JPH11312664A - 半導体表面を粗エッチングする方法 - Google Patents

半導体表面を粗エッチングする方法

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JPH11312664A
JPH11312664A JP11068781A JP6878199A JPH11312664A JP H11312664 A JPH11312664 A JP H11312664A JP 11068781 A JP11068781 A JP 11068781A JP 6878199 A JP6878199 A JP 6878199A JP H11312664 A JPH11312664 A JP H11312664A
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JP
Japan
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semiconductor
semiconductor surface
etching
etchant
wafer
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JP11068781A
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English (en)
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Hans-Juergen Kruwinus
ハンス・ユルゲン・クルヴイヌス
Frederic Kovacs
フレデリツク・コヴアツクス
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Lam Research AG
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SEZ AG
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
    • H10P50/60—Wet etching
    • H10P50/64—Wet etching of semiconductor materials
    • H10P50/642—Chemical etching

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  • Weting (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の技術の欠点を解消した、半導体の表面
を粗面化することができる方法を提供する。 【解決手段】 本発明は、種々の方法ステップにおいて
表面を湿式処理する半導体表面を粗エッチングする方法
に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体表面を粗エ
ッチングする方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えばいわゆるウエーハ（シリコンベー
スの円形の半導体板）の形の半導体は、製造の際に特別
の注意を必要とする。これにはその１つ又は複数の表面
の定義された粗さも含まれる。
【０００３】ヨーロッパ特許出願公開第０７９１９５３
号明細書から明らかなように、その際、ウエーハは、ま
ず両方の側（表面）において研磨される。その後、前−
及び後側はもはや区別することができない。このこと
は、いずれにせよ両方の表面が同じ“表面構造”を有す
るかぎり、光学センサを利用しても当てはまる。
【０００４】例えば金、チタン、銅又はポリシリコンか
らなる種々の層によってウエーハ表面を覆う前に、相応
する表面を清掃し、かつ粗面化しなければならない。半
導体表面にわたって一定の定義された粗さが望まれる。
【０００５】ヨーロッパ特許出願公開第０７９１９５３
号明細書は、これに関連して、酸混合物によって一方の
ウエーハ表面をエッチングし、かつ他方の表面を改めて
研磨することを提案している。
【０００６】エッチング時間は、１５０ｍｍの直径を有
するウエーハにおいて、１ないし３分によって示され
る。エッチング過程の間、半導体（ウエーハ）は、１０
ないし１００回転／分で回転させられる。エッチング媒
体量は、２〜３リットル／分によって示されている。処
理された表面の粗さは、エッチングの後に、Ｒａ＝０．
０１μｍからＲａ＝０．５ないし１．０μｍ（ＤＩＮ４
７６６Ｔ１）に高められた（５，０００ないし１０，０
００オングストロームの粗さに相当）。
【０００７】この方法において、とくに高度にドーピン
グされたウエーハにおいても、不均一なエッチング処理
の欠点が残る。表面は、エッチングの後に、不均一であ
り、かつほとんどの場合に再現不可能である。希釈した
エッチング液は、所望の粗さを達成するために不十分で
ある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前記
の欠点を解消した、半導体の表面を粗面化することがで
きる方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】今や全く驚くべきこと
に、すでに湿らせた表面においてエッチング処理を行な
えば、回転エッチング方法を適用して、一定の再現可能
な表面粗さを有するウエーハを製造することができると
わかった。半導体表面の予備湿らせを全面的に行なえ
ば、とくに一定の結果を達成することができ、このこと
は、液体を点状に塗った際でさえウエーハを回転させれ
ば（例えば所属のチャックにおいて）数分の１秒のうち
に行なうことができる。
【００１０】予備湿らせの後に初めて、半導体表面にエ
ッチング液が塗られる。
【００１１】エッチングプロセスは、前記のような周知
の技術に対して、著しく管理可能になる。湿った表面に
おけるエッチング液の分配は、きわめて短時間に（２０
０ないし１，０００回転／分のウエーハの回転速度の際
に１秒よりわずかなうち）、かつ全面にわたって驚くほ
ど均一に行なわれる。ぬれた表面において、エッチング
液は、自発的にかつ均一に分配される。エッチング液を
すでに湿った表面に塗るとき、このエッチング液に対す
る濡れ過程は省略される。
【００１２】エッチング液の均一な自発的な分配は、増
加した又は減少したエッチング媒体量又は一滞在時間を
有する局所的な領域の形成を阻止する。
【００１３】粗エッチングのための時間は、３０秒以下
に、部分的に１ないし１０秒の値に、したがって従来の
技術（１ないし３分）に対して数１０パーセント減少す
ることができる。
【００１４】エッチング過程の後に、エッチングされた
半導体表面は、エッチングしない液体によってすすぎ、
かつ／又は乾燥することができる。
【００１５】すべての方法ステップの間に、半導体は回
転するようにする。そのためにヨーロッパ特許第３１６
２９６号明細書にしたがって回転するチャックにおける
