JPH05304134A - ウエットエッチング方法及び装置 - Google Patents
ウエットエッチング方法及び装置Info
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- JPH05304134A JPH05304134A JP4107999A JP10799992A JPH05304134A JP H05304134 A JPH05304134 A JP H05304134A JP 4107999 A JP4107999 A JP 4107999A JP 10799992 A JP10799992 A JP 10799992A JP H05304134 A JPH05304134 A JP H05304134A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 マイクロマシンや真空マイクロデバイスのよ
うな微細構造デバイスに適した再現性の良い素子を提供
するためのエッチング方法および装置を得ること。 【構成】 一定温度に保たれた溶液槽内に試料基板１、
試料基板と同一材質の補助基板２、両基板を支持するた
めの部材９、部材１０および溶液５を攪拌するための装
置１１が備えられた浸漬型エッチング装置において、試
料基板１のエッチングに先立って補助基板２を攪拌中の
溶液５中に浸させ溶液５を活性状態にしたのち、試料基
板１と補助基板２を同一溶液中に浸しながらエッチング
を行う。 【効果】 複数枚の試料基板を同一溶液中で、連続して
エッチングした場合のエッチレートのばらつきが少なく
なり、素子の寸法及び形状の再現性が向上。
うな微細構造デバイスに適した再現性の良い素子を提供
するためのエッチング方法および装置を得ること。 【構成】 一定温度に保たれた溶液槽内に試料基板１、
試料基板と同一材質の補助基板２、両基板を支持するた
めの部材９、部材１０および溶液５を攪拌するための装
置１１が備えられた浸漬型エッチング装置において、試
料基板１のエッチングに先立って補助基板２を攪拌中の
溶液５中に浸させ溶液５を活性状態にしたのち、試料基
板１と補助基板２を同一溶液中に浸しながらエッチング
を行う。 【効果】 複数枚の試料基板を同一溶液中で、連続して
エッチングした場合のエッチレートのばらつきが少なく
なり、素子の寸法及び形状の再現性が向上。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ウエットエッチング方
法およびそのための装置に関し、さらに詳しくは、ミク
ロンサイズの回転モーター等の動力機械部品の開発を行
うマイクロマシン技術や、半導体により微小な真空管を
開発する真空マイクロエレクトロニクス技術において必
要なミクロンサイズの凸形状微細加工素子を半導体また
は金属基板状に製造する工程において使用される、ウエ
ットエッチング方法および装置に関するものである。
法およびそのための装置に関し、さらに詳しくは、ミク
ロンサイズの回転モーター等の動力機械部品の開発を行
うマイクロマシン技術や、半導体により微小な真空管を
開発する真空マイクロエレクトロニクス技術において必
要なミクロンサイズの凸形状微細加工素子を半導体また
は金属基板状に製造する工程において使用される、ウエ
ットエッチング方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、酸化シリコン等の絶縁層のマ
スクパターンを施したシリコン等の半導体基板表面に溶
液による腐食（ウエットエッチング）を行い、基板表面
に微細加工を施して半導体デバイスを製作することが広
く行われ、半導体製造プロセスにおける基盤技術となっ
ていたが、最近ではプラズマエッチング等に代表される
ドライエッチングプロセスが普及し、半導体製造プロセ
スの多くがドライエッチングプロセスに置き換えられる
ようになってきた。それでもドライエッチングプロセス
に比べ、大面積の素子作製が容易であり、装置のコスト
が安価である点や、作製した素子の特性が製造装置の特
性に大きく依存しない点や、作製時の基板への損傷が少
ない点、また溶液の組成によりエッチング条件を大きく
