JP3070676B2 - シリコン半導体ウエハのウエットエッチング方法 - Google Patents
シリコン半導体ウエハのウエットエッチング方法Info
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- H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は混合酸よりなるエッ
チング液にウエハを所要時間直接浸漬し、所要のエッチ
ング代を除去するエッチング方法に関し、詳しくはシリ
コン半導体ウエハが大口径となっても良好な平坦度を確
保するためのウエットエッチング方法に関する。
チング液にウエハを所要時間直接浸漬し、所要のエッチ
ング代を除去するエッチング方法に関し、詳しくはシリ
コン半導体ウエハが大口径となっても良好な平坦度を確
保するためのウエットエッチング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のエッチング方法は基本的には図１
（Ａ）に示すように、液槽１の下部に形成した入口６及
び整流板２等を通して一定流速のエッチング液の流れ
（矢印）の中に、複数枚のウエハ３が、駆動軸４と押さ
え軸５（３本）により鉛直状態に支持されて軸方向に所
要ピッチで整列させ、ウエハを数十ｒｐｍで回転させな
がら、液槽１上方より一気にエッチング液中に浸漬し、
目標エッチング代が除去できる所要時間経過後にエッチ
ング液中より取り出し、素早く水中に没入し、エッチン
グ液を除去することによりエッチング処理工程を終了し
ていた。又、このエッチング液は通常は混合酸（硝酸、
フッ酸、酢酸、）及び希釈水であるがシリコンと非常に
激しく反応し発熱を伴うため、エッチング液をオーバー
フロー受け７の回収口８から回収し、冷却して、循環使
用していた。
（Ａ）に示すように、液槽１の下部に形成した入口６及
び整流板２等を通して一定流速のエッチング液の流れ
（矢印）の中に、複数枚のウエハ３が、駆動軸４と押さ
え軸５（３本）により鉛直状態に支持されて軸方向に所
要ピッチで整列させ、ウエハを数十ｒｐｍで回転させな
がら、液槽１上方より一気にエッチング液中に浸漬し、
目標エッチング代が除去できる所要時間経過後にエッチ
ング液中より取り出し、素早く水中に没入し、エッチン
グ液を除去することによりエッチング処理工程を終了し
ていた。又、このエッチング液は通常は混合酸（硝酸、
フッ酸、酢酸、）及び希釈水であるがシリコンと非常に
激しく反応し発熱を伴うため、エッチング液をオーバー
フロー受け７の回収口８から回収し、冷却して、循環使
用していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】今仮に、エッチング液
が全く流動していない静止液とすると、ウエハのエッチ
ング液に対する相対速度は非常に簡明で、最外周部が最
大で、中心部においてはゼロである。この差はウエハの
冷却効果の相違となり、冷却効果の小さい中心部程反応
により温度が上昇しエッチング代が大きくなり、結果と
してエッチング加工後のウエハの断面形状は中心部がよ
り薄く仕上がってしまうことになる。又、何よりも液温
上昇のためエッチング処理（バッチ処理）を継続するこ
とが困難である。従って、従来技術で述べたようにエッ
チング中に何らかの供給手段により一定温度に調整され
たエッチング液を供給しながら液温が反応熱によって上
昇しないようにしているが、その送液量は液槽の断面流
速に換算すると、通常はウエハの外周の回転速度の数分
の一となっている。
が全く流動していない静止液とすると、ウエハのエッチ
ング液に対する相対速度は非常に簡明で、最外周部が最
大で、中心部においてはゼロである。この差はウエハの
冷却効果の相違となり、冷却効果の小さい中心部程反応
により温度が上昇しエッチング代が大きくなり、結果と
してエッチング加工後のウエハの断面形状は中心部がよ
り薄く仕上がってしまうことになる。又、何よりも液温
上昇のためエッチング処理（バッチ処理）を継続するこ
とが困難である。従って、従来技術で述べたようにエッ
チング中に何らかの供給手段により一定温度に調整され
たエッチング液を供給しながら液温が反応熱によって上
昇しないようにしているが、その送液量は液槽の断面流
速に換算すると、通常はウエハの外周の回転速度の数分
の一となっている。
【０００４】図１（Ｂ）はこのような場合（回転ウエハ
の外周速度：エッチング液流速＝４：１）のウエハの１
回転する時のウエハ上の３点（外周点、ｒ／２点、中心
点）が１回転する時の（回転角θ）エッチング液に対し
ての相対速度を描いたもので、Ａは外周点の、Ｂはｒ／
２点の、Ｃは中心点を示す。中心点は常に一定速度（点
線）でその値は小さい。外周点とｒ／２点ではその速度
の値は両者とも大きく変化し、横軸は回転角度である
が、時間軸でもあり曲線と横軸の間の面積はウエハが１
回転する時の各点のエッチング液に対する移動距離の差
