JP3522475B2 - シリコンウェーハ表面粗さ制御用のエッチャント - Google Patents
シリコンウェーハ表面粗さ制御用のエッチャントInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はシリコンウェーハの
表面粗さを制御するためのエッチャントに関する。更に
詳しくはシリコンウェーハのグローバルフラットネス
（global flatness）の劣化を抑えて光沢度を低下させ
るに適したエッチャントに関するものである。
表面粗さを制御するためのエッチャントに関する。更に
詳しくはシリコンウェーハのグローバルフラットネス
（global flatness）の劣化を抑えて光沢度を低下させ
るに適したエッチャントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、シリコンウェーハの化学エッチン
グは、ブロック切断、外径研削、スライシング、ラッピ
ングなどの主として機械加工プロセスにより生じたシリ
コンウェーハの表面のダメージ層、即ち加工変質層を除
去するために行われている。この化学エッチングではエ
ッチャント（エッチング液）に酸エッチャント又はアル
カリエッチャントを用いている。前者はフッ酸（ＨＦ）
と硝酸（ＨＮＯ3）の混酸を水（Ｈ2Ｏ）或いは酢酸（Ｃ
Ｈ3ＣＯＯＨ）で希釈した３成分素によるエッチャント
である。Ｓｉはこの硝酸により酸化されてＳｉＯ2を生
成した後、このＳｉＯ2がフッ酸により溶解除去され
る。後者はＫＯＨ又はＮａＯＨなどを水で希釈したエッ
チャントである。上記化学エッチングによりシリコンウ
ェーハの加工変質層は除去され、表面粗さは小さくなり
平滑面が得られる。
グは、ブロック切断、外径研削、スライシング、ラッピ
ングなどの主として機械加工プロセスにより生じたシリ
コンウェーハの表面のダメージ層、即ち加工変質層を除
去するために行われている。この化学エッチングではエ
ッチャント（エッチング液）に酸エッチャント又はアル
カリエッチャントを用いている。前者はフッ酸（ＨＦ）
と硝酸（ＨＮＯ3）の混酸を水（Ｈ2Ｏ）或いは酢酸（Ｃ
Ｈ3ＣＯＯＨ）で希釈した３成分素によるエッチャント
である。Ｓｉはこの硝酸により酸化されてＳｉＯ2を生
成した後、このＳｉＯ2がフッ酸により溶解除去され
る。後者はＫＯＨ又はＮａＯＨなどを水で希釈したエッ
チャントである。上記化学エッチングによりシリコンウ
ェーハの加工変質層は除去され、表面粗さは小さくなり
平滑面が得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記エッチャ
ントでは、鏡面加工されているシリコンウェーハの鏡面
をその平坦度を維持しつつ光沢度を均一に低下させるこ
とはできなかった。本発明の目的は、エッチングによる
ＴＴＶ（total thickness variation：ウェーハを吸着
固定した際のウェーハの厚さの最大値と最小値との差）
の劣化をエッチング深さの５％以下に抑え、かつウェー
ハの光沢度を低下させるシリコンウェーハ表面粗さ制御
用のエッチャントを提供することにある。
ントでは、鏡面加工されているシリコンウェーハの鏡面
をその平坦度を維持しつつ光沢度を均一に低下させるこ
とはできなかった。本発明の目的は、エッチングによる
ＴＴＶ（total thickness variation：ウェーハを吸着
固定した際のウェーハの厚さの最大値と最小値との差）
の劣化をエッチング深さの５％以下に抑え、かつウェー
ハの光沢度を低下させるシリコンウェーハ表面粗さ制御
用のエッチャントを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
ＨＦ−ＨＮＯ 3 系又はＨＦ−ＨＮＯ 3 −Ｈ 3 ＰＯ 4 系の酸エ
ッチャントであって、図１のＡの領域に示すようにエッ
チング速度が７μｍ／分以上４０μｍ／分未満であっ
て、表面張力が少なくとも６０ｄｙｎｅ／ｃｍであっ
て、粘性度が１．４ｍＰａ・秒（ミリパスカル・秒）以
上１８．５ｍＰａ・秒以下であるシリコンウェーハ表面
粗さ制御用のエッチャントである。請求項２に係る発明
は、ＨＦ−ＨＮＯ 3 系又はＨＦ−ＨＮＯ 3 −Ｈ 3 ＰＯ 4 系の
酸エッチャントであって、図１のＢの領域に示すように