変えることができる等の長所があり、今なおウエットエ
ッチングは重要な半導体製造プロセスであるといえる。
また最近では、ミクロンサイズの回転モーター等の動力
機械部品を微細加工技術を用いて開発を行うマイクロマ
シン技術や、半導体により微小突起物からなる電子銃を
備えた真空管を開発する真空マイクロエレクトロニクス
技術に大きな関心が集まっており、ウエットエッチング
技術を用いて新たな素子を作製した報告が多数行われて
いる。
スクパターンを施したシリコン等の半導体基板表面に溶
液による腐食（ウエットエッチング）を行い、基板表面
に微細加工を施して半導体デバイスを製作することが広
く行われ、半導体製造プロセスにおける基盤技術となっ
ていたが、最近ではプラズマエッチング等に代表される
ドライエッチングプロセスが普及し、半導体製造プロセ
スの多くがドライエッチングプロセスに置き換えられる
ようになってきた。それでもドライエッチングプロセス
に比べ、大面積の素子作製が容易であり、装置のコスト
が安価である点や、作製した素子の特性が製造装置の特
性に大きく依存しない点や、作製時の基板への損傷が少
ない点、また溶液の組成によりエッチング条件を大きく
変えることができる等の長所があり、今なおウエットエ
ッチングは重要な半導体製造プロセスであるといえる。
また最近では、ミクロンサイズの回転モーター等の動力
機械部品を微細加工技術を用いて開発を行うマイクロマ
シン技術や、半導体により微小突起物からなる電子銃を
備えた真空管を開発する真空マイクロエレクトロニクス
技術に大きな関心が集まっており、ウエットエッチング
技術を用いて新たな素子を作製した報告が多数行われて
いる。
【０００３】特に真空マイクロエレクトロニクスの分野
では、硝酸・酢酸・弗酸等の混酸水溶液を用いウエット
エッチング法によりシリコン基板表面に四角錐状の微小
凸型形状の電子銃を製造する方法が、例えば英国のＧＥ
Ｃハースト研究所にてニール・Ａ・ケード氏，チャン・
パテル氏らによって行われ、IEEE. Transactions ofEle
ctoron Devices. VOL.36 No.11, Nov. 1989誌に発表さ
れた研究により既に公知である。
では、硝酸・酢酸・弗酸等の混酸水溶液を用いウエット
エッチング法によりシリコン基板表面に四角錐状の微小
凸型形状の電子銃を製造する方法が、例えば英国のＧＥ
Ｃハースト研究所にてニール・Ａ・ケード氏，チャン・
パテル氏らによって行われ、IEEE. Transactions ofEle
ctoron Devices. VOL.36 No.11, Nov. 1989誌に発表さ
れた研究により既に公知である。
【０００４】図６に従来例のエッチング装置の構成図を
示す。又従来のウエットエッチング方法では、例えば常
温において熱酸化により作製した酸化シリコン（ＳｉＯ
2 ）絶縁層のマスクパターン（図示せず）を施したシリ
コン基板５０を溶液５６中に浸し、モータ５５により角
度を４５度に傾けた攪拌棒５２の先に基板をつけ５ｒｐ
ｍの低速で攪拌を行うことで溶液を均一に保ちながらエ
ッチングを行っている。ここで５７は反応液槽である。
このときシリコン基板５０には１０-2Ωｃｍの電気抵抗
を持つボロン（Ｂ）をドープしたｐ型の結晶面（１０
０）のものを用いている。なお一定時間エッチングを行
ったシリコン基板は、その後純水により洗浄される洗浄
工程を経た後、純水をエアガンで乾燥する乾燥工程に入
る。また更に複数枚のシリコン基板をエッチング処理す
る場合は、引き続き２枚目以降のエッチングを同じ方法
で行う。
示す。又従来のウエットエッチング方法では、例えば常
温において熱酸化により作製した酸化シリコン（ＳｉＯ
2 ）絶縁層のマスクパターン（図示せず）を施したシリ
コン基板５０を溶液５６中に浸し、モータ５５により角
度を４５度に傾けた攪拌棒５２の先に基板をつけ５ｒｐ
ｍの低速で攪拌を行うことで溶液を均一に保ちながらエ
ッチングを行っている。ここで５７は反応液槽である。
このときシリコン基板５０には１０-2Ωｃｍの電気抵抗
を持つボロン（Ｂ）をドープしたｐ型の結晶面（１０
