JPH0227724A - 化合物半導体のエッチング方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、化合物半導体ウェハを極めて平坦にエツチン
グ可能とするエツチング方法及び装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 従来より、半導体工程においてはエツチング工程が極め
て多く、また、大量生産を行なうためにバスケット方式
が用いられているにのバスケット方式は、ウェハをテフ
ロン製等のスリットの間隙に複数枚さし込むものである
。一般に、Ｓｉの半導体製造工程においては、すべてこ
のようなバスケットによって二ノチング、洗浄等の工程
が行なわれている。化合物半導体、例えば近年の光通信
用光源としての、半導体レーザ用の基板結晶としての、
■−■族半導体であるＩｎＰウェハやＧａＡｓウェハも
、バスケットによる処理が行なわれている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来のバスケット方式による化合物半導
体のエツチングでは、ウェハとバスケットとの接触部付
近では、エツチング液の濃度分布や流動の不均一性から
エツチング速度が変化し。

ウェハの厚さを一定に保つことが極めて困難となり、こ
のようなウェハを使ったデバイスの歩留り低下の大きな
要因となっていた。

以上のようなバスケット方式による■−■族半導体等の
不均一エツチングに鑑み１本発明が解決しようとする問
題は、ウェハ（半導体基板）を均一にエツチングする方
法を与えること、並びに均一にエツチングを行なう装置
を与えることである。

（課題を解決するための手段） 本発明の課題解決手段は１円筒体を並列したすのこを底
面にしきつめたエツチング液容器に、ウェハのエツチン
グ面を前記すのこの面に水平に対向させ、かつ容器全体
を一定速度で円軌道を描いて回動するようにしたことで
ある。

（作　用） 本発明は、エツチング液容器に対してウェハを水平に、
かつエツチング面を容器底面に対向させることにより、
エツチング液の撹拌による液のうずにより、エツチング
面に不均一性が発生するのを防止し、かつバスケットの
ような接触部がないことにより、エツチング面の周辺不
均一性を無くすることができる。また、エツチング液容
器底面に取りつけた円筒体を並列したすのこは、エツチ
ング液の浸入を容易にし、ウェハの動きの停滞及びエツ
チング液の停滞を防止する。さらに、容器全体を円軌道
を描くよう回動すると、ウェハ、の動きもほぼ円軌道と
なり、ウェハ而の均一化が促進される。

（実施例） 以下５図を参照しながら本発明の一実施例について説明
する。第１図（ａ）は本発明のエツチング方法を説明す
るための容器の断面図、（ｂ）図は上面図である０円筒
状容器１の底面には１円筒体またはムク棒を並列して成
るすのこ２がしきつめである。この上にＩｎＰウェハ３
がエツチング面３Ａを下にして置かれている。ＩｎＰウ
ェハの直径は、例えば５０ｍであり、容器の内寸は約１
５０ａｍである。

このような容器を第２図のような円軌道Ｃを描いて撹拌
可能な撹拌器に載せ、　ＨＣＱ　１　、　ＨＮＯ３２０
゜Ｈ２Ｏ２からなるエツチング液４を投入し、ウェハ３
の表面のエツチングを行なった。その結果、１０ＳａＣ
片面）のエツチングで±２μ−の面内バラツキという良
好な値が得られた。同様のエツチング液で。

従来のバスケットを用い、上下運動による撹拌を行なっ
た場合は、ウェハとバスケットとの接触部付近の周辺約
２躍の範囲においてエツチングむらがａｍされると共に
、１０μｍ±６μｍ程度のバラツキがあった。

発明　施例と他の　法との比較 ａ０本発明実施例と同様の方法において、　ＩｎＰウェ
ハのエツチング面を上向きにしてエツチングしてみた。

その結果、ミラー状のウェハの一部にくもりが見られた
。これは、エツチング液中の気泡の付着によるものであ
る。ミラー面をすのこに接触させる本発明実施例の方法
では、すのこにより気泡が排除され、均一なエツチング
が可能となる。