エッチング速度が４０μｍ／分以上１００μｍ／分以下
であって、表面張力が少なくとも６０ｄｙｎｅ／ｃｍで
あって、粘性度が１．４ｍＰａ・秒以上４．５ｍＰａ・
秒以下であるシリコンウェーハ表面粗さ制御用のエッチ
ャントである。
ＨＦ−ＨＮＯ 3 系又はＨＦ−ＨＮＯ 3 −Ｈ 3 ＰＯ 4 系の酸エ
ッチャントであって、図１のＡの領域に示すようにエッ
チング速度が７μｍ／分以上４０μｍ／分未満であっ
て、表面張力が少なくとも６０ｄｙｎｅ／ｃｍであっ
て、粘性度が１．４ｍＰａ・秒（ミリパスカル・秒）以
上１８．５ｍＰａ・秒以下であるシリコンウェーハ表面
粗さ制御用のエッチャントである。請求項２に係る発明
は、ＨＦ−ＨＮＯ 3 系又はＨＦ−ＨＮＯ 3 −Ｈ 3 ＰＯ 4 系の
酸エッチャントであって、図１のＢの領域に示すように
エッチング速度が４０μｍ／分以上１００μｍ／分以下
であって、表面張力が少なくとも６０ｄｙｎｅ／ｃｍで
あって、粘性度が１．４ｍＰａ・秒以上４．５ｍＰａ・
秒以下であるシリコンウェーハ表面粗さ制御用のエッチ
ャントである。
【０００５】ＨＦ−ＨＮＯ 3 系又はＨＦ−ＨＮＯ 3 −Ｈ 3
ＰＯ 4 系の酸エッチャントのエッチング速度を７μｍ／
分以上４０μｍ／分未満又は４０μｍ／分以上１００μ
ｍ／分以下の範囲にすることによって、図２（ａ）に示
すようにウェーハ表面をミクロに観察した場合、エッチ
ングによりシリコンウェーハ表面に生じる気泡（エッチ
ャントが例えばＨＦ−ＨＮＯ3系の酸エッチャントであ
れば、ＮＯｘガスの気泡）を遅滞なく所望の速度で生成
することができる。また表面張力を少なくとも６０ｄｙ
ｎｅ／ｃｍにし、かつエッチング速度が７μｍ／分以上
４０μｍ／分未満のときに粘性度を１．４ｍＰａ・秒以
上１８．５ｍＰａ・秒の範囲にし、或いはエッチング速
度を４０μｍ／分以上１００μｍ／分以下のときに粘性
度を１．４ｍＰａ・秒以上４．５ｍＰａ・秒以下の範囲
にすることによって、図２（ｂ）に示すようにウェーハ
表面上で気泡を適度な大きさまで成長させ、同時に気泡
のウェーハ表面からの離脱を適度に抑制することができ
る。エッチャントの表面張力により、またエッチャント
の粘性に打ち勝って気泡がウェーハ表面から離脱する
と、図２（ｃ）に示すように気泡がウェーハ上に存在し
ない部分ａではエッチングが行われていたのに対して、
気泡がウェーハ上に存在する部分ｂでは気泡によりエッ
チャントがウェーハに接触していなかったため、ウェー
ハ表面に微細な凹凸が形成される。この微細な凹凸はウ
ェーハ表面に均一に形成されるため、ＴＴＶの劣化はエ
ッチング深さの５％以下に抑制され、一方エッチング処
理した面における光の反射率は大きく低下し、その面が
鏡面であれば曇化し光沢度は低下する。
ＰＯ 4 系の酸エッチャントのエッチング速度を７μｍ／
分以上４０μｍ／分未満又は４０μｍ／分以上１００μ
ｍ／分以下の範囲にすることによって、図２（ａ）に示
すようにウェーハ表面をミクロに観察した場合、エッチ
ングによりシリコンウェーハ表面に生じる気泡（エッチ
ャントが例えばＨＦ−ＨＮＯ3系の酸エッチャントであ
れば、ＮＯｘガスの気泡）を遅滞なく所望の速度で生成
することができる。また表面張力を少なくとも６０ｄｙ
ｎｅ／ｃｍにし、かつエッチング速度が７μｍ／分以上
４０μｍ／分未満のときに粘性度を１．４ｍＰａ・秒以
上１８．５ｍＰａ・秒の範囲にし、或いはエッチング速
度を４０μｍ／分以上１００μｍ／分以下のときに粘性
度を１．４ｍＰａ・秒以上４．５ｍＰａ・秒以下の範囲
にすることによって、図２（ｂ）に示すようにウェーハ
表面上で気泡を適度な大きさまで成長させ、同時に気泡
のウェーハ表面からの離脱を適度に抑制することができ
る。エッチャントの表面張力により、またエッチャント
の粘性に打ち勝って気泡がウェーハ表面から離脱する
と、図２（ｃ）に示すように気泡がウェーハ上に存在し
ない部分ａではエッチングが行われていたのに対して、
気泡がウェーハ上に存在する部分ｂでは気泡によりエッ
チャントがウェーハに接触していなかったため、ウェー
ハ表面に微細な凹凸が形成される。この微細な凹凸はウ
ェーハ表面に均一に形成されるため、ＴＴＶの劣化はエ
ッチング深さの５％以下に抑制され、一方エッチング処
理した面における光の反射率は大きく低下し、その面が
