JP2007251019A - Etching apparatus of semiconductor wafer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は半導体ウェーハのエッチング装置に係り、特にエッチング液供給ノズルの形状を改良した半導体ウェーハのエッチング装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor wafer etching apparatus, and more particularly to a semiconductor wafer etching apparatus with an improved shape of an etching solution supply nozzle.
シリコンウェーハの製造工程では、シリコンインゴットからシリコンウェーハにスライスし、このシリコンウェーハを化学機械研磨でポリッシングし、主として加工変質層を除去しつつ平坦な形状を維持するためにエッチングが行われる。 In the manufacturing process of a silicon wafer, the silicon ingot is sliced into a silicon wafer, the silicon wafer is polished by chemical mechanical polishing, and etching is mainly performed to maintain a flat shape while removing the work-affected layer.
近年、次工程以降のラッピング工程、ポリッシング工程等における加工精度の向上により、シリコンウェーハの平坦度化が向上しており、さらに、半導体デバイスの微細化が進むにつれて、より平坦度が高く、うねりの小さいシリコンウェーハが要求されている。 In recent years, the flatness of silicon wafers has been improved by improving the processing accuracy in the lapping process, polishing process, etc. after the next process. Further, as the miniaturization of semiconductor devices progresses, the flatness becomes higher and the waviness is increased. Small silicon wafers are required.
従来のシリコンウェーハのエッチング装置は、数十枚単位のシリコンウェーハをウェーハマガジンに搭載し、エッチング液が満たされたエッチング槽内で、ウェーハを回転させながらエッチングを行っていた。 In the conventional silicon wafer etching apparatus, several tens of silicon wafers are mounted on a wafer magazine, and etching is performed while rotating the wafer in an etching tank filled with an etching solution.
このような従来のエッチング装置では、エッチング液は、ウェーハの下方に設けられたエッチング液供給口よりエッチング槽内に供給され、エッチング槽の上部開口部より溢れたエッチング液を回収し循環させるオーバーフロー方式である。 In such a conventional etching apparatus, the etching solution is supplied into the etching tank from the etching solution supply port provided below the wafer, and the overflow method is used to collect and circulate the etching solution overflowing from the upper opening of the etching tank. It is.
このため、ウェーハ間にエッチング液が供給され難く、ウェーハ間に供給するためには、ウェーハをより大きな回転数で回転させる必要があるが、この回転に沿った液流れが発生し、ウェーハ面内でのエッチング液の流速制御が困難となっていた。 For this reason, it is difficult to supply the etching solution between the wafers, and in order to supply the wafers between the wafers, it is necessary to rotate the wafers at a higher rotation speed. It has been difficult to control the flow rate of the etching solution in the process.
このようなエッチング液の流速バラツキは、ウェーハ面内でのエッチングレートの不均一性を生じさせ、エッチング取代むらやうねり、平坦度悪化の原因となっている。 Such a variation in the flow rate of the etching solution causes non-uniformity in the etching rate within the wafer surface, which causes uneven etching and waviness and deteriorates flatness.
なお、シリコンウェーハのエッチング量のバラツキを押さえる方法として、隣接するウェーハ同士を互いに異なる方向へ回転させ、ウェーハ間の空間では、ウェーハの正転、反転に伴いエッチング液が流れるようにしたエッチング装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As a method for suppressing variations in the etching amount of silicon wafers, there is an etching apparatus in which adjacent wafers are rotated in different directions so that an etching solution flows in the space between the wafers as the wafers are rotated forward and reverse. It has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、前者の方法も後者の特許文献1の方法も、ウェーハ間に乱流が発生し、平坦度及びうねりを改善することができない。
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、半導体ウェーハ面内のエッチングレートの均一化を図ることができ、平坦度及びうねりを改善する半導体ウェーハのエッチング装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a semiconductor wafer etching apparatus that can achieve a uniform etching rate in the surface of a semiconductor wafer and improve flatness and waviness. To do.
