JP3431578B2 - 容器中の半導体ウェハを湿式化学エッチングするための方法 - Google Patents
容器中の半導体ウェハを湿式化学エッチングするための方法Info
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明の目的は、非常に微小
な気泡が分散されている液体に半導体ウェハを接触させ
る、容器中の半導体ウェハを湿式化学処理するための方
法である。
な気泡が分散されている液体に半導体ウェハを接触させ
る、容器中の半導体ウェハを湿式化学処理するための方
法である。
【０００２】
【従来の技術】液体を用いての半導体ウェハの湿式化学
処理では通常、半導体ウェハ上で均一に液体が作用する
という必要条件が満たされなければならない。この必要
条件は殊に、半導体ウェハを湿式化学エッチングする場
合に大変重要である。半導体ウェハは有利には個別にで
はなく、パック（バッチ）でエッチングされるので、半
導体ウェハの表面のそれぞれの場所にエッチング剤を均
一に作用させることは困難である。不均一なエッチング
除去は、半導体ウェハの平坦度を表し、かつエッチング
の前後に測定される測定値を比較すると直ちに明白にな
る。
処理では通常、半導体ウェハ上で均一に液体が作用する
という必要条件が満たされなければならない。この必要
条件は殊に、半導体ウェハを湿式化学エッチングする場
合に大変重要である。半導体ウェハは有利には個別にで
はなく、パック（バッチ）でエッチングされるので、半
導体ウェハの表面のそれぞれの場所にエッチング剤を均
一に作用させることは困難である。不均一なエッチング
除去は、半導体ウェハの平坦度を表し、かつエッチング
の前後に測定される測定値を比較すると直ちに明白にな
る。
【０００３】ＥＰ６２５７９５Ｂ１に、微細な気泡が分
散されている液体を半導体ウェハに流すことが提案され
ている。この目的のために、処理室に入れる前に液体を
激しくガスと混合する。このことは、この方法では、気
泡の濃度をより長い時間にわたって一定に保持すること
はほとんど不可能であるということを示している。更に
この方法では不十分にしか、所望の層状液体流を処理室
内で保持することができない。
散されている液体を半導体ウェハに流すことが提案され
ている。この目的のために、処理室に入れる前に液体を
激しくガスと混合する。このことは、この方法では、気
泡の濃度をより長い時間にわたって一定に保持すること
はほとんど不可能であるということを示している。更に
この方法では不十分にしか、所望の層状液体流を処理室
内で保持することができない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、欠点
を除き、かつ有利な方法を提供することである。
を除き、かつ有利な方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、非常に
微小な気泡が分散されている液体に半導体ウェハを接触
させる、容器中の半導体ウェハを湿式化学処理するため
の方法であり、その際これは、液体を送るための２つの
循環を設け、第１の循環は液体を貯蔵タンクから容器に
送るために貯蔵タンクと容器との間に設け、かつ第２の
循環は、貯蔵タンクに戻す途中で液体をガスで富化し
て、気泡が生じうるようにするために貯蔵タンクから貯
蔵タンクに戻すように設けることを特徴とする。
微小な気泡が分散されている液体に半導体ウェハを接触
させる、容器中の半導体ウェハを湿式化学処理するため
の方法であり、その際これは、液体を送るための２つの
循環を設け、第１の循環は液体を貯蔵タンクから容器に
送るために貯蔵タンクと容器との間に設け、かつ第２の
循環は、貯蔵タンクに戻す途中で液体をガスで富化し
て、気泡が生じうるようにするために貯蔵タンクから貯
蔵タンクに戻すように設けることを特徴とする。
【０００６】提案した方法は、半導体ウェハの湿式化学
処理が均一に行われるという利点を有する。存在する処
理装置を方法のために使用できるようにする費用は少な
い。
処理が均一に行われるという利点を有する。存在する処
理装置を方法のために使用できるようにする費用は少な
い。
【０００７】フィードポンプに液体及びガスを吸い上げ
させ、かつガスを非常に微小な気泡の形で液体中に分布
させることにより、前記の特許文献に記載の方法でフィ
ードポンプを用いて気泡を生じさせるのが有利である。
有利なフィードポンプは回転式ポンプ又はアクシアルポ
ンプである。
させ、かつガスを非常に微小な気泡の形で液体中に分布
させることにより、前記の特許文献に記載の方法でフィ
ードポンプを用いて気泡を生じさせるのが有利である。
有利なフィードポンプは回転式ポンプ又はアクシアルポ
ンプである。
【０００８】しかし気泡は、圧力下にガスを液体中に溶
解させ、かつ圧力下にある液体を放圧することによって
も、又は固定ミキサーを用いても生じさせることができ
る。
解させ、かつ圧力下にある液体を放圧することによって
も、又は固定ミキサーを用いても生じさせることができ
る。