も示している。 要約すれば、相対速度 外周点＞ｒ／２点＞中心点 移動距離 外周点＞ｒ／２点＞中心点であり、 このことは、発熱反応であるエッチング中のウエハに対
する冷却効果の差を端的に示しており、中心部程冷却効
果が減少し、反応温度の高いことにより反応の進行速度
が大きく中心部程より薄くなる、即ち、平坦度を悪化さ
せている。しかしながら、このウエハの回転による影響
をより無視できるように小さくしていくには、液槽下部
より供給されるエッチング液の流速をウエハの回転によ
る速度に比して極端に大きく（理論的には無限大）して
いくことが求められるが、実現は困難である。
の外周速度：エッチング液流速＝４：１）のウエハの１
回転する時のウエハ上の３点（外周点、ｒ／２点、中心
点）が１回転する時の（回転角θ）エッチング液に対し
ての相対速度を描いたもので、Ａは外周点の、Ｂはｒ／
２点の、Ｃは中心点を示す。中心点は常に一定速度（点
線）でその値は小さい。外周点とｒ／２点ではその速度
の値は両者とも大きく変化し、横軸は回転角度である
が、時間軸でもあり曲線と横軸の間の面積はウエハが１
回転する時の各点のエッチング液に対する移動距離の差
も示している。 要約すれば、相対速度 外周点＞ｒ／２点＞中心点 移動距離 外周点＞ｒ／２点＞中心点であり、 このことは、発熱反応であるエッチング中のウエハに対
する冷却効果の差を端的に示しており、中心部程冷却効
果が減少し、反応温度の高いことにより反応の進行速度
が大きく中心部程より薄くなる、即ち、平坦度を悪化さ
せている。しかしながら、このウエハの回転による影響
をより無視できるように小さくしていくには、液槽下部
より供給されるエッチング液の流速をウエハの回転によ
る速度に比して極端に大きく（理論的には無限大）して
いくことが求められるが、実現は困難である。
【０００５】本発明は上記した従来の技術が有する問題
点に鑑みてなされたもので、回転するウエハの任意の各
点において、エッチング液に対する相対的移動距離及び
移動速度が均一になるようにし、良好な平坦度のウエハ
に仕上げるウエットエッチング方法を提供することにあ
る。
点に鑑みてなされたもので、回転するウエハの任意の各
点において、エッチング液に対する相対的移動距離及び
移動速度が均一になるようにし、良好な平坦度のウエハ
に仕上げるウエットエッチング方法を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の請求項１に係る手段は、所要の混合酸よりな
るエッチング液を横断面形状が矩形状をなした液槽に供
給しつつ該液槽内で所要の回転数で回転する複数枚のウ
エハを所要時間浸漬しエッチングする時のエッチング液
の送液方法及びその液槽の形状において、上部開放の液
槽は回転するウエハの回転面と平行な一対の平面壁と、
それら平面壁と直角に交差すると共に曲率中心が同じで
半径方向に間隔ｄをおいた曲面壁により構成し、その液
槽下部よりのエッチング液の送液を、エッチング中に回
転するウエハの直前で、その曲面壁間の任意点において
曲率中心迄の距離ｒにウエハの回転角速度ωを乗じて得
られる速度（ｒω）に調整、又は近似させてエッチング
処理する方法において、上記液槽の上部に位置する回転
するウエハの空間を回避してその直前まで曲面壁間を所
要の曲率の仕切板で区切り、その仕切板によって仕切ら
れた複数の液導入部の区分毎に流量を調整することを特
徴とする。
に本発明の請求項１に係る手段は、所要の混合酸よりな
るエッチング液を横断面形状が矩形状をなした液槽に供
給しつつ該液槽内で所要の回転数で回転する複数枚のウ
エハを所要時間浸漬しエッチングする時のエッチング液
の送液方法及びその液槽の形状において、上部開放の液
槽は回転するウエハの回転面と平行な一対の平面壁と、
それら平面壁と直角に交差すると共に曲率中心が同じで
半径方向に間隔ｄをおいた曲面壁により構成し、その液
槽下部よりのエッチング液の送液を、エッチング中に回
転するウエハの直前で、その曲面壁間の任意点において
曲率中心迄の距離ｒにウエハの回転角速度ωを乗じて得
られる速度（ｒω）に調整、又は近似させてエッチング
処理する方法において、上記液槽の上部に位置する回転
するウエハの空間を回避してその直前まで曲面壁間を所
要の曲率の仕切板で区切り、その仕切板によって仕切ら
れた複数の液導入部の区分毎に流量を調整することを特
徴とする。
【０００７】
【０００８】更に、請求項２に係る手段は、前記した上
記液槽内のウエハ位置より下方に下部仕切板を設けて複
数の液導入部毎に流量を調整する手段に加えて、仕切ら
れた複数のエッチング液の導入部毎にその流量調整され
るエッチング液の液温を異ならせることを特徴とする。
又、請求項３に係る手段は、浸漬されるウエハ位置の下
方部の曲率中心寄りの曲面壁に沿って細孔を穿った管を
配設し、この管より所要量の気体を噴出することを特徴
とする。
記液槽内のウエハ位置より下方に下部仕切板を設けて複