上述した目的を達成するため、本発明に係る半導体ウェーハのエッチング装置は、エッチング液が供給されるエッチング槽と、このエッチング槽内で回転され多数の半導体ウェーハが離間して搭載されるウェーハマガジンと、半導体ウェーハの直下に配置され、先広がりの側断面形状及び扁平幅広の噴出開口部が形成されたエッチング液噴出ノズルを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, a semiconductor wafer etching apparatus according to the present invention includes an etching tank to which an etching solution is supplied, a wafer magazine that is rotated in the etching tank and a plurality of semiconductor wafers are mounted separately. An etching solution jet nozzle is provided directly below the semiconductor wafer, and has an enlarged side cross-sectional shape and a flat and wide jet opening.
本発明によれば、半導体ウェーハ面内のエッチングレートの均一化を図ることができ、平坦度及びうねりを改善することができる。 According to the present invention, the etching rate in the semiconductor wafer surface can be made uniform, and the flatness and waviness can be improved.
本発明の一実施形態に係る半導体ウェーハのエッチング装置について添付図面を参照して説明する。 A semiconductor wafer etching apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は半導体ウェーハのエッチング装置の縦断面図、図2は本エッチング装置に用いられるノズル組立の平面図である。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a semiconductor wafer etching apparatus, and FIG. 2 is a plan view of a nozzle assembly used in the etching apparatus.
図1及び図2に示すように、本実施形態に係る半導体ウェーハのエッチング装置1は、エッチング液が供給されるエッチング槽2と、このエッチング槽2内で回転され多数の半導体ウェーハ(以下、単にウェーハという)Wが所定ピッチで離間して搭載されるウェーハマガジン3と、このウェーハマガジン3を回転させ、モータ4a及びギア群4bからなる回転駆動機構4と、ウェーハWの下方に配置されるノズル組立5を備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, a semiconductor wafer etching apparatus 1 according to the present embodiment includes an
エッチング槽2は、ウェーハマガジン3が完全にエッチング液に浸り、このエッチング液を上部開口部2aより溢れたエッチング液を回収し循環させるオーバーフロー方式である。
The
ノズル組立5は、多数のエッチング液噴出用ノズル6を備え、このノズル6はウェーハWの直径とほぼ同様の長さ(幅)を有する長方形板状の外形を有し、図3に示す側面から見て先広がりの側断面形状をなし、扁平幅広長方形状のエッチング液噴出用の開口部6aが形成され、さらに、このノズル6はウェーハWの直下すなわち下方に近接して配置されるように扁平長方形中空状のノズル組立本体7にウェーハWと同一ピッチで平行に立設されている。
The
ノズル6は開口部6aの最大面積を有する最大開口6a1が、ウェーハマガジン3に搭載される半導体ウェーハW間の間隙に対向し、ウェーハWに下方から近接して配置される。
In the
なお、開口部6aの最大開口6a1と、最小面積の最小開口6a2の比は、1.5以上であるのが好ましい。これにより、ウェーハ間へのエッチング液の流れがスムーズになり、ウェーハ面内のエッチングレートが均一化される。 The ratio of the maximum opening 6a1 of the opening 6a to the minimum opening 6a2 having the minimum area is preferably 1.5 or more. Thereby, the flow of the etching solution between the wafers becomes smooth, and the etching rate in the wafer surface is made uniform.
次に本実施形態の半導体ウェーハのエッチング装置を用いたエッチング方法について説明する。 Next, an etching method using the semiconductor wafer etching apparatus of this embodiment will be described.