０）のものを用いている。なお一定時間エッチングを行
ったシリコン基板は、その後純水により洗浄される洗浄
工程を経た後、純水をエアガンで乾燥する乾燥工程に入
る。また更に複数枚のシリコン基板をエッチング処理す
る場合は、引き続き２枚目以降のエッチングを同じ方法
で行う。
【０００５】図７に、従来例におけるフォトリソグラフ
ィー法により作製した数個の酸化シリコンマスクパター
ンの平面図を示す。各々のパターンは正方形である。こ
こでＸは各々のパターンの一辺の長さを表し、Ｘ＝３０
μｍである。図８に図７で用いたマスクパターンを表面
に施したシリコン基板５０を混酸［硝酸：酢酸：弗酸＝
２５：１０：ｎ（ｎ＝０〜１．５），体積比］水溶液を
用い上記の方法でエッチングすることにより作製した構
造体の平面図を示す。図９に図８のＣ−Ｃ断面図を示
す。これには四角錐に近い形状の凸部をもつシリコンよ
りなる構造体が基板表面に形成されている。ここでＹは
凸部の高さを示し、Ｙ＝約３０μｍである。
ィー法により作製した数個の酸化シリコンマスクパター
ンの平面図を示す。各々のパターンは正方形である。こ
こでＸは各々のパターンの一辺の長さを表し、Ｘ＝３０
μｍである。図８に図７で用いたマスクパターンを表面
に施したシリコン基板５０を混酸［硝酸：酢酸：弗酸＝
２５：１０：ｎ（ｎ＝０〜１．５），体積比］水溶液を
用い上記の方法でエッチングすることにより作製した構
造体の平面図を示す。図９に図８のＣ−Ｃ断面図を示
す。これには四角錐に近い形状の凸部をもつシリコンよ
りなる構造体が基板表面に形成されている。ここでＹは
凸部の高さを示し、Ｙ＝約３０μｍである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来法の硝酸・酢酸・
弗酸等の混酸によるウエットエッチングは硝酸の濃度に
より溶液の反応が異なることが知られている。そのうち
硝酸濃度の高い組成は、溶液の反応性が高くエッチング
の速度（エッチレート）が大きいためミクロンサイズの
微細加工には適さない。そこで硝酸濃度の低い組成での
エッチングが必要になるが、低硝酸濃度組成では反応の
活性化が起こりにくく基板のエッチング反応の進行が遅
くかつ不安定になり、作製した素子（構造体）の高さ等
の寸法の再現性に乏しいという問題点があった。しかも
このことはエッチングにより作製する構造体の寸法が小
さくなるほど顕著であり、混酸でのエッチングにおける
問題点となっていた。
弗酸等の混酸によるウエットエッチングは硝酸の濃度に
より溶液の反応が異なることが知られている。そのうち
硝酸濃度の高い組成は、溶液の反応性が高くエッチング
の速度（エッチレート）が大きいためミクロンサイズの
微細加工には適さない。そこで硝酸濃度の低い組成での
エッチングが必要になるが、低硝酸濃度組成では反応の
活性化が起こりにくく基板のエッチング反応の進行が遅
くかつ不安定になり、作製した素子（構造体）の高さ等
の寸法の再現性に乏しいという問題点があった。しかも
このことはエッチングにより作製する構造体の寸法が小
さくなるほど顕著であり、混酸でのエッチングにおける
問題点となっていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、半導体基板のエッチングを行う際に、試料用基板の
エッチングに先立って、同じ材質の別の補助基板を攪拌
中の溶液に浸漬させ溶液を活性状態にしたのちに、試料
基板と補助基板を同一溶液槽中に浸漬しながら試料基板
のエッチングを行うことを特徴とするウエットエッチン
グ方法が提供される。
ば、半導体基板のエッチングを行う際に、試料用基板の
エッチングに先立って、同じ材質の別の補助基板を攪拌
中の溶液に浸漬させ溶液を活性状態にしたのちに、試料
基板と補助基板を同一溶液槽中に浸漬しながら試料基板
のエッチングを行うことを特徴とするウエットエッチン
グ方法が提供される。
【０００８】また上記方法を行うため、一定温度に保た
れた温水の満たされた水槽（外槽）の内側に、エッチン
グ用の溶液が満たされた溶液槽（内槽）が設置され、溶
液槽に溶液を攪拌するための装置が備えられたウエット
エッチング装置において、その溶液槽内にエッチングを
