JPH10242103A - Wafer treating apparatus - Google Patents
Wafer treating apparatusInfo
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- JPH10242103A JPH10242103A JP9038080A JP3808097A JPH10242103A JP H10242103 A JPH10242103 A JP H10242103A JP 9038080 A JP9038080 A JP 9038080A JP 3808097 A JP3808097 A JP 3808097A JP H10242103 A JPH10242103 A JP H10242103A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ウェハ処理装置に
係り、特に、ウェハを処理液中に浸漬して処理するウェ
ハ処理装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer processing apparatus, and more particularly, to a wafer processing apparatus for processing a wafer by immersing the wafer in a processing liquid.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ウェハ処理の代表例として洗浄処理が挙
げられる。ウェハの洗浄処理における１つの課題はその
高速化にある。特開平８−２９３４７８号において、ウ
ェハを回転させると共に超音波を供給することにより洗
浄効率を高めたウェハ洗浄方法及び該方法を実施するた
めの装置が開示されている。2. Description of the Related Art A typical example of wafer processing is cleaning processing. One problem in the wafer cleaning process is to increase the speed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-293478 discloses a wafer cleaning method in which the cleaning efficiency is improved by rotating the wafer and supplying ultrasonic waves, and an apparatus for performing the method.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】特開平８−２９３４７
８号に開示されたウェハ洗浄方法は、ウェハの洗浄は洗
浄液と気体との界面において最も効率的になされるとの
認識に基づくものである。したがって、このウェハ洗浄
方法は、洗浄液と気体との界面においてウェハにパーテ
ィクルが吸着するという不可避な問題点を有する。Problems to be Solved by the Invention
The wafer cleaning method disclosed in No. 8 is based on the recognition that the cleaning of the wafer is most efficiently performed at the interface between the cleaning liquid and the gas. Therefore, this wafer cleaning method has an unavoidable problem that particles adhere to the wafer at the interface between the cleaning liquid and the gas.
【０００４】また、特開平８−２９３４７８号に開示さ
れたウェハ洗浄装置は、ウェハを回転させるためのカム
機構がウェハの直下に備えられているために、ウェハに
対する回転力の伝達が効率的になされないとい問題があ
った。また、このウェハ洗浄装置においては、前記カム
機構がウェハの下方を完全に遮るように配置されている
ために超音波の伝達が阻害され、その結果、ウェハの中
央部と周辺部との間で超音波の強度差が生じ、ウェハに
対する処理が不均一になる。この不均一性はウェハの回
転によっては除去し得ない。Further, in the wafer cleaning apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-293478, a cam mechanism for rotating the wafer is provided immediately below the wafer, so that the rotational force can be efficiently transmitted to the wafer. There was a problem that had to be done. Further, in this wafer cleaning apparatus, the transmission of the ultrasonic wave is hindered because the cam mechanism is disposed so as to completely block the lower portion of the wafer, and as a result, a gap between the central portion and the peripheral portion of the wafer is generated. A difference in the intensity of the ultrasonic waves occurs, and the processing on the wafer becomes uneven. This non-uniformity cannot be removed by rotating the wafer.
【０００５】本発明は、洗浄処理、エッチング処理を含
む様々なウェハ処理に関し、パーティクルによるウェハ
の汚染の問題を解決することを目的とする。The present invention relates to various wafer processes including a cleaning process and an etching process, and an object of the present invention is to solve the problem of wafer contamination by particles.
【０００６】また、本発明は、ウェハに施す処理を均一
化することを目的とする。Another object of the present invention is to make the processing performed on a wafer uniform.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明に係るウェハ処理
装置は、ウェハを処理液に浸漬して処理するウェハ処理
装置であって、ウェハを処理液中に完全に浸漬し得る深
さを有する処理槽と、ウェハホルダにより保持された１
または複数のウェハを、該１または複数のウェハの重心
の直下から外れた軸を中心として回転するウェハ回転部
材により回転させるウェハ回転手段と、前記処理槽に超
音波を誘導する超音波誘導手段と、を備えることを特徴
とする。SUMMARY OF THE INVENTION A wafer processing apparatus according to the present invention is a wafer processing apparatus for processing a wafer by immersing the wafer in a processing liquid, and has a depth capable of completely immersing the wafer in the processing liquid. Processing tank and 1 held by wafer holder
Or a wafer rotating means for rotating a plurality of wafers by a wafer rotating member rotating about an axis deviated from immediately below the center of gravity of the one or more wafers, and an ultrasonic guiding means for guiding ultrasonic waves to the processing tank. , Is provided.
【０００８】前記ウェハ処理装置は、ウェハに回転力を
伝達するための部材として、ウェハホルダにより保持さ
れる１または複数のウェハの下方に、前記ウェハ回転部
材のみが配されていることが好ましい。In the wafer processing apparatus, it is preferable that only the wafer rotating member is disposed below one or a plurality of wafers held by a wafer holder as a member for transmitting a rotating force to the wafer.
【０００９】前記ウェハ処理装置において、前記ウェハ
回転部材は、前記軸と略平行な少なくとも１本の棒状部
材を含み、各棒状部材は、前記軸を中心として回転する
ことが好ましい。In the above-mentioned wafer processing apparatus, it is preferable that the wafer rotating member includes at least one rod member substantially parallel to the axis, and each rod member rotates about the axis.
【００１０】前記ウェハ処理装置において、前記の各棒
状部材の径は、該棒状部材が前記軸を中心として回転す
ることにより仮想的に形成される円筒の径よりも十分に
小さいことが好ましい。In the above-mentioned wafer processing apparatus, it is preferable that the diameter of each of the rod members is sufficiently smaller than the diameter of a cylinder virtually formed by rotating the rod member about the axis.
【００１１】前記ウェハ処理装置において、前記の各棒
状部材は、ウェハの外周部と係合する溝を有することが
好ましい。In the above-mentioned wafer processing apparatus, it is preferable that each of the bar-shaped members has a groove which engages with an outer peripheral portion of the wafer.
【００１２】前記ウェハ処理装置において、前記の各棒
状部材を前記軸の方向に切断した断面は、略正弦波状の
形状を有することが好ましい。In the wafer processing apparatus, it is preferable that a cross section of each of the bar-shaped members cut in the axial direction has a substantially sinusoidal shape.
【００１３】前記ウェハ処理装置において、前記の各棒
状部材を前記軸の方向に切断した断面は、略全波整流波
状の形状を有することが好ましい。In the wafer processing apparatus, it is preferable that a cross section of each of the bar-shaped members cut in the axial direction has a substantially full-wave rectified wave shape.
【００１４】前記ウェハ処理装置において、前記ウェハ
回転手段は、前記処理槽の外部に配された駆動力発生手
段と、前記駆動力発生手段が発生した駆動力を前記ウェ
ハ回転部材に伝達して前記ウェハ回転部材を回転させる
ための駆動力伝達手段をさらに有することが好ましい。In the wafer processing apparatus, the wafer rotating means includes a driving force generating means disposed outside the processing tank, and a driving force generated by the driving force generating means, which transmits the driving force to the wafer rotating member. It is preferable to further include a driving force transmitting unit for rotating the wafer rotating member.
【００１５】前記ウェハ処理装置は、処理すべきウェハ
側と前記駆動力伝達手段側とに前記処理槽を分離する分
離部材をさらに備えることが好ましい。It is preferable that the wafer processing apparatus further includes a separating member for separating the processing tank on the side of the wafer to be processed and on the side of the driving force transmitting means.
【００１６】前記ウェハ処理装置において、前記駆動力
伝達手段は、前記駆動力発生手段が発生した駆動力をク
ランク機構により伝達することが好ましい。In the wafer processing apparatus, it is preferable that the driving force transmitting means transmits the driving force generated by the driving force generating means by a crank mechanism.
【００１７】前記ウェハ処理装置において、前記処理槽
は、オーバーフロー層を含む循環機構を有することが好
ましい。In the wafer processing apparatus, it is preferable that the processing tank has a circulation mechanism including an overflow layer.
【００１８】前記ウェハ処理装置において、前記循環機
構は、パーティクルによるウェハの汚染を軽減するため
の汚染軽減手段を有することが好ましい。In the above-mentioned wafer processing apparatus, it is preferable that the circulation mechanism has a contamination reducing means for reducing contamination of the wafer by particles.
【００１９】前記ウェハ処理装置において、前記汚染軽
減手段は、フィルタを含むことが好ましい。[0019] In the wafer processing apparatus, it is preferable that the contamination reducing means includes a filter.
【００２０】前記ウェハ処理装置において、前記汚染軽
減手段は、前記処理槽内における処理液の流れを調整す
る手段を含むことが好ましい。[0020] In the wafer processing apparatus, it is preferable that the contamination reducing means includes means for adjusting a flow of a processing solution in the processing tank.
【００２１】前記ウェハ処理装置において、前記超音波
誘導手段は、超音波槽と、超音波源とを有し、前記処理
槽は、前記超音波槽に入れられた超音波伝達媒体を介し
て超音波を伝達されることが好ましい。In the above-mentioned wafer processing apparatus, the ultrasonic wave guiding means has an ultrasonic bath and an ultrasonic source, and the processing bath is supersonic through an ultrasonic transmission medium contained in the ultrasonic bath. Preferably, sound waves are transmitted.
【００２２】前記ウェハ処理装置は、前記超音波源と処
理すべきウェハとの相対的な位置関係を変動させるため
の駆動手段をさらに備えることが好ましい。It is preferable that the wafer processing apparatus further includes a driving unit for changing a relative positional relationship between the ultrasonic source and a wafer to be processed.
【００２３】前記ウェハ処理装置において、前記駆動手
段は、前記超音波源を前記超音波槽内で移動させること
が好ましい。In the wafer processing apparatus, it is preferable that the driving means moves the ultrasonic source in the ultrasonic bath.
【００２４】前記ウェハ処理装置は、前記処理槽及び前
記ウェハ回転手段の構成部材のうち少なくとも処理液と
接触する部分は、石英またはプラスチックで構成されて
いることが好ましい。In the wafer processing apparatus, it is preferable that at least a portion of the constituent members of the processing tank and the wafer rotating means that comes into contact with the processing liquid is made of quartz or plastic.
【００２５】前記ウェハ処理装置は、前記処理槽及び前
記ウェハ回転手段の構成部材のうち少なくとも処理液と
接触する部分は、弗素樹脂、塩化ビニール、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート（Ｐ
ＢＴ）またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）
のいずれかで構成されていることが好ましい。In the wafer processing apparatus, at least a portion of the constituent members of the processing tank and the wafer rotating means that comes into contact with the processing liquid includes a fluororesin, vinyl chloride, polyethylene, polypropylene, polybutylene terephthalate (P
BT) or polyetheretherketone (PEEK)
It is preferable to be comprised by either of.