数の液導入部毎に流量を調整する手段に加えて、仕切ら
れた複数のエッチング液の導入部毎にその流量調整され
るエッチング液の液温を異ならせることを特徴とする。
又、請求項３に係る手段は、浸漬されるウエハ位置の下
方部の曲率中心寄りの曲面壁に沿って細孔を穿った管を
配設し、この管より所要量の気体を噴出することを特徴
とする。
【０００９】 上記した請求項１の手段に依れば、曲率
半径ｒに比例した速度成分（ｒω）を持つ同心円状の液
の流れ方向と同方向にウエハが角速度（ω）で回転する
場合、ウエハの任意点において、エッチング液に対する
相対速度は同一の大きさと向きをもつことを図２を用い
て補足説明する。 図中、ウエハの任意点Ｒはウエハの
中心よりｒ2及び曲率中心よりｒ1の距離で、ウエハのＲ
点はエッチング液に対しＯwＲに垂直な速度ＲＢ（ｒ
2ω）、及び液の流れ方向とは逆のＯＲに垂直の速度Ｒ
Ｄ（ｒ1ω）を有する筈であるから、その合成速度をＲ
Ｃとする。角ＲＯＯwをθ1、角ＲＯwＯをθ2、ＯＯwを
Ｒ0（一定）とすると、△ＲＢＣにおいて、
半径ｒに比例した速度成分（ｒω）を持つ同心円状の液
の流れ方向と同方向にウエハが角速度（ω）で回転する
場合、ウエハの任意点において、エッチング液に対する
相対速度は同一の大きさと向きをもつことを図２を用い
て補足説明する。 図中、ウエハの任意点Ｒはウエハの
中心よりｒ2及び曲率中心よりｒ1の距離で、ウエハのＲ
点はエッチング液に対しＯwＲに垂直な速度ＲＢ（ｒ
2ω）、及び液の流れ方向とは逆のＯＲに垂直の速度Ｒ
Ｄ（ｒ1ω）を有する筈であるから、その合成速度をＲ
Ｃとする。角ＲＯＯwをθ1、角ＲＯwＯをθ2、ＯＯwを
Ｒ0（一定）とすると、△ＲＢＣにおいて、
【数１】 △ＯwＲＯにおいて、
【数２】 （１）及び（２）式より ＲＣ＝Ｒ0ω（一
定）となる。直線ＲＤと直線ＯＯwの交点をＥo、直線Ｒ
Ｃと直線ＯＯwの交点をＥとすると、△ＯＲＯwと△ＲＤ
Ｃは相似形であるから、角ＣＲＤはθ 1 、△ＯＲＥoは直
角三角形であるから角ＲＥＯ＝９０°である。即ち、ウ
エハのエッチング液に対する相対速度はウエハの任意点
において一定で、且つ垂直方向である。
定）となる。直線ＲＤと直線ＯＯwの交点をＥo、直線Ｒ
Ｃと直線ＯＯwの交点をＥとすると、△ＯＲＯwと△ＲＤ
Ｃは相似形であるから、角ＣＲＤはθ 1 、△ＯＲＥoは直
角三角形であるから角ＲＥＯ＝９０°である。即ち、ウ
エハのエッチング液に対する相対速度はウエハの任意点
において一定で、且つ垂直方向である。
【００１０】このように調整、近似されたエッチング液
の流れの中でエッチングすることは、ウエハの任意点に
おいてエッチング液に対しての移動速度、及び単位時間
当たりの移動距離も常に一定であり、冷却効果も同一で
あり、理想的なエッチング条件でエッチング処理され、
エッチング除去代が均一な平坦度の優れたウエハエッチ
ング処理をすることができる。エッチング液の流量を調
整する方法としては、エッチング中のウエハ直前に液の
流れを大きく妨げない抵抗を配設するのが常道であり、
例えば曲率中心からの距離に応じて開口面積を大きくし
たパンチング板等を配設し流量（流速）を調整すること
が容易である。
の流れの中でエッチングすることは、ウエハの任意点に
おいてエッチング液に対しての移動速度、及び単位時間
当たりの移動距離も常に一定であり、冷却効果も同一で
あり、理想的なエッチング条件でエッチング処理され、
エッチング除去代が均一な平坦度の優れたウエハエッチ
ング処理をすることができる。エッチング液の流量を調
整する方法としては、エッチング中のウエハ直前に液の
流れを大きく妨げない抵抗を配設するのが常道であり、
例えば曲率中心からの距離に応じて開口面積を大きくし
たパンチング板等を配設し流量（流速）を調整すること
が容易である。
【００１１】そして、エッチング中の回転するウエハの
空間を回避してその直前まで曲面壁間を所要の曲率の仕
切板で区切り、その仕切板によって仕切られた複数の液
導入部の区分毎に流量（流速）を直接調整できるように
することで目的としている流量（曲率中心からの距離と
回転角速度を乗じて得られる流速）の調整をする方法
で、その調整方法が直接的で確実であり、ウエハの口径
が変化しても容易に対応できる。
空間を回避してその直前まで曲面壁間を所要の曲率の仕
切板で区切り、その仕切板によって仕切られた複数の液
導入部の区分毎に流量（流速）を直接調整できるように
することで目的としている流量（曲率中心からの距離と
回転角速度を乗じて得られる流速）の調整をする方法
で、その調整方法が直接的で確実であり、ウエハの口径
が変化しても容易に対応できる。
【００１２】請求項２の手段によれば、ウエハ中心部の
放熱性はそのウエハ外周部より弱いという本質的問題
が、ウエハがより大口径となっていった場合により顕著
であり、その温度差によりウエハ中心部がより薄くなっ
てしまうという問題を、請求項１の手段に加えて各導入