行う試料基板と、試料基板と同一の材質で構成された補
助基板と両基板を支持するための部材が備えられたこと
を特徴とするための部材が備えられたことを特徴とする
ウエットエッチング装置が使用される。
れた温水の満たされた水槽（外槽）の内側に、エッチン
グ用の溶液が満たされた溶液槽（内槽）が設置され、溶
液槽に溶液を攪拌するための装置が備えられたウエット
エッチング装置において、その溶液槽内にエッチングを
行う試料基板と、試料基板と同一の材質で構成された補
助基板と両基板を支持するための部材が備えられたこと
を特徴とするための部材が備えられたことを特徴とする
ウエットエッチング装置が使用される。
【０００９】使用される半導体基板及び補助基板として
は、例えばシリコン基板等が挙げられるが、通常半導体
基板材料として用いられるものであれば何でもよい。本
発明に使用される混酸としては、通常のウエットエッチ
ングに使用されるものであれば何でもよい。例えば硝酸
・酢酸・弗酸から構成される混酸等が挙げられる。また
上記混酸における硝酸の濃度組成割合は２０〜７０％
（体積比率）、好ましくは３０〜５０％である。この硝
酸濃度は溶液の反応の活性が低いエッチング反応の起こ
りにくい領域であるが、本発明の試料基板をエッチング
する前に予め補助基板を浸漬する操作により、混酸溶液
の硝酸が補助基板と反応しより活性な亜硝酸になること
により、溶液が無色（不活性）→黄橙色（活性）に変化
し、低硝酸濃度領域でも溶液の反応の活性が起こるよう
になる。さらに試料基板のエッチング操作中、溶液の活
性状態は安定に保たれるので、試料基板を複数枚処理す
る場合でもエッチレートが低下することはない。
は、例えばシリコン基板等が挙げられるが、通常半導体
基板材料として用いられるものであれば何でもよい。本
発明に使用される混酸としては、通常のウエットエッチ
ングに使用されるものであれば何でもよい。例えば硝酸
・酢酸・弗酸から構成される混酸等が挙げられる。また
上記混酸における硝酸の濃度組成割合は２０〜７０％
（体積比率）、好ましくは３０〜５０％である。この硝
酸濃度は溶液の反応の活性が低いエッチング反応の起こ
りにくい領域であるが、本発明の試料基板をエッチング
する前に予め補助基板を浸漬する操作により、混酸溶液
の硝酸が補助基板と反応しより活性な亜硝酸になること
により、溶液が無色（不活性）→黄橙色（活性）に変化
し、低硝酸濃度領域でも溶液の反応の活性が起こるよう
になる。さらに試料基板のエッチング操作中、溶液の活
性状態は安定に保たれるので、試料基板を複数枚処理す
る場合でもエッチレートが低下することはない。
【００１０】
【作用】本発明によれば、試料用基板のエッチングに先
立って別の同材質の補助基板を攪拌中の溶液中に浸潰さ
せ溶液を活性状態にしたのちに、試料基板のエッチング
を行うため、試料用の基板をエッチングする前に溶液の
状態を反応製の高い活性状態にすることができる。ま
た、試料基板と補助基板を同一溶液槽中に浸しながらエ
ッチングを行うため溶液の活性状態が安定に保たれるた
め、数枚の試料基板を連続的にエッチングする場合にお
いても、エッチレートのばらつきが少なくなり、微細加
工を行う際の構造体の高さ等の寸法の再現性の制御を容
易に行うことができる。
立って別の同材質の補助基板を攪拌中の溶液中に浸潰さ
せ溶液を活性状態にしたのちに、試料基板のエッチング
を行うため、試料用の基板をエッチングする前に溶液の
状態を反応製の高い活性状態にすることができる。ま
た、試料基板と補助基板を同一溶液槽中に浸しながらエ
ッチングを行うため溶液の活性状態が安定に保たれるた
め、数枚の試料基板を連続的にエッチングする場合にお
いても、エッチレートのばらつきが少なくなり、微細加
工を行う際の構造体の高さ等の寸法の再現性の制御を容
易に行うことができる。
【００１１】
【実施例】本発明によるウエットエッチング方法および
装置を図面を参照して説明する。図１に本発明によるエ
ッチング装置の構成図を、図２に図１の装置の要部Ａ拡
大図を示す。装置は図１に示すようにエッチャント溶液
５の満たされた内槽７および内槽に比し十分大きい、温