【００２６】[0026]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明の好適な実施の形態を説明する。Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【００２７】［第１の実施の形態］図１は、本発明の第
１の実施の形態に係るウェハ処理装置の概略構成を示す
斜視図である。また、図２は、図１に示すウェハ処理装
置の断面図である。[First Embodiment] FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a wafer processing apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view of the wafer processing apparatus shown in FIG.
【００２８】この実施の形態に係るウェハ処理装置１０
０のうち処理液が接触し得る部分は、用途に応じて、石
英、プラスチック等で構成することが好ましい。プラス
チックとしては、例えば、弗素樹脂、塩化ビニール、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレ
ート（ＰＢＴ）またはポリエーテルエーテルケトン（Ｐ
ＥＥＫ）等が好適である。このうち弗素樹脂としては、
例えば、ＰＶＤＦ，ＰＦＡ，ＰＴＦＥ等が好適である。Wafer processing apparatus 10 according to this embodiment
It is preferable that the portion of the layer 0 that can be brought into contact with the processing liquid is made of quartz, plastic, or the like, depending on the application. As the plastic, for example, fluorine resin, vinyl chloride, polyethylene, polypropylene, polybutylene terephthalate (PBT) or polyether ether ketone (P
EEK) and the like are preferred. Of these, as fluororesin,
For example, PVDF, PFA, PTFE and the like are suitable.
【００２９】このウェハ処理装置１００は、ウェハ処理
槽１０と、オーバーフロー槽２０と、超音波槽３０と、
ウェハ４０を回転させるためのウェハ回転機構（５２〜
５９）とを有する。The wafer processing apparatus 100 includes a wafer processing bath 10, an overflow bath 20, an ultrasonic bath 30,
Wafer rotation mechanism (52 to 52) for rotating wafer 40
59).
【００３０】ウェハを処理する際には、ウェハ処理槽１
０に処理液（例えば、エッチング液、洗浄液等）を満た
す。ウェハ処理槽１０の上部の周囲には、ウェハ処理槽
１０から溢れた処理液を一旦貯留するためのオーバーフ
ロー槽２０が設けられている。オーバーフロー槽２０に
一旦貯留された処理液は、オーバーフロー槽２０の底部
から循環器２１に向けて排出パイプ２１ａを通して排出
される。循環器２１は、排出された処理液をフィルタリ
ングしてパーティクルを除去し、供給パイプ２１ｂを介
してウェハ処理槽１０の底部に送り出す。したがって、
ウェハ処理槽１０内のパーティクルが効率的に除去され
る。When processing a wafer, the wafer processing tank 1
0 is filled with a processing liquid (for example, an etching liquid, a cleaning liquid, etc.). An overflow tank 20 for temporarily storing a processing liquid overflowing from the wafer processing tank 10 is provided around an upper portion of the wafer processing tank 10. The processing liquid once stored in the overflow tank 20 is discharged from the bottom of the overflow tank 20 toward the circulator 21 through a discharge pipe 21a. The circulator 21 filters the discharged processing liquid to remove particles, and sends the processing liquid to the bottom of the wafer processing tank 10 via the supply pipe 21b. Therefore,
Particles in the wafer processing tank 10 are efficiently removed.
【００３１】ウェハ処理槽１０の深さは、ウェハ４０が
完全に埋没する深さにする必要がある。これにより処理
液と大気との界面においてパーティクルがウェハ４０に
吸着することを防止することができ、また、ウェハ４０
をより均一に処理することができる。The depth of the wafer processing tank 10 must be such that the wafer 40 is completely buried. This can prevent particles from adsorbing on the wafer 40 at the interface between the processing liquid and the atmosphere.
Can be processed more uniformly.
【００３２】ウェハを処理液中に完全に浸漬して処理し
た場合は、処理液中においてウェハにパーティクルが付
着したとしても、そのパーティクルが処理液中に戻るこ
とが容易である。しかしながら、ウェハの一部のみを処
理液中に浸漬する場合は、処理液と大気との界面で付着
したパーティクルはウェハから離れにくく、ウェハに付
着したまま大気中に晒されることになる。このようにし
て付着したパーティクルは、その付着部分が再び処理液
中に浸漬されてもウェハから離れにくい。特に、ウェハ
の表面が疎水性を有する場合（例えば、シリコン酸化膜
が形成されていないシリコンウェハ等）は、ウェハの表
面が乾燥状態に晒されるために、パーティクルがウェハ
の表面に完全に吸着し、その除去が一層困難になる。When the wafer is completely immersed in the processing liquid for processing, even if particles adhere to the wafer in the processing liquid, the particles can easily return to the processing liquid. However, when only a part of the wafer is immersed in the processing liquid, particles adhering at the interface between the processing liquid and the air are difficult to separate from the wafer, and are exposed to the air while adhering to the wafer. The particles adhered in this way are hard to separate from the wafer even if the adhered portion is immersed in the processing liquid again. In particular, when the wafer surface is hydrophobic (for example, a silicon wafer without a silicon oxide film), the particles are completely adsorbed on the wafer surface because the wafer surface is exposed to a dry state. And its removal becomes more difficult.
【００３３】ウェハ処理槽１０の下部には、超音波槽３
０が配置されている。超音波槽３０の内部には、調整機
構３２により超音波源３１が支持されている。この調整
機構３２には、超音波源３１とウェハ処理槽１０（ウェ
ハ４０）との相対的な位置関係を調整するための機構と
して、超音波源３１の上下方向の位置を調整するための
機構と、水平方向の位置を調整する機構とを有し、この
機構により、ウェハ処理槽１０、より詳しくはウェハ４
０に供給される超音波を最適化することができる。超音
波源３１は、発生する超音波の周波数や強度を調整する
機能を備えることが好ましく、これにより超音波の供給
をさらに最適化することができる。An ultrasonic bath 3 is provided below the wafer processing bath 10.
0 is arranged. An ultrasonic source 31 is supported inside the ultrasonic bath 30 by an adjustment mechanism 32. The adjustment mechanism 32 includes a mechanism for adjusting a relative positional relationship between the ultrasonic source 31 and the wafer processing tank 10 (wafer 40), and a mechanism for adjusting the vertical position of the ultrasonic source 31. And a mechanism for adjusting the horizontal position. By this mechanism, the wafer processing tank 10, more specifically, the wafer 4 is adjusted.
The ultrasound delivered to 0 can be optimized. The ultrasonic source 31 preferably has a function of adjusting the frequency and the intensity of the generated ultrasonic wave, whereby the supply of the ultrasonic wave can be further optimized.
【００３４】このように、ウェハ４０に対する超音波の
供給を最適化するための機構を備えることにより、多様
な種類のウェハに個別に対応可能になる。さらに、ウェ
ハ４０を処理しながら、調整機構３２により超音波源３
１の位置を揺動させることにより、ウェハ４０に施す処
理を均一化することができる。また、ウェハ４０を処理
しながら超音波の周波数を変動させることよっても、ウ
ェハ４０に施す処理を均一化することができる。As described above, by providing a mechanism for optimizing the supply of ultrasonic waves to the wafer 40, it is possible to individually cope with various types of wafers. Further, while processing the wafer 40, the ultrasonic source 3 is adjusted by the adjusting mechanism 32.
By swinging the position 1, the processing performed on the wafer 40 can be made uniform. Also, the processing performed on the wafer 40 can be made uniform by changing the frequency of the ultrasonic waves while processing the wafer 40.
【００３５】超音波槽３０には、超音波伝達媒体（例え
ば、水）が満たされており、この超音波伝達媒体により
ウェハ処理槽１０に超音波が伝達される。The ultrasonic bath 30 is filled with an ultrasonic transmission medium (for example, water), and ultrasonic waves are transmitted to the wafer processing tank 10 by the ultrasonic transmission medium.
【００３６】ウェハ４０は、ウェハホルダ４１によって
ウェハ処理槽１０の底面に対して略垂直に保持される。
ウェハホルダ４１は、ウェハ処理槽１０に対して着脱可
能である。ウェハホルダ４１としては、一般的に使用さ
れているキャリアカセットが好適である。ウェハホルダ
４１は、ウェハ処理槽１０の底面に固定された位置合わ
せ部材４２により所定位置にセットされる。The wafer 40 is held by the wafer holder 41 substantially perpendicular to the bottom surface of the wafer processing tank 10.
The wafer holder 41 is detachable from the wafer processing tank 10. As the wafer holder 41, a generally used carrier cassette is suitable. The wafer holder 41 is set at a predetermined position by a positioning member 42 fixed to the bottom surface of the wafer processing tank 10.
【００３７】ウェハ４０の下方には、ウェハ４０を上下
動させながら回転させるためのウェハ回転部材５０が配
置されている。図３は、ウェハ回転部材５０の構成例を
示す斜視図である。Below the wafer 40, a wafer rotating member 50 for rotating the wafer 40 while moving it up and down is arranged. FIG. 3 is a perspective view showing a configuration example of the wafer rotating member 50.
【００３８】ウェハ回転部材５０は、略平行に配された
２本のウェハ回転ロッド５３を連結ロッド５４により連
結し、連結ロッド５４の略中心位置に回転軸５２が連結
されている。ウェハ回転部材５０は、この回転軸５２を
軸支持部材１１により回動可能に支持されている。な
お、回転軸５２の反対側にも回転軸を設けても良い。The wafer rotating member 50 connects two substantially parallel wafer rotating rods 53 with a connecting rod 54, and a rotating shaft 52 is connected to a substantially central position of the connecting rod 54. The wafer rotating member 50 is rotatably supported by the shaft supporting member 11 on the rotating shaft 52. Note that a rotating shaft may be provided on the opposite side of the rotating shaft 52.
