JPH08104988A - Etching solution - Google Patents

Etching solution

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JPH08104988A
JPH08104988A JP24170694A JP24170694A JPH08104988A JP H08104988 A JPH08104988 A JP H08104988A JP 24170694 A JP24170694 A JP 24170694A JP 24170694 A JP24170694 A JP 24170694A JP H08104988 A JPH08104988 A JP H08104988A
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JP
Japan
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etching
etching solution
mirror
wafer
potassium hydroxide
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Withdrawn
Application number
JP24170694A
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Japanese (ja)
Inventor
Yorishige Ishii
頼成 石井
Tetsuya Inui
哲也 乾
Koji Matoba
宏次 的場
Susumu Hirata
進 平田
Shingo Abe
新吾 阿部
Shigeo Terajima
重男 寺島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

PURPOSE: To obtain a 45 deg. mirror having superior surface roughness by using an etching soln. having a specified compsn. contg. potassium hydroxide at a prescribed concn. when a single crystalline Si wafer having (100) face orientation is subjected to anisotropic etching to produce a 45 deg. mirror. CONSTITUTION: Potassium hydroxide is added to isopropanol and water by 1.5-5wt.% of the total amt. to obtain the objective safe etching soln. easy to handle and used for forming a 45 deg. mirror excellent in surface roughness.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、Siマイクロマシニン
グ技術により45°ミラーを作製する際の化学エッチン
グに用いるエッチング液に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an etching solution used for chemical etching when producing a 45 ° mirror by a Si micromachining technique.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、Si基板を用いた45°ミラーの
作製方法として次の3つの方法が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, the following three methods are known as a method of manufacturing a 45 ° mirror using a Si substrate.

【0003】先ず、第1の方法を図4に基づいて説明す
る。図4(a)に示すように、面方位(100)であ
り、オリエンテーションフラット<110>の単結晶S
iウェハー1を準備する。続いて、図4(b)に示すよ
うに、前記Siウェハ1の両面に熱酸化膜2を形成す
る。次に、図4(c)に示すように、一方の熱酸化膜2
の上にフォトレジスト3を塗布等により形成する。この
フォトレジスト3は、以降に行われるエッチング箇所に
対しては形成を省略してある。続いて、通常では図5に
11(オフアライメント0°)にて示すごとく、<11
0>のオリエンテーションフラット13に対し垂直若し
くは水平にアライメントを実施するところを、図5に1
2(オフアライメント45°)にて示すごとく、<11
0>のオリエンテーションフラット13に対し45°傾
けてアライメントを実施する。次に、図4(d)に示す
ように、フォトレジスト3をマスクとして熱酸化膜2に
RIE(リアクティブイオンエッチング)でSiエッチ
ング用のマスクパターン4を開ける。次に、図4(e)
に示すように、フォトレジスト3の除去を行う。続い
て、図6に示すエッチング装置のチャンバー20内に前
記Siウェハー1を入れ、EDP(エチレンジアミンピ
ロカテコール)をエッチング液としてエッチングする。
First, the first method will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4A, a single crystal S having a plane orientation (100) and an orientation flat <110>.
Prepare i-wafer 1. Subsequently, as shown in FIG. 4B, thermal oxide films 2 are formed on both surfaces of the Si wafer 1. Next, as shown in FIG. 4C, one thermal oxide film 2
A photoresist 3 is formed on the above by coating or the like. The photoresist 3 is omitted from the etching portions to be performed later. Then, as shown by 11 (off-alignment 0 °) in FIG.
The alignment is performed vertically or horizontally with respect to the orientation flat 13 of 0>.
<11 as shown in 2 (45 ° off-alignment)
Alignment is performed by inclining the orientation flat 13 of 0> by 45 °. Next, as shown in FIG. 4D, a mask pattern 4 for Si etching is opened in the thermal oxide film 2 by RIE (reactive ion etching) using the photoresist 3 as a mask. Next, FIG. 4 (e)
The photoresist 3 is removed as shown in FIG. Subsequently, the Si wafer 1 is placed in the chamber 20 of the etching apparatus shown in FIG. 6 and is etched using EDP (ethylenediamine pyrocatechol) as an etching solution.