部毎に供給するエッチング液の液温を調整することでウ
エハ中心部をより冷却することができ、一層平坦度の優
れたエッチング処理が可能となる。
放熱性はそのウエハ外周部より弱いという本質的問題
が、ウエハがより大口径となっていった場合により顕著
であり、その温度差によりウエハ中心部がより薄くなっ
てしまうという問題を、請求項１の手段に加えて各導入
部毎に供給するエッチング液の液温を調整することでウ
エハ中心部をより冷却することができ、一層平坦度の優
れたエッチング処理が可能となる。
【００１３】更に、請求項３に係わる作用は、曲率中心
寄りの曲面壁付近に、ウエハの下方に気体を微細化して
噴出できる細孔を有する管を配設し、その気体を噴出し
てエッチング液を上方に押し上げ、内側の曲面壁に沿っ
た流れを目的にそうよう修正する作用がある。このエッ
チング液の粘度は通常の範囲のものといえるが、その内
壁に沿った液の流れは必ずしもその曲率に沿っては流れ
ず壁面からの「剥離」「澱み」若しくは部分的に「逆
流」し、目的とする流速と相違しないように修正するた
めの補完手段であり、液の流れに応じて気体の噴出量を
設定することでより目的としている流れに近づけること
ができる。
寄りの曲面壁付近に、ウエハの下方に気体を微細化して
噴出できる細孔を有する管を配設し、その気体を噴出し
てエッチング液を上方に押し上げ、内側の曲面壁に沿っ
た流れを目的にそうよう修正する作用がある。このエッ
チング液の粘度は通常の範囲のものといえるが、その内
壁に沿った液の流れは必ずしもその曲率に沿っては流れ
ず壁面からの「剥離」「澱み」若しくは部分的に「逆
流」し、目的とする流速と相違しないように修正するた
めの補完手段であり、液の流れに応じて気体の噴出量を
設定することでより目的としている流れに近づけること
ができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を以下に説
明する。 ［実施例１］口径が１５０φのウエハのエッチングにつ
いて、その時の基礎条件を以下に示す。 エッチング液…標準混合酸（硝酸、フッ酸、酢酸、希釈水） 供給液温 ３７℃ 循環方式 ウエハ回転数…２０rpm （ω＝２．１rad ／sec ） 図３は本発明のエッチング方法を実施するエッチング装
置全体を示すもので、図１の従来装置で示したと同様、
駆動軸と複数本の従動軸によって回転自在に保持された
複数枚のウエハは（ａの位置）から水平移動してエッチ
ング槽の直上に位置させ（ｂの位置）、その位置でウエ
ハを回転させてから一気にエッチング槽１に浸漬し（ｃ
の位置）、所要時間経過後上昇しｂ及びａの位置を経由
し同じく一気に洗浄水槽２に浸漬する（ｄの位置）。エ
ッチング液が洗浄水で除去できた時点で洗浄水槽２より
取り出してエッチング処理が終了することになる。
明する。 ［実施例１］口径が１５０φのウエハのエッチングにつ
いて、その時の基礎条件を以下に示す。 エッチング液…標準混合酸（硝酸、フッ酸、酢酸、希釈水） 供給液温 ３７℃ 循環方式 ウエハ回転数…２０rpm （ω＝２．１rad ／sec ） 図３は本発明のエッチング方法を実施するエッチング装
置全体を示すもので、図１の従来装置で示したと同様、
駆動軸と複数本の従動軸によって回転自在に保持された
複数枚のウエハは（ａの位置）から水平移動してエッチ
ング槽の直上に位置させ（ｂの位置）、その位置でウエ
ハを回転させてから一気にエッチング槽１に浸漬し（ｃ
の位置）、所要時間経過後上昇しｂ及びａの位置を経由
し同じく一気に洗浄水槽２に浸漬する（ｄの位置）。エ
ッチング液が洗浄水で除去できた時点で洗浄水槽２より
取り出してエッチング処理が終了することになる。
【００１５】エッチング液はその液槽１内の下部の曲面
をなす仕切板３（４枚）によって仕切られた液導入部
（５区分）毎にバルブ７又は流量可変のポンプに連結さ
れていて所要の流速を得ることができるようになってい
る。オーバーフローした液は受け４の回収口５から集液
タンクに回収（図示せず）され、一定温度（３７℃）に
冷却され循環使用される。尚、図３は通常エッチングド
ラフトと呼ばれる装置全体を示すもので、１０は作業用
開閉扉、１１は新鮮空気の導入口（フィルター付）、１
２はエッチング中に発生する有害ガスの吸引孔、１３は
そのガスの前処理のためのラシヒリング充填槽である。
をなす仕切板３（４枚）によって仕切られた液導入部
（５区分）毎にバルブ７又は流量可変のポンプに連結さ
れていて所要の流速を得ることができるようになってい
る。オーバーフローした液は受け４の回収口５から集液
タンクに回収（図示せず）され、一定温度（３７℃）に
冷却され循環使用される。尚、図３は通常エッチングド
ラフトと呼ばれる装置全体を示すもので、１０は作業用
開閉扉、１１は新鮮空気の導入口（フィルター付）、１
２はエッチング中に発生する有害ガスの吸引孔、１３は
そのガスの前処理のためのラシヒリング充填槽である。