【００３９】このように、ウェハ回転ロッド５３が回転
して仮想的に形成される円筒の径よりもウェハ回転ロッ
ド５３の径を十分に小さくすることによって、ウェハ４
０に対する回転トルクの伝達を効率化すると共に超音波
の伝達を効率化することができる。通常、ウェハ処理槽
１０の底面と液面との間には定在波、すなわち、超音波
の強度が強い部分と弱い部分とが形成されるが、このウ
ェハ処理装置１００は、ウェハ回転部材５０の回転によ
りウェハ４０を上下動させながら回転させるため、ウェ
ハ４０に施す処理を均一化することができる。As described above, by making the diameter of the wafer rotating rod 53 sufficiently smaller than the diameter of the cylinder virtually formed by rotating the wafer rotating rod 53, the wafer 4
The transmission of the rotational torque with respect to 0 can be made more efficient, and the transmission of the ultrasonic waves can be made more efficient. Usually, a standing wave, that is, a portion where the intensity of the ultrasonic wave is high and a portion where the ultrasonic wave is low are formed between the bottom surface and the liquid surface of the wafer processing tank 10. Since the wafer 40 is rotated while being moved up and down by the rotation, the processing performed on the wafer 40 can be made uniform.
【００４０】このウェハ回転部材５０は、ウェハ処理槽
１０の底面とウェハ４０との間で超音波の伝達を阻害す
る部材を最小化した構造を有するため、ウェハ４０に対
する超音波の伝達を極めて効率化することができる。ま
た、ウェハ回転部材５０は、処理液を攪袢する機能をも
有し、この攪袢によってもウェハ４０に施す処理が均一
化される。Since the wafer rotating member 50 has a structure in which members that hinder transmission of ultrasonic waves between the bottom surface of the wafer processing tank 10 and the wafer 40 are minimized, transmission of ultrasonic waves to the wafer 40 is extremely efficient. Can be In addition, the wafer rotating member 50 also has a function of stirring the processing liquid, and the processing performed on the wafer 40 is made uniform by the stirring.
【００４１】ところで、ウェハ回転ロッド５３は、ウェ
ハ４０と接触する際の摩擦力を高めることができる形状
にすることが好ましい。これは、超音波を印加した際に
ウェハ４０とウェハ回転ロッド５３とが滑ることを防止
するためである。Incidentally, it is preferable that the wafer rotating rod 53 has a shape capable of increasing the frictional force when coming into contact with the wafer 40. This is to prevent the wafer 40 and the wafer rotating rod 53 from slipping when ultrasonic waves are applied.
【００４２】図６は、ウェハ回転ロッド５３の他の構成
例を示す断面図である。このウェハ回転ロッド５３に
は、ウェハ４０と係合する多数のＶ型の溝５３ａが鋸状
に設けられている。このように、ウェハ回転ロッド５３
の表面をウェハ４０を挟むような形状にすることによ
り、超音波を印加した際のウェハ４０とウェハ回転ロッ
ド５３との滑りを抑制することができる。FIG. 6 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the wafer rotation rod 53. The wafer rotating rod 53 is provided with a large number of V-shaped grooves 53a that engage with the wafer 40 in a saw-like shape. Thus, the wafer rotating rod 53
Is shaped so as to sandwich the wafer 40, slippage between the wafer 40 and the wafer rotating rod 53 when ultrasonic waves are applied can be suppressed.
【００４３】図７は、ウェハ回転ロッド５３のさらに他
の構成例を示す断面図である。このウェハ回転ロッド５
３の断面は、正弦波状の形状を有し、ウェハ４０の外周
部と略面接触的に接触すると共にウェハ４０を挟むこと
ができる。したがって、超音波を印加した際のウェハ４
０とウェハ回転ロッド５３との滑りを抑制する効果が高
い。FIG. 7 is a sectional view showing still another example of the configuration of the wafer rotating rod 53. As shown in FIG. This wafer rotating rod 5
3 has a sinusoidal shape, and can make contact with the outer peripheral portion of the wafer 40 almost in surface contact and sandwich the wafer 40. Therefore, when the ultrasonic wave is applied, the wafer 4
0 and the effect of suppressing the slip between the wafer rotation rod 53 and the wafer rotation rod 53 is high.
【００４４】さらに、このウェハ回転ロッド５３は、図
６に示すウェハ回転ロッド５３の如き鋭角的な部分を持
たないため、ウェハ４０との接触時において発生し得る
パーティクルをを低減することができる。この効果は、
例えば、全波整流波状の溝５３ｃを備えることによって
も達成される。Further, since the wafer rotating rod 53 does not have an acute angle portion unlike the wafer rotating rod 53 shown in FIG. 6, particles that can be generated at the time of contact with the wafer 40 can be reduced. This effect
For example, this is also achieved by providing the groove 53c having a full-wave rectified wave shape.
【００４５】図８は、ウェハ回転ロッド５３の断面形状
の例を示す図である。ウェハ回転ロッド５３の断面形状
としては、種々の形状を採用し得る。例えば、図８
（ａ）の如き円形であっても良いし、図８（ｂ）の如き
楕円形であっても良いし、図８（ｃ）の如き形状であっ
ても良い。FIG. 8 is a diagram showing an example of the cross-sectional shape of the wafer rotation rod 53. Various shapes can be adopted as the cross-sectional shape of the wafer rotation rod 53. For example, FIG.
The shape may be a circle as shown in FIG. 8A, an elliptical shape as shown in FIG. 8B, or a shape as shown in FIG.
【００４６】ウェハ回転部材５０の回転軸５２は、ウェ
ハ４０の重心位置の直下からウェハホルダ４１の側壁方
向（ｘ軸方向）にずれた位置に配置されることが好まし
い。It is preferable that the rotating shaft 52 of the wafer rotating member 50 is disposed at a position shifted from immediately below the center of gravity of the wafer 40 in the side wall direction (x-axis direction) of the wafer holder 41.
【００４７】ウェハ回転ロッド５０の回転方向は特に限
定されないが、図２に示すように、ウェハ４０の重心の
直下に近い方のウェハ回転ロッド５３によってウェハ４
０を持ち上げる方向（以下、持ち上げ方向）が好まし
い。この持ち上げ方向にウェハ回転ロッド５０を回転さ
せるとウェハ４０に対して略垂直方向に力が作用するた
め、ウェハ４０とウェハホルダ４１の側壁との間の摩擦
が小さいからである。The direction of rotation of the wafer rotation rod 50 is not particularly limited, but as shown in FIG.
A direction in which 0 is lifted (hereinafter, a lifting direction) is preferable. This is because, when the wafer rotation rod 50 is rotated in this lifting direction, a force acts on the wafer 40 in a direction substantially perpendicular to the wafer 40, and therefore, the friction between the wafer 40 and the side wall of the wafer holder 41 is small.
【００４８】図４は、ウェハ回転部材５０を持ち上げ方
向に回転させた場合のウェハ４０の運動を示す図であ
る。同図において、Ａは持ち上げ方向、Ｂはウェハ４０
の回転方向を示している。ウェハ４０は、（ａ）に示す
状態より、その重心の直下側のウェハ回転ロッド５３に
より略垂直方向に持ち上げられながらＢ方向に回転す
る。そして、（ｂ）に示す状態を経て、ウェハ回転ロッ
ド５３が１８０度回転することにより（ａ）に示す状態
に戻る。したがって、ウェハ４０は、上下に揺動しなが
ら回転することになる。FIG. 4 is a diagram showing the movement of the wafer 40 when the wafer rotating member 50 is rotated in the lifting direction. In the figure, A is the lifting direction, B is the wafer 40
Shows the rotation direction. The wafer 40 rotates in the direction B while being lifted in a substantially vertical direction by the wafer rotating rod 53 immediately below the center of gravity from the state shown in FIG. Then, through the state shown in (b), the wafer rotating rod 53 is rotated by 180 degrees to return to the state shown in (a). Therefore, the wafer 40 rotates while swinging up and down.
【００４９】このウェハ回転部材５０は、２本のウェハ
回転ロッド５３が円筒状をなすように回転するため、オ
リエンテーション・フラットを有するウェハに対しても
適切に回転力を伝達することができる。図５は、オリエ
ンテーション・フラットを有するウェハ４０の運動を示
す図である。Since the two wafer rotating rods 53 rotate so as to form a cylindrical shape, the wafer rotating member 50 can appropriately transmit a rotating force to a wafer having an orientation flat. FIG. 5 is a diagram showing the movement of the wafer 40 having the orientation flat.
【００５０】なお、ウェハ回転ロッド５３の本数は、ウ
ェハ４０の回転・上下動を効率化しつつ超音波の伝達を
阻害しないようにするためには、上記のように２本とす
ることが好ましい。しかし、ウェハ回転ロッド５３の本
数は１本であっても良く、この場合にもウェハ４０を回
転・上下動させることはできる。また、超音波の伝達の
阻害が許容できる範囲であれば、ウェハ回転ロッド５３
の本数を３本以上（例えば、これらを円筒状に配置す
る）であっても良い。The number of the wafer rotating rods 53 is preferably two as described above in order to efficiently rotate and vertically move the wafer 40 and not to obstruct the transmission of ultrasonic waves. However, the number of the wafer rotating rods 53 may be one, and in this case, the wafer 40 can be rotated and moved up and down. If the inhibition of the transmission of the ultrasonic wave is within an allowable range, the wafer rotation rod 53
May be three or more (for example, these are arranged in a cylindrical shape).
【００５１】図９は、モータ５９が発生する駆動トルク
をウェハ回転部材５０の回転軸５２に伝達する機構を示
す図である。モータ５９が発生する駆動トルクは、クラ
ンク５８及び連結ロッド５７を介してクランク５５に伝
達される。クランク５５の一端は、回転軸５２と勘合す
るように連結され、他端は軸受５８によって回動可能に
支持されている。回転軸５２は、軸支持部材１１に設け
られた軸受部１１ａによって回動可能に支持されてお
り、クランク５５から駆動トルクを伝達されて回転す
る。FIG. 9 is a diagram showing a mechanism for transmitting the driving torque generated by the motor 59 to the rotating shaft 52 of the wafer rotating member 50. The driving torque generated by the motor 59 is transmitted to the crank 55 via the crank 58 and the connecting rod 57. One end of the crank 55 is connected so as to fit with the rotating shaft 52, and the other end is rotatably supported by a bearing 58. The rotating shaft 52 is rotatably supported by a bearing 11 a provided on the shaft supporting member 11, and rotates by receiving a driving torque from a crank 55.
【００５２】ウェハ回転機構は上記の構成に限定され
ず、各ウェハ回転ロッド１１を同一方向に回転させるこ
とができれば十分である。例えば、モータ１９が発生す
る駆動トルクをウェハ回転部材４０に伝達するために、
クランク機構の代わりに傘歯ギアやベルト等を用いても
良い。The wafer rotating mechanism is not limited to the above configuration, but it is sufficient if each wafer rotating rod 11 can be rotated in the same direction. For example, in order to transmit the driving torque generated by the motor 19 to the wafer rotating member 40,
A bevel gear, a belt, or the like may be used instead of the crank mechanism.