【0004】尚、本第1の方法を利用した代表的な45
°ミラーの作製は、公知文献「OPTICAL PLANES AND REF
LECTORS,ANISOTROPICALLY ETCHED IN SILICON」(The 7
th International Conference on Solid-State Sensor
and Actuators)に記載されている。
Incidentally, a typical 45 using the first method.
° The mirror is manufactured by the publicly known document "OPTICAL PLANES AND REF".
LECTORS, ANISOTROPICALLY ETCHED IN SILICON "(The 7
th International Conference on Solid-State Sensor
and Actuators).

【0005】第2の方法を以下に説明する。上記図4
(a)に示すように、面方位(100)であり、オリエ
ンテーションフラット<110>の単結晶Siウェハー
1を準備する。次に、図4(b)に示すように、前記S
iウェハ1の両面に熱酸化膜2を形成する。次に、図4
(c)に示すように、フォトレジスト3を塗布等により
形成する。このフォトレジスト3は、以降に行われるエ
ッチング箇所に対しては形成を省略してある。続いて、
通常は図5に11(オフアライメント0°)にて示すご
とく、<110>のオリエンテーションフラット13に
対し垂直若しくは水平にアライメントを実施するところ
を、図5に12(オフアライメント45°)にて示すご
とく、<110>のオリエンテーションフラット13に
対し45°傾けてアライメントを実施する。次に、図4
(d)に示すように、フォトレジスト3をマスクとして
熱酸化膜2にRIE(リアクティブイオンエッチング)
でSiエッチング用のマスクパターン4を開ける。次
に、図4(e)に示すように、フォトレジスト3の除去
を行う。続いて、前記Siウェハー1を、KOH(水酸
化カリウム):IPA(イソプロピルアルコール):H
2O(水)=20〜21:13〜14:63〜64wt
%の液をエッチング液としてエッチングする。
The second method will be described below. Figure 4 above
As shown in (a), a single crystal Si wafer 1 having a plane orientation (100) and an orientation flat <110> is prepared. Next, as shown in FIG.
Thermal oxide films 2 are formed on both sides of the i-wafer 1. Next, FIG.
As shown in (c), the photoresist 3 is formed by coating or the like. The photoresist 3 is omitted from the etching portions to be performed later. continue,
Normally, as shown in FIG. 5 at 11 (off-alignment 0 °), FIG. 5 shows at 12 (off-alignment 45 °) where alignment is performed vertically or horizontally with respect to the <110> orientation flat 13. As described above, the alignment is performed by inclining the orientation flat 13 of <110> by 45 °. Next, FIG.
As shown in (d), RIE (reactive ion etching) is performed on the thermal oxide film 2 using the photoresist 3 as a mask.
Then, the mask pattern 4 for Si etching is opened. Next, as shown in FIG. 4E, the photoresist 3 is removed. Then, the Si wafer 1 is treated with KOH (potassium hydroxide): IPA (isopropyl alcohol): H.
2 O (water) = 20-21: 13-14: 63-64 wt
Etching is performed by using a solution of 10% as an etching solution.

【0006】尚、本第2の方法を利用した代表的な45
°ミラーの作製は、公知文献「OPTICAL PLANES AND REF
LECTORS,ANISOTROPICALLY ETCHED IN SILICON」(The 7
th International Conference on Solid-State Sensor
and Actuators)に記載されている。
A representative 45 using the second method is used.
° The mirror is manufactured by the publicly known document "OPTICAL PLANES AND REF".
LECTORS, ANISOTROPICALLY ETCHED IN SILICON "(The 7
th International Conference on Solid-State Sensor
and Actuators).

