JPS6340867B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規かつ改良された半導体ウエーハ等
の薄板を、極めて高い平面度・平行度を保つてエ
ツチングすることのできるエツチング装置の構造
に関する。

半導体単結晶よりウエーハを加工する際にはウ
エーハの表面に機械的加工による歪層が発生す
る。この歪層はエツチングにより化学的に除去す
ることができるが、その際高い平面度・平行度を
もつウエーハを得るためには、ウエーハの全表面
にわたり均等な速度でエツチング液（以後単に液
という）を流し、均等な厚さの歪層の除去が行わ
れなければならない。

第１図はこのような目的のために使われている
従来のエツチング装置の概略を示すもので、主液
槽２１と反応槽２２より主としてなり、主液槽中
の液は液循環ポンプ２５、フイルター２６を経て
反応槽２２の液入口側オーバーフロー槽２３に入
り、さらに液出口側オーバーフロー槽２４より出
て主液槽２１にもどる。反応槽２２には多数枚の
ウエーハ２７が収納されたバスケツト２８が浸漬
されており、バスケツトの回転によつて自転し、
かつ上下に揺動する。

しかしこのような従来の装置では反応槽内にお
ける液の流速分布は各位置で不均等となり、また
反応槽の入口側、出口側の底部に液が滞留し、反
応槽内に反応生成物が残留するため液の不均一を
招くこととなる。また液の交換を速かにするため
流速を大にすると、液の入口側オーバーフロー槽
２３よりオーバーフローして反応槽へ流入する液
の速度が横方向（ウエーハの配列方向）に不均等
となり、かつ液が反応槽内で大きな乱流となり槽
内の流速分布を乱してしまう結果となる。このた
めウエーハ表面に反応速度の不均等を生じ、ウエ
ーハの平面度・平行度を低下させ、かつばらつき
を生じさせるという不利益を避けることはできな
かつた。

本発明はかかる現状にかんがみ、前記不利を全
く有しない装置を提供するものである。

すなわち、主液槽と反応槽が結合してなるエツ
チング装置において、主液槽から循環ポンプ、フ
イルターを経て反応槽に送入される液が、分配管
ならびにその枝管を経て該枝管先端の液分散用キ
ヤツプからスリツト板で支持された多孔板に分
散・整流されて反応槽に送入されることを特徴と
するものである。

以下本発明を添付図面に基づいてさらに詳細に
説明する。

第２図は本発明のエツチング装置の代表的な実
施態様を概略的に示すもので、図中１は液の冷
却・加熱機構（図示していない）を備えた主液
槽、２は液循環ポンプ、３はフイルター、４は分
配管である。この実施態様では、液は主液槽より
液循環ポンプを経、フイルター３を通つて反応生
成物が除去され、分配管４に送られる。この分配
管４は第３図に例示した拡大図のように、２個な
いし数個が左右対称の枝管５で２段ないし多段に
連結されたもので、液はこの分配管・枝管によつ
て均等な流速に整えられ、各枝管の先端に設けら
れた液分散用キヤツプ６から放出される。このキ
ヤツプ６には、第４図に例示した該キヤツプおよ
びその周辺の拡大図のように、多数の小孔が枝管
の先端と同心円状に設けられ、中心から拡がる方
向に角度がつけられている。これにより液はこの
キヤツプを通過して均等に分散放出される。この
噴出流はポーラス状の微細な空孔を有する多孔板
７に衝突し抵抗を受けて拡散し、微細な空孔を通
過して反応槽１０に入るときには整流され乱れの
ない液流になるとともに、上下方向および横方向
に均等な流速分布となる。多孔板としてはPVC
またはテフロン板に直径が50μｍ、好ましくは
100μｍの微細な空孔を設けたものが適当である。
８は多孔板７を支持するスリツト板で、９の枠板
の上下に櫛状につくられた多数の溝にさしこま
れ、横方向に均等な間隔に配列されて全体として
多数の狭いスリツトを形成し、液分散用キヤツプ
からの水圧を支える。

