FR2698639A1 - Silicon wafer chemical etching machine - provides circular wafer motion for improved etching uniformity - Google Patents

Silicon wafer chemical etching machine - provides circular wafer motion for improved etching uniformity Download PDF

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Abstract

In a chemical etching machine for silicon wafers, in which the wafers are arranged vertically and parallel to one another in a holder immersed in an etching bath, the holder is moved such that each wafer (1) is rotated about an external axis while remaining in the same plane and retaining the same orientation. The distance between the axis (10) and the wafer centre (11) is equal to the wafer dia. The etching bath (3) is a 5:4:9 mixt. of acetic, hydrofluoric and nitric acids, maintained at 3-10 deg.C. ADVANTAGE - The machine has an inexpensive and simple construction, provides rapid and precise etching and produces better etching uniformity (e.g. less than 10 microns dispersion for etch depths of 50-100 microns) than prior art machines.

Description

MACHINE DE GRAVURE CHIMIQUE DE SILICIUM
La présente invention concerne l'industrie des composants semiconducteurs et plus particulièrement la gravure de plaquettes de silicium.
SILICON CHEMICAL ENGRAVING MACHINE
The present invention relates to the semiconductor component industry and more particularly to the etching of silicon wafers.

Pour la fabrication de composants semiconducteurs, on utilise des plaquettes de silicium, couramment d'un diamètre de 100 à 200 mm sur lesquelles sont formés un grand nombre de composants élémentaires identiques. A diverses étapes de fabrication, on est amené à faire des tranchées dans la plaquette de silicium, par exemple pour créer des sillons entre composants élémentaires avant de les séparer. Cette attaque de silicium peut être utilisée aussi après une phase d'épitaxie pour réduire 1 'épaisseur du substrat sur lequel a été formée l'épitaxie. De nombreuses autres situations dans lesquelles on est amené à faire des gravures localisées ou non du silicium apparaîtront à lthomme de l'art. For the manufacture of semiconductor components, silicon wafers are used, usually with a diameter of 100 to 200 mm on which a large number of identical elementary components are formed. At various stages of manufacture, it is necessary to make trenches in the silicon wafer, for example to create grooves between elementary components before separating them. This silicon attack can also be used after an epitaxy phase to reduce the thickness of the substrate on which the epitaxy was formed. Many other situations in which one has to make localized or non-silicon engravings will appear to those skilled in the art.

On s'intéressera ici plus particulièrement aux gravures d'une profondeur relativement importante dans le domaine considéré, c'est-à-dire d'une profondeur de l'ordre de 30 à 100 micromètres, qui sont généralement réalisées par trempage des plaquettes dans des bains acides. On considèrera ici le cas où le bain d'acide est un mélange d'acide acétique, d'acide fluorhydrique et d'acide nitrique, dans une proportion voisine de 5/4/9 bien que l'homme de métier puisse, en fonction de ses connaissances et de ses habitudes, utiliser d'autres mélanges acides de gravure du silicium.Egalement, de façon classique, les parties que lton ne souhaite pas creuser, par exemple la face avant d'une plaquette dont on va attaquer la face arrière ou la partie de la surface d'une plaquette autre que des régions où lton veut creuser des sillons seront protégées par un produit de protection classique, par exemple de l'oxyde de silicium et/ou une laque photosensible. We will focus here more particularly on engravings of a relatively great depth in the field under consideration, that is to say of a depth of the order of 30 to 100 micrometers, which are generally produced by dipping the plates in acid baths. We will consider here the case where the acid bath is a mixture of acetic acid, hydrofluoric acid and nitric acid, in a proportion close to 5/4/9 although the skilled person can, depending of his knowledge and habits, use other acidic etching mixtures of silicon. Also, in a conventional manner, the parts that are not desired to be dug, for example the front face of a wafer whose rear face will be attacked or the part of the surface of a wafer other than regions where it is desired to dig grooves will be protected by a conventional protective product, for example silicon oxide and / or a photosensitive lacquer.