【００５３】この実施の形態においては、軸支持部材１
１によって、ウェハ４０側とクランク５５側とを仕切っ
ている。これは、クランク５５と連結ロッド５７との摩
擦、クランク５５と軸受部５８との摩擦によって発生し
得るパーティクルがウェハ４０側に流動することを防止
するためである。In this embodiment, the shaft support member 1
1 separates the wafer 40 side and the crank 55 side. This is to prevent particles generated by friction between the crank 55 and the connecting rod 57 and friction between the crank 55 and the bearing portion 58 from flowing to the wafer 40 side.
【００５４】パーティクルがウェハ４０側に流動するこ
とをより完全に防止するためには、図１に示すように、
軸支持部材１１をウェハ処理槽１０の上端（若しくはさ
らにその上）まで伸してウェハ処理槽１０を２分するこ
とが好ましい。In order to completely prevent the particles from flowing to the wafer 40 side, as shown in FIG.
It is preferable to extend the shaft support member 11 to the upper end (or further above) of the wafer processing tank 10 to divide the wafer processing tank 10 into two parts.
【００５５】ただし、軸受部１１ａを介して、クランク
５５側で発生したパーティクルがウェハ４０側に流動す
る可能性や、軸受部１１ａにおいてパーティクルが発生
する可能性はある。However, there is a possibility that particles generated on the crank 55 side flow to the wafer 40 side via the bearing 11a, and particles may be generated on the bearing 11a.
【００５６】そこで、このウェハ処理装置１００は、処
理液をウェハ処理槽１０に供給する供給口２１ｃをウェ
ハ処理槽１０の底部付近に配置して、ウェハ処理槽１０
の底部から上方に向かって処理液が循環するように構成
してある。さらに、このウェハ処理装置１００は、ウェ
ハ４０側に供給口２１ｃを多数配置することにより、ク
ランク５５側の処理液がウェハ４０側に移動しないよう
に、処理液の流動方向を調整している。したがって、ク
ランク５５側で発生し得るパーティクルによるウェハ４
０の汚染の可能性が低減される。Therefore, in the wafer processing apparatus 100, the supply port 21c for supplying the processing liquid to the wafer processing tank 10 is disposed near the bottom of the wafer processing tank 10, and
The processing liquid circulates upward from the bottom of the processing liquid. Further, the wafer processing apparatus 100 adjusts the flow direction of the processing liquid so that the processing liquid on the crank 55 side does not move to the wafer 40 side by arranging a large number of supply ports 21c on the wafer 40 side. Therefore, the wafer 4 due to particles that may be generated on the crank 55 side
The likelihood of zero contamination is reduced.
【００５７】なお、このようなパーティクルによるウェ
ハ４０の汚染を防止する手段は他にもある。例えば、各
供給口２１ｃの径を調整することが好適である。There are other means for preventing the contamination of the wafer 40 by such particles. For example, it is preferable to adjust the diameter of each supply port 21c.
【００５８】［第２の実施の形態］この実施の形態は、
第１の実施の形態に係るウェハ処理装置を適用したウェ
ハ処理方法及び該ウェハ処理方法を工程の一部に含む半
導体基板の製造方法を提供する。[Second Embodiment] In this embodiment,
A wafer processing method to which the wafer processing apparatus according to the first embodiment is applied and a method of manufacturing a semiconductor substrate including the wafer processing method as a part of the process are provided.
【００５９】図１０は、半導体ウェハの製造方法を示す
工程図である。概略的に説明すると、この製造方法は、
単結晶シリコン基板に多孔質シリコン層を形成し、該多
孔質シリコン層の上に非多孔質層を形成し、その上に好
ましくは絶縁膜を形成した第１の基板と、別途用意した
第２の基板とを、該絶縁膜を挟むようにして張り合わせ
た後に、第１の基板の裏面から単結晶シリコン基板を除
去し、さらに多孔質シリコン層をエッチングして半導体
基板を製造するものである。FIG. 10 is a process chart showing a method for manufacturing a semiconductor wafer. Briefly, this manufacturing method includes:
A first substrate in which a porous silicon layer is formed on a single-crystal silicon substrate, a non-porous layer is formed on the porous silicon layer, and an insulating film is preferably formed thereon; After the substrate is bonded with the insulating film interposed therebetween, the single crystal silicon substrate is removed from the back surface of the first substrate, and the porous silicon layer is etched to manufacture a semiconductor substrate.
【００６０】以下、図１０を参照しながら半導体基板の
具体的な製造方法を説明する。Hereinafter, a specific method for manufacturing a semiconductor substrate will be described with reference to FIG.
【００６１】先ず、第１の基板を形成するための単結晶
Ｓｉ基板５０１を用意して、その主表面上に多孔質Ｓｉ
層５０２を形成する（図１０（ａ）参照）。次いで、多
孔質Ｓｉ層５０２の上に少なくとも一層の非多孔質層５
０３を形成する（図１０（ｂ）参照）。非多孔質層５０
３としては、例えば、単結晶Ｓｉ層、多結晶Ｓｉ層、非
晶質Ｓｉ層、金属膜層、化合物半導体層、超伝導体層等
が好適である。また、非多孔質層５０３には、ＭＯＳＦ
ＥＴ等の素子を形成しても良い。First, a single-crystal Si substrate 501 for forming a first substrate is prepared, and a porous Si substrate 501 is formed on a main surface thereof.
A layer 502 is formed (see FIG. 10A). Next, at least one non-porous layer 5 is formed on the porous Si layer 502.
03 (see FIG. 10B). Non-porous layer 50
As 3, for example, a single-crystal Si layer, a polycrystalline Si layer, an amorphous Si layer, a metal film layer, a compound semiconductor layer, a superconductor layer, and the like are preferable. The non-porous layer 503 has a MOSF
An element such as ET may be formed.
【００６２】非多孔質層５０３の上には、ＳｉＯ2層５
０４を形成し、これを第１の基板とすることが好ましい
（図１０（ｃ）参照）。このＳｉＯ2層５０４は、後続
の工程で第１の基板と第２の基板５０５とを貼り合わせ
た際に、その貼り合わせの界面の界面準位を活性層から
離すことができるという意味でも有用である。On the non-porous layer 503, an SiO 2 layer 5
04 is preferably formed and used as a first substrate (see FIG. 10C). This SiO 2 layer 504 is also useful in that, when the first substrate and the second substrate 505 are bonded in a subsequent step, the interface state of the bonding interface can be separated from the active layer. It is.
【００６３】次いで、ＳｉＯ2層５０４を挟むようにし
て、第１の基板と第２の基板５０５とを室温で密着させ
る（図１０（ｄ）参照）。その後、陽極接合処理、加圧
処理、あるいは必要に応じて熱処理を施すこと、あるい
はこれらの処理を組合わせることにより、貼り合わせを
強固なものにしても良い。Next, the first substrate and the second substrate 505 are brought into close contact at room temperature with the SiO 2 layer 504 interposed therebetween (see FIG. 10D). Thereafter, anodic bonding treatment, pressure treatment, or heat treatment as necessary, or a combination of these treatments may be used to strengthen the bonding.
【００６４】非多孔質層５０３として、単結晶Ｓｉ層を
形成した場合には、該単結晶Ｓｉ層の表面に熱酸化等の
方法によってＳｉＯ2層５０３を形成した後に第２の基
板５０５と貼り合わせることが好ましい。In the case where a single-crystal Si layer is formed as the non-porous layer 503, an SiO 2 layer 503 is formed on the surface of the single-crystal Si layer by a method such as thermal oxidation, and then, the non-porous layer is bonded to the second substrate 505. It is preferable to combine them.
【００６５】第２の基板５０５としては、Ｓｉ基板、Ｓ
ｉ基板上にＳｉＯ2層を形成した基板、石英等の光透過
性の基板、サファイヤ等が好適である。しかし、第２の
基板５０５は、貼り合わせに供される面が十分に平坦で
あれば十分であり、他の種類の基板であっても良い。As the second substrate 505, a Si substrate, S
A substrate in which a SiO 2 layer is formed on an i-substrate, a light-transmitting substrate such as quartz, sapphire, or the like is preferable. However, the second substrate 505 only needs to have a sufficiently flat surface to be bonded, and may be another type of substrate.
【００６６】なお、図１０（ｄ）は、ＳｉＯ2層５０４
を介して第１の基板と第２の基板とを貼り合わせた状態
を示しているが、このＳｉＯ2層５０４は、非多孔質層
５０３または第２の基板がＳｉでない場合には設けなく
ても良い。FIG. 10D shows the SiO 2 layer 504.
1 shows a state in which the first substrate and the second substrate are bonded together through the substrate. However, this SiO 2 layer 504 is not provided when the non-porous layer 503 or the second substrate is not Si. Is also good.
【００６７】また、貼り合わせの際には、第１の基板と
第２の基板との間に絶縁性の薄板を挟んでも良い。In bonding, an insulating thin plate may be interposed between the first substrate and the second substrate.
【００６８】次いで、多孔質Ｓｉ層５０３を境にして、
第１の基板を第２の基板より除去する（図１０（ｅ）参
照）。除去の方法としては、研削、研磨或いはエッチン
グ等による第１の方法（第１の基板を廃棄）と、多孔質
層５０３を境にして第１の基板と第２の基板とを分離す
る第２の方法とがある。第２の方法の場合、分離された
第１の基板に残留した多孔質Ｓｉを除去し、必要に応じ
てその表面を平坦化することにより再利用することがで
きる。Next, with the porous Si layer 503 as a boundary,
The first substrate is removed from the second substrate (see FIG. 10E). As a removing method, a first method (the first substrate is discarded) by grinding, polishing, etching, or the like, and a second method of separating the first substrate and the second substrate with the porous layer 503 as a boundary. There is a method. In the case of the second method, the porous Si remaining on the separated first substrate is removed, and if necessary, the surface can be planarized for reuse.
