JPH04340226A - Method and device for etching semiconductor substrate - Google Patents
Method and device for etching semiconductor substrateInfo
- Publication number
- JPH04340226A JPH04340226A JP14135591A JP14135591A JPH04340226A JP H04340226 A JPH04340226 A JP H04340226A JP 14135591 A JP14135591 A JP 14135591A JP 14135591 A JP14135591 A JP 14135591A JP H04340226 A JPH04340226 A JP H04340226A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- wafer
- semiconductor substrate
- etching solution
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Weting (AREA)
Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】この発明は、シリコンウエーハ等
の半導体基板のエッチング方法に係り、スプレーノズル
にてエッチング液を回転しているウエーハ両面に同時に
噴き付けてエッチングを行い、従来の如くエッチング液
に浸漬した時の発熱による影響を受けない半導体基板の
エッチング方法とその装置に関する。[Industrial Application Field] The present invention relates to a method of etching semiconductor substrates such as silicon wafers, in which etching is performed by simultaneously spraying an etching solution onto both sides of a rotating wafer using a spray nozzle. The present invention relates to a method and apparatus for etching a semiconductor substrate that is not affected by heat generation when immersed in water.
【0002】0002
【従来の技術】シリコンウエーハの製造工程では、CZ
法やFZ法で引き上げられた単結晶インゴットを外形加
工し、スライシングにて切り出し、面取を行いラッピン
グにて厚みを揃え、さらにエッチングで加工歪層を除去
する工程がある。[Prior Art] In the manufacturing process of silicon wafers, CZ
There are steps in which a single-crystal ingot pulled by the FZ method or FZ method is processed into an external shape, cut out by slicing, chamfered, made uniform in thickness by lapping, and then removed by etching to remove the strained layer.
【0003】エッチング工程は、一般に弗酸、硝酸、酢
酸、水等を所要比率に混合したエッチング液を溜めた液
槽にウエーハを多数枚浸漬し、化学的に加工歪層の除去
を行っている。[0003] Generally, in the etching process, a large number of wafers are immersed in a bath containing an etching solution containing hydrofluoric acid, nitric acid, acetic acid, water, etc. in the required ratio, and the processed strained layer is chemically removed. .
【0004】このエッチングでは、エッチング液組成比
、温度、液攪拌方法などによりその反応速度が決り、さ
らに、エッチング液と反応するシリコンウエーハにより
発生する熱がその反応速度を加速している。In this etching, the reaction rate is determined by the etching solution composition ratio, temperature, solution stirring method, etc., and the heat generated by the silicon wafer reacting with the etching solution accelerates the reaction rate.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】今日では大径のシリコ
ンウエーハが要求されているが、径の拡大に伴いエッチ
ング工程における発熱が多くなり、反応速度がさらに加
速される傾向にある。従って、多数枚のウエーハをエッ
チング液に浸漬してエッチングを行う方法はウエーハ径
の拡大に伴い、反応速度やウエーハ形状の制御等が非常
に困難になっている。[Problems to be Solved by the Invention] Nowadays, large-diameter silicon wafers are required, but as the diameter increases, heat generation during the etching process increases, and the reaction rate tends to be further accelerated. Therefore, in the method of etching a large number of wafers by immersing them in an etching solution, as the wafer diameter increases, it becomes extremely difficult to control the reaction rate and wafer shape.