こうして多孔板７を通過した液は上下方向・横
方向に完全に均等な流速分布となつて反応槽１０
に供給される。第２図によれば、ウエーハ１４は
アーム１６に支持されたバスケツト１５に多数枚
収納されて反応槽に浸漬され、バスケツト１５の
回転に伴つて自転しかつアーム１６に直結した揺
動装置１７により上下に揺動する。１１は反応槽
出口側板で面全体にわたり均等に小孔があけられ
ており、反応槽内を通過してきた液の一部は反応
槽出口側板１１をオーバーフローし、残りの液は
反応槽出口側板の小孔を通過してオーバーフロー
槽１２に入る。この結果液は反応槽の出口側底部
に滞留することなく、また反応槽出口側板のごく
近傍まで均等な流速を保ちながら反応槽１０から
オーバーフロー槽１２に移動する。１３はかく拌
用ポンプで、液を主液槽１より吸込み再び主液槽
１に吐出することにより、主液槽内の液をかく拌
して均一化しかつ熱交換の効率を向上させる。１
８は水洗槽でオーバーフロー槽１２に近接して設
けられている。

以下これを実施例をあげて説明するが、下記実
施例は一例で、液組成、液温度等との関連を考慮
して条件は選択されなければならぬことはいうま
でもない。

実施例 図面に示す本発明の装置を用い、エツチング槽
内の液の移動速度を50mm／秒とし、アームを100
mmのストロークで静かに上下揺動させ、バスケツ
トに20回／分の回転を与えてウエーハを自転させ
エツチング処理を行つた結果、極めて高い平面
度、平行度のウエーハを得ることができた。

本発明によるエツチング装置は前記構成である
から、液温と流速を高精度にコントロールされた
液が高速で循環し、時間の経過に関係なくウエー
ハの全表面にわたつて均一なエツチング速度を維
持することができ、極めて高い平面度と平行度を
有するウエーハを得ることが可能である。さらに
ウエーハを収納したバスケツトを複数個設けて連
続してエツチング水洗を行うことも容易となり、
高い処理能力を発揮させることができる。また本
発明の装置は第２図から明らかなように、主液槽
１、反応槽１０、オーバーフロー槽１２、水洗層
１８を一体とした構成であるため、全体は極めて
コンパクトにまとまつており、装置として経済的
である許りでなく設置面積も少くてすみ、またエ
ツチング用バスケツトの連続的な作動による装置
の自動化も容易であつて、その実用効果はすこぶ
る大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来使われているエツチング装置の概
略図。第２図は本発明のエツチング装置の代表的
実施態様を示す概略図。第３図は本発明のエツチ
ング装置における分配管ならびにその枝管の斜視
図。第４図は本発明のエツチング装置における液
分散用キヤツプの縦断面図である。 １……主液槽、２……液循環ポンプ、３……フ
イルター、４……分配管、５……枝管、６……液
分散用キヤツプ、７……多孔板、８……スリツト
板、９……枠板、１０……反応槽、１１……反応
槽出口側板、１２……オーバーフロー槽、１３…
…かく拌用ポンプ、１４……ウエーハ、１５……
バスケツト、１６……アーム、１７……揺動装
置、１８……水洗槽、２１……主液槽、２２……
反応槽、２３……液入口側オーバーフロー槽、２
４……液出口側オーバーフロー槽、２５……液循
環ポンプ、２６……フイルター、２７……ウエー
ハ、２８……バスケツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 主液槽と反応槽が結合してなるエツチング装
   置において、主液槽から循環ポンプ、フイルター
   を経て反応槽に送入されるエツチング液が、分配
   管ならびにその枝管を経て該枝管先端の液分散用
   キヤツプから、スリツト板で支持された多孔板に
   分散整流されて反応槽に送入されることを特徴と
   するエツチング装置。 ２ 分配管ならびにその枝管の先端に取り付けら
   れた液分散用キヤツプ、該キヤツプの小孔から噴
   出したエツチング液を分散・整流する多孔板、多
   孔板を支持するスリツト板を配設してなることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエツチン
   グ装置。 ３ 主液槽がかく拌用ポンプを有することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のエツチング装
   置。