【００６９】次いで、多孔質Ｓｉ層５０２を選択的にエ
ッチングして除去する（図１０（ｆ）参照）。このエッ
チングには、ウェハ処理装置１０が好適である。このウ
ェハ処理装置は、ウェハ（この場合、図１０（ｅ）に示
すウェハ）をエッチング液に完全に浸漬して運動（例え
ば、回転運動、上下運動等）させながら、超音波を供給
するため、パーティクルによるウェハの汚染が少なく、
エッチング処理が均一化される。さらに、このウェハ処
理装置に拠れば、多孔質層のエッチング時間が短くな
り、非多孔質層５０３と多孔質層５０４とのエッチング
選択比が高くなる。エッチング時間が短くなるのは、超
音波によりエッチングが促進されるからであり、エッチ
ング選択比が高くなるのは、超音波によるエッチングの
促進は、非多孔質層５０３よりも多孔質層５０４に対し
て顕著に起こるからであると考えられる。Next, the porous Si layer 502 is selectively etched and removed (see FIG. 10F). The wafer processing apparatus 10 is suitable for this etching. This wafer processing apparatus supplies ultrasonic waves while completely immersing the wafer (in this case, the wafer shown in FIG. 10 (e)) in an etching solution and making the wafer move (for example, rotational movement, up-down movement, etc.). Less contamination of the wafer by particles,
The etching process is made uniform. Further, according to this wafer processing apparatus, the etching time of the porous layer is shortened, and the etching selectivity between the non-porous layer 503 and the porous layer 504 is increased. The reason that the etching time is shortened is that the etching is promoted by the ultrasonic wave, and the etching selectivity is increased because the promotion of the etching by the ultrasonic wave is more effective for the porous layer 504 than for the non-porous layer 503. It is considered that this occurs remarkably.
【００７０】非多孔質層５０３が単結晶Ｓｉである場合
は、Ｓｉの通常のエッチング液の他、以下のエッチング
液が好適である。When the non-porous layer 503 is made of single-crystal Si, the following etching solution is suitable in addition to the usual etching solution of Si.
【００７１】（ａ）弗酸 （ｂ）弗酸にアルコールおよび過酸化水素水の少なくと
も一方を添加した混合液 （ｃ）バッファード弗酸 （ｄ）バッファード弗酸にアルコールおよび過酸化水素
水の少なくとも一方を添加した混合液 （ｅ）弗酸・硝酸・酢酸の混合液 これらのエッチング液により、多孔質層５０２を選択的
にエッチングし、その下層である非多孔質層５０３（単
結晶Ｓｉ）を残すことができる。このようなエッチング
液による選択的なエッチングが容易なのは、多孔質Ｓｉ
は、膨大な表面積を有するため、非多孔質Ｓｉ層に対し
てエッチングの進行が極めて速いためである。(A) Hydrofluoric acid (b) A mixed solution obtained by adding at least one of alcohol and hydrogen peroxide to hydrofluoric acid (c) Buffered hydrofluoric acid (d) Alcohol and hydrogen peroxide are added to buffered hydrofluoric acid A mixed solution to which at least one is added (e) A mixed solution of hydrofluoric acid, nitric acid, and acetic acid The porous layer 502 is selectively etched by these etching solutions, and the non-porous layer 503 (single-crystal Si) below the porous layer 502 Can be left. Selective etching with such an etching solution is easy because of porous Si
This is because etching has a very large surface area and the progress of etching with respect to the non-porous Si layer is extremely fast.
【００７２】図１０（ｅ）は、上記の製造方法により得
られる半導体基板を模式的に示している。この製造方法
に拠れば、第２の基板５０５の表面の全域に亘って、非
多孔質層５０３（例えば、単結晶Ｓｉ層）が平坦かつ均
一に形成される。FIG. 10E schematically shows a semiconductor substrate obtained by the above manufacturing method. According to this manufacturing method, the non-porous layer 503 (for example, a single-crystal Si layer) is formed flat and uniform over the entire surface of the second substrate 505.
【００７３】例えば、第２の基板５０５として絶縁性の
基板を採用すると、上記製造方法によって得られる半導
体基板は、絶縁された電子素子の形成に極めて有用であ
る。For example, when an insulating substrate is used as the second substrate 505, the semiconductor substrate obtained by the above manufacturing method is extremely useful for forming an insulated electronic element.
【００７４】次に、ウェハ処理装置１００によるウェハ
処理及び該ウェハ処理を工程の一部に含む半導体ウェハ
の製造方法に関する実施例を説明する。Next, an embodiment relating to wafer processing by the wafer processing apparatus 100 and a method of manufacturing a semiconductor wafer including the wafer processing as a part of the steps will be described.
【００７５】［実施例１］この実施例は洗浄処理に関す
る。[Embodiment 1] This embodiment relates to a cleaning process.
【００７６】超純水が満たされたウェハ処理槽１０内に
ウェハをセットし、ウェハを回転させながら、約１ＭＨ
ｚの超音波を印加してウェハを洗浄した。この洗浄によ
りウェハ表面のパーティクルの９０％以上が除去され、
また、パーティクルの除去はウェハ表面において均一に
なされた。A wafer is set in the wafer processing tank 10 filled with ultrapure water, and the wafer is rotated at about 1 MH.
The wafer was cleaned by applying ultrasonic waves of z. This cleaning removes 90% or more of the particles on the wafer surface,
Further, the particles were uniformly removed on the wafer surface.
【００７７】［実施例２］この実施例は、アンモニア、
過酸化水素水、純水の混合液による洗浄処理に関する。
この混合液による洗浄はシリコンウェハの表面のパーテ
ィクルを除去するために好適である。[Example 2] This example shows that ammonia,
The present invention relates to a cleaning process using a mixed solution of hydrogen peroxide and pure water.
The cleaning with the mixed solution is suitable for removing particles on the surface of the silicon wafer.
【００７８】約８０℃のアンモニア、過酸化水素水、純
水の混合液が満たされたウェハ処理槽１０内にシリコン
ウェハをセットし、該ウェハを回転させながら、約１Ｍ
Ｈｚの超音波を印加して、該ウェハを洗浄した。この洗
浄によりウェハ表面のパーティクルの９５％以上が除去
され、また、パーティクルの除去はウェハ表面において
均一になされた。A silicon wafer is set in a wafer processing tank 10 filled with a mixed solution of ammonia, hydrogen peroxide, and pure water at about 80 ° C., and while rotating the wafer, about 1 M
The wafer was cleaned by applying an ultrasonic wave of Hz. By this cleaning, 95% or more of the particles on the wafer surface were removed, and the particles were uniformly removed on the wafer surface.
【００７９】［実施例３］この実施例は、シリコン層の
エッチングに関する。[Embodiment 3] This embodiment relates to etching of a silicon layer.
【００８０】弗酸、硝酸、酢酸を１：２００：２００の
割合で混合した混合液が満たされたウェハ処理槽１０内
にシリコンウェハをセットし、該ウェハを回転させなが
ら、約０．５ＭＨｚの超音波を印加して、該ウェハの表
面を３０秒間エッチングした。この結果、シリコンウェ
ハが均一に約１．０μｍエッチングされた。この時のエ
ッチング速度の均一性は、ウェハの面内及びウェハ間で
±５％以下であった。A silicon wafer is set in a wafer processing tank 10 filled with a mixed solution of hydrofluoric acid, nitric acid, and acetic acid at a ratio of 1: 200: 200. Ultrasonic waves were applied to etch the surface of the wafer for 30 seconds. As a result, the silicon wafer was uniformly etched by about 1.0 μm. At this time, the uniformity of the etching rate was ± 5% or less within the wafer surface and between the wafers.
【００８１】［実施例４］この実施例は、ＳｉＯ2層の
エッチング処理に関する。ＳｉＯ2層のエッチングには
弗酸が好適である。[Embodiment 4] This embodiment relates to an etching treatment of an SiO 2 layer. Hydrofluoric acid is suitable for etching the SiO 2 layer.
【００８２】１．２％の弗酸が満たされたウェハ処理槽
１０内に、ＳｉＯ2層が形成されたウェハをセットし、
該ウェハを回転させながら、約０．５ＭＨｚの超音波を
印加して、ＳｉＯ2層を３０秒間エッチングした。この
結果、ＳiＯ2層が均一に約４ｎｍエッチングされた。こ
の時のエッチング速度の均一性は、ウェハの面内及びウ
ェハ間で±３％以下であった。The wafer on which the SiO 2 layer was formed was set in the wafer processing tank 10 filled with 1.2% hydrofluoric acid,
While rotating the wafer, an ultrasonic wave of about 0.5 MHz was applied to etch the SiO 2 layer for 30 seconds. As a result, the SiO 2 layer was uniformly etched by about 4 nm. At this time, the uniformity of the etching rate was ± 3% or less within the wafer surface and between the wafers.
【００８３】［実施例５］この実施例は、Ｓｉ3Ｎ4層の
エッチング処理に関する。Ｓｉ3Ｎ4層のエッチングには
熱濃燐酸が好適である。[Embodiment 5] This embodiment relates to etching of a Si 3 N 4 layer. Hot concentrated phosphoric acid is suitable for etching the Si 3 N 4 layer.
【００８４】熱濃燐酸が満たされたウェハ処理槽１０内
に、Ｓｉ3Ｎ4層が形成されたウェハをセットし、該ウェ
ハを回転させながら、約０．５ＭＨｚの超音波を印加し
て、Ｓｉ3Ｎ4層をエッチングした。この結果、Ｓｉ3Ｎ4
層が均一に約１００ｎｍエッチングされた。この時のエ
ッチング速度の均一性は、ウェハの面内及びウェハ間で
±３％以下であった。A wafer on which a Si 3 N 4 layer was formed was set in a wafer processing bath 10 filled with hot concentrated phosphoric acid, and while rotating the wafer, an ultrasonic wave of about 0.5 MHz was applied thereto. The Si 3 N 4 layer was etched. As a result, Si 3 N 4
The layer was uniformly etched about 100 nm. At this time, the uniformity of the etching rate was ± 3% or less within the wafer surface and between the wafers.
【００８５】［実施例６］この実施例は、多孔質シリコ
ン層のエッチングに関する。多孔質シリコン層のエッチ
ングには、弗酸、過酸化水素水、純水の混合液が好適で
ある。[Embodiment 6] This embodiment relates to etching of a porous silicon layer. For etching the porous silicon layer, a mixed solution of hydrofluoric acid, aqueous hydrogen peroxide and pure water is suitable.
【００８６】弗酸、過酸化水素水、純水の混合液が満た
されたウェハ処理槽１０内に、多孔質シリコン層を有す
るウェハをセットし、該ウェハを回転させながら、約
０．２５ＭＨｚの超音波を印加して、多孔質シリコン層
をエッチングした。この結果、多孔質シリコン層が均一
に５μｍエッチングされた。この時のエッチング速度の
均一性は、ウェハの面内及びウェハ間で±３％以下であ
った。A wafer having a porous silicon layer is set in a wafer processing tank 10 filled with a mixed solution of hydrofluoric acid, aqueous hydrogen peroxide, and pure water. Ultrasonic waves were applied to etch the porous silicon layer. As a result, the porous silicon layer was uniformly etched by 5 μm. At this time, the uniformity of the etching rate was ± 3% or less within the wafer surface and between the wafers.
