JPH07130703A - 半導体ウエハのエッチング方法 - Google Patents
半導体ウエハのエッチング方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 オゾン層を破壊するトリクロロエタンやフロ
ン等の使用規制対象の溶剤を用いることなくエッチング
可能な半導体ウエハのエッチング方法を提供する。 【構成】 少なくともー方の面がエッチングされるエッ
チング面３と、他方のパターン面４および側面である外
周部５がエッチングされない非エッチング面となる半導
体ウエハ２のエッチング方法において、エッチング面３
のうち少なくともエッチングされない外周部と前記非エ
ッチング面全体にシリコン樹脂または耐アルカリ樹脂か
らなる保護膜６を塗布し形成する保護膜形成工程と、エ
ッチング面３の所定の位置にエッチングするエッチング
工程と、保護膜６を剥離洗浄する保護膜剥離工程とから
なることを特徴とする。
ン等の使用規制対象の溶剤を用いることなくエッチング
可能な半導体ウエハのエッチング方法を提供する。 【構成】 少なくともー方の面がエッチングされるエッ
チング面３と、他方のパターン面４および側面である外
周部５がエッチングされない非エッチング面となる半導
体ウエハ２のエッチング方法において、エッチング面３
のうち少なくともエッチングされない外周部と前記非エ
ッチング面全体にシリコン樹脂または耐アルカリ樹脂か
らなる保護膜６を塗布し形成する保護膜形成工程と、エ
ッチング面３の所定の位置にエッチングするエッチング
工程と、保護膜６を剥離洗浄する保護膜剥離工程とから
なることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハのエッチ
ング方法に関するものである。
ング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来この種の半導体ウエハのエッチング
方法として、図６に示すように、半導体ウエハ３４のパ
ターン面３９に保護レジスト３５を設け、少なくともエ
ッチング面３８の要エッチング領域を除いて保護膜３７
を塗布し、パターン面３９側に保護膜３７を介してアル
ミナ板３６を密着させて、しかる後エッチングを行うも
のがある。
方法として、図６に示すように、半導体ウエハ３４のパ
ターン面３９に保護レジスト３５を設け、少なくともエ
ッチング面３８の要エッチング領域を除いて保護膜３７
を塗布し、パターン面３９側に保護膜３７を介してアル
ミナ板３６を密着させて、しかる後エッチングを行うも
のがある。
【０００３】このエッチング方法では図７に示す各製造
工程（ａ）〜（ｆ）が実施される。まず第１の保護レジ
スト塗布工程（ａ）において、半導体ウエハ３４のパタ
ーン面３９に傷が付くのを防ぐために保護レジスト３５
を塗布する。次に第２のアルミナ板貼付工程（ｂ）にお
いて、アルミナ板３６をホットプレート等により加熱し
た後に、固体の石油系プロテクトワックスを熱で溶かし
アルミナ板３６上に広げる。しかる後パターン面３９側
をアルミナ板３６側に向けて半導体ウエハ３４を押し付
けるように置く。続いて半導体ウエハ３４の外周部にも
同様に溶かした石油系プロテクトワックスを塗布する。
さらに第３のエッチング工程（ｃ）において、エッチン
グ面３８のアルカリエッチングを行う。アルカリエッチ
ング終了後は、第４のアルミナ板取り外し工程（ｄ）に
おいて、不要になったアルミナ板３６を取り外すために
再度ホットプレート等で加熱する。そして第５のワック
ス洗浄工程（ｅ）において、半導体ウエハ３４に付着し
ている石油系プロテクトワックスをトリクロロエタンに
て洗浄除去し、最後に第６のレジスト剥離工程（ｆ）に
おいて、保護レジスト３５を溶剤として例えば、富士ハ
ント製ＭＳ１００１及びトリクロロエタンにて剥離洗浄
している。
工程（ａ）〜（ｆ）が実施される。まず第１の保護レジ
スト塗布工程（ａ）において、半導体ウエハ３４のパタ
ーン面３９に傷が付くのを防ぐために保護レジスト３５
を塗布する。次に第２のアルミナ板貼付工程（ｂ）にお
いて、アルミナ板３６をホットプレート等により加熱し
た後に、固体の石油系プロテクトワックスを熱で溶かし
アルミナ板３６上に広げる。しかる後パターン面３９側
をアルミナ板３６側に向けて半導体ウエハ３４を押し付
けるように置く。続いて半導体ウエハ３４の外周部にも
同様に溶かした石油系プロテクトワックスを塗布する。
さらに第３のエッチング工程（ｃ）において、エッチン
グ面３８のアルカリエッチングを行う。アルカリエッチ
ング終了後は、第４のアルミナ板取り外し工程（ｄ）に
おいて、不要になったアルミナ板３６を取り外すために
再度ホットプレート等で加熱する。そして第５のワック
ス洗浄工程（ｅ）において、半導体ウエハ３４に付着し
ている石油系プロテクトワックスをトリクロロエタンに
て洗浄除去し、最後に第６のレジスト剥離工程（ｆ）に
おいて、保護レジスト３５を溶剤として例えば、富士ハ
ント製ＭＳ１００１及びトリクロロエタンにて剥離洗浄
している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の半導体ウエ
ハのエッチング方法では、常温で固体の石油系プロテク
トワックスを加熱溶解して保護膜を形成しているため、
必ずアルミナ板貼付工程（ｂ）およびアルミナ板取り外
し工程（ｄ）が必要であった。このように固体の石油系
プロテクトワックスを半導体ウエハの保護膜として使用