鏡面であれば曇化し光沢度は低下する。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明のエッチャントにより処理
されるシリコンウェーハとしては、(ア)表面にダメージ
層をもつウェーハ、例えばラップドウェーハ（以下、Ｌ
Ｗという）や研削ウェーハ（以下、ＧＷという）、(イ)
両面同時に研磨されたポリッシュドウェーハ（以下、両
面ＰＷという）などがある。
されるシリコンウェーハとしては、(ア)表面にダメージ
層をもつウェーハ、例えばラップドウェーハ（以下、Ｌ
Ｗという）や研削ウェーハ（以下、ＧＷという）、(イ)
両面同時に研磨されたポリッシュドウェーハ（以下、両
面ＰＷという）などがある。
【０００７】本発明のエッチャントは、上記(ア)のダメ
ージ層をもつウェーハに対してはウェーハ表面層のダメ
ージを除去し、均一面を出現させる作用があり、また上
記(イ)の両面ＰＷに対しては片面を均一にマーキングし
てマクロ平坦度を劣化させずに表裏の区別を容易にする
作用がある。
ージ層をもつウェーハに対してはウェーハ表面層のダメ
ージを除去し、均一面を出現させる作用があり、また上
記(イ)の両面ＰＷに対しては片面を均一にマーキングし
てマクロ平坦度を劣化させずに表裏の区別を容易にする
作用がある。
【０００８】本発明の酸エッチャントとしては、ＨＦ−
ＨＮＯ3系エッチャントやＨＦ−ＨＮＯ3−Ｈ3ＰＯ4系エ
ッチャントが挙げられる。請求項１及び請求項２に記載
した条件を満たすエッチャントを例示すれば、HF(50%):
HNO3(70%):H3PO4(85%):H2O=2:1:1:1又は2:1:1:1.5、或
いはHF(50%):HNO3(70%):H3PO4(85%)=2:1:1などがある。
エッチング速度を７〜１００μｍ／分にするためには、
例えば上記エッチャントの温度を２０〜５５℃にする必
要がある。エッチャントの表面張力を少なくとも６０ｄ
ｙｎｅ／ｃｍにするためには、ＨＦ−ＨＮＯ3の液に対
して、表面張力の高いＨ3ＰＯ4を混合する割合又はＨ3
ＰＯ4及びＨ2Ｏを混合する割合を適宜調整する。エッチ
ャントの粘性度を１．４〜１８．５ｍＰａ・秒にするた
めには、粘性度の高いＨ3ＰＯ4を混合する割合を適宜調
整する。エッチャントの粘性度を１．４ｍＰａ・秒以上
４．５ｍＰａ・秒以下にするためには、例えばＨＦ−Ｈ
ＮＯ3−Ｈ3ＰＯ4−Ｈ2Ｏ系エッチャントで２５℃の場合
には、Ｈ3ＰＯ4（８５％）を全体の０．２〜０．４の割
合になるように調整し、エッチャントの粘性度を１．４
ｍＰａ・秒以上１８．５ｍＰａ・秒にするためには、例
えばＨＦ−ＨＮＯ3−Ｈ3ＰＯ4−Ｈ2Ｏ系エッチャントで
２５℃の場合には、Ｈ3ＰＯ4（８５％）を全体の０．２
〜０．６５の割合になるように調整する。更にエッチン
グ深さ、即ちエッチング取りしろに応じてエッチング処
理時間を２０〜６０秒間に調整する。
ＨＮＯ3系エッチャントやＨＦ−ＨＮＯ3−Ｈ3ＰＯ4系エ
ッチャントが挙げられる。請求項１及び請求項２に記載
した条件を満たすエッチャントを例示すれば、HF(50%):
HNO3(70%):H3PO4(85%):H2O=2:1:1:1又は2:1:1:1.5、或
いはHF(50%):HNO3(70%):H3PO4(85%)=2:1:1などがある。
エッチング速度を７〜１００μｍ／分にするためには、
例えば上記エッチャントの温度を２０〜５５℃にする必
要がある。エッチャントの表面張力を少なくとも６０ｄ
ｙｎｅ／ｃｍにするためには、ＨＦ−ＨＮＯ3の液に対
して、表面張力の高いＨ3ＰＯ4を混合する割合又はＨ3
ＰＯ4及びＨ2Ｏを混合する割合を適宜調整する。エッチ
ャントの粘性度を１．４〜１８．５ｍＰａ・秒にするた
めには、粘性度の高いＨ3ＰＯ4を混合する割合を適宜調
整する。エッチャントの粘性度を１．４ｍＰａ・秒以上
４．５ｍＰａ・秒以下にするためには、例えばＨＦ−Ｈ
ＮＯ3−Ｈ3ＰＯ4−Ｈ2Ｏ系エッチャントで２５℃の場合
には、Ｈ3ＰＯ4（８５％）を全体の０．２〜０．４の割
合になるように調整し、エッチャントの粘性度を１．４
ｍＰａ・秒以上１８．５ｍＰａ・秒にするためには、例
えばＨＦ−ＨＮＯ3−Ｈ3ＰＯ4−Ｈ2Ｏ系エッチャントで
２５℃の場合には、Ｈ3ＰＯ4（８５％）を全体の０．２
〜０．６５の割合になるように調整する。更にエッチン
