DE1190291B - Device for etching round semiconductor wafers - Google Patents
Device for etching round semiconductor wafersInfo
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Description
Vorrichtung zur Ätzung von runden Halbleiterscheiben Halbleiteranordnungen, wie Gleichrichter, Transistoren, Fotodioden, Vierschichtanordnungen u. dgl., bestehen meistens aus einem Halbleiterkörper aus vorwiegend einkristallinem Halbleitermaterial, wie Germanium, Silizium oder einer intermetallischen Verbindung der III. und V. bzw. der 1I. und VI. Gruppe des Periodischen Systems, auf den Elektroden aufgebracht sind. Im Laufe des Herstellungsverfahrens derartiger Halbleiteranordnungen werden für gewöhnlich mehrere Ätzungen vorgenommen.Device for etching round semiconductor wafers, semiconductor arrangements, such as rectifiers, transistors, photodiodes, four-layer arrangements and the like mostly made of a semiconductor body made of predominantly single-crystal semiconductor material, such as germanium, silicon or an intermetallic compound of III. and V. or the 1I. and VI. Group of the Periodic Table, applied to the electrodes are. In the course of the manufacturing process of such semiconductor devices usually made several etches.
Es sind bereits verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zum Ätzen von Halbleiterkörpern bekanntgeworden. Das einfachste Verfahren besteht beispielsweise darin, daß der Halbleiterkörper, z. B. die unbehandelte Halbleiterscheibe oder die bereits durch Diffusion und bzw. oder Legierung mit Elektroden versehene Halbleiteranordnung, in ein mit der Ätzflüssigkeit gefülltes Gefäß gelegt und hierin für die vorgesehene Ätzdauer belassen wird. Dieses sogenannte Tauchverfahren hat verschiedene Nachteile. So ergibt sich ein ungleichmäßiger Ätzangriff dadurch, daß der Halbleiterkörper mit irgendeiner Seite auf dem Boden des Gefäßes aufliegt bzw. an irgendeiner Stelle seiner Oberfläche gehalten werden muß. Noch schwerer wiegt, daß sich auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers stellenweise haftende Blasen bilden und die Ätzflüssigkeit an diesen Stellen nicht oder nur unvollkommen zur Wirkung kommt.There are already various methods and devices for etching of semiconductor bodies became known. For example, the simplest method is in that the semiconductor body, e.g. B. the untreated semiconductor wafer or the Semiconductor arrangement already provided with electrodes by diffusion and / or alloy, placed in a vessel filled with the etching liquid and placed therein for the intended Etching time is left. This so-called immersion process has various disadvantages. An uneven etching attack results from the fact that the semiconductor body rests with either side on the bottom of the vessel or at any point its surface must be maintained. Even heavier is that on the surface of the semiconductor body form adhering bubbles in places and the etching liquid does not have an effect or is only incompletely effective at these points.
Es wurde eine Vorrichtung, eine sogenannte Ätzschleuder, entwickelt, welche diese Nachteile teilweise vermeidet. Auf dieser Ätzschleuder wird ein Halbleiterkörper in Drehung versetzt und ein Strahl der Ätzflüssigkeit auf seine Oberfläche geleitet. Die Ätzflüssigkeit wird infolge der Drehung vom Rand des Halbleiterkörpers abgeschleudert. Es wird ständig frische Ätzflüssigkeit zu- und abgeführt, und entstehende Blasen werden demzufolge verhältnismäßig schnell abgerissen. Diese Ätzschleuder hat den Nachteil, daß mit ihr nur einzelne Halbleiterkörper behandelt werden können.A device, a so-called etching centrifuge, was developed which partially avoids these disadvantages. A semiconductor body is placed on this etching machine set in rotation and a jet of the etching liquid is directed onto its surface. The etching liquid is thrown off the edge of the semiconductor body as a result of the rotation. Fresh etching liquid is constantly being added and removed, and bubbles are formed are therefore torn down relatively quickly. This caustic extractor has the Disadvantage that only individual semiconductor bodies can be treated with it.
Die Erfindung sucht die beschriebenen Nachteile zu verhindern. Sie betrifft eine Vorrichtung zur Ätzung von runden Halbleiterscheiben in einem mit Ätzflüssigkeit gefüllten Gefäß und ist erfindungsgemäß durch eine in der Ätzflüssigkeit horizontal angeordnete drehbare Welle und Führungen für die die Welle kraftschlüssig berührenden und auf ihr abrollenden Halbleiterscheiben gekennzeichnet. Vorzugsweise ist eine solche Anordnung getroffen, daß die Halbleiterscheiben auf der umlaufenden Welle stehen, so daß der Kraftschluß durch die Schwerkraft bewirkt wird.The invention seeks to prevent the disadvantages described. she relates to a device for etching round semiconductor wafers in one with Etching liquid filled vessel and is according to the invention by one in the etching liquid horizontally arranged rotatable shaft and guides for the shaft non-positively touching semiconductor wafers that roll on them. Preferably such an arrangement is made that the semiconductor wafers on the rotating Shaft stand so that the frictional connection is caused by gravity.