すると、アルミナ板貼付工程（ｂ）において半導体ウエ
ハをアルミナ板へ押し付けるような作業によりアルミナ
板の粗の表面が半導体ウエハのパターン面に影響し、そ
の結果、パターン面が傷ついてしまう。従って、半導体
ウエハのパターン面への傷つき防止のため保護レジスト
が必要となった。そこでエッチング後、これらの保護膜
と保護レジストを剥離洗浄するが両者の剥離溶剤には共
にトリクロロエタンが必ず必要であった。ところが最
近、地球環境問題がクローズアップされ特に中でもオゾ
ン層破壊が世界的規模で深刻な問題として取り上げられ
ており、トリクロロエタンはオゾン層を破壊する有機物
質としてフロンと共に使用が規制されることになる。
ハのエッチング方法では、常温で固体の石油系プロテク
トワックスを加熱溶解して保護膜を形成しているため、
必ずアルミナ板貼付工程（ｂ）およびアルミナ板取り外
し工程（ｄ）が必要であった。このように固体の石油系
プロテクトワックスを半導体ウエハの保護膜として使用
すると、アルミナ板貼付工程（ｂ）において半導体ウエ
ハをアルミナ板へ押し付けるような作業によりアルミナ
板の粗の表面が半導体ウエハのパターン面に影響し、そ
の結果、パターン面が傷ついてしまう。従って、半導体
ウエハのパターン面への傷つき防止のため保護レジスト
が必要となった。そこでエッチング後、これらの保護膜
と保護レジストを剥離洗浄するが両者の剥離溶剤には共
にトリクロロエタンが必ず必要であった。ところが最
近、地球環境問題がクローズアップされ特に中でもオゾ
ン層破壊が世界的規模で深刻な問題として取り上げられ
ており、トリクロロエタンはオゾン層を破壊する有機物
質としてフロンと共に使用が規制されることになる。
【０００５】そこで本発明は、トリクロロエタンやフロ
ン等の使用規制対象の溶剤を用いることなくエッチング
可能な半導体ウエハのエッチング方法を提供することを
目的とする。
ン等の使用規制対象の溶剤を用いることなくエッチング
可能な半導体ウエハのエッチング方法を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、少なくともー方の面がエッチングされるエ
ッチング面と、他方のパターン面および側面である外周
部がエッチングされない非エッチング面となる半導体ウ
エハのエッチング方法において、前記エッチング面のう
ち少なくともエッチングされない外周部と前記非エッチ
ング面全体にシリコン樹脂若しくは耐アルカリ樹脂から
なる保護膜を塗布し形成する保護膜形成工程と、前記エ
ッチング面の所定の位置にエッチングするエッチング工
程と、前記保護膜を剥離洗浄する保護膜剥離工程とから
なる技術的手段を採用するものである。
するために、少なくともー方の面がエッチングされるエ
ッチング面と、他方のパターン面および側面である外周
部がエッチングされない非エッチング面となる半導体ウ
エハのエッチング方法において、前記エッチング面のう
ち少なくともエッチングされない外周部と前記非エッチ
ング面全体にシリコン樹脂若しくは耐アルカリ樹脂から
なる保護膜を塗布し形成する保護膜形成工程と、前記エ
ッチング面の所定の位置にエッチングするエッチング工
程と、前記保護膜を剥離洗浄する保護膜剥離工程とから
なる技術的手段を採用するものである。
【０００７】
【作用】本発明によれば、半導体ウエハの少なくともエ
ッチングしない領域にシリコン樹脂からなる保護膜が形
成され、しかる後にエッチング面の所定の位置にエッチ
ングされる。よって、エッチング面のみエッチングされ
る。そして、エッチング後保護膜は少なくともトリクロ
ロエタン若しくはフロン以外の溶剤にて完全に剥離洗浄
される。
ッチングしない領域にシリコン樹脂からなる保護膜が形
成され、しかる後にエッチング面の所定の位置にエッチ
ングされる。よって、エッチング面のみエッチングされ
る。そして、エッチング後保護膜は少なくともトリクロ
ロエタン若しくはフロン以外の溶剤にて完全に剥離洗浄
される。
【０００８】
【実施例】（第１実施例）以下本発明の第１実施例を図
に従って説明する。図１は、半導体ウエハ２のエッチン
グ方法において、図示しない配線等が形成されるパター
ン面４と側面である外周部５とをエッチングしない非エ
ッチング面とし、パターン面４全体には裏面保護膜７を
形成し、側面である外周部５と少なくともエッチング面
３の要エッチング領域を除く外周部には外周部保護膜８
を形成して保護膜６とした状態を示す保護膜付き半導体
ウエハ１である。
に従って説明する。図１は、半導体ウエハ２のエッチン
グ方法において、図示しない配線等が形成されるパター
ン面４と側面である外周部５とをエッチングしない非エ
ッチング面とし、パターン面４全体には裏面保護膜７を
形成し、側面である外周部５と少なくともエッチング面
３の要エッチング領域を除く外周部には外周部保護膜８
を形成して保護膜６とした状態を示す保護膜付き半導体
ウエハ１である。
【０００９】本第１実施例では、このような状態を保持
しつつアルカリエッチングする工程を経て、しかる後保
護膜６を剥離洗浄する工程を実施し図示しないエッチン
グ後の半導体ウエハを得る。以下、このようなエッチン
グ方法を図２に示す保護膜形成工程（ａ）、エッチング
工程（ｂ）、および保護膜剥離工程（ｃ）の各工程に従
って説明する。
しつつアルカリエッチングする工程を経て、しかる後保
護膜６を剥離洗浄する工程を実施し図示しないエッチン
グ後の半導体ウエハを得る。以下、このようなエッチン