水１３の満たされた水槽（外槽）１５、内槽および外槽
の溶液の温度を測定するための温度計４および温度計１
２、内槽を攪拌するため攪拌棒先端に攪拌羽根３の接続
された攪拌装置（モータ）６、外槽を攪拌するため攪拌
棒先端に攪拌羽根１４の接続された攪拌装置（モータ）
１４、二つの攪拌装置（モータ）を支持するための支持
台１７（スタンド）、外槽の温度調節装置１６により構
成される。また内槽７には図２に示すように、モータの
攪拌羽根３、試料基板１、補助基板２が浸されており、
試料基板１および補助基板２は各々の基板を支持するた
めの部材９および部材１０により外槽の支持台１７に接
続されている。内槽７は上記２基板がエッチング中に接
触することなく保持できるよう十分径が大きく、かつ攪
拌羽根３が回転中に上記２つの基板と接触しないよう十
分深い必要がある。本実施例において外槽１５は、容量
３０リットル以上が望ましく、内槽７は高さ１０ｃｍ，
径８ｃｍ程度の円筒容器である。また外槽１５内に、上
記内槽７を複数枚浸潰するように装置を構成してもよ
い。
装置を図面を参照して説明する。図１に本発明によるエ
ッチング装置の構成図を、図２に図１の装置の要部Ａ拡
大図を示す。装置は図１に示すようにエッチャント溶液
５の満たされた内槽７および内槽に比し十分大きい、温
水１３の満たされた水槽（外槽）１５、内槽および外槽
の溶液の温度を測定するための温度計４および温度計１
２、内槽を攪拌するため攪拌棒先端に攪拌羽根３の接続
された攪拌装置（モータ）６、外槽を攪拌するため攪拌
棒先端に攪拌羽根１４の接続された攪拌装置（モータ）
１４、二つの攪拌装置（モータ）を支持するための支持
台１７（スタンド）、外槽の温度調節装置１６により構
成される。また内槽７には図２に示すように、モータの
攪拌羽根３、試料基板１、補助基板２が浸されており、
試料基板１および補助基板２は各々の基板を支持するた
めの部材９および部材１０により外槽の支持台１７に接
続されている。内槽７は上記２基板がエッチング中に接
触することなく保持できるよう十分径が大きく、かつ攪
拌羽根３が回転中に上記２つの基板と接触しないよう十
分深い必要がある。本実施例において外槽１５は、容量
３０リットル以上が望ましく、内槽７は高さ１０ｃｍ，
径８ｃｍ程度の円筒容器である。また外槽１５内に、上
記内槽７を複数枚浸潰するように装置を構成してもよ
い。
【００１２】次に、図３（Ａ）〜（Ｃ）に本発明による
エッチング方法の実施例の説明図を示す。はじめに上記
エッチング装置の温度調節装置により内槽７および外槽
１５の温度を３０±０．５℃に保ち、図３（Ａ）に示す
ように、内槽攪拌装置６により３０〜４０ｒｐｍの低速
攪拌を行い内槽７の溶液５を均一に保つ。次に図３
（Ｂ）に示すように、試料用基板１のエッチングに先立
って、試料基板１と同一サイズ・同材質のシリコン基板
（補助基板２）を一定温度に保った攪拌中の溶液５中に
浸漬させ、溶液を活性状態にする。上記操作を行いエッ
チャントの反応による溶液の色の変化（無色→黄橙色）
を確認したのち、図３（Ｃ）に示すように、試料基板１
と補助基板２を同一溶液５中に浸しながらエッチングを
行う。一定時間エッチングを行ったシリコン基板は、そ
の後純水により洗浄される洗浄工程を経た後、純水をエ
アガンで乾燥する乾燥工程に入る。複数枚のシリコン基
板をエッチング処理する場合は、エッチングを行った試
料基板を溶液から取り出し洗浄工程に付し、補助基板は
図３（Ｂ）の状態のように溶液中に浸漬したまま任意の
時間攪拌を続け溶液を活性状態に保ちながら、引き続き
２枚目以降のエッチングを図３（Ｃ）に示した方法で行
う。
エッチング方法の実施例の説明図を示す。はじめに上記
エッチング装置の温度調節装置により内槽７および外槽
１５の温度を３０±０．５℃に保ち、図３（Ａ）に示す
ように、内槽攪拌装置６により３０〜４０ｒｐｍの低速
攪拌を行い内槽７の溶液５を均一に保つ。次に図３
（Ｂ）に示すように、試料用基板１のエッチングに先立
って、試料基板１と同一サイズ・同材質のシリコン基板
（補助基板２）を一定温度に保った攪拌中の溶液５中に
浸漬させ、溶液を活性状態にする。上記操作を行いエッ