【0007】第3の方法を以下に説明する。図7(a)
に示すように、結晶面方位32が(100)であり、<
110>のオリエンテーションフラット31の単結晶S
iインゴット30をスライスする。このスライスは、通
常では破線33に示すごとく<110>のオリエンテー
ションフラット31に対し90°傾けて行うところを、
破線34に示すごとく90°面より9.7°傾けて行
う。このとき、スライスされた単結晶Siウェハ35の
面方位は、図7(b)に示すように、(100)に対し
<110>のオリエンテーションフラット31を軸に
9.7°傾いた面方位になる。次に、図4(c)に示す
ように、前記単結晶Siウェハ35の両面に熱酸化膜3
6を形成する。次に、図7(d)に示すように、フォト
レジスト37を塗布等により形成する。このフォトレジ
スト37は、以降に行われるエッチング箇所に対しては
形成を省略してある。続いて、図5に11にて示すごと
くオリエンテーションフラット<110>に対し水平若
しくは垂直にアライメント行う。次に、図7(e)に示
すように、フォトレジスト37をマスクとして熱酸化膜
36にRIE(リアクティブイオンエッチング)でSi
エッチング用のマスクパターン38を開ける。次に、図
7(f)に示すように、フォトレジスト37の除去を行
う。続いて、KOH(水酸化カリウム):H2O(水)
=4:6重量比の液でSiエッチングを行う。これによ
り、オリエンテーションフラット31の反対側の面には
64.4°の面39ができ、オリエンテーションフラッ
ト31側の面には45°面40が得られる。
The third method will be described below. FIG. 7 (a)
, The crystal plane orientation 32 is (100), and
110> orientation flat 31 single crystal S
Slice the i ingot 30. Normally, this slice is performed by inclining by 90 ° with respect to the orientation flat 31 of <110> as shown by the broken line 33.
As shown by the broken line 34, the tilt is performed at an angle of 9.7 ° with respect to the 90 ° plane. At this time, the plane orientation of the sliced single crystal Si wafer 35 is, as shown in FIG. 7B, a plane orientation tilted by 9.7 ° with the orientation flat 31 of <110> with respect to (100) as an axis. Become. Next, as shown in FIG. 4C, the thermal oxide film 3 is formed on both surfaces of the single crystal Si wafer 35.
6 is formed. Next, as shown in FIG. 7D, a photoresist 37 is formed by coating or the like. The photoresist 37 is omitted from the etching locations to be performed later. Then, as shown by 11 in FIG. 5, alignment is performed horizontally or vertically with respect to the orientation flat <110>. Next, as shown in FIG. 7E, the thermal oxidation film 36 is subjected to RIE (reactive ion etching) by Si using the photoresist 37 as a mask.
The mask pattern 38 for etching is opened. Next, as shown in FIG. 7F, the photoresist 37 is removed. Then, KOH (potassium hydroxide): H 2 O (water)
= Si is etched with a liquid of 4: 6 weight ratio. As a result, a surface 39 of 64.4 ° is formed on the surface opposite to the orientation flat 31 and a 45 ° surface 40 is obtained on the surface of the orientation flat 31 side.

【0008】尚、本第3の方法を利用した代表的な45
°ミラーの作製は、公知文献「FABLICATION OF EXTREME
LY SMOOTH MIRROR SURFACES IN SILICON FOR APPLICATI
ON IN AN INTEGRATED SPECTROMETER」(The 7th Intern
ational Conference on Solid-State Sensor and Actua
tors)に記載されている。
A representative 45 using the third method is used.
° The mirror is manufactured by the publicly known document "FABLICATION OF EXTREME
LY SMOOTH MIRROR SURFACES IN SILICON FOR APPLICATI
ON IN AN INTEGRATED SPECTROMETER "(The 7th Intern
ational Conference on Solid-State Sensor and Actua
tors).

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
上述した第1、第2、第3の各方法による場合には、以
下のような課題があった。先ず、第1の方法について
は、エッチング液であるEDP(エチレンジアミンピロ
カテコール)の安全性に問題があるうえ、エッチング中
の酸素混入による液劣化を防ぐため、図6に示す様な不
活性ガスパージができる特殊なエッチング装置が必要で
ある。
However, in the case of the above-mentioned first, second and third conventional methods, there are the following problems. First, in the first method, there is a problem in safety of EDP (ethylenediaminepyrocatechol) which is an etching solution, and in order to prevent deterioration of the solution due to mixing of oxygen during etching, an inert gas purge as shown in FIG. 6 is performed. Special etching equipment that can be used is required.