【００１６】図４（Ａ）は図３に示したエッチング液槽
を拡大して示す図で、図中の符号は図３と統一して示し
てあるが、図中のＷはエッチング中のウエハの位置を示
めしており、仕切板３はそのウエハの回転する空間を回
避して、ウエハの直前までその長さを不同にして伸長さ
れている。又、気体の噴出管６はこの紙面と垂直の方向
に配設されたもので上方に多くの細孔を有し曲面壁内側
に沿って液流が澱みがちなのを、その状態に応じ気体の
噴出量を調整して改善するものである。尚、同様の目的
で液槽上縁は図中に示されるような一定角度αを有する
ようにすることも液流の改善につながる。
を拡大して示す図で、図中の符号は図３と統一して示し
てあるが、図中のＷはエッチング中のウエハの位置を示
めしており、仕切板３はそのウエハの回転する空間を回
避して、ウエハの直前までその長さを不同にして伸長さ
れている。又、気体の噴出管６はこの紙面と垂直の方向
に配設されたもので上方に多くの細孔を有し曲面壁内側
に沿って液流が澱みがちなのを、その状態に応じ気体の
噴出量を調整して改善するものである。尚、同様の目的
で液槽上縁は図中に示されるような一定角度αを有する
ようにすることも液流の改善につながる。
【００１７】図４（Ｂ）はエッチング中のウエハＷの直
前の位置（図中のＣＣ’）のエッチング液の流速を図示
したもので、仕切板３に区分された液導入部毎に曲率半
径中心（Ｃ）からの距離に比例するｒωの速度を持つよ
うに調整されたことを示したもので、その速度は当然な
がら階段状の速度分布を持つことなるが、実際上は内側
の流速が減じ、外側の流速が増大するために一定勾配の
速度分布により近似値をなすものである。本実施例では
ウエハの回転角速度は、ω＝２．１rad ／sec で、ｒ0
＝１２５mm、ｄ＝２００mmを採用し、その間をエッチン
グ中のウエハ直前まで４枚の仕切板３により５通路に区
分し、その５区分の液導入部を曲率中心側より順次
ｄ1 ，ｄ2 ，ｄ3 ，ｄ4 ，ｄ5 とすると、その平均流速
は順次０．３０，０．３９，０．４７，０．５６，０．
６４ m／secになるように流量を調整する。このように
調整されたエッチング液の速度分布により回転するウエ
ハの任意点において、ウエハはエッチング液に対し一定
の方向（下向き）の一定の大きさ｛（ｒ0 十ｄ／２）ω
＝０．４７ m／sec ｝の速度を保つことができる理想的
エッチング条件であり、極めて平坦度の良好なエッチン
グ処理をすることができる。
前の位置（図中のＣＣ’）のエッチング液の流速を図示
したもので、仕切板３に区分された液導入部毎に曲率半
径中心（Ｃ）からの距離に比例するｒωの速度を持つよ
うに調整されたことを示したもので、その速度は当然な
がら階段状の速度分布を持つことなるが、実際上は内側
の流速が減じ、外側の流速が増大するために一定勾配の
速度分布により近似値をなすものである。本実施例では
ウエハの回転角速度は、ω＝２．１rad ／sec で、ｒ0
＝１２５mm、ｄ＝２００mmを採用し、その間をエッチン
グ中のウエハ直前まで４枚の仕切板３により５通路に区
分し、その５区分の液導入部を曲率中心側より順次
ｄ1 ，ｄ2 ，ｄ3 ，ｄ4 ，ｄ5 とすると、その平均流速
は順次０．３０，０．３９，０．４７，０．５６，０．
６４ m／secになるように流量を調整する。このように
調整されたエッチング液の速度分布により回転するウエ
ハの任意点において、ウエハはエッチング液に対し一定
の方向（下向き）の一定の大きさ｛（ｒ0 十ｄ／２）ω
＝０．４７ m／sec ｝の速度を保つことができる理想的
エッチング条件であり、極めて平坦度の良好なエッチン
グ処理をすることができる。
【００１８】［実施例２］口径が３００φのウエハのエ
ッチングについて、その時の基礎条件を以下に示す。 エッチング液…標準混合酸（硝酸、フッ酸、酢酸、希釈水） 供給液温 ２７℃ 循環方式 ウエハ回転数…１５rpm （ω＝１．５７rad ／sec ） である。本発明を実施する装置全体は実施例１の図３に
示すものと同様である。実施例２は、対象ウエハ口径は
３００φで、その時のウエハ枚数は１３枚で回転数は１
５rpm （回転角速度ω＝１．５７rad ／sec ）で、ｒ0
＝１２５mm、ｄ＝４００mmを採用してある。実施例１と
同じく、曲面壁間を４枚の仕切板により５通路に区分
し、その５区分を実施例１と同じく曲率中心側より順次
ｄ1 ，ｄ2 ，ｄ3 ，ｄ4 ，ｄ5 とすると、この時、その
区分毎の平均流速を、順次０．２６，０．３４，０．５
１，０．６３，０．７６ m／sec になるように調整す
る。この時、回転するウエハの任意点において、ウエハ
はエッチング液に対し一定の方向（下向き）の一定の大
きさ｛（ｒ0 十ｄ／２）ω＝０．５１ m／１c ｝の速度
を保つことができ、理想的エッチング条件であり、極め
て平坦度の良好なエッチング処理をすることができる。