【0006】この発明は、半導体基板をエッチング液に
浸漬してエッチングする方法での発熱に伴う反応速度の
変動を解消し、かかる発熱による悪影響を受けない半導
体基板のエッチング方法とその装置の提供を目的として
いる。[0006] The present invention provides a method and apparatus for etching a semiconductor substrate that eliminates fluctuations in reaction rate caused by heat generation in a method in which a semiconductor substrate is etched by immersing it in an etching solution, and is not adversely affected by such heat generation. The purpose is
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明は、半導体基板
を回転させながら基板の両面にエッチング液を噴射して
エッチングを行うことを特徴とする半導体基板のエッチ
ング方法である。さらに、この発明は、半導体基板を自
立保持しながら回転させる基板回転手段と、エッチング
液の噴射方向を変化させながら噴射するスプレーノズル
手段を有し、半導体基板を回転させながら基板の両面に
エッチング液を噴射してエッチングを行うことを特徴と
する半導体基板のエッチング装置である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a method of etching a semiconductor substrate, which is characterized in that etching is performed by spraying an etching solution onto both sides of the substrate while rotating the semiconductor substrate. Further, the present invention has a substrate rotation means for rotating the semiconductor substrate while holding it independently, and a spray nozzle means for spraying the etching solution while changing the spray direction, so that the etching solution can be applied to both sides of the semiconductor substrate while rotating the semiconductor substrate. This is an etching apparatus for a semiconductor substrate, characterized in that it performs etching by spraying.
【0008】[0008]
【作用】この発明は、半導体基板を回転させながら基板
の両面にエッチング液を噴射してエッチングを行うこと
を特徴とし、基板はエッチング中常にエッチング液が複
数のスプレーノズルより噴き付けられ、かつ基板が回転
しているため、ウエーハ表面のエッチング液が常に入れ
替り、エッチングされているウエーハ表面のエッチング
液温が上昇せず、熱の影響を受けない利点がある。ウエ
ーハの回転は水平保持して回転させることもできるが、
反りや両面の均一なエッチングには自立保持しながら回
転させるのが好ましい。[Operation] This invention is characterized in that etching is carried out by spraying an etching solution onto both sides of the semiconductor substrate while rotating the substrate. Since the wafer rotates, the etching solution on the wafer surface is constantly replaced, and the temperature of the etching solution on the wafer surface that is being etched does not rise, which has the advantage of not being affected by heat. The wafer can also be rotated while being held horizontally.
To prevent warpage and uniform etching on both sides, it is preferable to rotate while holding it by itself.
【0009】この発明のエッチング方法は、半導体基板
の両面に噴射されたエッチング液が留まることがなく常
に入れ替わるため、表面の温度上昇がなく、またエッチ
ング反応速度はエッチング液の組成、噴射時間、容量、
噴射圧力に応じて決定されかつ一定に保持されるため、
反応による熱の影響を受けない安定した反応速度でエッ
チングが実施でき、エッチング量やウエーハ形状の制御
が容易になる。[0009] In the etching method of the present invention, the etching solution sprayed onto both sides of the semiconductor substrate does not stay there and is constantly replaced, so there is no rise in surface temperature, and the etching reaction rate depends on the composition, spraying time, and volume of the etching solution. ,
Since it is determined according to the injection pressure and is kept constant,
Etching can be performed at a stable reaction rate that is not affected by heat from the reaction, making it easier to control the amount of etching and the shape of the wafer.
【0010】この発明において、半導体基板を自立保持
しながら回転させる基板回転手段は、実施例に示す如く
、円周に溝部を有する回転盤を複数個用いて、半導体基
板を自立させて回転させることができれば、何れの構成
でも採用できる。基板回転手段は、エッチングあるいは
リンスを行っている時に、常に回転を与えて、エッチン
グ液あるいはリンス純水液が基板表面に拡散するのを補
助するものであり、速度はエッチング液の組成、噴射時
間、容量、噴射圧力に応じて決定されるが、回転速度が
速すぎるとエッチングむらが出やすいため、例えば20
0〜400rpmのスピードで回転させるとよい。In the present invention, the substrate rotation means for rotating the semiconductor substrate while holding it independently uses a plurality of rotary disks having grooves on the circumference, as shown in the embodiment, to rotate the semiconductor substrate in a self-supporting manner. Any configuration can be adopted as long as it is possible. The substrate rotation means constantly rotates during etching or rinsing to assist the etching solution or rinsing pure water solution to diffuse onto the substrate surface, and the speed depends on the composition of the etching solution and the spraying time. , capacity, and injection pressure, but if the rotation speed is too high, uneven etching tends to occur, so for example, 20
It is preferable to rotate at a speed of 0 to 400 rpm.