グ方法を図２に示す保護膜形成工程（ａ）、エッチング
工程（ｂ）、および保護膜剥離工程（ｃ）の各工程に従
って説明する。
【００１０】まず、第１の保護膜形成工程（ａ）におい
て保護膜６を形成する。ここで、有効な保護膜６の材料
を選定するために、耐熱性および耐アルカリ性に優れた
材料を選択し、後工程のエッチング工程で実施する保護
膜６と半導体ウエハ２との間隙へ侵入するエッチング液
の侵入量の多少について種々試験を鋭意実施し評価した
ところ、テルペンおよびポリスチレン等の耐アルカリ樹
脂や付加型、脱アルコール型、脱オキシム型、および脱
アセトン型等のシリコン樹脂が使用可能であることを確
認した。中でも、テルペンやポリスチレン等の耐アルカ
リ樹脂や脱アルコール型のシリコン樹脂は半導体ウエハ
２との密着性が若干劣るのに対して、付加型や脱オキシ
ム型や脱アセトン型のシリコン樹脂はエッチング液の侵
入量が半導体ウエハ２端面から数ｍｍ程度であり、これ
らのシリコン樹脂の採用が最も有効であることを確認し
た。
て保護膜６を形成する。ここで、有効な保護膜６の材料
を選定するために、耐熱性および耐アルカリ性に優れた
材料を選択し、後工程のエッチング工程で実施する保護
膜６と半導体ウエハ２との間隙へ侵入するエッチング液
の侵入量の多少について種々試験を鋭意実施し評価した
ところ、テルペンおよびポリスチレン等の耐アルカリ樹
脂や付加型、脱アルコール型、脱オキシム型、および脱
アセトン型等のシリコン樹脂が使用可能であることを確
認した。中でも、テルペンやポリスチレン等の耐アルカ
リ樹脂や脱アルコール型のシリコン樹脂は半導体ウエハ
２との密着性が若干劣るのに対して、付加型や脱オキシ
ム型や脱アセトン型のシリコン樹脂はエッチング液の侵
入量が半導体ウエハ２端面から数ｍｍ程度であり、これ
らのシリコン樹脂の採用が最も有効であることを確認し
た。
【００１１】この結果を踏まえて今回は、実際に後工程
で保護膜６の剥離除去に使用する溶剤にて十分剥離効果
のあった脱アセトン型と脱オキシム型のうち脱オキシム
型を選定し、これにより裏面保護膜７および外周部保護
膜８を塗布し保護膜６を形成した。このとき裏面保護膜
７の塗布法は通常考え得る方法であれば如何なる方法も
利用できるが、今回は特にスピンコート法を利用し８０
０ｒ．ｐ．ｍ、８秒の条件でシリコン樹脂をコートし裏
面保護膜７を得た。また同様に、外周部保護膜８の塗布
法においても通常考え得る方法であれば如何なる方法も
利用可能であるが、今回は特にローラコート法を利用し
１０ｒ．ｐ．ｍ、２９秒の条件で外周部保護膜８を得
た。こうして裏面保護膜７と外周部保護膜８とを塗布し
て膜厚２０μｍ〜２５μｍの保護膜６を形成した。形成
した保護膜６は８０度、３０分間加熱乾燥させ半導体ウ
エハ２に固化密着させて非エッチング面を確実に保護し
た。
で保護膜６の剥離除去に使用する溶剤にて十分剥離効果
のあった脱アセトン型と脱オキシム型のうち脱オキシム
型を選定し、これにより裏面保護膜７および外周部保護
膜８を塗布し保護膜６を形成した。このとき裏面保護膜
７の塗布法は通常考え得る方法であれば如何なる方法も
利用できるが、今回は特にスピンコート法を利用し８０
０ｒ．ｐ．ｍ、８秒の条件でシリコン樹脂をコートし裏
面保護膜７を得た。また同様に、外周部保護膜８の塗布
法においても通常考え得る方法であれば如何なる方法も
利用可能であるが、今回は特にローラコート法を利用し
１０ｒ．ｐ．ｍ、２９秒の条件で外周部保護膜８を得
た。こうして裏面保護膜７と外周部保護膜８とを塗布し
て膜厚２０μｍ〜２５μｍの保護膜６を形成した。形成
した保護膜６は８０度、３０分間加熱乾燥させ半導体ウ
エハ２に固化密着させて非エッチング面を確実に保護し
た。
【００１２】ところで、ここで形成した保護膜６の膜厚
は２０μｍ〜２５μｍとしたが、例えばこの保護膜６の
膜厚が１５μｍ未満であると図示しないピンホールが発
生することがあり、後工程でのエッチングの際に図示し
ないエッチング液がピンホールから侵入して半導体ウエ
ハ２の非エッチング面を侵す恐れがある。そのため、少
なくとも膜厚は１５μｍ以上確保することが必要であ
る。ー方、例えば膜厚が２５μｍを越えると保護膜６が
自ら剥離することがあり、同様に剥離面からエッチング
液が侵入し非エッチング面を侵す恐れがある。したがっ
て、少なくともシリコン樹脂からなる保護膜６の場合に
は、膜厚は好ましくは１５μｍ〜２５μｍにすることが
肝要である。勿論、保護膜６に耐アルカリ樹脂等の他の
材料を使用した場合はこの限りではなく、それぞれの材
料に応じた膜厚を随時測定評価すれば有効範囲が容易に
規定可能であることは言うまでもない。
は２０μｍ〜２５μｍとしたが、例えばこの保護膜６の
膜厚が１５μｍ未満であると図示しないピンホールが発
生することがあり、後工程でのエッチングの際に図示し
ないエッチング液がピンホールから侵入して半導体ウエ
ハ２の非エッチング面を侵す恐れがある。そのため、少
なくとも膜厚は１５μｍ以上確保することが必要であ
る。ー方、例えば膜厚が２５μｍを越えると保護膜６が
自ら剥離することがあり、同様に剥離面からエッチング
液が侵入し非エッチング面を侵す恐れがある。したがっ
て、少なくともシリコン樹脂からなる保護膜６の場合に
は、膜厚は好ましくは１５μｍ〜２５μｍにすることが
肝要である。勿論、保護膜６に耐アルカリ樹脂等の他の
材料を使用した場合はこの限りではなく、それぞれの材
料に応じた膜厚を随時測定評価すれば有効範囲が容易に
規定可能であることは言うまでもない。