【００８７】なお、K.Sakaguchi et al.,Jpn.Appl.Phy
s.Vol.34,part1,No.2B,842-847(1995)において、多孔質
シリコンのエッチングのメカニズムが開示されている。
この文献によると、多孔質シリコンは、エッチング液が
毛細管現象によって多孔質シリコンの微細孔に染み込ん
で該微細孔の孔壁をエッチングすることによりエッチン
グされる。孔壁が薄くなると、該孔壁は自立できなくな
り、最終的には多孔質層が全面的に崩壊しエッチングが
終了する。Note that K. Sakaguchi et al., Jpn. Appl. Phy
s. Vol. 34, part1, No. 2B, 842-847 (1995) discloses a mechanism for etching porous silicon.
According to this document, porous silicon is etched by an etchant penetrating into micropores of porous silicon by capillary action and etching the pore walls of the micropores. When the hole wall becomes thinner, the hole wall becomes unable to stand on its own, and finally the porous layer is completely collapsed and the etching is completed.
【００８８】［実施例７］この実施例は、ＳＯＩウェハ
の製造方法に関する。図１０は、本実施例に係るＳＯＩ
ウェハの製造方法を示す工程図である。[Embodiment 7] This embodiment relates to a method for manufacturing an SOI wafer. FIG. 10 shows the SOI according to this embodiment.
FIG. 4 is a process chart showing a wafer manufacturing method.
【００８９】先ず、第１の基板を形成するための単結晶
Ｓｉ基板５０１をＨＦ溶液中において陽極化成して、多
孔質Ｓｉ層５０２を形成した（図１０（ａ）参照）。こ
の陽極化成条件は、以下の通りである。First, a single-crystal Si substrate 501 for forming a first substrate was anodized in an HF solution to form a porous Si layer 502 (see FIG. 10A). The anodizing conditions are as follows.
【００９０】 電流密度 ：７（ｍＡ／ｃｍ2） 陽極化成溶液 ：ＨＦ：Ｈ2Ｏ：Ｃ2Ｈ5ＯＨ＝１：１：１ 時間 ：１１（ｍｉｎ） 多孔質Ｓiの厚み：１２（μｍ） 次いで、この基板を酸素雰囲気中において４００℃で１
時間酸化させた。この酸化により多孔質Ｓｉ層５０２の
孔の内壁は熱酸化膜で覆われた。Current density: 7 (mA / cm 2 ) Anodizing solution: HF: H 2 O: C 2 H 5 OH = 1: 1: 1 Time: 11 (min) Thickness of porous Si: 12 (μm) Next, the substrate was placed in an oxygen atmosphere at 400 ° C. for 1 hour.
Oxidized for hours. Due to this oxidation, the inner wall of the hole of the porous Si layer 502 was covered with the thermal oxide film.
【００９１】次いで、多孔質Ｓｉ層５０２上にＣＶＤ(C
hemical Vapor Deposition)法により０．３０μｍの単
結晶Ｓｉ層５０３をエピタキシャル成長させた（図１０
（ｂ）参照）。このエピタキシャル成長条件は、以下の
通りである。Next, the CVD (C
A single-crystal Si layer 503 of 0.30 μm was epitaxially grown by chemical vapor deposition (FIG. 10).
(B)). The conditions for this epitaxial growth are as follows.
【００９２】ソースガス：ＳiＨ2Ｃl2／Ｈ2 ガス流量 ：０．５／１８０（ｌ／ｍｉｎ） ガス圧力 ：８０（Ｔｏｒｒ） 温度 ：９５０（℃） 成長速度 ：０．３（μｍ／ｍｉｎ） 次いで、単結晶Ｓｉ層（エピタキシャル層）５０３上に
熱酸化により２００ｎｍのＳiＯ2層５０４を形成した
（図１０（ｃ）参照）。Source gas: SiH 2 Cl 2 / H 2 Gas flow rate: 0.5 / 180 (l / min) Gas pressure: 80 (Torr) Temperature: 950 (° C.) Growth rate: 0.3 (μm / min) Next, a 200 nm SiO 2 layer 504 was formed on the single crystal Si layer (epitaxial layer) 503 by thermal oxidation (see FIG. 10C).
【００９３】次いで、このようにして形成した図１０
（ｃ）に示す第１の基板と、第２の基板であるＳｉ基板
５０５とを、ＳｉＯ2層５０４を挟むようにして貼り合
わせた（図１０（ｄ）参照）。Next, the thus formed FIG.
The first substrate shown in (c) and the Si substrate 505 as the second substrate were bonded together so as to sandwich the SiO 2 layer 504 (see FIG. 10D).
【００９４】次いで、第１の基板より単結晶Ｓｉ基板５
０１を除去して、多孔質Ｓｉ層５０２を表出させた（図
１０（ｅ）参照）。Next, the single-crystal Si substrate 5 is removed from the first substrate.
01 was removed to expose the porous Si layer 502 (see FIG. 10E).
【００９５】次いで、弗酸、過酸化水素水、純水の混合
液が満たされたウェハ処理層１０内に、図１０（ｅ）に
示すウェハをセットし、このウェハを回転させながら、
約０．２５ＭＨｚの超音波を印加し、多孔質Ｓｉ層５０
２をエッチングした（図１０（ｆ）参照）。この際、多
孔質Ｓｉ層５０２のエッチング速度の均一性は、面内及
びウェハ間で±５％以下であった。このように、ウェハ
を回転させながら超音波を印加することにより、多孔質
Ｓｉの崩壊（エッチング）をウェハ面内及びウェハ間で
均一に促進することができる。Next, the wafer shown in FIG. 10E is set in the wafer processing layer 10 filled with a mixed solution of hydrofluoric acid, aqueous hydrogen peroxide, and pure water.
An ultrasonic wave of about 0.25 MHz is applied, and the porous Si layer 50 is applied.
2 was etched (see FIG. 10 (f)). At this time, the uniformity of the etching rate of the porous Si layer 502 was ± 5% or less within the plane and between the wafers. As described above, by applying ultrasonic waves while rotating the wafer, the collapse (etching) of the porous Si can be uniformly promoted within the wafer surface and between the wafers.
【００９６】多孔質Ｓｉ層５０２のエッチングにおい
て、単結晶Ｓｉ層（エピタキシャル層）５０３はエッチ
ングストップ膜として機能する。したがって、多孔質Ｓ
ｉ層５０２がウェハの全面において選択的にエッチング
される。In the etching of the porous Si layer 502, the single crystal Si layer (epitaxial layer) 503 functions as an etching stop film. Therefore, the porous S
The i-layer 502 is selectively etched over the entire surface of the wafer.
【００９７】すなわち、上記のエッチング液による単結
晶Ｓｉ層５０３のエッチング速度は極めて低く、多孔質
Ｓｉ層５０２と単結晶Ｓｉ層５０３とのエッチング選択
比は１０の５乗以上である。したがって、単結晶Ｓｉ層
５０３がエッチングされる量は、数十Å程度であり、実
用上無視できる。That is, the etching rate of the single crystal Si layer 503 by the above-mentioned etching solution is extremely low, and the etching selectivity between the porous Si layer 502 and the single crystal Si layer 503 is 10 5 or more. Therefore, the etching amount of the single crystal Si layer 503 is about several tens of millimeters and can be ignored in practical use.
【００９８】図１０（ｆ）は、上記の工程により得られ
たＳＯＩウェハを示している。このＳＯＩウェハは、Ｓ
ｉＯ2層５０４上に０．２μｍ厚の単結晶Ｓｉ層５０３
を有する。この単結晶Ｓｉ層５０３の膜厚を面内全面に
亘って１００点について測定したところ、膜厚は２０１
ｎｍ±４ｎｍであった。FIG. 10F shows an SOI wafer obtained by the above-described steps. This SOI wafer is
0.2 μm thick single crystal Si layer 503 on iO 2 layer 504
Having. When the film thickness of this single-crystal Si layer 503 was measured at 100 points over the entire surface, the film thickness was 201
nm ± 4 nm.
【００９９】この実施例では、さらに、水素雰囲気中に
おいて１１００℃で熱処理を約１時間施した。そして、
ＳＯＩウェハの表面の粗さを原子間力顕微鏡で評価した
ところ、５μｍ角の領域における平均自乗粗さは約０．
２ｎｍであった。これは、通常市販されているＳｉウェ
ハと同等の品質である。In this example, a heat treatment was further performed in a hydrogen atmosphere at 1100 ° C. for about 1 hour. And
When the surface roughness of the SOI wafer was evaluated with an atomic force microscope, the mean square roughness in a 5 μm square region was about 0.5 μm.
It was 2 nm. This is equivalent to the quality of a commercially available Si wafer.
【０１００】また、上記の熱処理の後に、透過電子顕微
鏡によってＳＯＩウェハの断面を観察した。その結果、
単結晶Ｓｉ層５０３には、新たな結晶欠陥が発生してお
らず、良好な結晶性が維持されていることが確認され
た。After the heat treatment, the cross section of the SOI wafer was observed with a transmission electron microscope. as a result,
No new crystal defects were generated in the single-crystal Si layer 503, and it was confirmed that good crystallinity was maintained.
【０１０１】ＳｉＯ2膜は、上記のように第１の基板の
単結晶Ｓｉ膜（エピタキシャル層）５０３上に形成する
他、第２の基板５０５の表面に形成しても良いし、両者
に形成しても良く、この場合においても上記と同様の結
果が得られた。The SiO 2 film is formed on the single-crystal Si film (epitaxial layer) 503 on the first substrate as described above, or may be formed on the surface of the second substrate 505 or on both. In this case, the same result as described above was obtained.
【０１０２】また、第２の基板として、石英等の光透過
性のウェハを用いても、上記の工程により良好なＳＯＩ
ウェハを形成することができた。ただし、石英（第２の
基板）と単結晶Ｓｉ層５０３との熱膨張係数の際により
単結晶Ｓｉ層５０３にスリップが入ることを防止するた
め、水素雰囲気中での熱処理は、１０００℃以下の温度
で行った。Even if a light-transmitting wafer such as quartz is used as the second substrate, a good SOI
A wafer could be formed. However, in order to prevent the single crystal Si layer 503 from slipping due to the thermal expansion coefficient between quartz (the second substrate) and the single crystal Si layer 503, heat treatment in a hydrogen atmosphere is performed at 1000 ° C. or lower. Performed at temperature.