De façon classique, pour réaliser une attaque par un acide, un lot de plaquettes contenues dans une nacelle ou panier est immergé une ou plusieurs fois pendant une ou des durées déterminées dans un bain d'acide. Conventionally, to carry out an acid attack, a batch of platelets contained in a basket or basket is immersed one or more times during one or more determined durations in an acid bath.

Pour une profondeur théorique de gravure donnée, cette profondeur dépendant notamment du type d'acide utilisé, de la température du bain et de la durée de maintien dans le bain, on s'aperçoit en fait qu'il existe une certaine dispersion d'une zone à l'autre d'une plaquette donnée et entre différentes plaquettes d'un même lot. Ces dispersions atteignent couramment des valeurs de 1 'ordre de 10 m pour des profondeurs de gravure souhaitées de l'ordre de 50 à 100 zm. Pour éviter cet inconvénient, diverses approches expérimentales par tâtonnements successifs ont été tentées par les fabricants de semiconducteurs. For a given theoretical etching depth, this depth depending in particular on the type of acid used, the temperature of the bath and the duration of retention in the bath, it can be seen in fact that there is a certain dispersion of a zone to another of a given plate and between different plates of the same batch. These dispersions commonly reach values of the order of 10 m for desired etching depths of the order of 50 to 100 μm. To avoid this drawback, various experimental approaches by successive trial and error have been attempted by the semiconductor manufacturers.

Ceux-ci ont réalisé que de meilleurs résultats pouvaient être obtenus en thermostatant le bain de gravure, et en provoquant une certaine agitation du bain ou des plaquettes immergées dans celui-ci.They realized that better results could be obtained by thermostating the etching bath, and by causing a certain agitation of the bath or of the plates immersed in it.

Comme le représente la figure 1, il est classique de disposer des plaquettes de silicium 1 devant subir un traitement dans une nacelle ou panier 2. Ce panier est muni de rainures non représentées pour maintenir les plaquettes verticales. La repré sentation du panier 2 faite en figure 1 est extrêmement schématique ; en fait, ces paniers sont des paniers ajourés destinés à assurer une bonne circulation du liquide, par exemple constitués d'un certain nombre de barres parallèles munies de rainures et jointes les unes aux autres par des entretoises. As shown in Figure 1, it is conventional to have silicon wafers 1 to undergo treatment in a basket or basket 2. This basket is provided with grooves not shown to keep the wafers vertical. The representation of the basket 2 made in FIG. 1 is extremely schematic; in fact, these baskets are perforated baskets intended to ensure good circulation of the liquid, for example made up of a certain number of parallel bars provided with grooves and joined to each other by spacers.

Dans un agencement antérieur, deux tels paniers ont été placés côte à côte, de part et d'autre d'un axe de rotation, dans une balancelle entraînée en rotation en va-et-vient autour de cet axe. Le mélange d'acide était celui susmentionné et le bain était réfrigéré à une température de l'ordre de -4 C par un échangeur thermique installé dans le bac. On obtenait alors, pour une profondeur de gravure de 60 pm, une dispersion d'épais- seur entre centre et bord d'une même plaquette de 7 pm environ et d'une plaquette à une autre de 12 pin environ. In a previous arrangement, two such baskets were placed side by side, on either side of an axis of rotation, in a swing driven in rotation back and forth around this axis. The acid mixture was that mentioned above and the bath was refrigerated at a temperature of the order of -4 C by a heat exchanger installed in the tank. There was then obtained, for an engraving depth of 60 μm, a dispersion of thickness between center and edge of the same plate of approximately 7 μm and from one plate to another of approximately 12 μm.

Les diverses autres approches essayées jusqu'à maintenant n'ont pas permis #d'atteindre des dispersions inférieures à environ 10 pin pour des profondeurs de gravure de l'ordre de 50 à 100 pin, comme cela a été indiqué ci-dessus. The various other approaches tried so far have not made it possible to # achieve dispersions of less than approximately 10 μm for engraving depths of the order of 50 to 100 μm, as indicated above.