【０００９】本発明を次に図によって詳述する。
【００１０】図は本発明の方法を実施するために好適な
装置の構成を図示している。
装置の構成を図示している。
【００１１】半導体ウェハを処理するために用意された
媒体は貯蔵タンク１中に存在する。これは、非常に小さ
い気泡が均一に分配されている液体からなる。半導体ウ
ェハを清浄化するための水又は公知の水溶液又は水性エ
ッチング溶液、殊にフッ化水素を含有するようなもの
が、有利に使用される液体である。更に、使用される液
体に界面活性剤を有利には０．０５〜１容量％の濃度で
添加するのが有利である。気泡の濃度はほぼ一定に保持
される。それというのも、貯蔵タンクからの処理媒体の
流出に対して、気泡の乏しい液体の流入及び気泡に富ん
だ液体の貯蔵タンクへの流入が相対しているためであ
る。本発明では、液体が貯蔵タンク１からこの貯蔵タン
クに戻って循環する１つの循環を用意する。貯蔵タンク
に戻す途中で、液体をガスで富化する。図に記載の本発
明の実施態様では、これを、吸入側で液体の他にガス
６、有利には窒素も導入されるフィードポンプ２を用い
て行っている。勿論、他のガス、例えば不活性ガス、空
気、酸素又は前記のガスの任意の混合物も使用可能であ
る。フィードポンプから出た、小さい気泡で富化された
液体を熱交換器３を介して貯蔵タンク１に戻す。貯蔵タ
ンクと、１枚以上の半導体ウェハの湿式化学処理をその
中で行う容器４、例えば水槽との間に、第２の循環を設
ける。ポンプ５により運転して、処理媒体を貯蔵タンク
から容器に移動させ、かつ微小な気泡を有する液体の層
流として、有利にはゆっくりと回転する半導体ウェハに
到達させる。殊に、複数の半導体ウェハを同時に処理す
る場合には、処理媒体の流入を少なくとも２つの分流に
分けるのが有利である。この循環の還流は、気泡の乏し
くなった液体を貯蔵タンクに戻し導入する。
媒体は貯蔵タンク１中に存在する。これは、非常に小さ
い気泡が均一に分配されている液体からなる。半導体ウ
ェハを清浄化するための水又は公知の水溶液又は水性エ
ッチング溶液、殊にフッ化水素を含有するようなもの
が、有利に使用される液体である。更に、使用される液
体に界面活性剤を有利には０．０５〜１容量％の濃度で
添加するのが有利である。気泡の濃度はほぼ一定に保持
される。それというのも、貯蔵タンクからの処理媒体の
流出に対して、気泡の乏しい液体の流入及び気泡に富ん
だ液体の貯蔵タンクへの流入が相対しているためであ
る。本発明では、液体が貯蔵タンク１からこの貯蔵タン
クに戻って循環する１つの循環を用意する。貯蔵タンク
に戻す途中で、液体をガスで富化する。図に記載の本発
明の実施態様では、これを、吸入側で液体の他にガス
６、有利には窒素も導入されるフィードポンプ２を用い
て行っている。勿論、他のガス、例えば不活性ガス、空
気、酸素又は前記のガスの任意の混合物も使用可能であ
る。フィードポンプから出た、小さい気泡で富化された
液体を熱交換器３を介して貯蔵タンク１に戻す。貯蔵タ
ンクと、１枚以上の半導体ウェハの湿式化学処理をその
中で行う容器４、例えば水槽との間に、第２の循環を設
ける。ポンプ５により運転して、処理媒体を貯蔵タンク
から容器に移動させ、かつ微小な気泡を有する液体の層
流として、有利にはゆっくりと回転する半導体ウェハに
到達させる。殊に、複数の半導体ウェハを同時に処理す
る場合には、処理媒体の流入を少なくとも２つの分流に
分けるのが有利である。この循環の還流は、気泡の乏し
くなった液体を貯蔵タンクに戻し導入する。
【００１２】
【実施例】本方法の利点を、比較例と対比する次の例で
明らかにする。
明らかにする。
【００１３】例：シリコンからなる半導体ウェハ２５枚
を容器中で、水性酸性エッチング剤を用いて本発明の方
法でエッチングした。湿式化学処理の前後に、半導体ウ
ェハの平坦度を調べた（ＧＢＩＲ値＝全体平坦度の尺
度）。次の表に、最適なエッチング結果を示し、かつそ
れに伴いエッチングの際のウェハの形の保持を反映する
測定値を記載した。
を容器中で、水性酸性エッチング剤を用いて本発明の方
法でエッチングした。湿式化学処理の前後に、半導体ウ
ェハの平坦度を調べた（ＧＢＩＲ値＝全体平坦度の尺
度）。次の表に、最適なエッチング結果を示し、かつそ
れに伴いエッチングの際のウェハの形の保持を反映する
測定値を記載した。
【００１４】比較例：同じ枚数の同種の半導体ウェハを
同じ条件でエッチングしたが、その際、ＥＰ−６２５７
９５Ｂ１による方法を使用した。
同じ条件でエッチングしたが、その際、ＥＰ−６２５７
９５Ｂ１による方法を使用した。
【００１５】
【表１】
【００１６】この表により、半導体ウェハの平坦度がよ
り僅かな程度でしか変化していないので、本発明の方法
を用いると、明らかにより均一なエッチング除去を達成
することができたことが分かる。
り僅かな程度でしか変化していないので、本発明の方法
を用いると、明らかにより均一なエッチング除去を達成
することができたことが分かる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を実施するために好適な装置の１
