JP5836000B2 - 半導体製造装置及び半導体製造方法。 - Google Patents
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Description
溶液にシリコンウエハを浸漬させて、シリコンウエハ全表面に凹部に形成する技術としては以下のような技術が開示されている。
転写ロールを用いて、転写ロール上の被転写物を基板表面に転写する技術としては以下のような技術が開示されている。
先行文献2においては、転写ロールの表面に形成された転写用薄膜を、基板表面に圧接して基板表面に転写する技術が開示されている。
本願発明は、半導体基板を溶液に浸漬しないで半導体基板表面に転写部の形状を転写できる仕組みを提供することを目的とする。
また、前記塗布手段は、前記回転にしたがって、前記転写部の表面に溶液を塗布することを特徴する。
また、前記塗布手段は、前記半導体基板毎に所定量の溶液を塗布することを特徴する。
また、前記溶液が塗布された前記転写部の表面に前記触媒をさらに備えることを特徴する。
また、前記触媒は、前記溶液の分解触媒であることを特徴とする。
また、前記溶液は、前記半導体基板を酸化しかつ溶解する機能を備えることを特徴とする。
また、前記基板はシリコン基板であることを特徴とする。
また、前記半導体は太陽電池であることを特徴とする。
また、前記溶液は、温度を加熱保温していることを特徴とする。
また、前記溶液保持手段に使用する部材はテフロン(登録商標)であり、前記テフロンの表面を親水性に加工することを特徴とする。
<第1の実施例>
図1は、転写部の形状を半導体基板表面に転写する半導体製造装置のハードウエア構成を示す図である。
図1は、本願発明の半導体製造装置を横から見た図の断面図である。
100は基板であり、本願発明の転写処理の対象となるものである。
基板保持部(位置1)101は、基板100の表面に転写処理が加工されていない移動開始の位置であり、基板100の全表面は転写処理されていない。
基板保持部(位置3)101は、基板100の表面に転写処理が加工された移動停止位置であり、基板100の全表面は転写処理されている。
基板保持部101の部材としては、基板100との相性からシリコンにしてもよい。
これにより、転写処理により基板100が破損することを回避することができる。
転写部103の表面は、転写部の表面に塗布された溶液の一部を、転写部の裏面に通過する穴(図3の202)を備えている。
転写部は103、溶液が塗布される表面に白金である触媒を備えている。
転写部103の表面は、半導体基板100の表面と対向する領域であって、かつ半導体基板の表面に平行な領域を含んだ表面である。
転写部103の形状は、図1及び図3に示すようにロール状(円筒型)の形状である。
図1の転写部103の直径は、転写部103の1回転毎に、基板100を1枚転写処理完了可能な回転距離に基づいて算出された直径であればよい。
図3の転写部103の長さ(幅)は、基板100の長さ(幅)と同等の長さであればよいが、特に限定されない。
104は転写部ユニットであり、転写部103と弾性部108と固定部110が一体となって、構成される。
さらに転写部ユニット104が回転するための回転軸である転写部ユニット回転部102と図示しない連結部を備えている。
105は液投下口であり、供給制御部111から送られた溶液404を液転写部106の表面に送るための投下口である。
106は液転写部であり、転写部103の形状と同様にロール状(円筒型)の形状である。
図示しない液転写部106の長さ(幅)は図3の転写部103の長さ(幅)と同等の長さ(幅)であればよい。
液転写部106により、触媒として作用する転写部の表面に、溶液404を塗布することができる(塗布手段)。
液転写部106はさらに、半導体基板毎(単位)に所定量の溶液を塗布することができる。
107は液転写部ユニットであり、液転写部106で構成される。
さらに液転写部ユニット107が回転するための回転軸である液転写部ユニット回転部109と図示しない連結部を備えている。
108は弾性部であり、転写部103を巻きつけるローラである。
弾性部108は、穴202を介して通過した吸収しに転写処理するまでの間、内部保持するために部材がスポンジで作成される。
また弾性部108としては転写処理の際に、基板100への押下圧力や基板100自体の反りを考慮するとゴムのような弾性体を使用するものとする。
溶液が弾性部108をうまく通過するために、さらに疎水性であるテフロン表面には親水性の加工をするものとする。
弾性部108は、穴202を介して通過した吸収した溶液を転写処理するまでの間、内部に一旦保持するために部材がスポンジで作成される。
110は固定部であり、転写部103を弾性部108に固定(接続)するためのものである。
よって、基板保持部水平移動制御部112により、半導体基板100を水平移動することができる(水平移動手段)。
図2を説明する。
図2は、転写部の形状を半導体基板表面に転写する半導体製造装置による半導体製造方法(処理ステップ)である。
ステップS101では、基板保持部水平移動制御部112が、基板100を水平移動する(水平移動工程)。
ステップS104では、転写部103が、転写部103の形状を基板100の表面に転写する(転写工程)。
転写処理を終了する。
図3を説明する。
201の領域は転写部の領域であり、転写部の表面には触媒である白金がコーティングされている。
なお、図3の転写部の表面にある円形の穴(凹部)202の直径は20μm程度である。