【０１０３】［実施例８］この実施例は、ＳＯＩウェハ
の他の製造方法に関する。図面により表現できる工程
は、図１０に示す工程と同様であるため、図１０を参照
しながら説明する。[Embodiment 8] This embodiment relates to another method for manufacturing an SOI wafer. The steps that can be represented by the drawings are the same as the steps shown in FIG.
【０１０４】先ず、第１の基板を形成するための単結晶
Ｓi基板５０１をＨＦ溶液中において陽極化成して多孔
質５０２を形成した（図１０（ａ）参照）。この陽極化
成条件は、以下の通りである。First, a single-crystal Si substrate 501 for forming a first substrate was anodized in an HF solution to form a porous layer 502 (see FIG. 10A). The anodizing conditions are as follows.
【０１０５】 第１段階： 電流密度 ：７（ｍＡ／ｃｍ2） 陽極化成溶液 ：ＨＦ：Ｈ2Ｏ：Ｃ2Ｈ5ＯＨ＝１：１：１ 時間 ：５（ｍｉｎ） 多孔質Ｓiの厚み：５．５（μｍ） 第２段階： 電流密度 ：２１（ｍＡ／ｃｍ2） 陽極化成溶液 ：ＨＦ：Ｈ2Ｏ：Ｃ2Ｈ5ＯＨ＝１：１：１ 時間 ：２０（ｓｅｃ） 多孔質Ｓiの厚み：０．５（μｍ） 次いで、この基板を酸素雰囲気中において４００℃で１
時間酸化させた。この酸化により多孔質Ｓi層５０２の
孔の内壁は熱酸化膜で覆われた。First stage: Current density: 7 (mA / cm 2 ) Anodizing solution: HF: H 2 O: C 2 H 5 OH = 1: 1: 1 Time: 5 (min) Thickness of porous Si: 5.5 (μm) Second step: Current density: 21 (mA / cm 2 ) Anodizing solution: HF: H 2 O: C 2 H 5 OH = 1: 1: 1 Time: 20 (sec) Porous Si Then, the substrate was placed in an oxygen atmosphere at 400 ° C. for 1 hour.
Oxidized for hours. Due to this oxidation, the inner wall of the hole of the porous Si layer 502 was covered with the thermal oxide film.
【０１０６】次いで、多孔質Ｓi層５０２上にＣＶＤ(Ch
emical Vapor Deposition)法により０．１５μｍの単結
晶Ｓi層５０３をエピタキシャル成長させた（図１０
（ｂ）参照）。このエピタキシャル成長条件は、以下の
通りである。Next, CVD (Ch) is applied on the porous Si layer 502.
A single crystal Si layer 503 having a thickness of 0.15 μm was epitaxially grown by emical vapor deposition (FIG. 10).
(B)). The conditions for this epitaxial growth are as follows.
【０１０７】ソースガス：ＳiＨ2Ｃl2／Ｈ2 ガス流量 ：０．５／１８０（ｌ／ｍｉｎ） ガス圧力 ：８０（Ｔｏｒｒ） 温度 ：９５０（℃） 成長速度 ：０．３（μｍ／ｍｉｎ） 次いで、単結晶Ｓｉ（エピタキシャル層）５０３上に酸
化により１００ｎｍのＳiＯ2層５０４を形成した（図１
０（ｃ）参照）。Source gas: SiH 2 Cl 2 / H 2 Gas flow rate: 0.5 / 180 (l / min) Gas pressure: 80 (Torr) Temperature: 950 (° C.) Growth rate: 0.3 (μm / min) Next, a 100 nm SiO 2 layer 504 was formed on the single crystal Si (epitaxial layer) 503 by oxidation (FIG. 1).
0 (c)).
【０１０８】次いで、このようにして形成した図１０
（ｃ）に示す第１の基板と、第２のＳｉ基板５０５と
を、ＳiＯ2層５０４を挟むようにして貼り合わせた（図
１０（ｄ）参照）。Next, the thus formed FIG.
The first substrate shown in (c) and the second Si substrate 505 were bonded together so as to sandwich the SiO 2 layer 504 (see FIG. 10D).
【０１０９】次いで、電流密度を２１ｍＡ／ｃｍ2（第
２段階）として形成した多孔質Ｓｉ層を境にして、貼り
合わせウェハを２枚に分離し、第２の基板５０５側の表
面上に、多孔質Ｓｉ層５０３を表出させた（図１０
（ｅ）参照）。貼り合わせたウェハの分離方法として
は、１）両基板を機械的に引っ張る、２）ねじる、３）
加圧する、４）楔をいれる、５）端面から酸化して剥が
す、６）熱応力を利用する、７）超音波を当てる等があ
り、これらの方法を任意に選択して採用し得る。Next, the bonded wafer is separated into two pieces with the porous Si layer formed at a current density of 21 mA / cm 2 (second step) as a boundary, and the bonded wafer is placed on the surface of the second substrate 505 side. The porous Si layer 503 was exposed (FIG. 10).
(E)). As a method for separating the bonded wafers, 1) mechanically pulling both substrates, 2) twisting, 3)
Pressing, 4) putting a wedge, 5) oxidizing and peeling off from the end face, 6) utilizing thermal stress, 7) applying ultrasonic waves, etc., and these methods can be arbitrarily selected and adopted.
【０１１０】次いで、弗酸、過酸化水素水、純水の混合
液が満たされたウェハ処理層１０内に、図１０（ｅ）に
示すウェハをセットし、このウェハを回転させながら、
約０．２５ＭＨｚの超音波を印加し、多孔質Ｓｉ層５０
２をエッチングした（図１０（ｆ）参照）。この際、多
孔質Ｓｉ層５０２のエッチング速度の均一性は、面内及
びウェハ間で±５％以下であった。このように、ウェハ
を回転させながら超音波を印加することにより、多孔質
Ｓｉの崩壊（エッチング）をウェハ面内及びウェハ間で
均一に促進することができる。Next, the wafer shown in FIG. 10E is set in the wafer processing layer 10 filled with a mixed solution of hydrofluoric acid, aqueous hydrogen peroxide, and pure water.
An ultrasonic wave of about 0.25 MHz is applied, and the porous Si layer 50 is applied.
2 was etched (see FIG. 10 (f)). At this time, the uniformity of the etching rate of the porous Si layer 502 was ± 5% or less within the plane and between the wafers. As described above, by applying ultrasonic waves while rotating the wafer, the collapse (etching) of the porous Si can be uniformly promoted within the wafer surface and between the wafers.
【０１１１】多孔質Ｓｉ層５０２のエッチングにおい
て、単結晶Ｓｉ層（エピタキシャル層）５０３はエッチ
ングストップ膜として機能する。したがって、多孔質Ｓ
ｉ層５０２がウェハの全面において選択的にエッチング
される。In the etching of the porous Si layer 502, the single crystal Si layer (epitaxial layer) 503 functions as an etching stop film. Therefore, the porous S
The i-layer 502 is selectively etched over the entire surface of the wafer.
【０１１２】すなわち、上記のエッチング液による単結
晶Ｓｉ層５０３のエッチング速度は極めて低く、多孔質
Ｓｉ層５０２と単結晶Ｓｉ層５０３とのエッチング選択
比は１０の５乗以上である。したがって、単結晶Ｓｉ層
５０３がエッチングされる量は、数十Å程度であり、実
用上無視できる。That is, the etching rate of the single crystal Si layer 503 by the above-mentioned etching solution is extremely low, and the etching selectivity between the porous Si layer 502 and the single crystal Si layer 503 is 10 5 or more. Therefore, the etching amount of the single crystal Si layer 503 is about several tens of millimeters and can be ignored in practical use.
【０１１３】図１０（ｆ）は、上記の工程により得られ
たＳＯＩウェハを示している。このＳＯＩウェハは、Ｓ
ｉＯ2層５０４上に０．１μｍ厚の単結晶Ｓｉ層５０３
を有する。この単結晶Ｓｉ層５０３の膜厚を面内全面に
亘って１００点について測定したところ、膜厚は１０１
ｎｍ±３ｎｍであった。FIG. 10F shows an SOI wafer obtained by the above-described steps. This SOI wafer is
0.1 μm thick single-crystal Si layer 503 on iO 2 layer 504
Having. When the film thickness of this single-crystal Si layer 503 was measured at 100 points over the entire surface, the film thickness was 101.
nm ± 3 nm.
【０１１４】この実施例では、さらに、水素雰囲気中に
おいて１１００℃で熱処理を約１時間施した。そして、
ＳＯＩウェハの表面の粗さを原子間力顕微鏡で評価した
ところ、５μｍ角の領域における平均自乗粗さは約０．
２ｎｍであった。これは、通常市販されているＳｉウェ
ハと同等の品質である。In this example, a heat treatment was further performed in a hydrogen atmosphere at 1100 ° C. for about 1 hour. And
When the surface roughness of the SOI wafer was evaluated with an atomic force microscope, the mean square roughness in a 5 μm square region was about 0.5 μm.
It was 2 nm. This is equivalent to the quality of a commercially available Si wafer.
【０１１５】また、上記の熱処理の後に、透過電子顕微
鏡によってＳＯＩウェハの断面を観察した。その結果、
単結晶Ｓｉ層５０３には、新たな結晶欠陥が発生してお
らず、良好な結晶性が維持されていることが確認され
た。After the heat treatment, the cross section of the SOI wafer was observed with a transmission electron microscope. as a result,
No new crystal defects were generated in the single-crystal Si layer 503, and it was confirmed that good crystallinity was maintained.
【０１１６】ＳｉＯ2膜は、上記のように第１の基板の
単結晶Ｓｉ膜（エピタキシャル層）５０３上に形成する
他、第２の基板５０５の表面に形成しても良いし、両者
に形成しても良く、この場合においても上記と同様の結
果が得られた。The SiO 2 film is formed on the single-crystal Si film (epitaxial layer) 503 of the first substrate as described above, or may be formed on the surface of the second substrate 505 or on both. In this case, the same result as described above was obtained.
【０１１７】また、第２の基板として、石英等の光透過
性のウェハを用いても、上記の工程により良好なＳＯＩ
ウェハを形成することができた。ただし、石英（第２の
基板）と単結晶Ｓｉ層５０３との熱膨張係数の際により
単結晶Ｓｉ層５０３にスリップが入ることを防止するた
め、水素雰囲気中での熱処理は、１０００℃以下の温度
で行った。Further, even if a light transmitting wafer such as quartz is used as the second substrate, a good SOI
A wafer could be formed. However, in order to prevent the single crystal Si layer 503 from slipping due to the thermal expansion coefficient between quartz (the second substrate) and the single crystal Si layer 503, heat treatment in a hydrogen atmosphere is performed at 1000 ° C. or lower. Performed at temperature.