チャントの反応による溶液の色の変化（無色→黄橙色）
を確認したのち、図３（Ｃ）に示すように、試料基板１
と補助基板２を同一溶液５中に浸しながらエッチングを
行う。一定時間エッチングを行ったシリコン基板は、そ
の後純水により洗浄される洗浄工程を経た後、純水をエ
アガンで乾燥する乾燥工程に入る。複数枚のシリコン基
板をエッチング処理する場合は、エッチングを行った試
料基板を溶液から取り出し洗浄工程に付し、補助基板は
図３（Ｂ）の状態のように溶液中に浸漬したまま任意の
時間攪拌を続け溶液を活性状態に保ちながら、引き続き
２枚目以降のエッチングを図３（Ｃ）に示した方法で行
う。
【００１３】本実施例の硝酸，酢酸，弗酸の混酸溶液の
組成比はそれぞれ体積比４．４：８．７：１である。更
に本発明による補助基板を用いるエッチング方法と、補
助基板と用いない従来のエッチング方法の両者で、複数
枚（８枚）の試料基板を同一溶液で連続的にエッチング
した場合において、エッチレートが１±０．９μｍ／ｍ
ｉｎであり大きなばらつきがあったが、本発明による方
法で１±０．２μｍ／ｍｉｎとエッチレートのばらつき
がかなり改善されることがわかった。よって本発明によ
るエッチング方法によると各基板ごとのエッチレートの
ばらつきが少なくなるため、微細加工を行う際の構造体
の高さ等の寸法の再現性の制御を容易に行うことができ
る。
組成比はそれぞれ体積比４．４：８．７：１である。更
に本発明による補助基板を用いるエッチング方法と、補
助基板と用いない従来のエッチング方法の両者で、複数
枚（８枚）の試料基板を同一溶液で連続的にエッチング
した場合において、エッチレートが１±０．９μｍ／ｍ
ｉｎであり大きなばらつきがあったが、本発明による方
法で１±０．２μｍ／ｍｉｎとエッチレートのばらつき
がかなり改善されることがわかった。よって本発明によ
るエッチング方法によると各基板ごとのエッチレートの
ばらつきが少なくなるため、微細加工を行う際の構造体
の高さ等の寸法の再現性の制御を容易に行うことができ
る。
【００１４】本実施例で用いた試料基板１は表面にフォ
トリソグラフィー法により形成された約０．３μｍの厚
さの酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）等の絶縁層のマスクパタ
ーン８を施したｎ型ドープされたシリコンの基板であ
り、補助基板２は弗化アンモニウムで希釈された弗酸溶
液で数秒間洗浄され表面に形成された自然酸化層を除去
したものである。
トリソグラフィー法により形成された約０．３μｍの厚
さの酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）等の絶縁層のマスクパタ
ーン８を施したｎ型ドープされたシリコンの基板であ
り、補助基板２は弗化アンモニウムで希釈された弗酸溶
液で数秒間洗浄され表面に形成された自然酸化層を除去
したものである。
【００１５】次に、本エッチング装置により作製した構
造体の例を示す。図４に本実施例の方法により作製した
構造体の平面図を、図５に構造体を示す図４のＢ−Ｂに
おける断面図を示す。四角錐に近い形状の凸部１９をも
つシリコンよりなる構造体１８が基板表面に形成されて
いる。ここでＵはシリコン基板の厚さを示しＵ＝約０．
４５ｍｍで、Ｖは四角錐の底辺の一辺の長さを示しＶ＝
約２μｍで、Ｗは凸部１９の高さを示し約０．４５ｍｍ
である。本実施例ではエッチャントの自己触媒作用によ
る溶液の活性化を利用することにより、微細加工に適し
たエッチレートの低い低硝酸濃度領域での反応が安定に
なり、結果的に微細加工形状の精密な制御が可能とな
り、構造体１８の高さ約１．５μｍという図８に示した
従来型の構造体の高さ３０μｍに比べはるかに寸法の小
さい構造体を作製できた。
造体の例を示す。図４に本実施例の方法により作製した
構造体の平面図を、図５に構造体を示す図４のＢ−Ｂに
おける断面図を示す。四角錐に近い形状の凸部１９をも
つシリコンよりなる構造体１８が基板表面に形成されて
いる。ここでＵはシリコン基板の厚さを示しＵ＝約０．
４５ｍｍで、Ｖは四角錐の底辺の一辺の長さを示しＶ＝