なお、図3の転写部の表面にある触媒(凸部)201の最短のスペースは2μm程度である。
図4を説明する。
301の領域は非転写部分の領域であり、202の穴(凹部)の領域(エッチングされない)に該当する領域である。
302の領域は転写部分の領域であり、201の触媒(凸部)の領域(エッチングされる)に該当する領域である。
図5を説明する。
図5は図1の(1)の状態での転写部103と基板100を拡大した図である。
溶液404は、液転写部106により触媒として作用する転写部103の表面に塗布された状態である。
なお、転写部103の断面図は四角であるが丸型や三角でもよく、四角に特に限定されない。
図6を説明する。
図6は図1の(2)の状態での転写部103と基板100を拡大した図である。
溶液404が接触界面(反応スペース403)において、触媒及び基板と反応することにより、基板がエッチング(転写処理)される。
図7を説明する。
図7は図1の(3)の状態での転写部103と基板100を拡大した図である。
同期して移動する転写部103(及び弾性部108)の回転移動及び基板の直進移動に従って、転写部103の表面と基板の表面との距離は徐々に離れていく。
基板100の301の領域は非転写部分の領域であり、202の穴の領域(エッチングされない)に該当する領域である。
基板100の302の領域は転写部分の領域であり、201の触媒の領域(エッチングされる)に該当する領域である。
<変形例>
尚、本願発明における転写処理する対象の基板は、単結晶シリコン、多結晶シリコン、炭化ケイ素(SiC)、GaAs、InGaAsであってもよい。
103 転写部
201 触媒(白金)
202 穴
404 溶液(過酸化水素水とフッ化水素水の混合溶液)
Claims (12)
- 転写部の形状を半導体基板の表面に転写する半導体製造装置であって、
触媒として作用する前記転写部の表面に、溶液を塗布する塗布手段と、
前記溶液が塗布された前記転写部の表面を、前記半導体基板の表面と接触すべく配置する配置手段と、
を備え、
前記転写部の表面は、前記半導体基板の表面と対向する前記半導体基板の表面に平行な領域を含み、
前記半導体基板を水平移動する水平移動手段と、
前記水平移動とともに、前記領域が前記半導体基板の表面と平行を維持するように、前記転写部の表面を回転する回転手段と、
をさらに備え、
前記配置手段は、前記回転にしたがって、前記転写部の表面を前記半導体基板の表面と接触すべく配置することを特徴する半導体製造装置。 - 前記塗布手段は、前記回転にしたがって、前記転写部の表面に溶液を塗布することを特徴する請求項1に記載の半導体製造装置。
- 前記塗布手段は、前記半導体基板毎に所定量の溶液を塗布することを特徴する請求項1または請求項2に記載の半導体製造装置。
- 前記溶液が塗布された前記転写部の表面に前記触媒をさらに備えることを特徴する請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の半導体製造装置。
- 前記転写部の表面は、前記転写部の表面に塗布された溶液の一部を、前記転写部の裏面に通過する穴と、
前記裏面に通過した溶液を保持する溶液保持手段と、
をさらに備え、
前記溶液保持手段が、前記配置手段が前記半導体基板の表面と接触すべく配置した場合に、前記保持した溶液を前記半導体基板の表面に前記穴を介して供給することを特徴する請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の半導体製造装置。 - 前記触媒は、前記溶液の分解触媒であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の半導体製造装置。
- 前記溶液は、前記半導体基板を酸化しかつ溶解する機能を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の半導体製造装置。
- 前記半導体基板はシリコン基板であることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の半導体製造装置。
- 前記半導体基板は太陽電池用であることを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の半導体製造装置。
- 前記溶液は、温度を加熱保温していることを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の半導体製造装置。
- 前記溶液保持手段に使用する部材はテフロン(登録商標)であり、前記テフロンの表面を親水性に加工することを特徴とする請求項5に記載の半導体製造装置。
- 転写部の形状を半導体基板の表面に転写する半導体製造装置による半導体製造方法であって、
触媒として作用する前記転写部の表面に、溶液を塗布する塗布工程と、
前記溶液が塗布された前記転写部の表面を、前記半導体基板の表面と接触すべく配置す
る配置工程と、
を含み、
前記転写部の表面は、前記半導体基板の表面と対向する前記半導体基板の表面に平行な領域を含み、
前記半導体基板を水平移動する水平移動工程と、
前記水平移動とともに、前記領域が前記半導体基板の表面と平行を維持するように、前記転写部の表面を回転する回転工程と、
をさらに含み、
前記配置工程は、前記回転にしたがって、前記転写部の表面を前記半導体基板の表面と接触すべく配置することを特徴する半導体製造方法。
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