グ深さ、即ちエッチング取りしろに応じてエッチング処
理時間を２０〜６０秒間に調整する。
【０００９】
【実施例】次に、本発明の実施例を比較例とともに図面
に基づいて詳しく説明する。 ＜実施例１＞それぞれ直径が２００ｍｍの研削ウェーハ
（ＧＷ）、ラップドウェーハ（ＬＷ）及び両面同時研磨
したシリコンウェーハ（両面ＰＷ）を各６枚用意した。
これらの１８枚のウェーハの片面を図３に示すようにエ
ッチング時間を変えて化学エッチングした。即ち、図３
（ａ）に示すように、シリコンウェーハ１０より広い面
積を有する表面が極めて平滑でエッチャントに対して疎
水性のあるポリテトラフルオロエチレン（商品名：テフ
ロン）製の台板１１を容器１２の底部に配置し、この台
板１１の中心にウェーハ裏面が密着するようにウェーハ
１０を置いた。次いでウェーハ１０の外径より大きな内
径を有するポリテトラフルオロエチレン（商品名：テフ
ロン）製の筒１３を台板１１上のウェーハ１０を囲むよ
うに台板上に置いた。この筒１３の中にエッチング速度
が約１１μｍ／分であって、粘性度が２．２ｍＰａ・秒
であって、表面張力が６１．０ｄｙｎｅ／ｃｍである２
５℃の酸エッチャント１４を静かに注入した。この酸エ
ッチャントはＨＦとＨＮＯ3とＨ3ＰＯ4とＨ2Ｏとを、HF
(50%):HNO3(70%):H3PO4(85%):H2O=2:1:1:1.5の比率で混
合して調製された。この酸エッチャント１４を４０〜３
００秒間ウェーハ１０上に静置した後、図３（ｂ）に示
すように筒１３を取外して容器１２内に純水を大量に入
れ、酸エッチャントを希釈して反応を停止させるととも
にウェーハ表面を洗浄した。次にウェーハ１０を台板１
１とともに容器１２から取り出し、ウェーハ１０を台板
１１から剥離して乾燥することによりエッチング処理面
が曇化したシリコンウェーハを得た。上記エッチング時
間を６通り変えることにより、表１に示す６種類のエッ
チング深さ（取りしろ）が得られた。なお表１には両面
ＰＷの結果のみ示す。
に基づいて詳しく説明する。 ＜実施例１＞それぞれ直径が２００ｍｍの研削ウェーハ
（ＧＷ）、ラップドウェーハ（ＬＷ）及び両面同時研磨
したシリコンウェーハ（両面ＰＷ）を各６枚用意した。
これらの１８枚のウェーハの片面を図３に示すようにエ
ッチング時間を変えて化学エッチングした。即ち、図３
（ａ）に示すように、シリコンウェーハ１０より広い面
積を有する表面が極めて平滑でエッチャントに対して疎
水性のあるポリテトラフルオロエチレン（商品名：テフ
ロン）製の台板１１を容器１２の底部に配置し、この台
板１１の中心にウェーハ裏面が密着するようにウェーハ
１０を置いた。次いでウェーハ１０の外径より大きな内
径を有するポリテトラフルオロエチレン（商品名：テフ
ロン）製の筒１３を台板１１上のウェーハ１０を囲むよ
うに台板上に置いた。この筒１３の中にエッチング速度
が約１１μｍ／分であって、粘性度が２．２ｍＰａ・秒
であって、表面張力が６１．０ｄｙｎｅ／ｃｍである２
５℃の酸エッチャント１４を静かに注入した。この酸エ
ッチャントはＨＦとＨＮＯ3とＨ3ＰＯ4とＨ2Ｏとを、HF
(50%):HNO3(70%):H3PO4(85%):H2O=2:1:1:1.5の比率で混
合して調製された。この酸エッチャント１４を４０〜３
００秒間ウェーハ１０上に静置した後、図３（ｂ）に示
すように筒１３を取外して容器１２内に純水を大量に入
れ、酸エッチャントを希釈して反応を停止させるととも
にウェーハ表面を洗浄した。次にウェーハ１０を台板１
１とともに容器１２から取り出し、ウェーハ１０を台板
１１から剥離して乾燥することによりエッチング処理面
が曇化したシリコンウェーハを得た。上記エッチング時
間を６通り変えることにより、表１に示す６種類のエッ
チング深さ（取りしろ）が得られた。なお表１には両面
ＰＷの結果のみ示す。
【００１０】＜比較例１＞実施例１と同じＬＷ及び両面
ＰＷをそれぞれ６枚用意した。エッチャントとしてエッ
チング速度が約３０μｍ／分であって、粘性度が１．０
ｍＰａ・秒であって、表面張力が約４５ｄｙｎｅ／ｃｍ
である３０℃のHF(50%):HNO3(70%):CH3COOH(90%)=1:3:2
を用いる以外、実施例１と同様にして１２枚のウェーハ
を酸エッチングした。エッチング時間を６通り変えるこ