【0010】第2の方法については、安全性及びエッチ
ング装置には特に問題が無いが、出来あがった45°面
の面粗さRMAXが15μmと良くないという問題があっ
た。
Regarding the second method, there is no particular problem in safety and etching equipment, but there is a problem that the surface roughness R MAX of the finished 45 ° surface is as bad as 15 μm.

【0011】第3の方法については、面粗さに優れるも
のの、(100)面に対し9.7゜傾斜した特殊なウェ
ハーが必要であり、一般にはそのようなウェハーの入手
は困難である。仮に入手出来てもウェハーが真円で無い
ため、後工程において、例えばエッチング装置で処理す
る際などにおいて、取扱いが不便になるという欠点があ
る。
The third method is excellent in surface roughness, but requires a special wafer inclined by 9.7 ° with respect to the (100) plane, and it is generally difficult to obtain such a wafer. Even if it can be obtained, the wafer is not a perfect circle, and therefore there is a drawback that it is inconvenient to handle in a later step, for example, when processing with an etching apparatus.

【0012】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、安全で取り扱いが容易で
あり、しかも面粗さの優れた45°ミラーを得ることが
できるエッチング液を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and provides an etching solution which is safe and easy to handle and which can provide a 45 ° mirror having excellent surface roughness. The purpose is to provide.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明のエッチング液
は、(100)面方位の単結晶Siウェハーを異方性エ
ッチングして45°ミラーを作製する際に用いるエッチ
ング液であって、水酸化カリウム、イソプロピルアルコ
ール及び水を有し、該水酸化カリウムが1.5〜5wt
%であり、そのことにより上記目的が達成される。
The etching solution of the present invention is an etching solution used for producing a 45 ° mirror by anisotropically etching a single crystal Si wafer having a (100) plane orientation. Having potassium, isopropyl alcohol and water, the potassium hydroxide is 1.5 to 5 wt.
%, Which achieves the above object.

【0014】[0014]

【作用】本発明においては、第2の方法で用いるエッチ
ング液と同一成分であるKOH(水酸化カリウム)とI
PA(イソプロピルアルコール)とH2O(水)とから
なるエッチング液を用いる。
In the present invention, KOH (potassium hydroxide) and I which are the same components as the etching solution used in the second method are used.
An etching solution composed of PA (isopropyl alcohol) and H 2 O (water) is used.

【0015】第2の方法で用いるエッチング液は、でき
るだけ滑らか面を得るため縦方向のエッチングレート
が、横方向のエッチングレートに対し比較的大きくなる
条件、即ち縦横の選択比が大きくなる条件である、エッ
チング液の総量に対するKOH(水酸化カリウム)の濃
度がKOH=20wt%の条件を用いている。これに対
し、本発明のエッチング液は、(100)面方位の単結
晶Siの45°面をアタックすると考えられる前記KO
H(水酸化カリウム)の濃度を、第2の方法で用いるエ
ッチング液の30%以下に下げ、KOH(水酸化カリウ
ム):IPA(イソプロピルアルコール):H2
(水)の比率を、KOHが1.5〜5wt%となるよう
にしたものである。
The etching solution used in the second method is a condition that the etching rate in the vertical direction is relatively higher than the etching rate in the horizontal direction in order to obtain a surface as smooth as possible, that is, a condition that the vertical / horizontal selection ratio is high. The condition that the concentration of KOH (potassium hydroxide) with respect to the total amount of the etching solution is KOH = 20 wt% is used. On the other hand, the etching solution of the present invention is said to attack the 45 ° plane of single crystal Si having the (100) plane orientation.
The concentration of H (potassium hydroxide) is lowered to 30% or less of the etching solution used in the second method, and KOH (potassium hydroxide): IPA (isopropyl alcohol): H 2 O
The ratio of (water) is such that KOH is 1.5 to 5 wt%.