ッチングについて、その時の基礎条件を以下に示す。 エッチング液…標準混合酸（硝酸、フッ酸、酢酸、希釈水） 供給液温 ２７℃ 循環方式 ウエハ回転数…１５rpm （ω＝１．５７rad ／sec ） である。本発明を実施する装置全体は実施例１の図３に
示すものと同様である。実施例２は、対象ウエハ口径は
３００φで、その時のウエハ枚数は１３枚で回転数は１
５rpm （回転角速度ω＝１．５７rad ／sec ）で、ｒ0
＝１２５mm、ｄ＝４００mmを採用してある。実施例１と
同じく、曲面壁間を４枚の仕切板により５通路に区分
し、その５区分を実施例１と同じく曲率中心側より順次
ｄ1 ，ｄ2 ，ｄ3 ，ｄ4 ，ｄ5 とすると、この時、その
区分毎の平均流速を、順次０．２６，０．３４，０．５
１，０．６３，０．７６ m／sec になるように調整す
る。この時、回転するウエハの任意点において、ウエハ
はエッチング液に対し一定の方向（下向き）の一定の大
きさ｛（ｒ0 十ｄ／２）ω＝０．５１ m／１c ｝の速度
を保つことができ、理想的エッチング条件であり、極め
て平坦度の良好なエッチング処理をすることができる。
【００１９】加えて、この実施例２の場合はウエハ口径
がより大口径であり、前述したように、ウエハ中心部の
放熱性が弱く、よりエッチング液の反応の進行速度が増
加しウエハを薄くする傾向を防ぐため、区分ｄ3 の液導
入部の流量は上記の流速に見合ったものであると同時
に、他の液導入部への液温が２７℃であるのに対し、そ
れより２℃低い２５℃に調整した液温のものを使用して
問題の解決を図っている。これは複数の液槽のオバーフ
ロー口より回収され、集液タンクにて一律に２５℃に冷
却されるエッチング循環液の一部を分岐し、再度冷却す
ることで容易に調整可能である。又、実施例２において
も、最も液の流れが「澱みがち」な曲面壁内側の液流を
改善するため、前記実施例１で説明したと同様、気体の
噴出管６を用いてもよい。
がより大口径であり、前述したように、ウエハ中心部の
放熱性が弱く、よりエッチング液の反応の進行速度が増
加しウエハを薄くする傾向を防ぐため、区分ｄ3 の液導
入部の流量は上記の流速に見合ったものであると同時
に、他の液導入部への液温が２７℃であるのに対し、そ
れより２℃低い２５℃に調整した液温のものを使用して
問題の解決を図っている。これは複数の液槽のオバーフ
ロー口より回収され、集液タンクにて一律に２５℃に冷
却されるエッチング循環液の一部を分岐し、再度冷却す
ることで容易に調整可能である。又、実施例２において
も、最も液の流れが「澱みがち」な曲面壁内側の液流を
改善するため、前記実施例１で説明したと同様、気体の
噴出管６を用いてもよい。
【００２０】
【発明の効果】本発明のエッチング方法は請求項１に記
載の構成により、回転するウエハの各点においてエッチ
ング加工の基本要件であるエッチング液に対する速度及
び移動距離がより均一になり、平坦度の良好なエッチン
グ処理が可能となる。又、エッチング液の供給流速の調
整をより容易で確実に制御することができる。更に、請
求項２に記載の構成によりウエハの中心部を外周部に比
してより冷却することができ、それによりウエハの放熱
性を均一にすることができる。又、請求項３に記載の構
成により、エッチング槽における内側の曲面壁に沿った
流れを、目的とする流速に近づけ修正することができ
る。因って、理想的なエッチング条件を確立でき、大口
径のウエハでも極めて平坦度（加工精度）の良好なエッ
チング処理が可能となる。
載の構成により、回転するウエハの各点においてエッチ
ング加工の基本要件であるエッチング液に対する速度及
び移動距離がより均一になり、平坦度の良好なエッチン
グ処理が可能となる。又、エッチング液の供給流速の調
整をより容易で確実に制御することができる。更に、請
求項２に記載の構成によりウエハの中心部を外周部に比
してより冷却することができ、それによりウエハの放熱
性を均一にすることができる。又、請求項３に記載の構
成により、エッチング槽における内側の曲面壁に沿った
流れを、目的とする流速に近づけ修正することができ
る。因って、理想的なエッチング条件を確立でき、大口
径のウエハでも極めて平坦度（加工精度）の良好なエッ
チング処理が可能となる。
【図１】（Ａ）は従来のエッチング方法の実施に使用す
るエッチング槽の構造を示す概略図、（Ｂ）は従来のエ
ッチング方法における回転するウエハの任意の点（３
点）のエッチング液に対する相対速度を示す線図であ
る。
るエッチング槽の構造を示す概略図、（Ｂ）は従来のエ
ッチング方法における回転するウエハの任意の点（３
点）のエッチング液に対する相対速度を示す線図であ
る。
【図２】補足説明図である。
【図３】本発明のエッチング方法を実施するエッチング
装置全体を示す概略図である。
装置全体を示す概略図である。
【図４】（Ａ）は本発明のエッチング液槽の拡大図、
（Ｂ）は流速分布図である。
（Ｂ）は流速分布図である。
１…エッチング槽 ３…仕切板 ６…噴出管
Claims (3)