図1に示すようなエッチング装置1を用い、複数のウェーハWを離間して中心軸回りに回転するようにウェーハマガジン3に搭載する。この状態でウェーハマガジン3をエッチング液が満たされたエッチング槽2に浸漬する。しかる後、複数の半導体ウェーハW及びウェーハマガジン3を回転させながら、エッチング液導入管8及びノズル組立本体7を介して供給されるエッチング液を、ノズル6から半導体ウェーハWの間にウェーハWの全幅に渡って噴出し、半導体ウェーハWをエッチングする。
An etching apparatus 1 as shown in FIG. 1 is used to mount a plurality of wafers W on the
上記のようなエッチング過程において、エッチング液をウェーハWの直下に配置され、ノズル6の先広がりの断面形状及び扁平幅広長方形状の開口部6aからエッチング液を噴射するので、エッチング液は整流化が図られて、ウェーハWの中央部まで強制的に均一に供給され、グローバル形状を改善でき、また、ウェーハ回転数を大きく設定してもウェーハ中央部までエッチング液が供給可能であるため、うねりの改善が可能となり、さらに、エッチング液の整流化に対しても、ウェーハの回転による流れの影響を抑制し上向きの流れを強制させるため、流速制御が容易である。
In the etching process as described above, the etching solution is disposed directly under the wafer W, and the etching solution is jetted from the opening 6a having the cross-sectional shape and the flat and wide rectangular shape of the
本実施形態の半導体ウェーハのエッチング装置によれば、ウェーハ面内のエッチングレートの均一化を図ることができ、平坦度及びうねりを改善することができる。 According to the semiconductor wafer etching apparatus of this embodiment, the etching rate in the wafer surface can be made uniform, and the flatness and the swell can be improved.
「実施例」
図1に示すような半導体ウェーハのエッチング装置を用いてウェーハのエッチングを行い、ウェーハ表面のエッチング状態を調べた。
"Example"
The wafer was etched using a semiconductor wafer etching apparatus as shown in FIG. 1, and the etching state of the wafer surface was examined.
条件:ウェーハ:200mmシリコンウェーハ使用
ウェーハ回転数:60rpm
エッチング液供給量:300L/min
結果:図6に示すように、エッチング液は整流化が図られ、シリコンウェーハの中央部まで達し、強制的に均一に供給されていることがわかった。
Condition: Wafer: 200 mm silicon wafer used Wafer rotation speed: 60 rpm
Etching solution supply amount: 300 L / min
Result: As shown in FIG. 6, it was found that the etchant was rectified, reached the center of the silicon wafer, and was forcibly supplied uniformly.
「比較例」
実施例におけるエッチング装置のノズルに替えてパンチングメタルを用い、ウェーハ回転数を30rpmとして、実施例と同様の試験を行った。
"Comparative example"
A test similar to that of the example was performed using a punching metal instead of the nozzle of the etching apparatus in the example and setting the wafer rotation speed to 30 rpm.
結果:60rpmではエッチング液がウェーハの回転による流れの影響を受けウェーハの中央部への給液が滞り、ウェーハ面内のエッチングレートの均一化が図ることができないため30rpmにしたが、図7に示すように、30rpmでも同様にエッチング液の均一な給液ができないため、ウェーハの面内うねりが著しく悪化した。 Result: At 60 rpm, the etching liquid was affected by the flow of the wafer due to the rotation of the wafer, and the liquid supply to the center of the wafer was stagnant, and the etching rate in the wafer surface could not be made uniform. As shown in the figure, since the uniform etching solution cannot be supplied even at 30 rpm, the in-plane waviness of the wafer is remarkably deteriorated.
1 エッチング装置
2 エッチング槽
3 ウェーハマガジン
4 回転駆動機構
5 ノズル組立
6 洗浄液噴出ノズル
6a 開口部
6a1,6a2 開口
7 ノズル組立本体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006074921A JP2007251019A (en) | 2006-03-17 | 2006-03-17 | Etching apparatus of semiconductor wafer |
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CN107955972A (en) * | 2017-10-17 | 2018-04-24 | 中锗科技有限公司 | Rotate germanium wafer/silicon chip alkali corrosion technique and its special equipment |
CN115881529A (en) * | 2023-02-06 | 2023-03-31 | 合肥新晶集成电路有限公司 | Wet etching method, device, system, computer equipment and medium |
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- 2006-03-17 JP JP2006074921A patent/JP2007251019A/en active Pending
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