【0011】垂直に自立保持されたウエーハの両面にエ
ッチング液の噴射するスプレーノズルには、基板が回転
するため噴射方向を固定したものを複数用いることもで
きるが、噴射方向を揺動あるいは回転変化させながら噴
射できる構成がエッチングむらの発生防止上好ましい。
スプレーノズルの噴射パターンは円錐状が好ましく、エ
ッチング液の拡散性を良くするために複数個にスプレー
ノズルを分けるとよい。また、エッチング液の噴射量は
1l/分以上が好ましく、噴出量が少ないとウエーハ表
面が乾いてしまいエッチングむらなどを発生させる恐れ
がある。エッチング液の噴射圧力は、ウエーハ表面が乾
きエッチングむらなどが発生しないよう、1.0kg/
cm2以上で、1.0〜1.5kg/cm2が好ましい
。As the substrate rotates, it is possible to use a plurality of spray nozzles that spray etching solution onto both sides of a wafer that is vertically supported, with a fixed spray direction; It is preferable to use a configuration in which the ink can be sprayed while the etching is being performed in order to prevent the occurrence of uneven etching. The spray pattern of the spray nozzle is preferably conical, and the spray nozzle may be divided into a plurality of parts to improve the diffusion of the etching solution. Further, the spraying amount of the etching solution is preferably 1 l/min or more; if the spraying amount is small, the wafer surface may become dry and uneven etching may occur. The injection pressure of the etching solution was set at 1.0 kg/1.0 kg to prevent the wafer surface from drying and uneven etching.
cm2 or more, preferably 1.0 to 1.5 kg/cm2.
【0012】0012
実施例1
以下にこの発明の実施例を図に基づき説明する。図1と
図2に示すウエーハ1を自立回転させるための回転ステ
ージ2は、伝達ギアを同軸固着し円周面にウエーハ1の
エッジ部と当接する溝部を設けた複数の円盤からなり、
各回転ステージ2間に伝達ギア5を配置して噛合させ伝
達軸4を介して伝達される回転モータ3からの回転力を
各回転ステージ2に伝えることにより、複数の回転ステ
ージ2に当接保持されるウエーハ1を自立回転させるこ
とができる。Example 1 An example of the present invention will be described below based on the drawings. The rotation stage 2 for self-rotating the wafer 1 shown in FIGS. 1 and 2 consists of a plurality of disks with transmission gears coaxially fixed thereon and grooves on the circumferential surface that come into contact with the edges of the wafer 1.
A transmission gear 5 is disposed between each rotation stage 2 and meshed with each other to transmit the rotational force from the rotation motor 3 via the transmission shaft 4 to each rotation stage 2, thereby maintaining contact with a plurality of rotation stages 2. The wafer 1 can be rotated independently.
【0013】ウエーハ1の両面に所要間隔をおいてエッ
チング用スプレーノズル6とリンス用スプレーノズル7
を複数個対向配置してある。エッチング用スプレーノズ
ル6はここでは図1に示す如くウエーハ1の直径方向に
複数のノズルを並列配置してあり、スプレーノズル取付
治具16が揺動アーム15でウエーハ1の上下方向に揺
動する構成からなる。An etching spray nozzle 6 and a rinsing spray nozzle 7 are installed on both sides of the wafer 1 at a required interval.