【００１３】次に、第２のエッチング工程（ｂ）におい
てエッチングを実施するが、このエッチング方法として
は従来より通常実施される方法と同様のエッチングで十
分可能である。例えば今回は、３３％ＫＯＨ水溶液、８
０度、７０分浸漬によりエッチングを実施し、Ｓｉダイ
ヤフラムを形成した。最後に第３の保護膜剥離工程
（ｃ）において、エッチング終了後不要となった保護膜
６を所定の溶剤にて剥離洗浄する。ここで使用する溶剤
には保護膜６が確実に剥離可能でかつ使用規制対象溶剤
とされているトリクロロエタンやフロン等以外のものを
選択する必要があるが、採用するに最も有効であった脱
アセトン型又は脱オキシム型のシリコン樹脂との整合性
を考慮した結果、問題なく十分剥離可能なアルキルベン
ゼンスルホン酸とキシレンの混合溶液（例えば、関東化
学製ＫＳＲ−１）を選定した。ところで、選定する溶剤
は保護膜６の材料如何により決まることが多く、例えば
上述の耐アルカリ樹脂を設定すれば、これに対する溶剤
として芳香族が有効である。勿論、使用する溶剤は限定
する必要はなく、本実施例の脱アセトン型又は脱オキシ
ム型のシリコン樹脂からなる保護膜６の剥離洗浄の場
合、使用した関東化学製ＫＳＲ−１以外の溶剤であって
も使用規制対象外でありかつ保護膜６が十分に剥離洗浄
可能であれば通常考え得る総ての溶剤が使用可能であ
る。
てエッチングを実施するが、このエッチング方法として
は従来より通常実施される方法と同様のエッチングで十
分可能である。例えば今回は、３３％ＫＯＨ水溶液、８
０度、７０分浸漬によりエッチングを実施し、Ｓｉダイ
ヤフラムを形成した。最後に第３の保護膜剥離工程
（ｃ）において、エッチング終了後不要となった保護膜
６を所定の溶剤にて剥離洗浄する。ここで使用する溶剤
には保護膜６が確実に剥離可能でかつ使用規制対象溶剤
とされているトリクロロエタンやフロン等以外のものを
選択する必要があるが、採用するに最も有効であった脱
アセトン型又は脱オキシム型のシリコン樹脂との整合性
を考慮した結果、問題なく十分剥離可能なアルキルベン
ゼンスルホン酸とキシレンの混合溶液（例えば、関東化
学製ＫＳＲ−１）を選定した。ところで、選定する溶剤
は保護膜６の材料如何により決まることが多く、例えば
上述の耐アルカリ樹脂を設定すれば、これに対する溶剤
として芳香族が有効である。勿論、使用する溶剤は限定
する必要はなく、本実施例の脱アセトン型又は脱オキシ
ム型のシリコン樹脂からなる保護膜６の剥離洗浄の場
合、使用した関東化学製ＫＳＲ−１以外の溶剤であって
も使用規制対象外でありかつ保護膜６が十分に剥離洗浄
可能であれば通常考え得る総ての溶剤が使用可能であ
る。
【００１４】かくして、選定した関東化学製ＫＳＲ−１
によって保護膜６を剥離洗浄して半導体ウエハ２のエッ
チング工程を終了した。以上のような工程からなる半導
体ウエハのエッチング方法によれば、保護膜形成工程に
おいて裏面保護膜の塗布には特にスピンコート法を、外
周部保護膜の塗布には特にローラコート法を採用し保護
膜を形成したので、保護膜の塗布に機械による自動化が
可能となる。これに対して従来の保護膜形成工程では保
護膜に常温で固体の材料を用いているため、少なくとも
アルミナ板貼付工程およびアルミナ板取り外し工程が必
要となり、これらの工程はいずれも自動化が困難で手作
業にて実施していた。従って、本実施例の自動塗布にか
かる工数は従来の手動塗布にかかっていた工数の略１／
１０まで低減することができる。そのため、技術が進歩
するにつれて自動化が要求される昨今においてこの保護
膜塗布方法は非常に有利である。
によって保護膜６を剥離洗浄して半導体ウエハ２のエッ
チング工程を終了した。以上のような工程からなる半導
体ウエハのエッチング方法によれば、保護膜形成工程に
おいて裏面保護膜の塗布には特にスピンコート法を、外
周部保護膜の塗布には特にローラコート法を採用し保護
膜を形成したので、保護膜の塗布に機械による自動化が
可能となる。これに対して従来の保護膜形成工程では保
護膜に常温で固体の材料を用いているため、少なくとも
アルミナ板貼付工程およびアルミナ板取り外し工程が必
要となり、これらの工程はいずれも自動化が困難で手作
業にて実施していた。従って、本実施例の自動塗布にか
かる工数は従来の手動塗布にかかっていた工数の略１／
１０まで低減することができる。そのため、技術が進歩
するにつれて自動化が要求される昨今においてこの保護
膜塗布方法は非常に有利である。
【００１５】さらにこのエッチング方法を用いることに
より、従来の保護レジスト塗布工程、アルミナ板貼付工
程、アルミナ板取り外し工程、アルミナ板を使用する工
程、および保護レジスト剥離工程が必要なくなり、工程
が簡略化され半導体ウエハのエッチング方法全体の工数
が大幅に低減可能となる。尚、本実施例における保護膜
塗布方法は必ずしも自動塗布にとらわれる必要は全くな
く、手動塗布も十分可能であることは言うまでもない。
より、従来の保護レジスト塗布工程、アルミナ板貼付工
程、アルミナ板取り外し工程、アルミナ板を使用する工
程、および保護レジスト剥離工程が必要なくなり、工程
が簡略化され半導体ウエハのエッチング方法全体の工数
が大幅に低減可能となる。尚、本実施例における保護膜
塗布方法は必ずしも自動塗布にとらわれる必要は全くな
く、手動塗布も十分可能であることは言うまでもない。
【００１６】さらに、保護膜のシリコン樹脂の膜厚を１
５μｍ〜２５μｍと比較的厚くしたため保護レジストを