Ainsi, un objet de la présente invention est de prévoir une machine de gravure permettant d'obtenir une meilleure homogénéité des résultats d'une gravure par bain acide de plaquettes de silicium. Thus, an object of the present invention is to provide an etching machine making it possible to obtain better homogeneity of the results of an etching by acid bath of silicon wafers.

Un autre objet de la présente invention est de prévoir une telle machine de conception simple et de coût réduit. Another object of the present invention is to provide such a machine of simple design and reduced cost.

Un autre objet de la présente invention est de prévoir une telle machine permettant d'obtenir une gravure rapide et précise. Another object of the present invention is to provide such a machine making it possible to obtain rapid and precise engraving.

Pour atteindre ces objets, la présente invention prévoit une machine de gravure chimique de plaquettes de silicium dans laquelle les plaquettes sont disposées verticalement parallèlement les unes aux autres dans un panier immergé dans un bain de gravure. Le panier est soumis à un déplacement tel que chaque plaquette effectue une révolution autour d'un axe situé à l'extérieur de cette plaquette, chaque plaquette restant dans son plan et conservant la même orientation.  To achieve these objects, the present invention provides a chemical etching machine for silicon wafers in which the wafers are arranged vertically parallel to each other in a basket immersed in an etching bath. The basket is subjected to a displacement such that each wafer performs a revolution around an axis located outside of this wafer, each wafer remaining in its plane and retaining the same orientation.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, la distance entre ledit axe et le centre d'une plaquette est sensiblement égale au diamètre d'une plaquette. According to an embodiment of the present invention, the distance between said axis and the center of a plate is substantially equal to the diameter of a plate.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, la machine comprend des moyens d'extraction du liquide de gravure et de réinjection de ce liquide à une température prédéterminée. According to an embodiment of the present invention, the machine comprises means for extracting the etching liquid and reinjecting this liquid at a predetermined temperature.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, le bac de gravure comprend à sa partie inférieure un orifice d'évacuation de liquide et à sa partie supérieure au moins une rampe immergée d'arrivée de liquide, une conduite allant de l'orifice d'extraction à la rampe d'injection en passant par un échangeur thermique. According to one embodiment of the present invention, the etching tank comprises at its lower part a liquid discharge orifice and at its upper part at least one submerged liquid inlet ramp, a pipe going from the orifice extraction at the injection rail passing through a heat exchanger.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, le bain de gravure est un mélange d'acides acétique, fluorhydrique et nitrique dans une proportion sensiblement égale à 5/4/9. According to an embodiment of the present invention, the etching bath is a mixture of acetic, hydrofluoric and nitric acids in a proportion substantially equal to 5/4/9.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, la température du bain est stabilisée à une valeur comprise entre sensiblement 3 et 100 C.  According to an embodiment of the present invention, the temperature of the bath is stabilized at a value between approximately 3 and 100 C.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, la vitesse de rotation dans le bain est choisie dans une plage de valeurs telle qu'il existe une plage de températures du bain pour laquelle la dispersion de profondeur de gravure est sensiblement constante. According to an embodiment of the present invention, the speed of rotation in the bath is chosen from a range of values such that there is a range of bath temperatures for which the dispersion of etching depth is substantially constant.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, le panier est placé dans une balancelle accrochée à un mécanisme assurant l'immersion de la balancelle dans le bain de gravure, le mouvement de révolution dans le bain, puis le transfert du bain de gravure à un bain d'arrêt d'attaque. According to an embodiment of the present invention, the basket is placed in a swing attached to a mechanism ensuring the immersion of the swing in the etching bath, the movement of revolution in the bath, then the transfer of the etching bath to a stop attack bath.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, le temps de déplacement du bain de gravure au bain d'arrêt d'attaque est de l'ordre de une à cinq secondes. According to an embodiment of the present invention, the time taken to move from the etching bath to the attack stopping bath is of the order of one to five seconds.

Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite en relation avec les figures jointes parmi lesquelles
la figure 1, décrite précédemment, représente un panier porte-plaquettes
la figure 2 représente un bac d'une machine de gravure selon la présente invention ; et
la figure 3 représente des courbes expérimentales illustrant diverses caractéristiques d'une gravure de silicium obtenue par une machine selon la présente invention.
These objects, characteristics and advantages as well as others of the present invention will be explained in detail in the following description of particular embodiments made in relation to the attached figures, among which
FIG. 1, described above, represents a wafer basket
Figure 2 shows a tray of an engraving machine according to the present invention; and
FIG. 3 represents experimental curves illustrating various characteristics of an etching of silicon obtained by a machine according to the present invention.

La présente invention prévoit d'utiliser un bac de produit de gravure du type de celui de la figure 2. Ce bac contient un agent de gravure acide 3 tel qu'un mélange d'acides acétique (CH3oe0H), fluorhydrique (HF) et nitrique (HN03) dans une proportion volumique voisine de 5/4/9. L'agent de gravure 3 est amené à circuler dans le bac par l'intermédiaire d'un circuit fermé comprenant une canalisation de sortie 4 disposée en bas du bac et des rampes de réinjection 5 disposées dans le bac à sa partie supérieure au dessous du niveau du liquide. Le circuit fermé comprend une pompe de circulation et des moyens de régulation de température tels qu'un échangeur thermique associé à un groupe frigorifique.Cette circulation permet de maintenir la température de l'agent de gravure sensiblement constante au cours du traitement. L'homme de l'art saura régler le débit de circulation pour assurer cette constance de température en tenant compte du caractère exothermique de la réaction de gravure. The present invention provides for the use of an etching product container of the type of that of FIG. 2. This container contains an acid etching agent 3 such as a mixture of acetic (CH3oeOH), hydrofluoric (HF) and nitric acids. (HN03) in a volume proportion close to 5/4/9. The etching agent 3 is caused to circulate in the tank via a closed circuit comprising an outlet pipe 4 disposed at the bottom of the tank and reinjection ramps 5 arranged in the tank at its upper part below the liquid level. The closed circuit includes a circulation pump and temperature regulation means such as a heat exchanger associated with a refrigeration unit. This circulation keeps the temperature of the etching agent substantially constant during the treatment. Those skilled in the art will know how to adjust the circulation rate to ensure this temperature consistency by taking into account the exothermic nature of the etching reaction.

Outre cette régulation de température par circulation d'acide qui constitue l'une des caractéristiques de la présente invention, la présente invention prévoit aussi un mode de déplacement particulier des plaquettes dans le bac au cours du traitement. Les plaquettes 1 sont disposées dans un panier 2 du type de celui de la figure 1. Ce panier est lui-même suspendu par une balancelle à un bras d'un moteur qui déplace la balancelle suivant un mouvement de rotation autour d'un axe 10 parallèle à l'axe ll des plaquettes, de sorte que les plaquettes tournent dans leur plan.  In addition to this temperature regulation by circulation of acid which constitutes one of the characteristics of the present invention, the present invention also provides a particular mode of movement of the platelets in the tank during the treatment. The plates 1 are placed in a basket 2 of the type of that of FIG. 1. This basket is itself suspended by a swing from an arm of a motor which moves the swing in a rotational movement around an axis 10 parallel to the axis ll of the plates, so that the plates rotate in their plane.

Des positions successives des plaquettes 1 sont illustrées en figure 2 et des flèches indiquent la direction de rotation. Dans un mode de réalisation de l'invention, la distance entre l'axe de rotation 10 et l'axe 11 de chacune des plaquettes est sensiblement égale au diamètre des plaquettes. Successive positions of the plates 1 are illustrated in FIG. 2 and arrows indicate the direction of rotation. In one embodiment of the invention, the distance between the axis of rotation 10 and the axis 11 of each of the plates is substantially equal to the diameter of the plates.

Il a été constaté expérimentalement que le choix de ce mode de déplacement particulier des plaquettes conduit, à condition de choisir une vitesse de rotation convenable et une température appropriée du bain, à une meilleure homogénéité de profondeur de gravure qu'avec les systèmes de l'art antérieur. It has been found experimentally that the choice of this particular mode of movement of the wafers leads, on the condition of choosing a suitable rotation speed and an appropriate temperature of the bath, to a better homogeneity of etching depth than with the systems of the prior art.