製造は、良好な可能性である。その際、半導体は、ヨー
ロッパ特許第３１６２９６号明細書に提案されたよう
に、方法ステップの間にチャックにおいて垂直にして処
理することができる。
【００１６】１つの構成によれば、エッチング液は、半
導体表面を湿らせた直後に塗ることができる。両方の方
法ステップは、数秒以内に行なうことができる。
【００１７】その表面を湿らせる間及び／又はエッチン
グ液を塗る間に、ウエーハは、例えば２００ないし１０
００回転／分で回転させることができ、その際、毎分３
００ないし５００の回転速度で十分と思われる。
【００１８】方法の変形によれば、半導体は、その表面
を湿らせる間及び／又はエッチング液を塗る間に、かな
りの程度まで一定の速度で回転させることができる。
【００１９】エッチング媒体供給を遮断した後に、残っ
たエッチング液を側方に振り飛ばすために、回転速度を
高めることができる。
【００２０】粗エッチング処理は、例えば３００と１，
０００オングストロームの間の所望の表面粗さに到達す
るまで行なうことができる。
【００２１】エッチング液として、例えばふっ酸、硝
酸、りん酸及び硫酸からなる酸及び酸混合物が適してい
る。
【００２２】表面は、続いて（場合によっては追加的
に）すすぎ、かつ／又は乾燥することができる。
【００２３】すすぎには、脱イオン水が適している。半
導体表面は、エッチング処理の前に、脱イオン水によっ
て湿らせることができる。しかし湿らせるために、例え
ば大幅に希釈した軽い酸を使用することもできる。それ
に対して本来の粗エッチングのために使われる液体は、
湿らせるために適していない。このような粗エッチング
は、少なくとも５０オングストロームの粗さの増加に通
じる。
【００２４】最後に半導体表面を例えば窒素又はイソプ
ロパノール蒸気によって乾燥することを考慮することが
できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】次に例として本発明による方法を
そのステップによって（前−及び後処理を含めて）記述
する。
【００２６】ウエーハは、チャックにセットされ、かつ
続いて５００回転／分で回転させられる。
【００２７】脱イオン水がウエーハ表面に塗られ、この
脱イオン水は、自発的に均一に分散され、かつ相応して
表面を濡らす（湿らせる）。
【００２８】水の供給が停止される。ウエーハは、上方
に向かって垂直に動かされ、かつ引続き一定の速度の回
転の際に第２のプロセス空間において、２秒間にわたっ
てエッチング液（ふっ酸、硝酸、りん酸及び硫酸からな
る）が塗られる（容積流：２リットル／分、ウエーハ直
径：１５ｃｍ）。エッチング媒体供給は、すぐに再び停
止される。
【００２９】回転速度は、２，５００／分に高められ、
かつ残留エッチング液は、周側に振り飛ばされる。
【００３０】ウエーハは、チャックにおいて第３の作業
位置に運ばれ、かつその直後に、脱イオン水が、短時間
にわたってエッチングされたウエーハ表面に塗られ、か
つその後、表面は、窒素によって吹き飛ばされる。
【００３１】全作業時間は、３０秒よりも短い。
【００３２】達成された粗さは、６５０オングストロー
ムであり、かつ全ウエーハ表面にわたってきわめて均一
である。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 １．１、半導体表面を液体によって湿ら
    せ、 １．２、続いて湿らされた半導体表面上にエッチング液
    を塗り、 １．３、その後、粗くエッチングされた半導体表面をエ
    ッチングしない流体によってすすぎ、かつ／又は乾燥
    し、 その際、すべての方法ステップの間に半導体を回転させ
    ることを特徴とする、半導体表面を粗エッチングする方
    法。
  2. 【請求項２】 半導体表面を湿らせた直後に、エッチン
    グ液を塗ることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 その表面を湿らせる間及び／又はエッチ
    ング液を塗る間に、半導体を２００ないし１０００回転
    ／分で回転させることを特徴とする、請求項１に記載の
    方法。
  4. 【請求項４】 その表面を湿らせる間及び／又はエッチ
    ング液を塗る間に、半導体をかなりの程度まで一定の速
    度で回転させることを特徴とする、請求項１に記載の方
    法。
  5. 【請求項５】 半導体の回転速度を高めることによっ
    て、かつ半導体表面の後続のすすぎ及び／又は乾燥の前
    に、エッチング液を振り飛ばすことを特徴とする、請求
    項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 ３００と１，０００オングストロームの
    間の表面粗さが達成されるまで、粗エッチング処理を行
    なうことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 半導体表面のエッチング処理を、１〜３
    リットル／分のエッチング液の容積流において３０秒以
    下に制限することを特徴とする、請求項１に記載の方
    法。
  8. 【請求項８】 半導体表面のエッチング処理を、１〜３
    リットル／分のエッチング液の容積流において１０秒以
    下に制限することを特徴とする、請求項７に記載の方
    法。
  9. 【請求項９】 少なくとも１つの次の酸：ふっ酸、硝
    酸、りん酸及び硫酸を含むエッチング液によって、半導
    体表面を処理することを特徴とする、請求項１に記載の
    方法。
  10. 【請求項１０】 エッチング処理の前に、脱イオン水に
    よって半導体表面を湿らせることを特徴とする、請求項
    １に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 エッチング処理の後に、脱イオン水に
    よって半導体表面をすすぐことを特徴とする、請求項１
    に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 エッチング処理の後に及び場合によっ
    てはそれに続くすすぎの後に、半導体表面を窒素又はイ
    ソプロパノール蒸気によって乾燥させることを特徴とす
    る、請求項１に記載の方法。
JP11068781A 1998-02-17 1999-02-09 半導体表面を粗エッチングする方法 Pending JPH11312664A (ja)

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EP (1) EP0938133B1 (ja)
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AT (1) ATE205636T1 (ja)
DE (2) DE19806406C1 (ja)

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