｈの軸６ｉに固着して係合
しているプーリー６f′に伝達し、Ｖベルト６ｇを
介してプーリー６ｆに固着して係合している回転
軸６ｃを回転させ、この回転軸６ｃの回転によつ
て回転軸６ｃに固着された回転台座６ｂを回転さ
せ、更に回転台座６ｂに嵌合して支持されたエツ
チング槽６ａを回転させるというものである。こ
こで、７は支持台６ｄ上に固着された上部左側面
に止め金具５ｃを固着し最上部にモータ５ｆを取
着させた箱形の支持台である。
かようなエツチング装置において、シリコン基
板３′のエツチング加工を行う場合、まず始めに
大気中にて８角柱の回転治具５ａの側面および底
面に９枚のシリコン基板３′をワツクスなどによ
り固着する。次に温度管理されたエツチング液
２′の入つたエツチング槽６ａを回転台座６ｂ上
に設置してモータ６ｈを駆動し矢印Ａ方向に回転
させる。次にシリコン基板３′の固着された回転
治具５ａを回転するエツチング液２′に浸し、回
転治具５ａを止め金具５ｄで支持板５ｃに固定し
てからモータ５ｆを駆動し矢印Ｂ方向に回転させ
る。所定時間径過後モータ５ｆの回転を停止さ
せ、支持板５ｃから止め金具５ｄを外し回転治具
５ａを素早やくエツチング液２′から引きあげ純
水中に浸す。而して、エツチング槽６ａを回転さ
せているモータ６ｈの回転を停止させる。このよ
うにてエツチング加工が行われたものは８角柱の
回転治具５ａから取り外ずされる。なお、本実施
例ではシリコン基板３′の片面をエツチングする
ようなエツチング装置となつているが、両面およ
び部分的なエツチングも回転治具を交替すること
で可能なようになつている。エツチング加工を行
うとき、エツチング槽６ａの回転数は160rpm附
近で、８角柱の回転治具５ａの回転数は350rpm
附近が最適であつた。
板３′のエツチング加工を行う場合、まず始めに
大気中にて８角柱の回転治具５ａの側面および底
面に９枚のシリコン基板３′をワツクスなどによ
り固着する。次に温度管理されたエツチング液
２′の入つたエツチング槽６ａを回転台座６ｂ上
に設置してモータ６ｈを駆動し矢印Ａ方向に回転
させる。次にシリコン基板３′の固着された回転
治具５ａを回転するエツチング液２′に浸し、回
転治具５ａを止め金具５ｄで支持板５ｃに固定し
てからモータ５ｆを駆動し矢印Ｂ方向に回転させ
る。所定時間径過後モータ５ｆの回転を停止さ
せ、支持板５ｃから止め金具５ｄを外し回転治具
５ａを素早やくエツチング液２′から引きあげ純
水中に浸す。而して、エツチング槽６ａを回転さ
せているモータ６ｈの回転を停止させる。このよ
うにてエツチング加工が行われたものは８角柱の
回転治具５ａから取り外ずされる。なお、本実施
例ではシリコン基板３′の片面をエツチングする
ようなエツチング装置となつているが、両面およ
び部分的なエツチングも回転治具を交替すること
で可能なようになつている。エツチング加工を行
うとき、エツチング槽６ａの回転数は160rpm附
近で、８角柱の回転治具５ａの回転数は350rpm
附近が最適であつた。
かかる如くしてエツチング加工が行われたもの
は第４図に示すものである。
は第４図に示すものである。
第４図は第３図装置でエツチング加工されたシ
リコン基板を示す断面図で、B1′，A′，B2′は第２
図に示すB1，Ａ，B2部に相当する部分で、３
a′はエツチング加工でシリコン基板３′が除去さ
れた部分、３b′はエツチング加工によつて仕上が
つたものである。図から、エツチング加工によつ
て得られたもの３b′は均一で平坦なエツチング面
となつている。
リコン基板を示す断面図で、B1′，A′，B2′は第２
図に示すB1，Ａ，B2部に相当する部分で、３
a′はエツチング加工でシリコン基板３′が除去さ
れた部分、３b′はエツチング加工によつて仕上が
つたものである。図から、エツチング加工によつ
て得られたもの３b′は均一で平坦なエツチング面
となつている。
更に、第３図に示すエツチング装置を用いて５
個のシリコン基板をエツチング加工した実験デー
タを下記する。なお、このときに使用したエツチ
ング液およびシリコン基板、またエツチング時間
は前記した従来のエツチング方法で行つた３個の
シリコン基板のとき同一の仕様、時間である。
個のシリコン基板をエツチング加工した実験デー
タを下記する。なお、このときに使用したエツチ
ング液およびシリコン基板、またエツチング時間
は前記した従来のエツチング方法で行つた３個の
シリコン基板のとき同一の仕様、時間である。
シリコン基板のエツチング面を全面平均で20μ
ｍ目標としてエツチング加工を行つたところ、シ
リコン基板のエツチング深さの標準偏差は0.3μｍ
で、エツチング深さの最大値と最小値との差は平
均0.8μｍ程度であつた。
ｍ目標としてエツチング加工を行つたところ、シ
リコン基板のエツチング深さの標準偏差は0.3μｍ
で、エツチング深さの最大値と最小値との差は平
均0.8μｍ程度であつた。
以上の如く、従来のエツチング加工での標準偏
差2μｍ、エツチング深さの最大値と最小値との
差7μｍに対して本考案によるエツチング装置で
は、上述のようなすばらしい結果を得ることがで
きた。このことは、回転治具５ａが350rpmで回
転しているところに替わつたエツチング液２′が
エツチング槽６ａの回転によつて連続的に供給さ
れているために、シリコン基板５ａの中心部
A′と端部B1′，B2′との間にエツチング液の供給の
ばらつきが無視できるようになつたことによる。
差2μｍ、エツチング深さの最大値と最小値との