Ceci sera détaillé en relation avec la figure 3. This will be detailed in relation to Figure 3.

La figure 3 est un diagramme illustrant en fonction de la vitesse de rotation des plaquettes (en tours par minute, en ordonnées) et de la température du bain (en c, en abscisses) diverses caractéristiques du procédé de gravure selon la présente invention. Dans ce diagramme, les droites obliques en pointillés 20 représentent la profondeur de gravure qui est exprimée en micromètres. Les courbes en traits pleins 30 représentent la dispersion de profondeur de gravure en micromètres d'une plaquette à une autre d'un même panier. Les courbes en tiretés 40 représentent la dispersion de profondeur de gravure en micromètres sur une tranche entre le centre et les bords de cette tranche.Ce diagramme correspond à une durée d'immersion dans le mélange d'acides susmentionné de 7 minutes (420 s) avec une circulation d'acide propre à maintenir la température du bain constante pendant le traitement. FIG. 3 is a diagram illustrating as a function of the speed of rotation of the wafers (in revolutions per minute, on the ordinate) and of the bath temperature (in c, on the abscissa) various characteristics of the etching process according to the present invention. In this diagram, the oblique dashed lines 20 represent the etching depth which is expressed in micrometers. The curves in solid lines 30 represent the dispersion of etching depth in micrometers from one plate to another in the same basket. The dashed curves 40 represent the dispersion of engraving depth in micrometers on a slice between the center and the edges of this slice. This diagram corresponds to a duration of immersion in the above-mentioned acid mixture of 7 minutes (420 s) with a clean acid circulation to keep the bath temperature constant during the treatment.

On peut tirer divers enseignements de ce diagramme. Various lessons can be drawn from this diagram.

Par exemple, pour une vitesse de rotation donnée relativement faible de l'ordre de 22 tours par minute (correspondant à l'axe des abcisses), on constate que, quand la température varie de -6 C à +4 C, la profondeur de gravure varie de sensiblement 44 pin à 62 pin, tandis que la dispersion de plaquette à plaquette d'un même panier (dispersion homopanier) varie de 2,1 à 4,7 pin et que la dispersion de profondeur entre le centre et le bord d'une tranche donnée (dispersion homotranche) varie de 2,4 à 5 pin.  For example, for a relatively low given rotation speed of the order of 22 revolutions per minute (corresponding to the abscissa axis), it can be seen that, when the temperature varies from -6 C to +4 C, the depth of engraving varies from appreciably 44 pin to 62 pin, while the dispersion from wafer to wafer of the same basket (homopani dispersion) varies from 2.1 to 4.7 pin and that the depth dispersion between the center and the edge d '' a given slice (homotranche dispersion) varies from 2.4 to 5 pine.

Dans cette plage de vitesses de révolution des plaquettes, on se trouve dans une situation selon laquelle, bien entendu, la vitesse de gravure et donc la profondeur de gravure augmentent avec la température mais aussi selon laquelle la dispersion augmente avec la température. En outre la dispersion augmente plus vite que la profondeur de gravure. Dans cette situation, qui correspond à celle de la plupart des systèmes de l'art antérieur, on a donc intérêt à travailler à faible température pour limiter le rapport dispersion/profondeur, c'està-dire pour augmenter la précision. Cette solution présente un inconvénient majeur qui réside dans le fait même de travailler à des températures basses de l'ordre de -4 à -6 car cela nécessite l'emploi de systèmes de réfrigération importants et coûteux.Un autre inconvénient est que le temps de gravure est plus long que si la température était plus élevée. In this range of platelet revolution speeds, we find ourselves in a situation where, of course, the etching speed and therefore the etching depth increases with temperature but also that the dispersion increases with temperature. In addition, the dispersion increases faster than the depth of etching. In this situation, which corresponds to that of most systems of the prior art, it is therefore advantageous to work at low temperature to limit the dispersion / depth ratio, that is to say to increase the precision. This solution has a major drawback which resides in the very fact of working at low temperatures of the order of -4 to -6 because it requires the use of large and expensive refrigeration systems. Another drawback is that the time required for engraving is longer than if the temperature were higher.

