JPH04340226A - 半導体基板のエッチング方法とその装置 - Google Patents
半導体基板のエッチング方法とその装置Info
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- 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
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- wafer
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- etching solution
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
、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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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
。
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
。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
プレーノズルの構成を示す斜視説明図である。
【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。
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。
【図３】この発明によるエッチング装置のフロー図であ
る。
る。
【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。
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。
【図５】ウエーハのＴＴＶを示すグラフである。
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
Claims (2)
- 【請求項１】 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。 - 【請求項２】 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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14135591A JPH04340226A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 半導体基板のエッチング方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14135591A JPH04340226A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 半導体基板のエッチング方法とその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04340226A true JPH04340226A (ja) | 1992-11-26 |
Family
ID=15290053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14135591A Pending JPH04340226A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 半導体基板のエッチング方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04340226A (ja) |
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 (de) * | 2000-02-17 | 2005-01-26 | CONTRADE Mikrostruktur Technologie GmbH | Verfahren und Vorrichtung für die nasschemische Reinigung und Ätzung von scheibenförmigen Einzelsubstraten |
| JP2005327856A (ja) * | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Komatsu Electronic Metals Co Ltd | 半導体ウェーハのエッチング装置 |
| CN110660705A (zh) * | 2018-06-29 | 2020-01-07 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 用于处理物体的设备、减少物体上的污染物的方法及系统 |
-
1991
- 1991-05-16 JP JP14135591A patent/JPH04340226A/ja 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 (de) * | 2000-02-17 | 2005-01-26 | CONTRADE Mikrostruktur Technologie GmbH | Verfahren und Vorrichtung für die nasschemische Reinigung und Ätzung von scheibenförmigen Einzelsubstraten |
| JP2005327856A (ja) * | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Komatsu Electronic Metals Co Ltd | 半導体ウェーハのエッチング装置 |
| CN110660705A (zh) * | 2018-06-29 | 2020-01-07 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 用于处理物体的设备、减少物体上的污染物的方法及系统 |
| 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 |
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