とにより、表１に示す６種類のエッチング深さ（取りし
ろ）が得られた。なお表１には両面ＰＷの結果のみ示
す。
ＰＷをそれぞれ６枚用意した。エッチャントとしてエッ
チング速度が約３０μｍ／分であって、粘性度が１．０
ｍＰａ・秒であって、表面張力が約４５ｄｙｎｅ／ｃｍ
である３０℃のHF(50%):HNO3(70%):CH3COOH(90%)=1:3:2
を用いる以外、実施例１と同様にして１２枚のウェーハ
を酸エッチングした。エッチング時間を６通り変えるこ
とにより、表１に示す６種類のエッチング深さ（取りし
ろ）が得られた。なお表１には両面ＰＷの結果のみ示
す。
【００１１】＜比較試験１＞
Ａ. エッチング前後のＴＴＶの差の測定
実施例１及び比較例１の各６枚の両面ＰＷのエッチング
前後のＴＴＶを測定した。各両面ＰＷのＴＴＶの差をエ
ッチングの取りしろで除してその割合（％）を求めた。
その結果を表１及び図４に示す。
前後のＴＴＶを測定した。各両面ＰＷのＴＴＶの差をエ
ッチングの取りしろで除してその割合（％）を求めた。
その結果を表１及び図４に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】表１及び図４から明らかなように、比較例
１の両面ＰＷがエッチングによりＴＴＶの差がエッチン
グの取りしろに比例して大きく増大するのに対して、実
施例１の両面ＰＷのＴＴＶの差は取りしろが多くなって
も僅かに増加するに過ぎなかった。また取りしろに対す
るＴＴＶの劣化が比較例１では１５％以下であったのに
対して、実施例１では５％以下であった。
１の両面ＰＷがエッチングによりＴＴＶの差がエッチン
グの取りしろに比例して大きく増大するのに対して、実
施例１の両面ＰＷのＴＴＶの差は取りしろが多くなって
も僅かに増加するに過ぎなかった。また取りしろに対す
るＴＴＶの劣化が比較例１では１５％以下であったのに
対して、実施例１では５％以下であった。
【００１４】Ｂ. 光沢度の変化
実施例１では両面ＰＷ、ＧＷ及びＬＷについて、比較例
１では両面ＰＷ及びＬＷについてエッチング前の光沢度
と、エッチング後の光沢度をエッチング取りしろに応じ
て測定した。この光沢度は日本電色社製の光沢度計によ
りグロス（Ｇｒｏｓｓ）６０゜の規格で測定した。実施
例１の各ウェーハの結果を図５に、比較例１の各ウェー
ハの結果を図６にそれぞれ示す。図６から明らかなよう
に、比較例１の両面ＰＷはエッチングによる取りしろ量
が大きくなっても、それ程光沢度は変化しなかった。一
方比較例のＬＷは取りしろ量が大きくなるとその光沢度
は向上した。これに対して、図５から明らかなように、
実施例１のＬＷは元来光沢度は低い（光沢度＝約５％）
ためエッチングによる取りしろ量に拘わらず光沢度は変
化しなかった。しかし実施例１の両面ＰＷ及びＧＷはエ
ッチング前の光沢度が取りしろ１０μｍでほぼ半減（約
１８０％及び約１５０％）し、取りしろ５０μｍでは光
沢度５％に変化した。これにより両面ＰＷの片面にのみ
実施例１のエッチャントでエッチングすれば、曇化加工
を行うことができることが判明した。
１では両面ＰＷ及びＬＷについてエッチング前の光沢度
と、エッチング後の光沢度をエッチング取りしろに応じ
て測定した。この光沢度は日本電色社製の光沢度計によ
りグロス（Ｇｒｏｓｓ）６０゜の規格で測定した。実施
例１の各ウェーハの結果を図５に、比較例１の各ウェー
ハの結果を図６にそれぞれ示す。図６から明らかなよう
に、比較例１の両面ＰＷはエッチングによる取りしろ量
が大きくなっても、それ程光沢度は変化しなかった。一
方比較例のＬＷは取りしろ量が大きくなるとその光沢度
は向上した。これに対して、図５から明らかなように、
実施例１のＬＷは元来光沢度は低い（光沢度＝約５％）
ためエッチングによる取りしろ量に拘わらず光沢度は変
化しなかった。しかし実施例１の両面ＰＷ及びＧＷはエ
ッチング前の光沢度が取りしろ１０μｍでほぼ半減（約
１８０％及び約１５０％）し、取りしろ５０μｍでは光
沢度５％に変化した。これにより両面ＰＷの片面にのみ
実施例１のエッチャントでエッチングすれば、曇化加工
を行うことができることが判明した。
【００１５】＜実施例２〜２０＞実施例１と同じＨＦ(5
0%)とＨＮＯ3(70%)とＨ3ＰＯ4(85%)とＨ2Ｏとからなる