Par contre, on peut voir en figure 3 que, si l'on travaille à une vitesse de rotation nettement plus élevée, par exemple de tordre de 39 tours par minute (ligne A), on a toujours une augmentation de profondeur de gravure en fonction de la température, cette profondeur variant de sensiblement 48 à 69 um mais que, par contre, les dispersions homotranche et homopanier ne varient sensiblement plus avec la température et restent faibles. Notamment quand la température dépasse une valeur de l'ordre de -2,5 C, la dispersion homopanier reste comprise entre 2,8 et 3,2 m et la dispersion homotranche reste voisine de 3,7 pin. Bien que cela ne soit pas représenté dans la figure, cette quasi-constance des valeurs de dispersion se maintient quand la température augmente au-delà de 4 C. Il est donc clair que l'on a alors intérêt, à augmenter la température de fonctionnement puisque la profondeur de gravure augmente tandis que la dispersion reste constante, c 'est-à-dire que le rapport dispersion/profondeur diminue et donc que la précision de la gravure augmente, tandis que le temps de traitement est plus bref.  On the other hand, we can see in Figure 3 that, if we work at a significantly higher speed, for example to twist 39 rpm (line A), we always have an increase in engraving depth depending of the temperature, this depth varying from approximately 48 to 69 μm but that, on the other hand, the homotranche and homopane dispersions do not vary appreciably with the temperature and remain low. In particular when the temperature exceeds a value of the order of -2.5 C, the homopane dispersion remains between 2.8 and 3.2 m and the homotranche dispersion remains close to 3.7 pine. Although this is not shown in the figure, this quasi-constancy of the dispersion values is maintained when the temperature increases above 4 C. It is therefore clear that it is then beneficial, to increase the operating temperature since the etching depth increases while the dispersion remains constant, that is to say that the dispersion / depth ratio decreases and therefore that the etching precision increases, while the processing time is shorter.

On notera que les caractéristiques du diagramme de la figure 3 sont obtenues dans le cadre d'une machine utilisant le système de déplacement et de circulation d'acide illustré en figure 2 dans lequel la rampe 5 d'injection d'acide refroidi réalise une injection non parallèle au plan des plaquettes. It will be noted that the characteristics of the diagram in FIG. 3 are obtained in the context of a machine using the acid displacement and circulation system illustrated in FIG. 2 in which the ramp 5 for injecting cooled acid injects not parallel to the plane of the plates.

Cette caractéristique de quasi-oenstance de la dispersion de profondeur de gravure tandis que la température augmente et que la profondeur de gravure augmente est typique de ce système utilisé à une vitesse de révolution convenable des plaquettes.This quasi-oenstance characteristic of the etching depth dispersion as the temperature increases and the etching depth increases is typical of this system used at a suitable speed of revolution of the wafers.

Bien qu'aucune explication théorique de ce phénomène ne puisse être donnée, les inventeurs estiment qu'il est sans doute lié au fait qutil est possible grâce à la présente invention d'atteindre une vitesse de révolution élevée car le déplacement s'effectue dans le plan des plaquettes et n'entraine pas de turbulence. Par contre dans les systèmes antérieurs, ou bien personne n'avait pensé à augmenter la vitesse d'agitation ou bien cette augmentation de vitesse d'agitation était impossible puisqu'elle présentait une composante normale au plan des plaquettes et entraînait inévitablement des turbulences indésirées de l'acide du bain dans lequel se trouvent les plaquettes à graver.Although no theoretical explanation of this phenomenon can be given, the inventors believe that it is undoubtedly linked to the fact that it is possible thanks to the present invention to reach a high speed of revolution because the movement takes place in the plane of the pads and does not cause turbulence. On the other hand, in the previous systems, either no one had thought of increasing the agitation speed or else this increase in agitation speed was impossible since it had a normal component at the platelet level and inevitably caused undesired turbulence of the acid of the bath in which the plates to be engraved are found.