用いなくても半導体ウエハのパターン面の確実な保護が
できる。また、従来使用のアルミナ板がいらないのでア
ルミナ板の粗の表面の影響を全く心配する必要がなくな
る。また、保護膜に使用する材料に耐アルカリ樹脂やシ
リコン樹脂を採用するため、従来は保護膜を剥離洗浄す
るのに使用規制対象とされているトリクロロエタンが必
ず必要であったのに対して、その他の使用規制対象外の
溶剤でも十分剥離可能となる。なかでも、特に脱オキシ
ム型のシリコン樹脂を使用した本実施例にあっては、溶
剤として関東化学製ＫＳＲ−１を使用すると保護膜の剥
離性は極めて良好であった。よって半導体ウエハのエッ
チング方法において、トリクロロエタンやフロン等を完
全に全廃することができることになる。
５μｍ〜２５μｍと比較的厚くしたため保護レジストを
用いなくても半導体ウエハのパターン面の確実な保護が
できる。また、従来使用のアルミナ板がいらないのでア
ルミナ板の粗の表面の影響を全く心配する必要がなくな
る。また、保護膜に使用する材料に耐アルカリ樹脂やシ
リコン樹脂を採用するため、従来は保護膜を剥離洗浄す
るのに使用規制対象とされているトリクロロエタンが必
ず必要であったのに対して、その他の使用規制対象外の
溶剤でも十分剥離可能となる。なかでも、特に脱オキシ
ム型のシリコン樹脂を使用した本実施例にあっては、溶
剤として関東化学製ＫＳＲ−１を使用すると保護膜の剥
離性は極めて良好であった。よって半導体ウエハのエッ
チング方法において、トリクロロエタンやフロン等を完
全に全廃することができることになる。
【００１７】また、半導体ウエハにおけるシリコンエッ
チング残し厚が５μｍ〜１０μｍと薄くなっても、保護
膜の膜厚が十分厚いため補強の役目をもち半導体ウエハ
の割れ防止となる。 （第２実施例）第１実施例のエッチング方法における保
護膜付き半導体ウエハにおいて、シリコン樹脂からなる
保護膜と半導体ウエハとの密着性は、上述の如くエッチ
ング液の侵入量についての試験結果から判断して十分満
足のいくものであった。しかしながら、保護膜にテルペ
ンおよびポリスチレン等の耐アルカリ樹脂や脱アルコー
ル型のシリコン樹脂等を使用する場合は密着性が若干劣
るため、エッチング液が多く侵入する危険性が少なから
ずあった。そのため、これらの密着性が若干劣る材料に
ついてもエッチング液が侵入する危険性を確実に回避す
る必要がある。
チング残し厚が５μｍ〜１０μｍと薄くなっても、保護
膜の膜厚が十分厚いため補強の役目をもち半導体ウエハ
の割れ防止となる。 （第２実施例）第１実施例のエッチング方法における保
護膜付き半導体ウエハにおいて、シリコン樹脂からなる
保護膜と半導体ウエハとの密着性は、上述の如くエッチ
ング液の侵入量についての試験結果から判断して十分満
足のいくものであった。しかしながら、保護膜にテルペ
ンおよびポリスチレン等の耐アルカリ樹脂や脱アルコー
ル型のシリコン樹脂等を使用する場合は密着性が若干劣
るため、エッチング液が多く侵入する危険性が少なから
ずあった。そのため、これらの密着性が若干劣る材料に
ついてもエッチング液が侵入する危険性を確実に回避す
る必要がある。
【００１８】そこで、本発明者は保護膜と半導体ウエハ
との間隙からのエッチング液の侵入を憂慮し種々実験評
価を実施した結果、保護膜と半導体ウエハとの密着力を
より大きくしエッチング液の侵入を防止する方法を実現
したので以下図に示す第２実施例に従って説明する。た
だし、以下本第２実施例に示すエッチング方法は手動に
て実施される。
との間隙からのエッチング液の侵入を憂慮し種々実験評
価を実施した結果、保護膜と半導体ウエハとの密着力を
より大きくしエッチング液の侵入を防止する方法を実現
したので以下図に示す第２実施例に従って説明する。た
だし、以下本第２実施例に示すエッチング方法は手動に
て実施される。
【００１９】図３は保護膜付き半導体ウエハにおける保
護膜と半導体ウエハとの密着力をより大きくする押圧工
程を示し、しかる後この状態を保持しつつエッチングす
ることになる。図３に示す半導体ウエハ１０、エッチン
グ面１１、パターン面１２、側面である外周部１３、裏
面保護膜１４、および外周部保護膜１５により製造され
る保護膜付き半導体ウエハ９は、第１実施例の図１の保
護膜付き半導体ウエハ１と全く同様のものであり図２に
示す製造工程を経て製造される。そして製造された保護
膜付き半導体ウエハ９には、図３に示すようなホルダー
１６と押し板１７と押圧手段２０とが設けられる。
護膜と半導体ウエハとの密着力をより大きくする押圧工
程を示し、しかる後この状態を保持しつつエッチングす
ることになる。図３に示す半導体ウエハ１０、エッチン
グ面１１、パターン面１２、側面である外周部１３、裏
面保護膜１４、および外周部保護膜１５により製造され
る保護膜付き半導体ウエハ９は、第１実施例の図１の保
護膜付き半導体ウエハ１と全く同様のものであり図２に
示す製造工程を経て製造される。そして製造された保護
膜付き半導体ウエハ９には、図３に示すようなホルダー
１６と押し板１７と押圧手段２０とが設けられる。
【００２０】このような押圧工程は下記に示す方法に従
って実施される。即ち図３において、樹脂からなるホル
ダー１６を外周部保護膜１５に着設するようにエッチン
グ面１１側から保護膜付き半導体ウエハ９に被せた。こ
のホルダー１６は保護膜付き半導体ウエハ９を完全に覆
う事ができる程度の大きさであり、外形は略正方形であ
る。また、ホルダー１６の外形の中央部には少なくとも