Die Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung hervorgehen.The drawings show an embodiment of the invention the further details and advantages of the invention emerge.
F i g.1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Schnitt und F i g. 2 in der Aufsicht.F i g.1 shows a device according to the invention in section and F i G. 2 in supervision.
Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus dem Gefäß 2, in dem eine Welle 3 drehbar gelagert ist, und zwei Platten 4 und 5, die in dem Gefäß so angebracht sind, daß in ihnen angebrachte Schlitze als seitliche Führung für die senkrecht stehenden Halbleiterscheiben 6 dienen können. Alle Teile der Vorrichtung können aus einem Kunststoff bestehen, der von der Ätzflüssigkeit nicht angegriffen wird, beispielsweise Polystrol, Polyäthylen oder Polytetrafluoräthylen. Das Wellenende ist drehbar, aber flüssigkeitsdicht aus dem Gefäß 2 nach außen geführt.The device consists essentially of the vessel 2, in which a Shaft 3 is rotatably mounted, and two plates 4 and 5, which are so mounted in the vessel are that in them made slots as a lateral guide for the vertical standing semiconductor wafers 6 can serve. All parts of the device can consist of a plastic that is not attacked by the etching liquid, for example polystyrene, polyethylene or polytetrafluoroethylene. The shaft end is rotatable, but guided to the outside from the vessel 2 in a liquid-tight manner.
Die Welle 3 ist zweckmäßigerweise in dem Bereich, in dem die Halbleiterscheiben 6 auf ihr stehen, mit Ansätzen versehen, die dafür sorgen, daß ein gewisser Abstand der Halbleiterscheiben voneinander gewahrt bleibt. Die Abschrägung dieser Ansätze läßt die Halbleiterscheiben beim Einsetzen jeweils in die richtige Lage gleiten.The shaft 3 is expediently in the area in which the semiconductor wafers 6 stand on it, provided with lugs that ensure that a certain distance the semiconductor wafers from one another is preserved. The bevel of these approaches allows the semiconductor wafers to slide into the correct position when they are inserted.
Wird die Welle 3 gedreht, z. B. mit Hilfe eines Motors, so drehen sich auch die Halbleiterscheiben 6 um ihre Rotationssymmetrieachse 7, da sie durch Reibung mitgenommen werden. Man muß nur dafür sorgen, daß die Reibung an der Welle 3 größer ist als an den Führungsplatten 4 und 5. Wenn die Halbleiterscheiben mit einer Seitenkante auf der Welle 3 stehen, ist dieses Erfordernis immer erfüllt, da durch die Schwerkraft hauptsächlich eine Kraftkomponente in Richtung senkrecht zur Wellenachse auftritt und die Reibung in den Schlitzen der Führungsplatten 4 und 5 demgegenüber klein wird, insbesondere dann, wenn die Führungsplatten etwa in Höhe der Symmetrieachse 7 liegen.If the shaft 3 is rotated, e.g. B. with the help of a motor, the semiconductor wafers 6 also rotate about their axis of rotational symmetry 7, since they are carried along by friction. It is only necessary to ensure that the friction on the shaft 3 is greater than on the guide plates 4 and 5. If the semiconductor wafers stand with one side edge on the shaft 3, this requirement is always met, since gravity is mainly a force component in the direction occurs perpendicular to the shaft axis and the friction in the slots of the guide plates 4 and 5, on the other hand, becomes small, in particular when the guide plates are approximately at the level of the axis of symmetry 7.