ｂ、実施例と同様の方法において、円筒体を並列したす
のこに代え、第３図に示すような矩形の島状の底面をも
つ容器ＩＡを用いて同様なエツチングを行なった。各島
ｌＯの間隔は約５＋ｍ、島１０の幅は約１０ａ＋ｓであ
る。その結果、ウェハ面内のエツチングのバラツキは１
０μｍ±４μｍと良好な結果が得られなかったばかりで
なく、島の面とウェハが密着すると、短時間であっても
島の形状がウェハに転写されるなどの好ましくない現象
が見られた。

以上の通りであるから１円筒体を並列したすのこを容器
底面に用いることが特に有効であるといえる。

Ｃ０実施例と同様な容器、エツチング液において５ウエ
ハの動きが円運動でなく、すのこＬを左右に往復するの
みの撹拌をしてエツチングを行なった。その結果、ウェ
ハ面内の厚さのバラツキは１０μｍ±４μＩと悪く、円
形状の撹拌が均一エツチングに極めて重要であることが
確かめられた６本発　の良好な　　　の 本発明においては、すのこと円筒を並列したものを用い
るが、この円筒の直径、すなわちウェハ表面との接触面
における曲率半径を変化させ、工ッチングの均一性を調
べた。容器及び丸いムク捧はすべて石英ガラスを用い、
ムク棒の直径を２〜１６ｍｍまで変化させ、容器の底に
取りつけた。

しかる後、実施例において述べたと同様の方法で約１０
μｍのエツチングを行ない、ウェハ面内の厚みのバラツ
キＸ、すなわち１０μ醜±Ｘを調べた。その結果を第４
図に示した。第４図は、すのこに使用した丸いムク棒の
直径とエツチング後のウェハ面内バラツキを示したもの
である６図から分かるように、丸いムク棒の直径が２＋
ｍ以下ではバラツキが増える。これは、ウェハとすのこ
との間へのエツチング液の浸入が不均一になるためと考
えられる。また、１６ｍ５＋以上では間隔のあき過ぎに
よりウェハの動きに一様性がなくなり、エツチングにバ
ラツキが生じる。一般に、半導体レーザのウェハ前処理
工程では、ウェハ面内のバラツキは３μ踵以下としたい
ので、すのことする円筒体の直径は３〜１５購が最適と
いえる。

（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、極めて均一な化合物半
導体ウェハのエツチングができる。なお。

ＩｎＰウェハのエツチングについて述べたが、ＧａＡｓ
。

ＩｎＡｓ、　ＧａＳｂ等の他の材料を用いた場合にも同
様な効果が得られる

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施例エツチング装
置の断面図及び上面図、第２図は本発明−のエツチング
方法における容器の動きを説明する図。 第３図は本発明と異なるすのこを底面にしいたエツチン
グ装置の上面図、第４図はすのこの円筒直径とエツチン
グバラツキの関係を示す図である。 １、ＩＡ・・・容器、　２・・・円筒体並列すのこ、３
・・・ウェハ、　　　３Ａ・・・エツチング面、ＩＯ・
・・島状底面。 特許出願人　松下電器産業株式会社 第１Ｉ！！ 第２図 第３図 Ｑ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）円筒体または丸いムク棒の並列すのこを底面にし
   きつめたエッチング液容器に、ウェハのエッチング面を
   前記すのこの面に対向させ、エッチングを行なうことを
   特徴とする化合物半導体のエッチング方法。
2. （２）円筒体または丸いムク棒の並列すのこを底面にし
   きつめたエッチング液容器を用い、ウェハのエッチング
   面を前記すのこ面に対向させ、容器を円軌道を描くよう
   に回動させることを特徴とする化合物半導体のエッチン
   グ方法。
3. （３）化合物半導体のエッチング装置において、エッチ
   ング液容器の底面に直径が３ｍｍないし１５ｍｍの円筒
   体または丸いムク棒をしきつめたことを特徴とする化合
   物半導体のエッチング装置。