Multiple pieces are arranged facing each other. Here, the etching spray nozzle 6 has a plurality of nozzles arranged in parallel in the diameter direction of the wafer 1 as shown in FIG. Consisting of:
【0014】エッチング液は図3に示す如くエッチング
液供給槽8から供給ポンプ9により、エッチング用スプ
レーノズル6に供給され、ウエーハ1の両面に噴射され
る。噴射されたエッチング液は回収槽10に回収され反
応により消耗したエッチング液の追加を行うため濃度保
持槽12より消耗分の補給を行なう。このエッチング液
は回収槽10より、回収ポンプにてエッチング液供給槽
へとリサイクルされる。また、エッチング液回収時は、
エッチング中回収バルブ13が開となり排水バルブ14
が閉となる。エッチング終了時、回収バルブ13が閉と
なり、排水バルブ14が開となり、エッチング液とリン
ス純水が混合されるのを防止する。As shown in FIG. 3, the etching solution is supplied from an etching solution supply tank 8 to an etching spray nozzle 6 by a supply pump 9, and is sprayed onto both sides of the wafer 1. The injected etching solution is collected in a recovery tank 10, and in order to add the etching solution consumed by the reaction, the consumed amount is replenished from the concentration holding tank 12. This etching solution is recycled from the recovery tank 10 to an etching solution supply tank by a recovery pump. Also, when recovering the etching solution,
During etching, the recovery valve 13 is opened and the drain valve 14 is opened.
is closed. At the end of etching, the recovery valve 13 is closed and the drain valve 14 is opened to prevent the etching solution and rinsing pure water from being mixed.
【0015】以上の構成からなるこの発明のエッチング
装置により、ウエーハ1の両面に噴射されたエッチング
液は基板表面を拡散して飛散して常に入れ替わるため、
反応による熱の影響を受けない安定した反応速度でエッ
チングが行える。With the etching apparatus of the present invention having the above configuration, the etching solution sprayed onto both sides of the wafer 1 diffuses over the substrate surface and is constantly replaced.
Etching can be performed at a stable reaction rate that is not affected by heat from the reaction.
【0016】実施例2
実施例1に示す構成のエッチング装置において、エッチ
ング用スプレーノズルは図4のaに示す如く、揺動位置
はウエーハ1の径中心として、上下20°以内の角度で
揺動するように構成し、図4のbに示す如く、ウエーハ
1との対向距離を150〜200mmに設定し、位置は
8インチ径の場合、図4のcに示す如く4箇所に設定し
、エッチングを実施した。その結果、反応による熱の影
響を受けない安定した反応速度でエッチングでき、ウエ
ーハの形状コントロールも図5のTTV(厚みバラツキ
)に示す如く、平坦度もラッピング加工とほぼ同レベル
にエッチングできるようになった。Embodiment 2 In the etching apparatus configured as shown in Embodiment 1, the etching spray nozzle is oscillated at an angle within 20 degrees up and down with respect to the radial center of the wafer 1, as shown in FIG. 4A. As shown in FIG. 4B, the facing distance from the wafer 1 is set to 150 to 200 mm, and in the case of an 8-inch diameter, the etching is performed at four locations as shown in FIG. 4C. was carried out. As a result, etching can be performed at a stable reaction rate that is not affected by the heat generated by the reaction, and the wafer shape can be controlled to the same level as the lapping process, as shown in the TTV (thickness variation) in Figure 5. became.
【0017】また、比較のため従来のエッチング液槽に
浸漬するエッチング方法を実施したところ、この発明の
エッチング装置はウエハの形状コントロールは図5のT
TVに示す如く、平坦度もラッピング加工とも従来の浸
漬エッチング方法と比較にならないほどすぐれている。
なおこの発明のエッチング装置の作動条件は、ウエーハ
の回転速度が300rpm、エッチング液のスプレー量
は1.2l/min、圧力は1.5kg/cm2であっ
た。For comparison, we performed a conventional etching method in which the wafer is immersed in an etching solution bath.
As shown in the TV, both flatness and lapping are incomparably superior to conventional immersion etching methods. The operating conditions of the etching apparatus of the present invention were as follows: wafer rotation speed was 300 rpm, etching solution spray amount was 1.2 l/min, and pressure was 1.5 kg/cm<2>.