差7μｍに対して本考案によるエツチング装置で
は、上述のようなすばらしい結果を得ることがで
きた。このことは、回転治具５ａが350rpmで回
転しているところに替わつたエツチング液２′が
エツチング槽６ａの回転によつて連続的に供給さ
れているために、シリコン基板５ａの中心部
A′と端部B1′，B2′との間にエツチング液の供給の
ばらつきが無視できるようになつたことによる。
かようにして、本考案にかかる半導体のエツチ
ング装置は従来、シリコン基板に台を設けて手動
でエツチング槽自身を回転させることなく全体を
振り回していたものを、複数個の半導体基板を固
着する回転治具と、この回転治具を回転させる第
１の回転機構と、複数個の半導体基板を浸すエツ
チング液を貯留させる円筒状のエツチング槽と、
このエツチング槽を回転させる第２の回転機構と
を備え、第２の回転機構を回転させてから回転治
具をエツチング液中に設置して第１の回転機構を
駆動させてエツチング加工を行うようにしたもの
である。
ング装置は従来、シリコン基板に台を設けて手動
でエツチング槽自身を回転させることなく全体を
振り回していたものを、複数個の半導体基板を固
着する回転治具と、この回転治具を回転させる第
１の回転機構と、複数個の半導体基板を浸すエツ
チング液を貯留させる円筒状のエツチング槽と、
このエツチング槽を回転させる第２の回転機構と
を備え、第２の回転機構を回転させてから回転治
具をエツチング液中に設置して第１の回転機構を
駆動させてエツチング加工を行うようにしたもの
である。
このように、簡素な回転機構を具備したことに
よつて、半導体基板のばらつきはなくなり、更に
仕上り精度も向上した半導体のエツチング装置を
提供することができる。
よつて、半導体基板のばらつきはなくなり、更に
仕上り精度も向上した半導体のエツチング装置を
提供することができる。
第１図は従来の半導体基板のエツチング装置を
示す概略断面図、第２図は第１図装置でエツチン
グ加工されたシリコン基板を示す断面図、第３図
は本考案にかかる一実施例のエツチング装置の１
部切り欠き側面説明図、第４図は第３図装置でエ
ツチング加工されたシリコン基板を示す断面図で
ある。 ２，２′……エツチング液、３，３′……半導体
基板、５……第１の回転機構、５ａ……回転治
具、６……第２の回転機構、６ａ……円筒状のエ
ツチング槽。
示す概略断面図、第２図は第１図装置でエツチン
グ加工されたシリコン基板を示す断面図、第３図
は本考案にかかる一実施例のエツチング装置の１
部切り欠き側面説明図、第４図は第３図装置でエ
ツチング加工されたシリコン基板を示す断面図で
ある。 ２，２′……エツチング液、３，３′……半導体
基板、５……第１の回転機構、５ａ……回転治
具、６……第２の回転機構、６ａ……円筒状のエ
ツチング槽。
Claims (1)
- 複数個の半導体基板を固着する回転治具と、該
回転治具を回転させる第１の回転機構と、前記複
数個の半導体基板を固着する回転治具を浸すエツ
チング液を貯留させる円筒状のエツチング槽と、
前記回転治具をエツチング液に浸して第１の回転
機構を駆動したのち前記エツチング槽を回転させ
る第２の回転機構とから構成したことを特徴とす
る半導体基板のエツチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5569382U JPS58159737U (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 半導体基板のエツチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5569382U JPS58159737U (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 半導体基板のエツチング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58159737U JPS58159737U (ja) | 1983-10-25 |
| JPH0230836Y2 true JPH0230836Y2 (ja) | 1990-08-20 |
Family
ID=30066258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5569382U Granted JPS58159737U (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 半導体基板のエツチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58159737U (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6224441B2 (ja) * | 2013-11-28 | 2017-11-01 | 京セラ株式会社 | エッチング方法 |
-
1982
- 1982-04-19 JP JP5569382U patent/JPS58159737U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58159737U (ja) | 1983-10-25 |
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