【0016】このような構成のエッチング液により単結
晶Siをエッチングした場合には、図2に白丸で示す縦
方向エッチングレートが大幅に低下する、つまり一定量
エッチングするのに余計な時間がかかることになる。そ
の反面、KOHによる45°面に対するアタックが減少
すると考えられるため、表面粗さは大きく改善される。
When the single-crystal Si is etched by the etching solution having such a constitution, the vertical etching rate shown by a white circle in FIG. 2 is greatly reduced, that is, it takes an extra time to etch a certain amount. become. On the other hand, it is considered that the attack on the 45 ° surface by KOH is reduced, so that the surface roughness is greatly improved.

【0017】なお、上記エッチング液は、開放式のビー
カーやエッチング槽にいれてエッチングすることも可能
であるが、後述する理由により、特に液の蒸発が防止さ
れたエッチング装置を用いてエッチングする方法が効果
的である。また、上記エッチング装置は、液の蒸発の防
止と、内部圧力の上昇による装置の爆発防止のため半密
閉式にするか、もしくは安全弁を設けた密閉式にするの
がよい。
The etching solution may be placed in an open type beaker or an etching tank for etching. However, for the reasons described below, a method of etching using an etching apparatus in which the evaporation of the solution is prevented is particularly preferable. Is effective. Further, the etching apparatus is preferably a semi-sealed type or a sealed type equipped with a safety valve in order to prevent evaporation of the liquid and explosion of the apparatus due to increase in internal pressure.

【0018】[0018]

【実施例】以下に、本発明に係るエッチング液を用いて
45°ミラー面を作製する実施例を図面に基づいて説明
する。
EXAMPLE An example of producing a 45 ° mirror surface using the etching solution according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0019】図1は、本実施例の実施状態を示す正面図
である。本実施例では、エッチング装置として半密閉式
のものを使用している。このエッチング装置は、ガラス
製若しくはテフロン、ステンレス製のエッチング槽51
を有し、このエッチング槽51の中にエッチング液52
が入れられる。このエッチング液52は、エッチング槽
51の下に設けた図示しないホットプレートで加熱され
る。エッチング液52の温度は、エッチング槽51内に
設けられた温度計53で監視され、上記ホットプレート
の加熱、停止により一定温度にコントロールされるよう
になっている。更に、エッチング液52の温度がエッチ
ング槽51の各部で一定になるよう、またエッチング液
52が均一になるよう、エッチング液52はテフロン製
のマグネチックスターラ56で攪拌される。尚、エッチ
ング液52の温度コントロールを正確にするためには、
温度計53からの温度信号に基づいてホットプレートが
フィードバック制御する構成とするのが好ましい。エッ
チング液52の加熱手段としては、上記ではホットプレ
ートを使用したが、恒温槽や投げ込みヒータでも可能で
ある。
FIG. 1 is a front view showing an implementation state of this embodiment. In this embodiment, a semi-sealed type etching device is used. This etching apparatus is provided with an etching tank 51 made of glass, Teflon, or stainless steel.
And an etching solution 52 in the etching tank 51.
Can be inserted. The etching solution 52 is heated by a hot plate (not shown) provided below the etching bath 51. The temperature of the etching solution 52 is monitored by a thermometer 53 provided in the etching tank 51, and is controlled to a constant temperature by heating and stopping the hot plate. Further, the etching liquid 52 is stirred by a magnetic stirrer 56 made of Teflon so that the temperature of the etching liquid 52 is constant in each part of the etching tank 51 and the etching liquid 52 is uniform. In order to accurately control the temperature of the etching liquid 52,
It is preferable that the hot plate perform feedback control based on the temperature signal from the thermometer 53. As the heating means for the etching liquid 52, the hot plate is used in the above, but a constant temperature bath or a throw-in heater may be used.