- 【請求項１】 所要の混合酸よりなるエッチング液を横
断面形状が矩形状の液槽に供給しつつ該液槽内で所要の
回転数で回転する複数枚のウエハを所要時間浸漬しエッ
チングする時のエッチング液の送液方法及びその液槽の
形状において、上部開放の液槽（１）は回転するウエハ
（Ｗ）の回転面と平行な一対の平面壁と、それら平面壁
と直角に交差すると共に曲率中心が同じで半径方向に間
隔（ｄ）をおいた曲面壁により構成し、その液槽（１）
下部よりのエッチング液の送液を、エッチング中に回転
するウエハ（Ｗ）の直前で、その曲面壁間の任意点にお
いて曲率中心迄の距離（ｒ）にウエハの回転角速度
（ω）を乗じて得られる速度（ｒω）に調整、又は近似
させてエッチング処理する方法において、上記液槽
（１）の上部に位置する回転するウエハ（Ｗ）の空間を
回避してその直前まで曲面壁間を所要の曲率の仕切板
（３）で区切り、その仕切板（３）によって仕切られた
複数の液導入部の区分毎に流量を調整することを特徴と
するシリコン半導体ウエハのウエットエッチング方法。 - 【請求項２】 仕切板（３）で仕切られた複数のエッチ
ング液の導入部毎にその液温を異ならせることを特徴と
する請求項１記載のシリコン半導体ウエハのウエットエ
ッチング方法。 - 【請求項３】 浸漬されるウエハ位置の下方部の曲率中
心寄りの曲面壁に沿って細孔を穿った管（６）を配設
し、この管より所要量の気体を噴出することを特徴とす
る請求項１又は請求項２記載のシリコン半導体ウエハの
ウエットエッチング方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9360545A JP3070676B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | シリコン半導体ウエハのウエットエッチング方法 |
| KR1019980002377A KR100293685B1 (ko) | 1997-12-26 | 1998-01-26 | 실리콘반도체웨이퍼의습식에칭방법 |
| US09/019,553 US6090720A (en) | 1997-12-26 | 1998-02-06 | Wet etching method for silicon semiconductor wafer |
| DE69829737T DE69829737T8 (de) | 1997-12-26 | 1998-02-10 | Verfahren zur Nassätzung einer Silizium Halbleiterscheibe |
| EP98102245A EP0930640B1 (en) | 1997-12-26 | 1998-02-10 | Wet etching method for silicon semiconductor wafer |
| TW087101906A TW413870B (en) | 1997-12-26 | 1998-02-12 | Wet-etching method for silicon semiconductor wafer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9360545A JP3070676B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | シリコン半導体ウエハのウエットエッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11195636A JPH11195636A (ja) | 1999-07-21 |
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Family
ID=18469864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9360545A Expired - Fee Related JP3070676B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | シリコン半導体ウエハのウエットエッチング方法 |
Country Status (6)
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|---|---|
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| EP (1) | EP0930640B1 (ja) |
| JP (1) | JP3070676B2 (ja) |
| KR (1) | KR100293685B1 (ja) |
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| TW (1) | TW413870B (ja) |