エッチング面１１と略同寸法のホルダー窓１８を設け
て、後工程のエッチングにおいてエッチング面１１を問
題なく十分にエッチング可能としている。さらに、ホル
ダー１６には半導体ウエハ１０がずれなく収納できるよ
うにホルダー窓１８に沿って溝１９が設けてあり、溝１
９が外周部保護膜１５に着設するようにホルダー窓１８
をエッチング面１１に併せてホルダー１６を保護膜付き
半導体ウエハ９に被せた。次に、少なくともホルダー１
６と外形が略同ー寸法の正方形のステンレスからなる押
し板１７をホルダー１６の外形に沿う恰好で保護膜１４
に着設した。そして、既に着設したホルダー１６および
押し板１７を同時に拘持するように略正方形の異なる各
辺（四方）に押圧手段２０となるクランプを設けた。最
後に、この状態を保持しつつエッチングを実施し図示し
ないエッチング後の半導体ウエハを得た。
って実施される。即ち図３において、樹脂からなるホル
ダー１６を外周部保護膜１５に着設するようにエッチン
グ面１１側から保護膜付き半導体ウエハ９に被せた。こ
のホルダー１６は保護膜付き半導体ウエハ９を完全に覆
う事ができる程度の大きさであり、外形は略正方形であ
る。また、ホルダー１６の外形の中央部には少なくとも
エッチング面１１と略同寸法のホルダー窓１８を設け
て、後工程のエッチングにおいてエッチング面１１を問
題なく十分にエッチング可能としている。さらに、ホル
ダー１６には半導体ウエハ１０がずれなく収納できるよ
うにホルダー窓１８に沿って溝１９が設けてあり、溝１
９が外周部保護膜１５に着設するようにホルダー窓１８
をエッチング面１１に併せてホルダー１６を保護膜付き
半導体ウエハ９に被せた。次に、少なくともホルダー１
６と外形が略同ー寸法の正方形のステンレスからなる押
し板１７をホルダー１６の外形に沿う恰好で保護膜１４
に着設した。そして、既に着設したホルダー１６および
押し板１７を同時に拘持するように略正方形の異なる各
辺（四方）に押圧手段２０となるクランプを設けた。最
後に、この状態を保持しつつエッチングを実施し図示し
ないエッチング後の半導体ウエハを得た。
【００２１】以上のような半導体ウエハのエッチング方
法にあっては、クランプの機械的な押しつけ力によりホ
ルダーと押し板との挾持力を補助的に強化して保護膜が
押圧されているため、保護膜と半導体ウエハとの密着力
が増大する。従って、保護膜と半導体ウエハとの間隙へ
エッチング液が侵入する危険性から確実に回避され、こ
のエッチング方法を以てすれば、比較的密着性の良いシ
リコン樹脂はより強力な保護膜となり、比較的密着性の
悪い耐アルカリ樹脂等であっても確実な密着力が得られ
るので、問題なく保護膜に使用可能となり使用材料の選
択範囲が広がる。例えばここで使用する材料には、テル
ペンやポリスチレン等の耐アルカリ樹脂や脱アルコール
型のシリコン樹脂以外に、使用規制対象外の溶剤にて剥
離可能でかつ耐熱性およびエッチング材料に対して耐薬
品性のある他の材料であれば選定可能となる。
法にあっては、クランプの機械的な押しつけ力によりホ
ルダーと押し板との挾持力を補助的に強化して保護膜が
押圧されているため、保護膜と半導体ウエハとの密着力
が増大する。従って、保護膜と半導体ウエハとの間隙へ
エッチング液が侵入する危険性から確実に回避され、こ
のエッチング方法を以てすれば、比較的密着性の良いシ
リコン樹脂はより強力な保護膜となり、比較的密着性の
悪い耐アルカリ樹脂等であっても確実な密着力が得られ
るので、問題なく保護膜に使用可能となり使用材料の選
択範囲が広がる。例えばここで使用する材料には、テル
ペンやポリスチレン等の耐アルカリ樹脂や脱アルコール
型のシリコン樹脂以外に、使用規制対象外の溶剤にて剥
離可能でかつ耐熱性およびエッチング材料に対して耐薬
品性のある他の材料であれば選定可能となる。
【００２２】さらに、外周部保護膜に直接機械的外力を
作用させることでエッチング液の侵入が殆どなくなるこ
とから、エッチング面のうち少なくともエッチングしな
い外周部への保護膜の塗布幅を少なくすることができ、
より広いエッチング領域が確保できる。なお言うまでも
ないが、本実施例に示す押圧工程に使用するホルダー、
押し板、および押圧手段は図３に示す形状等に固守する
必要は全く無く、他の形状等であっても保護膜と半導体
ウエハとの密着力が増大するという同様の効果が得られ
るため問題はない。
作用させることでエッチング液の侵入が殆どなくなるこ
とから、エッチング面のうち少なくともエッチングしな
い外周部への保護膜の塗布幅を少なくすることができ、
より広いエッチング領域が確保できる。なお言うまでも
ないが、本実施例に示す押圧工程に使用するホルダー、
押し板、および押圧手段は図３に示す形状等に固守する
必要は全く無く、他の形状等であっても保護膜と半導体
ウエハとの密着力が増大するという同様の効果が得られ
るため問題はない。
【００２３】ところで、ホルダーは樹脂からなるため、
押圧手段の機械的な押しつけ力によっては変形が生じる
場合が考えられる。一旦ホルダーに変形が生じると押圧
力のバランスが崩れ、押圧することで局所的にエッチン
グ液の侵入を許してしまう恐れがある。そこで本実施例
に種々の変形を施し、さらに押圧力を均一にさせるため
の他の方法を以下図に従って説明する。
押圧手段の機械的な押しつけ力によっては変形が生じる
場合が考えられる。一旦ホルダーに変形が生じると押圧
力のバランスが崩れ、押圧することで局所的にエッチン
グ液の侵入を許してしまう恐れがある。そこで本実施例