２５℃の１９種類（実施例２〜２０）の酸エッチャント
を用意した。これらの配合比は表２に示すように互いに
異なる。またこれらの酸エッチャントの温度、エッチン
グ速度、粘性度及び表面張力は表２に示される。更にこ
れらのエッチング速度及び粘性度の関係は図１の○印で
示される。これらの酸エッチャントを用いて実施例１と
同様に両面ＰＷをそれぞれ３０秒間だけ酸エッチングし
た。
0%)とＨＮＯ3(70%)とＨ3ＰＯ4(85%)とＨ2Ｏとからなる
２５℃の１９種類（実施例２〜２０）の酸エッチャント
を用意した。これらの配合比は表２に示すように互いに
異なる。またこれらの酸エッチャントの温度、エッチン
グ速度、粘性度及び表面張力は表２に示される。更にこ
れらのエッチング速度及び粘性度の関係は図１の○印で
示される。これらの酸エッチャントを用いて実施例１と
同様に両面ＰＷをそれぞれ３０秒間だけ酸エッチングし
た。
【００１６】＜比較例２〜１５＞実施例１と同じＨＦ(5
0%)とＨＮＯ3(70%)とＨ3ＰＯ4(85%)とＨ2Ｏとからなる
２５℃の１４種類（比較例２〜１５）の酸エッチャント
を用意した。これらの配合比は表２に示すように互いに
異なる。またこれらの酸エッチャントの温度、エッチン
グ速度、粘性度及び表面張力は表２に示される。更にこ
れらのエッチング速度及び粘性度の関係は図１の×印で
示される。これらの酸エッチャントを用いて実施例１と
同様に両面ＰＷをそれぞれ３０秒間だけ酸エッチングし
た。
0%)とＨＮＯ3(70%)とＨ3ＰＯ4(85%)とＨ2Ｏとからなる
２５℃の１４種類（比較例２〜１５）の酸エッチャント
を用意した。これらの配合比は表２に示すように互いに
異なる。またこれらの酸エッチャントの温度、エッチン
グ速度、粘性度及び表面張力は表２に示される。更にこ
れらのエッチング速度及び粘性度の関係は図１の×印で
示される。これらの酸エッチャントを用いて実施例１と
同様に両面ＰＷをそれぞれ３０秒間だけ酸エッチングし
た。
【００１７】＜比較試験２＞実施例２〜２０及び比較例
２〜１５の３３種類の酸エッチャントによるエッチング
前後の光沢度を上述した光沢度計を用いて、実施例１及
び比較例１と同様に測定し、それぞれの光沢度低下率を
算出した。この光沢度低下率が８％を越え、かつ目視で
光沢度が非常に均一なものを「曇化あり」と判定し、８
％未満であって目視で光沢度が不均一なものを曇化があ
ったとは言えない「曇化なし」の判定をした。その結果
を表２に示す。
２〜１５の３３種類の酸エッチャントによるエッチング
前後の光沢度を上述した光沢度計を用いて、実施例１及
び比較例１と同様に測定し、それぞれの光沢度低下率を
算出した。この光沢度低下率が８％を越え、かつ目視で
光沢度が非常に均一なものを「曇化あり」と判定し、８
％未満であって目視で光沢度が不均一なものを曇化があ
ったとは言えない「曇化なし」の判定をした。その結果
を表２に示す。
【００１８】
【表２】
【００１９】比較例９及び比較例１０は、目視で光沢度
がまだらで不均一であったため、光沢度の低下率が８％
を越えていたが、「曇化なし」の判定をした。表２から
明らかなように、エッチング速度が７μｍ／分以上４０
μｍ／分未満であって、粘性度が１．４〜１８．５ｍＰ
ａ・秒であるか、又はエッチング速度が４０μｍ／分以
上１００μｍ／分以下であって、粘性度が１．４〜４．
５ｍＰａ・秒であって、表面張力が少なくとも６０ｄｙ
ｎｅ／ｃｍである実施例２〜２０のウェーハでは、面内
が均一で良好であり、光沢度の低下率がいずれも８％を
越え、エッチング面が目視で非常に均一で、明らかにウ
ェーハの表裏の区別ができて、曇化が見られたのに対し
て、上記範囲外の比較例２〜１５のウェーハでは、面内
が均一でなく、光沢度低下率が比較例９及び比較例１０
を除いていずれも８％未満であって、目視によってもウ
ェーハの表裏の判別がむずかしく曇化されたとは言えな
かった。
がまだらで不均一であったため、光沢度の低下率が８％
を越えていたが、「曇化なし」の判定をした。表２から
明らかなように、エッチング速度が７μｍ／分以上４０
μｍ／分未満であって、粘性度が１．４〜１８．５ｍＰ
ａ・秒であるか、又はエッチング速度が４０μｍ／分以
上１００μｍ／分以下であって、粘性度が１．４〜４．
５ｍＰａ・秒であって、表面張力が少なくとも６０ｄｙ