Selbstverständlich kann auch ein Angriff in waagerechter Richtung vorgesehen werden, und zwar zweckmäßigerweise mit Hilfe von zwei Wellen, die beispielsweise mit Federkraft von beiden Seiten angedrückt werden. Die im Beispiel dargestellte Form zeichnet sich demgegenüber durch einfacheren Aufbau und leichtere Handhabung aus.Of course, an attack in the horizontal direction can also be used are provided, and expediently with the help of two shafts, for example be pressed with spring force from both sides. The one shown in the example In contrast, Form is characterized by a simpler structure and easier handling the end.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß die Halbleiterscheiben während des Atzvorganges ständig bewegt werden. Auf der Halbleiteroberfläche entstehende Gasblasen reißen leicht ab und steigen nach oben. Da die Halbleiterscheiben ständig gedreht werden, verlagert sich der Angriffspunkt der nach oben gerichteten Auftriebskraft der Gasblase laufend und führt so schnell zu deren Ablösung. Hinzu kommt, daß einzelne Gasblasen auch an den Rändern der Schlitze der Führungsplatten 4 und 5 abgestreift werden. Füllt man das Gefäß 2 nur bis zu einer solchen Höhe mit Ätzflüssigkeit, daß die einzelnen Halbleiterscheiben zum Teil aus der Oberfläche 8 herausragen, so werden auch an der Oberfläche Gasblasen abgestreift. In jedem Fall ist ein verhältnismäßig gleichmäßiger Ätzangriff gewährleistet, da schädliche Gasblasen abgelöst werden und da die Halbleiterscheiben durch ihre Bewegung ständig mit neuer Atzflüssigkeit in Berührung kommen.The device according to the invention has the advantage that the semiconductor wafers are constantly moved during the etching process. Gas bubbles that develop on the semiconductor surface tear off easily and rise to the top. Since the semiconductor wafers are constantly being rotated, the point of application of the upward lifting force of the gas bubble is constantly shifting and thus quickly leads to its detachment. In addition, individual gas bubbles are also stripped off at the edges of the slots in the guide plates 4 and 5. If the vessel 2 is filled with etching liquid only to such a height that the individual semiconductor wafers partially protrude from the surface 8 , gas bubbles are also stripped off the surface. In any case, a relatively uniform etching attack is guaranteed, since harmful gas bubbles are detached and since the semiconductor wafers constantly come into contact with new etching liquid due to their movement.
Mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung können auch Halbleiterscheiben unterschiedlicher Größe geätzt werden. Ihre Symmetrieachse ist dann nicht wie in F i g. 1 für alle Scheiben die gleiche. Wesentlich ist nur, daß sie parallel oder angenähert parallel zur Drehachse der Welle 3 liegt.Semiconductor wafers can also be used with the device according to the invention different size can be etched. Your axis of symmetry is then not as in F i g. 1 the same for all slices. It is only essential that they are parallel or is approximately parallel to the axis of rotation of the shaft 3.
Selbstverständlich sind verschiedene Abwandlungen des Erfindungsgedankens möglich. So kann man beispielsweise mehrere Wellen und Führungsvorrichtungen im gleichen Gefäß vorsehen. Man kann auch eine Führungs- und Haltevorrichtung in Form eines Gitterkorbes vorsehen, mit dessen Hilfe mehrere Halbleiterscheiben von einer Atzflüssigkeit in die andere und schließlich in eine Spülflüssigkeit befördert werden können, z. B. bei einem Ätzverfahren, bei dem einer starken Vorätzung eine schwächere Nachätzung folgt.Various modifications of the inventive concept are of course possible possible. For example, you can have several shafts and guiding devices in the Provide the same vessel. One can also use a guiding and holding device in the form provide a grid basket, with the help of which several semiconductor wafers from one Etching liquid are conveyed into the other and finally into a rinsing liquid can e.g. B. in an etching process in which a strong pre-etching a weaker one Post-estimation follows.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DES71521A DE1190291B (en) | 1960-12-03 | 1960-12-03 | Device for etching round semiconductor wafers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DES71521A DE1190291B (en) | 1960-12-03 | 1960-12-03 | Device for etching round semiconductor wafers |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1190291B true DE1190291B (en) | 1965-04-01 |
| DE1190291C2 DE1190291C2 (en) | 1965-12-02 |
Family
ID=7502531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DES71521A Granted DE1190291B (en) | 1960-12-03 | 1960-12-03 | Device for etching round semiconductor wafers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1190291B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2643750A1 (en) * | 1975-10-03 | 1977-04-14 | Philips Nv | METHOD FOR ETCHING SEMICONDUCTOR DISCS, IN PARTICULAR FOR SOLAR CELLS, AND DEVICE FOR CARRYING OUT THIS PROCESS |
-
1960
- 1960-12-03 DE DES71521A patent/DE1190291B/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2643750A1 (en) * | 1975-10-03 | 1977-04-14 | Philips Nv | METHOD FOR ETCHING SEMICONDUCTOR DISCS, IN PARTICULAR FOR SOLAR CELLS, AND DEVICE FOR CARRYING OUT THIS PROCESS |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE1190291C2 (en) | 1965-12-02 |
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