に種々の変形を施し、さらに押圧力を均一にさせるため
の他の方法を以下図に従って説明する。
【００２４】図４は剛体を利用して押圧力を均一にする
方法である。これは、既に着設したホルダー２１および
押し板２２において、ホルダー２１の外側にホルダー窓
と略同ーサイズかつ略同ー形状の剛体窓２４を有し少な
くとも外形がホルダー２１の外形より小さい金属或いは
セラミック等からなる剛体２３をホルダー２１に着設
し、しかる後剛体２３を挟み込む恰好でクランプ等の押
圧手段２５により外形の四方を拘持するという方法であ
る。これにより常時確実に押圧力のバランスが保持され
ることとなる。
方法である。これは、既に着設したホルダー２１および
押し板２２において、ホルダー２１の外側にホルダー窓
と略同ーサイズかつ略同ー形状の剛体窓２４を有し少な
くとも外形がホルダー２１の外形より小さい金属或いは
セラミック等からなる剛体２３をホルダー２１に着設
し、しかる後剛体２３を挟み込む恰好でクランプ等の押
圧手段２５により外形の四方を拘持するという方法であ
る。これにより常時確実に押圧力のバランスが保持され
ることとなる。
【００２５】また、押圧手段の使用個数を増やすことに
より押圧力を均一にすることも可能である。次に、種々
材料の保護膜の使用や上記理由による押圧力の増加に伴
い、押し板と保護膜との剥離性如何により半導体ウエハ
へのダメージが問題となることがある。この場合は図５
に示す方法により対処する。
より押圧力を均一にすることも可能である。次に、種々
材料の保護膜の使用や上記理由による押圧力の増加に伴
い、押し板と保護膜との剥離性如何により半導体ウエハ
へのダメージが問題となることがある。この場合は図５
に示す方法により対処する。
【００２６】図５は保護膜と押し板との剥離性が悪い場
合に採られる手段であり、図３と同様の押圧工程中に保
護膜２８と押し板３０との間に離間手段３１を介在する
工程を採り入れて剥離性を高めたものである。これは、
半導体ウエハ２６のパターン面２７側から押し板３０を
保護膜２８に着設する際に、少なくとも半導体ウエハ２
６の外形寸法以上の外形を有するテフロンシートからな
る離間手段３１を介在させることにより行われる。これ
により、所定のエッチング後に押し板３０を無理なく取
り外すことができ半導体ウエハ２６へのダメージが緩和
されることとなる。さらに押し板３０に保護膜２８が殆
ど残留付着しないため、押し板３０の再利用時に、残留
した保護膜２８を除去する手間が低減できる。
合に採られる手段であり、図３と同様の押圧工程中に保
護膜２８と押し板３０との間に離間手段３１を介在する
工程を採り入れて剥離性を高めたものである。これは、
半導体ウエハ２６のパターン面２７側から押し板３０を
保護膜２８に着設する際に、少なくとも半導体ウエハ２
６の外形寸法以上の外形を有するテフロンシートからな
る離間手段３１を介在させることにより行われる。これ
により、所定のエッチング後に押し板３０を無理なく取
り外すことができ半導体ウエハ２６へのダメージが緩和
されることとなる。さらに押し板３０に保護膜２８が殆
ど残留付着しないため、押し板３０の再利用時に、残留
した保護膜２８を除去する手間が低減できる。
【００２７】また、既に着設したホルダー２９および押
し板３０を同時に拘持する際の押圧力をさらに均一にす
るために、離間手段３１にスポンジ等の弾性体を用いる
こともより効果的である。なお、保護膜のシール性を向
上するために半導体ウエハの周辺部にある外周部保護膜
の膜厚を裏面保護膜の膜厚より厚くすることが望まし
い。
し板３０を同時に拘持する際の押圧力をさらに均一にす
るために、離間手段３１にスポンジ等の弾性体を用いる
こともより効果的である。なお、保護膜のシール性を向
上するために半導体ウエハの周辺部にある外周部保護膜
の膜厚を裏面保護膜の膜厚より厚くすることが望まし
い。
【００２８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項１、
２において、シリコン樹脂または耐アルカリ樹脂からな
る保護膜を使用し、この保護膜を少なくともトリクロロ
エタン若しくはフロン以外の溶剤にて洗浄したので、こ
れらの溶剤を用いることなく半導体ウエハのエッチング
方法が可能となるという優れた効果を奏する。
２において、シリコン樹脂または耐アルカリ樹脂からな
る保護膜を使用し、この保護膜を少なくともトリクロロ
エタン若しくはフロン以外の溶剤にて洗浄したので、こ
れらの溶剤を用いることなく半導体ウエハのエッチング
方法が可能となるという優れた効果を奏する。
【００２９】また、請求項３において、保護膜の形成方
法として裏面保護膜にはスピンコート法を、外周部保護
膜にはローラコート法を用いたので、機械による完全な
自動化工程が可能となる。また、請求項４、５におい
て、保護膜形成工程とエッチング工程との間に押圧工程
を実施したので、保護膜と半導体ウエハとの密着力が増
大し比較的密着性の良い保護膜はより強力なものとなる
と共に比較的密着性の悪い保護膜であっても確実に半導
体ウエハに密着可能となる。
法として裏面保護膜にはスピンコート法を、外周部保護
膜にはローラコート法を用いたので、機械による完全な
自動化工程が可能となる。また、請求項４、５におい
て、保護膜形成工程とエッチング工程との間に押圧工程
を実施したので、保護膜と半導体ウエハとの密着力が増
大し比較的密着性の良い保護膜はより強力なものとなる