ｎｅ／ｃｍである実施例２〜２０のウェーハでは、面内
が均一で良好であり、光沢度の低下率がいずれも８％を
越え、エッチング面が目視で非常に均一で、明らかにウ
ェーハの表裏の区別ができて、曇化が見られたのに対し
て、上記範囲外の比較例２〜１５のウェーハでは、面内
が均一でなく、光沢度低下率が比較例９及び比較例１０
を除いていずれも８％未満であって、目視によってもウ
ェーハの表裏の判別がむずかしく曇化されたとは言えな
かった。
【００２０】なお、比較試験２では、エッチング時間を
３０秒としたので、各例のエッチングによる取りしろは
エッチング速度の半分の値、例えば実施例２では４８．
０μｍである。エッチング時間を変えれば、即ちエッチ
ングによる取りしろを変えれば表２と異なる結果とな
る。
３０秒としたので、各例のエッチングによる取りしろは
エッチング速度の半分の値、例えば実施例２では４８．
０μｍである。エッチング時間を変えれば、即ちエッチ
ングによる取りしろを変えれば表２と異なる結果とな
る。
【００２１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、Ｈ
Ｆ−ＨＮＯ 3 系又はＨＦ−ＨＮＯ 3 −Ｈ 3 ＰＯ 4 系の酸エッ
チャントであって、エッチング速度が７μｍ／分以上４
０μｍ／分未満であって、粘性度が１．４〜１８．５ｍ
Ｐａ・秒であるか、又はエッチング速度が４０μｍ／分
以上１００μｍ／分以下であって、粘性度が１．４〜
４．５ｍＰａ・秒であって、表面張力が少なくとも６０
ｄｙｎｅ／ｃｍのエッチャントを用いることにより、Ｌ
Ｗ，ＧＷ又は両面ＰＷに対してエッチングによるＴＴＶ
の劣化をエッチング深さの５％以下に抑え、かつウェー
ハの光沢度を低下させることができる。特に両面同時研
磨の後に本発明のエッチャントによりウェーハ裏面を化
学エッチングで曇化することにより、極めて高い平坦度
を有し、かつ光沢度の差による表裏を容易に区別可能な
シリコンウェーハが得られる特長がある。
Ｆ−ＨＮＯ 3 系又はＨＦ−ＨＮＯ 3 −Ｈ 3 ＰＯ 4 系の酸エッ
チャントであって、エッチング速度が７μｍ／分以上４
０μｍ／分未満であって、粘性度が１．４〜１８．５ｍ
Ｐａ・秒であるか、又はエッチング速度が４０μｍ／分
以上１００μｍ／分以下であって、粘性度が１．４〜
４．５ｍＰａ・秒であって、表面張力が少なくとも６０
ｄｙｎｅ／ｃｍのエッチャントを用いることにより、Ｌ
Ｗ，ＧＷ又は両面ＰＷに対してエッチングによるＴＴＶ
の劣化をエッチング深さの５％以下に抑え、かつウェー
ハの光沢度を低下させることができる。特に両面同時研
磨の後に本発明のエッチャントによりウェーハ裏面を化
学エッチングで曇化することにより、極めて高い平坦度
を有し、かつ光沢度の差による表裏を容易に区別可能な
シリコンウェーハが得られる特長がある。
【図１】実施例と比較例のエッチング速度と粘性度を変
化させたときの曇化状況を示す図。
化させたときの曇化状況を示す図。
【図２】本発明のエッチャントによるシリコンウェーハ
表面の処理状況を示す模式図。
表面の処理状況を示す模式図。
【図３】両面同時研磨した後にウェーハ裏面を曇化する
固定式エッチング法を示す図。 （ａ）第２化学エッチャントによりウェーハ裏面をエッ
チングしている状況を示す断面図。 （ｂ）エッチングしたウェーハ裏面を純水で洗浄してい
る状況を示す断面図。
固定式エッチング法を示す図。 （ａ）第２化学エッチャントによりウェーハ裏面をエッ
チングしている状況を示す断面図。 （ｂ）エッチングしたウェーハ裏面を純水で洗浄してい
る状況を示す断面図。
【図４】実施例１と比較例１のエッチング取りしろに対
するＴＴＶの変化を示す図。
するＴＴＶの変化を示す図。
【図５】実施例１のエッチング取りしろに対する光沢度
の変化を示す図。
の変化を示す図。
【図６】比較例１のエッチング取りしろに対する光沢度
の変化を示す図。
の変化を示す図。
１０ シリコンウェーハ
１１ 台板
１２ 容器
１３ 筒
１４ 酸エッチャント
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 高石 和成
東京都千代田区大手町１丁目５番１号
三菱マテリアルシリコン株式会社内
(72)発明者 新行内 隆之