【0020】上記エッチング槽51の上には、蓋として
時計皿59が載置されている。この時計皿59は、加熱
によるエッチング液52の蒸発に伴うエッチング液52
の組成変動によりエッチングレートが低下するのを防止
するために設けられている。更に、エッチング液52の
加熱時に内部圧力が上昇してもその圧力上昇を回避で
き、万が一の爆発事故を防止すべく時計皿59は載置し
ている。
On the etching bath 51, a watch glass 59 is placed as a lid. The watch glass 59 has an etching liquid 52 which is formed by evaporation of the etching liquid 52 due to heating.
It is provided in order to prevent the etching rate from decreasing due to the composition variation of Further, even if the internal pressure rises when the etching liquid 52 is heated, the rise of the pressure can be avoided, and the watch glass 59 is placed in order to prevent an accidental explosion.

【0021】エッチング槽51の内部には、エッチング
液52で腐食されないテフロン製のすのこ57と同様の
キャリア54とが設けられる。キャリア54は、被エッ
チング物である単結晶Siウェハー55を保持するもの
であり、すのこ57の上にセットされる。
Inside the etching tank 51, there are provided a Teflon sludge 57 and a carrier 54 similar to the one which is not corroded by the etching solution 52. The carrier 54 holds a single crystal Si wafer 55 that is an object to be etched, and is set on the drainboard 57.

【0022】この構成のエッチング装置にて本実施例は
以下のようにしてエッチングを行った。被エッチング物
である単結晶Siウェハー55としては、前記第1及び
第2の方法で示したサンプルと同じ構造で、オリエンテ
ーションフラット<110>の方向に対し45°オフア
ライメンしたものを用いた。また、エッチング液52と
しては、KOH(水酸化カリウム)、IPA(イソプロ
ピルアルコール)及びH2O(水)からなり、次のよう
な組成にて配合したものを使用した。
In this embodiment, etching was carried out in the following manner by using the etching apparatus of this structure. As the single-crystal Si wafer 55 to be etched, the same structure as the samples shown in the first and second methods, which was off-aligned by 45 ° with respect to the orientation flat <110> direction, was used. As the etching solution 52, KOH (potassium hydroxide), IPA (isopropyl alcohol), and H 2 O (water), which were mixed in the following composition, were used.

【0023】 KOH(xwt%)+IPA(250ml)+H2O(1000ml) 但し、x=1.5〜5 また、エッチング液52の温度は60℃となるように加
熱し、エッチング液52の攪拌はマグネチックスターラ
56の回転を100〜900rpmとした。更に、深さ
方向のエッチング量が同じになるよう調整を行った。
KOH (xwt%) + IPA (250 ml) + H 2 O (1000 ml) However, x = 1.5 to 5 In addition, the temperature of the etching solution 52 is heated to 60 ° C., and the etching solution 52 is stirred. The rotation of the magnetic stirrer 56 was set to 100 to 900 rpm. Furthermore, adjustment was made so that the etching amount in the depth direction was the same.

【0024】図2は、KOHの濃度を1.5〜5wt%
にしてエッチングを行った場合の縦方向エッチングレー
ト(白丸)、横方向エッチングレート(黒丸)および得
られた45°ミラー面の表面粗さ(四角)を示す図であ
る。横軸はKOH濃度(wt%)であり、縦軸は左側が
エッチングレート(μm/h)、右側が表面粗さRMA X
(μm)である。なお、この図2には、5wt%を越え
るKOHの濃度範囲の場合を併せて示している。
FIG. 2 shows the KOH concentration of 1.5 to 5 wt%.
FIG. 5 is a diagram showing a vertical etching rate (white circles), a horizontal etching rate (black circles) and surface roughness (squares) of the obtained 45 ° mirror surface when etching is performed in accordance with the above. The horizontal axis is the KOH concentration (wt%), the ordinate left etching rate (μm / h), the right side surface roughness R MA X
(Μm). Note that FIG. 2 also shows the case where the concentration range of KOH exceeds 5 wt%.

【0025】この図より理解されるように、KOH濃度
を下げるにつれ、横方向エッチングレートと表面粗さ
(RMAX)とがほぼリニアに低下するが、横方向エッチ
ングレートの低下以上に表面粗さが低下する。
As can be understood from this figure, the lateral etching rate and the surface roughness (R MAX ) decrease almost linearly as the KOH concentration is lowered, but the surface roughness is more than the lowering of the lateral etching rate. Is reduced.