Des expériences effectuées par la demanderesse ont montré qu 'unie plage optimale de fonctionnement de la machine selon la présente invention correspondait à une plage de +3 à +10 C pour la température du bain acide. Ceci présente un avantage considérable par rapport aux systèmes de l'art antérieur dans lesquels les températures de bain étaient de l'ordre de -4 à -6 C pour une même composition d'acides. Experiments carried out by the applicant have shown that a optimum optimum operating range for the machine according to the present invention corresponds to a range of +3 to +10 ° C. for the temperature of the acid bath. This has a considerable advantage over the systems of the prior art in which the bath temperatures were of the order of -4 to -6 ° C. for the same composition of acids.

Par ailleurs, étant donné que, selon un aspect de la présente invention, on se place à des températures de bain pour lesquelles la vitesse de gravure est rapide, il importe que le temps de gravure soit déterminé avec une assez grande précision. La gravure part de l'instant où le panier 2 est immergé dans le bain de gravure 3. Toutefois, elle ne s'interrompt pas exactement à l'instant où le panier est sorti du bain. En effet, à ce moment, il reste du liquide de gravure sur les plaquettes et la gravure se prolonge, et ce prolongement de gravure est inhomogène puisque le liquide de gravure tend à se concentrer vers le bas des plaquettes. Ainsi, il est généralement prévu, après avoir sorti les plaquettes du bain de gravure, de les immerger dans un bain de rinçage ou d'arrêt d'attaque. L'agent d'arrêt d'attaque est par exemple de l'acide acétique. Furthermore, given that, according to one aspect of the present invention, one takes place at bath temperatures for which the etching speed is fast, it is important that the etching time be determined with fairly high precision. The etching starts from the moment when the basket 2 is immersed in the etching bath 3. However, it does not stop exactly at the moment when the basket is removed from the bath. In fact, at this moment, etching liquid remains on the wafers and the etching is prolonged, and this etching extension is inhomogeneous since the etching liquid tends to concentrate towards the bottom of the wafers. Thus, it is generally provided, after removing the wafers from the etching bath, to immerse them in a rinsing or attack-stopping bath. The attack-arresting agent is, for example, acetic acid.

Etant donné que, selon la présente invention, on agit dans des plages de température où la vitesse de gravure est importante, il importe que le passage du bain de gravure au bain d'arrêt d'attaque soit particulièrement rapide. Ainsi, de préférence, la machine selon la présente invention incorpore un mécanisme pour transférer automatiquement les paniers de plaquettes du bain de gravure au bain d'arrêt d'attaque en un temps bref. Since, according to the present invention, it acts in temperature ranges where the etching speed is important, it is important that the passage from the etching bath to the etching stop bath is particularly rapid. Thus, preferably, the machine according to the present invention incorporates a mechanism for automatically transferring the wafer baskets from the etching bath to the attack stop bath in a short time.

Ce mécanisme peut être tout système de robot choisi, par exemple un mécanisme à deux moteurs, le premier moteur assurant la rotation à l'intérieur du bain de gravure et le deuxième le transfert du bain de gravure au bain d'arrêt d'attaque. This mechanism can be any robot system chosen, for example a mechanism with two motors, the first motor ensuring the rotation inside the etching bath and the second the transfer from the etching bath to the attack stop bath.