東京都千代田区大手町１丁目５番１号
三菱マテリアルシリコン株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 ＨＦ−ＨＮＯ 3 系又はＨＦ−ＨＮＯ 3 −Ｈ
3 ＰＯ 4 系の酸エッチャントであって、エッチング速度が
７μｍ／分以上４０μｍ／分未満であって、粘性度が
１．４ｍＰａ・秒以上１８．５ｍＰａ・秒以下であっ
て、表面張力が少なくとも６０ｄｙｎｅ／ｃｍであるシ
リコンウェーハ表面粗さ制御用のエッチャント。 - 【請求項２】 ＨＦ−ＨＮＯ 3 系又はＨＦ−ＨＮＯ 3 −Ｈ
3 ＰＯ 4 系の酸エッチャントであって、エッチング速度が
４０μｍ／分以上１００μｍ／分以下であって、粘性度
が１．４ｍＰａ・秒以上４．５ｍＰａ・秒以下であっ
て、表面張力が少なくとも６０ｄｙｎｅ／ｃｍであるシ
リコンウェーハ表面粗さ制御用のエッチャント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00747697A JP3522475B2 (ja) | 1996-03-11 | 1997-01-20 | シリコンウェーハ表面粗さ制御用のエッチャント |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-53094 | 1996-03-11 | ||
| JP5309496 | 1996-03-11 | ||
| JP00747697A JP3522475B2 (ja) | 1996-03-11 | 1997-01-20 | シリコンウェーハ表面粗さ制御用のエッチャント |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09306897A JPH09306897A (ja) | 1997-11-28 |
| JP3522475B2 true JP3522475B2 (ja) | 2004-04-26 |
Family
ID=26341777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00747697A Expired - Fee Related JP3522475B2 (ja) | 1996-03-11 | 1997-01-20 | シリコンウェーハ表面粗さ制御用のエッチャント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3522475B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7332437B2 (en) | 2000-06-29 | 2008-02-19 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Method for processing semiconductor wafer and semiconductor wafer |
| JP4231049B2 (ja) * | 2003-10-10 | 2009-02-25 | 三益半導体工業株式会社 | ウェーハの粗面処理方法 |
| JP4424039B2 (ja) * | 2004-04-02 | 2010-03-03 | 株式会社Ｓｕｍｃｏ | 半導体ウェーハの製造方法 |
| JP6572863B2 (ja) * | 2016-10-18 | 2019-09-11 | 信越半導体株式会社 | シリコンウェーハの製造方法 |
| JP7023211B2 (ja) * | 2018-10-23 | 2022-02-21 | Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 | ポリッシュドシリコンウェーハのエッチング条件調整方法及びそれを用いたポリッシュドシリコンウェーハの製造方法 |
-
1997
- 1997-01-20 JP JP00747697A patent/JP3522475B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09306897A (ja) | 1997-11-28 |
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