と共に比較的密着性の悪い保護膜であっても確実に半導
体ウエハに密着可能となる。
【００３０】また、請求項６において、押圧工程におけ
るホルダーの外側に剛体を着設してホルダーと押し板と
剛体とを同時に押圧手段にて拘持したので、押圧力を均
一にしつつ保護膜の密着力を増大させることが可能とな
る。また、請求項７において、保護膜と押し板との間に
半導体ウエハの外形寸法以上の外形を有する離間手段を
介在したので、保護膜と押し板とが剥離し易くなり、半
導体ウエハへのダメージが緩和されるという効果があ
る。
るホルダーの外側に剛体を着設してホルダーと押し板と
剛体とを同時に押圧手段にて拘持したので、押圧力を均
一にしつつ保護膜の密着力を増大させることが可能とな
る。また、請求項７において、保護膜と押し板との間に
半導体ウエハの外形寸法以上の外形を有する離間手段を
介在したので、保護膜と押し板とが剥離し易くなり、半
導体ウエハへのダメージが緩和されるという効果があ
る。
【図１】本発明の保護膜付き半導体ウエハを示す要部断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の半導体ウエハのエッチング工程を示
す。
す。
【図３】他の実施例の保護膜付き半導体ウエハの押圧工
程を示す要部断面図である。
程を示す要部断面図である。
【図４】他の実施例の剛体を用いた状態を示す要部断面
図である。
図である。
【図５】他の実施例の離間手段を用いた状態を示す要部
断面図である。
断面図である。
【図６】従来の半導体ウエハのエッチング方法を示す要
部断面図である。
部断面図である。
【図７】従来の半導体ウエハのエッチング工程を示す。
１ 保護膜付き半導体ウエハ ２ 半導体ウエハ ３ エッチング面 ４ パターン面 ５ 外周部 ６ 保護膜 ７ 裏面保護膜 ８ 外周部保護膜 １６、２１、２９ ホルダー １７、２２、３０ 押し板 ２０、２５ 押圧手段 ２３ 剛体 ３１ 離間手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/308 Ｇ (72)発明者 田中 和夫 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 田中 浩 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】 少なくともー方の面がエッチングされる
エッチング面と、他方のパターン面および側面である外
周部がエッチングされない非エッチング面となる半導体
ウエハのエッチング方法において、 前記エッチング面のうち少なくともエッチングされない
外周部と前記非エッチング面全体にシリコン樹脂若しく
は耐アルカリ樹脂からなる保護膜を塗布し形成する保護
膜形成工程と、前記エッチング面の所定の位置にエッチ
ングするエッチング工程と、前記保護膜を剥離洗浄する
保護膜剥離工程とからなることを特徴とする半導体ウエ
ハのエッチング方法。 - 【請求項２】 前記保護膜形成工程において塗布し形成
する保護膜は、脱オキシム型若しくは脱アセトン型のう
ち少なくともーつから選ばれるシリコン樹脂であること
を特徴とする請求項１記載の半導体ウエハのエッチング
方法。 - 【請求項３】 前記保護膜形成工程は、前記非エッチン
グ面のうち前記パターン面にスピンコート法を用いて裏
面保護膜を形成し、かつ前記エッチング面のうち少なく
とも前記エッチングされない外周部と前記半導体ウエハ
の側面である外周部にローラコート法を用いて外周部保
護膜を形成する工程であることを特徴とする請求項１乃
至請求項２記載の半導体ウエハのエッチング方法。 - 【請求項４】 保護膜を塗布し形成する前記保護膜形成
工程とエッチング面の所定の位置にエッチングする前記
エッチング工程との間に、少なくとも前記エッチング面
が開口したホルダー窓を有するホルダーおよび押し板で
前記保護膜を形成した半導体ウエハを挾持し該ホルダー
および押し板を押圧手段にて拘持する押圧工程を有する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の半導体ウ
エハのエッチング方法。 - 【請求項５】 保護膜を塗布し形成する前記保護膜形成
工程は、前記保護膜のうち半導体ウエハの外周部に形成
する外周部保護膜の厚さが少なくとも該外周部保護膜以
外の前記保護膜の厚さより厚くなる工程であることを特
徴とする請求項４記載の半導体ウエハのエッチング方
法。 - 【請求項６】 前記押圧工程は、ホルダーおよび押し板
を着設した後に、該ホルダーの外側に前記ホルダー窓と
略同ーサイズかつ略同ー形状の剛体窓を有し少なくとも
外形が前記ホルダーの外形より小さい剛体を前記ホルダ
ーに着設し、しかる後前記ホルダーと前記押し板と前記
剛体とを同時に前記押圧手段にて拘持する工程であるこ
とを特徴とする請求項４乃至請求項５記載の半導体ウエ
ハのエッチング方法。 - 【請求項７】 前記押圧工程は、前記保護膜と前記押し
板との間に少なくとも前記半導体ウエハの外形寸法以上
の外形を有する離間手段を介在する工程を含む工程であ
ることを特徴とする請求項４記載乃至請求項６記載の半
導体ウエハのエッチング方法。 - 【請求項８】 前記エッチング工程は、エッチング面の
所定の位置にアルカリエッチングする工程であることを
特徴とする請求項１乃至請求項７記載の半導体ウエハの
エッチング方法。
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