約２μｍで、Ｗは凸部１９の高さを示し約０．４５ｍｍ
である。本実施例ではエッチャントの自己触媒作用によ
る溶液の活性化を利用することにより、微細加工に適し
たエッチレートの低い低硝酸濃度領域での反応が安定に
なり、結果的に微細加工形状の精密な制御が可能とな
り、構造体１８の高さ約１．５μｍという図８に示した
従来型の構造体の高さ３０μｍに比べはるかに寸法の小
さい構造体を作製できた。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、は
じめに試料用基板のエッチングに先立った別の同材質の
補助基板を一定温度の保った攪拌中の溶液中に浸漬させ
溶液を活性状態にしたのちに、試料基板のエッチングを
行うため、溶液の反応性が増大し試料用の基板をエッチ
ングする前に溶液の状態を活性状態にすることができ
る。また、試料基板と補助基板を同一溶液槽中に浸しな
がらエッチングを行うためエッチング進行中の溶液の活
性状態が安定に保たれるため、数枚の試料基板を連続的
にエッチングする場合においても、エッチレートのばら
つきが少なくなり、微細加工を行う際の構造体の高さ等
の寸法の再現性の制御を容易に行うことができる。さら
に本発明は混酸のエッチャントを用いているので、アル
カリエッチングの場合のようなアルカリ金属イオンによ
る素子への汚染の心配もない。従って均一性の良い高性
能な素子を提供することが可能なエッチング方法および
装置を提供できる。
じめに試料用基板のエッチングに先立った別の同材質の
補助基板を一定温度の保った攪拌中の溶液中に浸漬させ
溶液を活性状態にしたのちに、試料基板のエッチングを
行うため、溶液の反応性が増大し試料用の基板をエッチ
ングする前に溶液の状態を活性状態にすることができ
る。また、試料基板と補助基板を同一溶液槽中に浸しな
がらエッチングを行うためエッチング進行中の溶液の活
性状態が安定に保たれるため、数枚の試料基板を連続的
にエッチングする場合においても、エッチレートのばら
つきが少なくなり、微細加工を行う際の構造体の高さ等
の寸法の再現性の制御を容易に行うことができる。さら
に本発明は混酸のエッチャントを用いているので、アル
カリエッチングの場合のようなアルカリ金属イオンによ
る素子への汚染の心配もない。従って均一性の良い高性
能な素子を提供することが可能なエッチング方法および
装置を提供できる。
【図１】本発明によるエッチング装置の概略断面図。
【図２】図１の装置の要部Ａの概略拡大図。
【図３】本発明によるエッチング方法の概略説明図。
【図４】本発明の方法により作製した構造体を示す概略
平面図。
平面図。
【図５】図４のＢ−Ｂにおける概略断面図。
【図６】従来例のエッチング装置の概略構成図。
【図７】従来例における数個の酸化シリコンマスクパタ
ーンを示す概略平面図。
ーンを示す概略平面図。
【図８】図７で用いたマスクパターンを表面に施したシ
リコン基板を従来例の方法でエッチングすることにより
作製した構造体の概略平面図。
リコン基板を従来例の方法でエッチングすることにより
作製した構造体の概略平面図。
【図９】図８のＣ−Ｃ断面図である。
１ 試料基板（半導体基板） ２ 補助基板 ３ 攪拌羽根（内槽） ４ 温度計（内槽） ５ 溶液槽（内槽） ６ モータ（内槽） ７ 内槽 ８ マスクパターン ９ 部材（試料基板用） １０ 部材（補助基板用） １１ 攪拌羽根（外槽） １２ 温度計（外槽） １３ 温水 １４ モータ（外槽） １５ 外槽（水槽） １６ 温度制御装置 １７ 支持台 １８ 構造体（実施例） １９ 凸部（実施例）
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板のエッチングを行う際に、試
料用基板のエッチングに先立って、同じ材質の別の補助
基板を攪拌中の溶液に浸漬させ溶液を活性状態にしたの
ちに、試料基板と補助基板を同一溶液槽中に浸漬しなが
ら試料基板のエッチングを行うことを特徴とするウエッ
トエッチング方法。 - 【請求項２】 一定温度に保たれた温水の満たされた水
槽の内側に、エッチング用の溶液が満たされた溶液槽が
設置され、溶液槽に溶液を攪拌するための装置が備えら