実施態を示す図。
実施態を示す図。
１ 貯蔵タンク、 ３ 熱交換器、 ５ ポンプ
フロントページの続き
(72)発明者 マクシミリアン シュタットラー
ドイツ連邦共和国 ハイミング パッペ
ルヴェーク ２アー
(56)参考文献 特開 平６−320124（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−330353（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−111186（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−69612（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】 容器中の半導体ウェハを湿式化学エッチ
ングするための方法であって、非常に微小な気泡が分散
されている水性酸性エッチング剤に半導体ウェハを接触
させる方法において、水性酸性エッチング剤を送るため
の２つの循環を設け、第１の循環は水性酸性エッチング
剤を貯蔵タンクから容器に送るために貯蔵タンクと容器
との間に設け、かつ第２の循環は、貯蔵タンクに戻す途
中で水性酸性エッチング剤をガスで富化して、気泡が生
じうるようにするために、貯蔵タンクから貯蔵タンクに
戻すように設けることを特徴とする、容器中の半導体ウ
ェハを湿式化学エッチングするための方法。 - 【請求項２】 ガス及び水性酸性エッチング剤をフィー
ドポンプ中で激しく混合して、気泡を生じさせ、かつ気
泡を含む水性酸性エッチング剤を貯蔵タンクに導く、請
求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 ガスを圧力下に水性酸性エッチング剤中
に溶かし、溶解したガスを含む水性酸性エッチング剤を
貯蔵タンクに導き、かつ放圧して、気泡を生じさせる、
請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 ガス及び水性酸性エッチング剤を固定ミ
キサーを用いて混合して、気泡を生じさせ、かつ気泡を
含む水性酸性エッチング剤を貯蔵タンクに導く、請求項
１に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19927527.0 | 1999-06-16 | ||
| DE19927527A DE19927527B4 (de) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | Verfahren zur naßchemischen Behandlung einer Halbleiterscheibe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001028361A JP2001028361A (ja) | 2001-01-30 |
| JP3431578B2 true JP3431578B2 (ja) | 2003-07-28 |
Family
ID=7911462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000177062A Expired - Lifetime JP3431578B2 (ja) | 1999-06-16 | 2000-06-13 | 容器中の半導体ウェハを湿式化学エッチングするための方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6610213B1 (ja) |
| JP (1) | JP3431578B2 (ja) |
| DE (1) | DE19927527B4 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6766818B2 (en) * | 2001-04-06 | 2004-07-27 | Akrion, Llc | Chemical concentration control device |
| DE10248481B4 (de) * | 2002-10-17 | 2006-04-27 | Siltronic Ag | Verfahren und Vorrichtung zur nasschemischen Behandlung von Silicium |
| US20040094268A1 (en) * | 2002-11-20 | 2004-05-20 | Brask Justin K. | Oxidation inhibitor for wet etching processes |
| DE102005045339B4 (de) * | 2005-09-22 | 2009-04-02 | Siltronic Ag | Epitaxierte Siliciumscheibe und Verfahren zur Herstellung von epitaxierten Siliciumscheiben |