【0026】表1は、本実施例に係るKOH=5wt%
のエッチング液を用い、縦方向200μmのエッチング
を行ったときの45°ミラー面の面粗さを示す。この表
1には、上述した第1、第2および第3の方法による従
来例の場合を併せて示している。
Table 1 shows that KOH = 5 wt% according to this embodiment.
The following shows the surface roughness of a 45 ° mirror surface when etching is performed in the vertical direction with a thickness of 200 μm using the above etching solution. Table 1 also shows the case of the conventional example by the above-mentioned first, second and third methods.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】この表より理解されるように、本発明の組
成のエッチング液を用いることにより、従来のエッチン
グ液と比較して前記従来の技術の第3の方法であるKO
H(40wt%)の液に匹敵するほどの滑らかな面が得
られた。
As can be seen from this table, by using the etching solution having the composition of the present invention, KO, which is the third method of the prior art as compared with the conventional etching solution, is used.
A smooth surface comparable to that of the H (40 wt%) liquid was obtained.

【0029】なお、本発明のエッチング液においてKO
H(水酸化カリウム)の濃度を1.5wt%〜5wt%
に限定するのは、以下の理由による。KOH濃度が1.
5wt%より下がると、単結晶Siが殆どエッチングさ
れなくため下限は1.5wt%とした。一方、上限を5
wt%としたのは、それを越えると極めて良好な鏡面が
得られなくなるからである。
In the etching liquid of the present invention, KO
H (potassium hydroxide) concentration of 1.5 wt% to 5 wt%
The reason is limited to the following reasons. KOH concentration is 1.
When it is lower than 5 wt%, the single crystal Si is hardly etched, so the lower limit was made 1.5 wt%. On the other hand, the upper limit is 5
The reason why it is set to wt% is that if it exceeds that, a very good mirror surface cannot be obtained.

【0030】本発明のエッチング液により得られたミラ
ーは、極めて良好な鏡面を有する故に、公知文献「FABL
ICATION OF EXTREMELY SMOOTH MIRROR SURFACES IN SIL
ICONFOR APPLICATION IN AN INTEGRATED SPECTROMETE
R」(The 7th InternationalConference on Solid-Stat
e Sensor and Actuators)に記載されている光ファイバ
や面発光レーザの反射ミラー等への応用ができる。
Since the mirror obtained by the etching solution of the present invention has a very good mirror surface, the known document "FABL
ICATION OF EXTREMELY SMOOTH MIRROR SURFACES IN SIL
ICONFOR APPLICATION IN AN INTEGRATED SPECTROMETE
R ”(The 7th International Conference on Solid-Stat
e Sensors and Actuators) can be applied to the reflection mirrors of optical fibers and surface emitting lasers.

【0031】上記実施例では、エッチング液が60°前
後に昇温され、水分及びIPA(イソプロピルアルコー
ル)が蒸発して、エッチング中に液組成の変動が生じエ
ッチングレート等の低下が発生するのを防止すべく、或
は完全に密閉すると内部圧力の上昇により爆発の危険性
があるため、図1に示す半密閉式のエッチング装置を用
いているが、本発明は図1のエッチング装置に限らず、
他のものを使用できる。例えば、図3に示すごとく、内
部圧力の上昇時に自動的に圧力上昇を回避するような安
全弁60を設けて、爆発を防止しかつエッチング液52
の蒸発を防止したエッチング装置を使用できる。なお、
安全弁60を備えるので、図1で使用した時計皿59に
代えて密閉用蓋61を使用することが可能である。図3
において、図1と同一部分には同一の符番を附してい
る。
In the above embodiment, the etching solution is heated to about 60 °, water and IPA (isopropyl alcohol) evaporate, the composition of the solution changes during etching, and the etching rate and the like decrease. In order to prevent it or to completely seal it, there is a danger of explosion due to an increase in internal pressure. Therefore, the semi-sealed etching apparatus shown in FIG. 1 is used, but the present invention is not limited to the etching apparatus shown in FIG. ,
Others can be used. For example, as shown in FIG. 3, a safety valve 60 is provided so as to automatically prevent the pressure rise when the internal pressure rises to prevent the explosion and prevent the etching liquid 52.
It is possible to use an etching device that prevents evaporation of In addition,
Since the safety valve 60 is provided, it is possible to use the sealing lid 61 in place of the watch glass 59 used in FIG. FIG.
2, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のエッチン
グ液を用いる場合には、安全で取り扱いが容易であり、
しかも面粗さの優れた45°ミラー面を、市販のSiウ
ェハを用いて得ることが出来る。
As described above in detail, when the etching solution of the present invention is used, it is safe and easy to handle,
Moreover, a 45 ° mirror surface having excellent surface roughness can be obtained by using a commercially available Si wafer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明での使用に好適な半密閉式のエッチング
装置を示す正面図である。
FIG. 1 is a front view showing a semi-hermetic etching apparatus suitable for use in the present invention.