れたウエットエッチング装置において、その溶液槽内に
エッチングを行う試料基板及び試料基板と同一の材質の
補助基板とを支持するための部材が備えられたことを特
徴とするウエットエッチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4107999A JPH05304134A (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | ウエットエッチング方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4107999A JPH05304134A (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | ウエットエッチング方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05304134A true JPH05304134A (ja) | 1993-11-16 |
Family
ID=14473423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4107999A Pending JPH05304134A (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | ウエットエッチング方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05304134A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110993528A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-04-10 | 复旦大学 | 一种湿法刻蚀单面基板的装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52106681A (en) * | 1976-03-05 | 1977-09-07 | Toshiba Corp | Etching method |
| JPH031537A (ja) * | 1989-05-29 | 1991-01-08 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコン半導体ウエーハのエッチング方法 |
| JPH0310253A (ja) * | 1989-06-07 | 1991-01-17 | Fujitsu Ltd | フォトマスクの処理方法 |
-
1992
- 1992-04-27 JP JP4107999A patent/JPH05304134A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52106681A (en) * | 1976-03-05 | 1977-09-07 | Toshiba Corp | Etching method |
| JPH031537A (ja) * | 1989-05-29 | 1991-01-08 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコン半導体ウエーハのエッチング方法 |
| JPH0310253A (ja) * | 1989-06-07 | 1991-01-17 | Fujitsu Ltd | フォトマスクの処理方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110993528A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-04-10 | 复旦大学 | 一种湿法刻蚀单面基板的装置 |
| CN110993528B (zh) * | 2019-11-07 | 2023-05-02 | 复旦大学 | 一种湿法刻蚀单面基板的装置 |
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