【0018】[0018]
【発明の効果】この発明は、半導体基板を回転させなが
ら基板の両面にエッチング液を噴射してエッチングを行
うことにより、エッチング時の反応による発熱の影響を
受けることのない、安定した反応速度でウエーハのエッ
チングが実施でき、実施例に示す如く平坦度も良好なエ
ッチングが可能になった。[Effects of the Invention] This invention performs etching by spraying an etching solution onto both sides of the semiconductor substrate while rotating the substrate, thereby achieving a stable reaction rate that is not affected by the heat generated by the reaction during etching. The wafer could be etched, and as shown in the examples, etching with good flatness was possible.
【図1】この発明による基板回転手段とエッチング用ス
プレーノズルの構成を示す斜視説明図である。FIG. 1 is a perspective explanatory view showing the structure of a substrate rotation means and an etching spray nozzle according to the present invention.
【図2】aはこの発明による回転ステージの伝達ギアの
構成を示す説明図であり、bは溝部の詳細を示す説明図
である。FIG. 2A is an explanatory diagram showing the configuration of a transmission gear of a rotary stage according to the present invention, and FIG. 2B is an explanatory diagram showing details of a groove portion.
【図3】この発明によるエッチング装置のフロー図であ
る。FIG. 3 is a flow diagram of an etching apparatus according to the present invention.
【図4】この発明によるエッチング装置のスプレーノズ
ルのウエーハに対する配置を示す説明図であリ、aはス
プレーノズルの揺動角度、bはノズルとウエーハ表面と
の距離、cはノズルの揺動軌跡を示す。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the arrangement of the spray nozzle with respect to the wafer of the etching apparatus according to the present invention, where a is the swing angle of the spray nozzle, b is the distance between the nozzle and the wafer surface, and c is the swing trajectory of the nozzle. shows.
【図5】ウエーハのTTVを示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing TTV of a wafer.
1 ウエーハ 2 回転ステージ 3 回転モータ 4 伝達軸 5 伝達ギア 6 エッチング用スプレーノズル 7 リンス用エッチングノズル 8 エッチング液供給槽 9 供給ポンプ 10 回収槽 11 回収ポンプ 12 濃度保持液供給槽 13 回収バルブ 14 排水バルブ 15 揺動アーム 16 スプレーノズル取付治具 1 Wafer 2 Rotating stage 3 Rotating motor 4 Transmission shaft 5 Transmission gear 6 Spray nozzle for etching 7 Etching nozzle for rinsing 8 Etching liquid supply tank 9 Supply pump 10 Recovery tank 11 Recovery pump 12 Concentration holding liquid supply tank 13 Recovery valve 14 Drain valve 15 Swing arm 16 Spray nozzle installation jig
Claims (2)
面にエッチング液を噴射してエッチングを行うことを特
徴とする半導体基板のエッチング方法。1. A method of etching a semiconductor substrate, which comprises performing etching by spraying an etching solution onto both sides of the substrate while rotating the semiconductor substrate.