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| DE10031603C2 (de) * | 2000-06-29 | 2002-06-13 | Wacker Siltronic Halbleitermat | Verfahren zur Herstellung mindestens einer Halbleiterscheibe durch Ätzen |
| KR100565741B1 (ko) * | 2000-12-27 | 2006-03-29 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 유리기판 식각장치 |
| DE102005015758A1 (de) * | 2004-12-08 | 2006-06-14 | Astec Halbleitertechnologie Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Ätzen von in einer Ätzlösung aufgenommenen Substraten |
| US7470638B2 (en) * | 2006-02-22 | 2008-12-30 | Micron Technology, Inc. | Systems and methods for manipulating liquid films on semiconductor substrates |
| CN110620066A (zh) * | 2019-09-06 | 2019-12-27 | 上海华力集成电路制造有限公司 | 槽式湿法刻蚀机台及利用其进行湿法刻蚀的方法 |
| CN110823936B (zh) * | 2019-10-24 | 2022-04-26 | Tcl华星光电技术有限公司 | 蚀刻液喷射速度获取系统及方法 |
| CN110931401B (zh) * | 2020-01-02 | 2022-06-03 | 北京半导体专用设备研究所（中国电子科技集团公司第四十五研究所） | 晶圆片盒旋转装置及片盒旋转升降设备 |
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| US5014229A (en) * | 1989-02-08 | 1991-05-07 | Basic Measuring Instruments | Method and apparatus for calibrating transducer/amplifier systems |
| JPH05166793A (ja) * | 1991-12-16 | 1993-07-02 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 浸漬型基板処理装置 |
| JP2929861B2 (ja) * | 1992-08-31 | 1999-08-03 | 信越半導体株式会社 | 高精度エッチング方法と装置 |
| JPH07297168A (ja) * | 1994-04-25 | 1995-11-10 | Nippon Steel Corp | エッチング装置 |
| JP3183123B2 (ja) * | 1995-08-30 | 2001-07-03 | 信越半導体株式会社 | エッチング装置 |
| US5904572A (en) * | 1996-12-24 | 1999-05-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Wet etching station and a wet etching method adapted for utilizing the same |
-
1997
- 1997-12-26 JP JP9360545A patent/JP3070676B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-01-26 KR KR1019980002377A patent/KR100293685B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-02-06 US US09/019,553 patent/US6090720A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-02-10 EP EP98102245A patent/EP0930640B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-02-10 DE DE69829737T patent/DE69829737T8/de not_active Expired - Fee Related
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