| WO2011140472A2 (en) | 2010-05-07 | 2011-11-10 | Pressco Technology Inc. | Corner-cube irradiation control |
| US8877075B2 (en) | 2012-02-01 | 2014-11-04 | Infineon Technologies Ag | Apparatuses and methods for gas mixed liquid polishing, etching, and cleaning |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3964957A (en) * | 1973-12-19 | 1976-06-22 | Monsanto Company | Apparatus for processing semiconductor wafers |
| JPH0270076A (ja) * | 1988-09-02 | 1990-03-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | エッチング方法及びそれに用いる装置 |
| US5227010A (en) * | 1991-04-03 | 1993-07-13 | International Business Machines Corporation | Regeneration of ferric chloride etchants |
| US5327921A (en) * | 1992-03-05 | 1994-07-12 | Tokyo Electron Limited | Processing vessel for a wafer washing system |
| JPH05345173A (ja) * | 1992-06-11 | 1993-12-27 | Keihin Seiki Mfg Co Ltd | ワークの洗浄方法及び洗浄装置 |
| DE4316096C1 (de) * | 1993-05-13 | 1994-11-10 | Wacker Chemitronic | Verfahren zur naßchemischen Behandlung scheibenförmiger Werkstücke |
| JP3142195B2 (ja) * | 1993-07-20 | 2001-03-07 | 大日本スクリーン製造株式会社 | 薬液供給装置 |
| US5340437A (en) * | 1993-10-08 | 1994-08-23 | Memc Electronic Materials, Inc. | Process and apparatus for etching semiconductor wafers |
| US5954888A (en) * | 1998-02-09 | 1999-09-21 | Speedfam Corporation | Post-CMP wet-HF cleaning station |
| KR100265286B1 (ko) * | 1998-04-20 | 2000-10-02 | 윤종용 | 반도체장치 제조용 케미컬 순환공급장치 및 이의 구동방법 |
| US6017827A (en) * | 1998-05-04 | 2000-01-25 | Micron Technology, Inc. | System and method for mixing a gas into a solvent used in semiconductor processing |
| US6220259B1 (en) * | 1998-11-11 | 2001-04-24 | Applied Materials, Inc. | Tank design for sonic wafer cleaning |
-
1999
- 1999-06-16 DE DE19927527A patent/DE19927527B4/de not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-05-19 US US09/575,011 patent/US6610213B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-06-13 JP JP2000177062A patent/JP3431578B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19927527A1 (de) | 2000-12-28 |
| US6610213B1 (en) | 2003-08-26 |
| DE19927527B4 (de) | 2007-02-08 |
| JP2001028361A (ja) | 2001-01-30 |
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