せる基板回転手段と、エッチング液の噴射方向を変化さ
せながら噴射するスプレーノズル手段を有し、半導体基
板を回転させながら基板の両面にエッチング液を噴射し
てエッチングを行うことを特徴とする半導体基板のエッ
チング装置。2. A substrate rotation means for rotating the semiconductor substrate while holding it independently, and a spray nozzle means for spraying the etching solution while changing the spray direction, and spraying the etching solution onto both sides of the substrate while rotating the semiconductor substrate. An etching device for semiconductor substrates that performs etching by spraying.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14135591A JPH04340226A (en) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | Method and device for etching semiconductor substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14135591A JPH04340226A (en) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | Method and device for etching semiconductor substrate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04340226A true JPH04340226A (en) | 1992-11-26 |
Family
ID=15290053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14135591A Pending JPH04340226A (en) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | Method and device for etching semiconductor substrate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04340226A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6683007B1 (en) | 1999-03-15 | 2004-01-27 | Nec Corporation | Etching and cleaning methods and etching and cleaning apparatus used therefor |
| EP1126505A3 (en) * | 2000-02-17 | 2005-01-26 | CONTRADE Mikrostruktur Technologie GmbH | Apparatus and method for chemical cleaning and etching of discrete disk-shaped substrates |
| JP2005327856A (en) * | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Komatsu Electronic Metals Co Ltd | Etching apparatus for semiconductor wafer |
| CN110660705A (en) * | 2018-06-29 | 2020-01-07 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | Apparatus for treating objects, method and system for reducing contaminants on objects |
-
1991
- 1991-05-16 JP JP14135591A patent/JPH04340226A/en active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6683007B1 (en) | 1999-03-15 | 2004-01-27 | Nec Corporation | Etching and cleaning methods and etching and cleaning apparatus used therefor |
| US6964724B2 (en) | 1999-03-15 | 2005-11-15 | Nec Corporation | Etching and cleaning methods and etching and cleaning apparatuses used therefor |
| EP1126505A3 (en) * | 2000-02-17 | 2005-01-26 | CONTRADE Mikrostruktur Technologie GmbH | Apparatus and method for chemical cleaning and etching of discrete disk-shaped substrates |
| JP2005327856A (en) * | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Komatsu Electronic Metals Co Ltd | Etching apparatus for semiconductor wafer |
| CN110660705A (en) * | 2018-06-29 | 2020-01-07 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | Apparatus for treating objects, method and system for reducing contaminants on objects |
| US11961745B2 (en) | 2018-06-29 | 2024-04-16 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Wet bench structure |
| US12074041B2 (en) | 2018-06-29 | 2024-08-27 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Wet bench structure |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3322853B2 (en) | Substrate drying device and cleaning device, and drying method and cleaning method | |
| US6286524B1 (en) | Wafer drying apparatus and method with residual particle removability enhancement | |
| JPH02309638A (en) | Wafer etching device | |
| JPH11233481A (en) | Method and apparatus for removing liquid from the surface of a rotating substrate | |
| WO2020093928A1 (en) | Cleaning method and cleaning apparatus | |
| JP3326656B2 (en) | Rotary semiconductor substrate processing apparatus and rotary semiconductor substrate processing method | |
| JP2009267167A (en) | Substrate-treating device | |
| US20050233589A1 (en) | Processes for removing residue from a workpiece | |
| JP2005268308A (en) | Resist stripping method and resist stripping apparatus | |
| KR102734022B1 (en) | Etching method and etching device for silicon wafer | |
| JPH04340226A (en) | Method and device for etching semiconductor substrate | |
| EP1371755B1 (en) | Method of electroless plating and apparatus for electroless plating | |
| JP2008311660A (en) | Method for cleaning, drying and hydrophilizing a semiconductor wafer | |
| WO2022244394A1 (en) | Semiconductor wafer cleaning device, semiconductor wafer cleaning method, and method for manufacturing silicon wafer | |
| JPS61125017A (en) | Coating apparatus | |
| JP2020170808A (en) | Processing liquid generator, substrate processing equipment, processing liquid generation method and substrate processing method | |
| JPH09171989A (en) | Wet etching of semiconductor substrate | |
| JP2023123998A (en) | Substrate processing liquid purification method and purification apparatus | |
| JP2001274131A (en) | Batch processing apparatus and batch processing method | |
| KR100931793B1 (en) | Single wafer processing apparatus and apparatus and method for manufacturing epitaxial wafer using same | |
| JP2002222789A (en) | Substrate processing method and semiconductor device manufacturing method | |
| JPH09115808A (en) | Coating device | |
| JP2025074800A (en) | Substrate Processing Equipment | |
| KR20030056225A (en) | a chemical physical polishing device for semiconductor and method thereof | |
| JP2006351805A (en) | Substrate processing method and device |