Bien entendu, la présente invention est sujette à de nombreuses variantes et modifications qui apparaîtront à 1' homme de métier, en particulier en ce qui concerne la nature du bain de gravure, et le choix de la vitesse de rotation et de la température de fonctionnement pour se situer dans une plage optimale dans laquelle le rapport dispersion/vitesse ou profondeur de gravure est minimum.  Of course, the present invention is subject to numerous variants and modifications which will appear to those skilled in the art, in particular as regards the nature of the etching bath, and the choice of the speed of rotation and the operating temperature. to be in an optimal range in which the dispersion / speed or etching depth ratio is minimum.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Machine de gravure chimique de plaquettes de silicium dans laquelle les plaquettes sont disposées verticalement parallèlement les unes aux autres dans un panier immergé dans un bain de gravure, caractérisée en ce que le panier (2) est soumis à un déplacement tel que chaque plaquette (1) effectue une révolution autour d'un axe situé à l'extérieur de cette plaquette, chaque plaquette restant dans son plan et conservant la même orientation. 1. Chemical etching machine for silicon wafers in which the wafers are arranged vertically parallel to one another in a basket immersed in an etching bath, characterized in that the basket (2) is subjected to a displacement such that each wafer (1) performs a revolution around an axis located outside this plate, each plate remaining in its plane and retaining the same orientation. 2. Machine de gravure selon la revendication 1, caractérisée en ce que la distance entre ledit axe (10) et le centre (11) d'une plaquette est sensiblement égale au diamètre d'une plaquette. 2. Engraving machine according to claim 1, characterized in that the distance between said axis (10) and the center (11) of a wafer is substantially equal to the diameter of a wafer. 3. Machine de gravure selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (4, 5) d'extraction du liquide de gravure et de réinj ection de ce liquide à une température prédéterminée. 3. Engraving machine according to claim 1, characterized in that it comprises means (4, 5) for extracting the etching liquid and reinj ection of this liquid at a predetermined temperature. 4. Machine de gravure selon la revendication 3, caractérisée en ce que le bac de gravure comprend à sa partie inférieure un orifice d'évacuation de liquide (4) et à sa partie supérieure au moins une rampe immergée (5) d'arrivée de liquide, une conduite allant de l'orifice d'extraction à la rampe d'injection en passant par un échangeur thermique. 4. Engraving machine according to claim 3, characterized in that the etching tank comprises at its lower part a liquid discharge orifice (4) and at its upper part at least one submerged ramp (5) for the arrival of liquid, a pipe going from the extraction orifice to the injection rail passing through a heat exchanger. 5. Machine de gravure selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bain de gravure (3) est un mélange d'acides acétique, fluorhydrique et nitrique dans une proportion sensiblement égale à 5/4/9. 5. Etching machine according to claim 1, characterized in that the etching bath (3) is a mixture of acetic, hydrofluoric and nitric acids in a proportion substantially equal to 5/4/9. 6. Machine de gravure selon la revendication 5, caractérisée en ce que la température du bain est stabilisée à une valeur comprise entre sensiblement 3 et 100 C.  6. Engraving machine according to claim 5, characterized in that the temperature of the bath is stabilized at a value between substantially 3 and 100 C. 7. Machine de gravure selon la revendication 1, caractérisée en ce que la vitesse de rotation dans le bain est choisie dans une plage de valeurs telle qu'il existe une plage de températures du bain pour laquelle la dispersion de profondeur de gravure est sensiblement constante.  7. Etching machine according to claim 1, characterized in that the speed of rotation in the bath is chosen within a range of values such that there is a range of bath temperatures for which the dispersion of etching depth is substantially constant . 8. Machine de gravure selon la revendication 1, caractérisée en ce que le panier est placé dans une balancelle accrochée à un mécanisme assurant l'immersion de la balancelle dans le bain de gravure, le mouvement de révolution dans le bain, puis le transfert du bain de gravure à un bain d'arrêt d'attaque. 8. Engraving machine according to claim 1, characterized in that the basket is placed in a swing attached to a mechanism ensuring the immersion of the swing in the etching bath, the movement of revolution in the bath, then the transfer of the etching bath to a stop attack bath. 9. Machine de gravure selon la revendication 8, caractérisée en ce que le temps de déplacement du bain de gravure au bain d'arrêt d'attaque est de l'ordre de une à 5 secondes.  9. Engraving machine according to claim 8, characterized in that the displacement time from the etching bath to the attack stop bath is of the order of one to 5 seconds.
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PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 11, no. 73 (E-486)(2520) 5 Mars 1987 & JP-A-61 228 629 ( MITSUBISHI ) 11 Octobre 1986 *

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