【図2】本発明のエッチング液による場合のKOH濃度
とエッチングレートおよび表面粗さとの関係を示すグラ
フである。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between KOH concentration, etching rate, and surface roughness when using the etching solution of the present invention.

【図3】本発明での使用に好適な他のエッチング装置で
あり、安全弁を設けたエッチング装置を示す正面図であ
る。
FIG. 3 is a front view showing another etching apparatus suitable for use in the present invention, which is provided with a safety valve.

【図4】従来の技術である第1、第2の方法を用いた場
合におけるプロセスの工程断面図を示す。
FIG. 4 is a process sectional view in the case of using first and second methods which are conventional techniques.

【図5】従来の技術である第1、第2および第3の方法
の各エッチング液を用いた場合の<110>オリエンテ
ーションフラットに対するアライメント方向を説明する
ための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining the alignment direction with respect to the <110> orientation flat in the case of using the respective etching solutions of the first, second and third methods of the related art.

【図6】従来の技術である第1の方法に用いるエッチン
グ装置を示す正面図である。
FIG. 6 is a front view showing an etching apparatus used in a first method which is a conventional technique.

【図7】従来の技術である第3の方法を用いた場合にお
けるプロセスの工程断面図を示す。
FIG. 7 is a process cross-sectional view of a process when a third method which is a conventional technique is used.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 単結晶Siウェハー 5 45°面 11 オフアライメント0° 12 オフラインメント45° 51 エッチング槽 52 エッチング液 54 キャリア 55 単結晶Siウェハー 56 マグネチックスターラ 57 すのこ 59 時計皿 60 安全弁 61 密閉用蓋 1 Single-crystal Si wafer 5 45 ° surface 11 Off-alignment 0 ° 12 Off-linement 45 ° 51 Etching bath 52 Etching solution 54 Carrier 55 Single-crystal Si wafer 56 Magnetic stirrer 57 Sunoko 59 Watch glass 60 Safety valve 61 Sealing lid

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平田 進 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 阿部 新吾 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 寺島 重男 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Susumu Hirata 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Sharp Co., Ltd. Incorporated (72) Inventor Shigeo Terashima 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (100)面方位の単結晶Siウェハー
を異方性エッチングして45°ミラーを作製する際に用
いるエッチング液であって、 水酸化カリウム、イソプロピルアルコール及び水を有
し、該水酸化カリウムが1.5〜5wt%であるエッチ
ング液。
1. An etching solution used for anisotropically etching a single crystal Si wafer having a (100) plane orientation to form a 45 ° mirror, which contains potassium hydroxide, isopropyl alcohol and water. An etching solution containing 1.5 to 5 wt% of potassium hydroxide.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006237643A (en) * 2000-02-29 2006-09-07 Stmicroelectronics Srl Process for forming embedded cavity in semiconductor material wafer, and the embedded cavity
JP2006351812A (en) * 2005-06-15 2006-12-28 Mitsubishi Gas Chem Co Inc Anisotropic etchant composition used for silicon microfabrication and etching method
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