【０１１８】この実施例においては、貼り合わせたウェ
ハを２枚に分離して得られた第１の基板側（以下、分離
基板）を再利用することができる。すなわち、分離基板
の表面に残留する多孔質Ｓｉ膜を、上記の多孔質Ｓｉ膜
のエッチング方法と同様の方法で選択的にエッチングし
て、その結果物を処理（例えば、水素雰囲気中でのアニ
ール、表面研磨等の表面処理）することにより分離基板
を第１の基板または第２の基板として再利用することが
できる。In this embodiment, the first substrate side (hereinafter, the separation substrate) obtained by separating the bonded wafer into two pieces can be reused. That is, the porous Si film remaining on the surface of the separation substrate is selectively etched by the same method as the above-described method for etching the porous Si film, and the resulting product is processed (for example, annealing in a hydrogen atmosphere). , Surface treatment such as surface polishing), the separated substrate can be reused as the first substrate or the second substrate.
【０１１９】第７及び第８の実施例では、多孔質Ｓi層
上の単結晶Ｓｉ層を形成するためにエピタキシャル成長
法を採用した例であるが、単結晶Ｓｉ層の形成には、Ｃ
ＶＤ法、ＭＢＥ法、スパッタ法、液相成長法等の他の様
々な方法を使用し得る。In the seventh and eighth embodiments, the epitaxial growth method is used to form a single-crystal Si layer on a porous Si layer.
Various other methods such as a VD method, an MBE method, a sputtering method, and a liquid phase growth method can be used.
【０１２０】また、多孔質Ｓi層上には、ＧａＡｓ，Ｉ
ｎＰ等の単結晶化合物半導体層をエピタキシャル成長法
により形成することができ、この場合、”ＧａＡｓ ｏ
ｎ Ｓi”、”ＧａＡｓ ｏｎ Ｇｌａｓｓ(Quartz)”等
の高周波デバイスや、ＯＥＩＣに適したウェハを作製す
ることもできる。Further, on the porous Si layer, GaAs, I
A single crystal compound semiconductor layer such as nP can be formed by an epitaxial growth method. In this case, "GaAsO"
It is also possible to manufacture a high-frequency device such as “nSi” or “GaAs on Glass (Quartz)” or a wafer suitable for OEIC.
【０１２１】また、多孔質Ｓi層を選択的にエッチング
するためのエッチング液としては、例えば４９％弗酸と
３０％過酸化水素水との混合液が好適であるが、以下の
エッチング液も好適である。多孔質Ｓｉは、膨大な表面
積を有するため、選択的なエッチングが容易だからであ
る。As an etching solution for selectively etching the porous Si layer, for example, a mixed solution of 49% hydrofluoric acid and 30% hydrogen peroxide solution is preferable, but the following etching solutions are also preferable. It is. This is because porous Si has an enormous surface area, so that selective etching is easy.
【０１２２】（ａ）弗酸 （ｂ）弗酸にアルコールおよび過酸化水素水の少なくと
も一方を添加した混合液 （ｃ）バッファード弗酸 （ｄ）バッファード弗酸にアルコールおよび過酸化水素
水の少なくとも一方を添加した混合液 （ｅ）弗酸・硝酸・酢酸の混合液 なお、他の工程についても、上記の実施例における条件
に限定されず、様々な条件を採用し得る。(A) Hydrofluoric acid (b) Mixed solution of alcohol and hydrogen peroxide added to hydrofluoric acid (c) Buffered hydrofluoric acid (d) Alcohol and hydrogen peroxide added to buffered hydrofluoric acid Mixed solution to which at least one is added (e) Mixed solution of hydrofluoric acid, nitric acid, and acetic acid Note that other processes are not limited to the conditions in the above-described embodiment, and various conditions can be adopted.
【０１２３】[0123]
【発明の効果】本発明に拠れば、パーティクルによるウ
ェハの汚染が低減され、ウェハに施す処理が均一化され
る。According to the present invention, the contamination of the wafer by particles is reduced, and the processing performed on the wafer is made uniform.
【０１２４】[0124]
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るウェハ処理装
置の概略構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a wafer processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１に示すウェハ処理装置の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the wafer processing apparatus shown in FIG.
【図３】ウェハ回転部材の構成例を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view illustrating a configuration example of a wafer rotating member.
【図４】ウェハ回転部材を持ち上げ方向に回転させた場
合のウェハの運動を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a motion of a wafer when a wafer rotating member is rotated in a lifting direction.
【図５】オリエンテーション・フラットを有するウェハ
の運動を示す図である。FIG. 5 illustrates the movement of a wafer having an orientation flat.
【図６】ウェハ回転ロッドの他の構成例を示す断面図で
ある。FIG. 6 is a sectional view showing another configuration example of the wafer rotation rod.
【図７】ウェハ回転ロッドのさらに他の構成例を示す断
面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing still another configuration example of the wafer rotation rod.
【図８】ウェハ回転ロッドの断面形状の例を示す図であ
る。FIG. 8 is a diagram showing an example of a cross-sectional shape of a wafer rotation rod.
【図９】モータが発生する駆動トルクをウェハ回転部材
の回転軸に伝達する機構を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a mechanism for transmitting a driving torque generated by a motor to a rotation shaft of a wafer rotation member.
【図１０】半導体ウェハの製造方法を示す工程図であ
る。FIG. 10 is a process chart showing a method for manufacturing a semiconductor wafer.
１０ ウェハ処理槽 １１ 軸支持部材 １１ａ 軸受部 ２０ オーバーフロー槽 ２１ 循環器 ２１ａ 排出パイプ ２１ｂ 供給パイプ ２１ｃ 供給口 ３０ 超音波槽 ３１ 超音波源 ３２ 調整機構 ４０ ウェハ ４１ ウェハホルダ ４２ 位置合せ部材 ５０ ウェハ回転部材 ５２ 回転軸 ５３ ウェハ回転ロッド ５３ａ〜５３ｃ 溝 ５４ 連結ロッド ５５ クランク ５７ 連結ロッド ５８ 軸受部 ５９ モータ １００ ウェハ処理装置 ５０１ 単結晶Ｓｉ基板 ５０２ 多孔質Ｓｉ層 ５０３ 非多孔質層 ５０４ ＳｉＯ2層 ５０５ 第２の基板DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Wafer processing tank 11 Shaft support member 11a Bearing part 20 Overflow tank 21 Circulator 21a Discharge pipe 21b Supply pipe 21c Supply port 30 Ultrasonic tank 31 Ultrasonic source 32 Adjustment mechanism 40 Wafer 41 Wafer holder 42 Alignment member 50 Wafer rotating member 52 Rotating shaft 53 Wafer rotating rod 53a to 53c Groove 54 Connecting rod 55 Crank 57 Connecting rod 58 Bearing 59 Motor 100 Wafer processing device 501 Single crystal Si substrate 502 Porous Si layer 503 Non-porous layer 504 SiO 2 layer 505 Second substrate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂口 清文 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 柳田 一隆 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kiyofumi Sakaguchi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Kazutaka Yanagita 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Non Corporation
Claims (20)
ハ処理装置であって、 ウェハを処理液中に完全に浸漬し得る深さを有する処理
槽と、 ウェハホルダにより保持された１または複数のウェハ
を、該１または複数のウェハの重心の直下から外れた軸
を中心として回転するウェハ回転部材により回転させる
ウェハ回転手段と、 前記処理槽に超音波を誘導する超音波誘導手段と、 を備えることを特徴とするウェハ処理装置。1. A wafer processing apparatus for processing a wafer by immersing the wafer in a processing liquid, the processing tank having a depth capable of completely immersing the wafer in the processing liquid, one or more wafers held by a wafer holder. Wafer rotating means for rotating a wafer by a wafer rotating member rotating about an axis deviated from directly below the center of gravity of the one or more wafers; and ultrasonic guiding means for guiding ultrasonic waves to the processing bath. A wafer processing apparatus characterized by the above-mentioned.
して、ウェハホルダにより保持される１または複数のウ
ェハの下方に、前記ウェハ回転部材のみが配されている
ことを特徴とする請求項１に記載のウェハ処理装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein only the wafer rotating member is disposed below one or more wafers held by a wafer holder as a member for transmitting a rotating force to the wafer. A wafer processing apparatus as described in the above.
な少なくとも１本の棒状部材を含み、各棒状部材は、前
記軸を中心として回転することを特徴とする請求項１ま
たは請求項２に記載のウェハ処理装置。3. The wafer rotating member includes at least one bar-shaped member substantially parallel to the axis, and each bar-shaped member rotates about the axis. 3. The wafer processing apparatus according to claim 1.
前記軸を中心として回転することにより仮想的に形成さ
れる円筒の径よりも十分に小さいことを特徴とする請求
項３に記載のウェハ処理装置。4. The rod-shaped member according to claim 3, wherein the diameter of each rod-shaped member is sufficiently smaller than the diameter of a cylinder virtually formed by rotating the rod-shaped member about the axis. A wafer processing apparatus as described in the above.
係合する溝を有することを特徴とする請求項３に記載の
ウェハ処理装置。5. The wafer processing apparatus according to claim 3, wherein each of said bar-shaped members has a groove engaged with an outer peripheral portion of the wafer.
請求項５に記載のウェハ処理装置。6. The wafer processing apparatus according to claim 5, wherein said groove is V-shaped.
した断面は、略正弦波状の形状を有することを特徴とす
る請求項３に記載のウェハ処理装置。7. The wafer processing apparatus according to claim 3, wherein a cross section of each of the bar-shaped members cut in the direction of the axis has a substantially sinusoidal shape.
した断面は、略全波整流波状の形状を有することを特徴
とする請求項３に記載のウェハ処理装置。8. The wafer processing apparatus according to claim 3, wherein a cross section of each of the bar-shaped members cut in the axial direction has a substantially full-wave rectified wave shape.
部に配された駆動力発生手段と、前記駆動力発生手段が
発生した駆動力を前記ウェハ回転部材に伝達して前記ウ
ェハ回転部材を回転させるための駆動力伝達手段をさら
に有することを特徴とする請求項１または請求項２に記
載のウェハ処理装置。9. The wafer rotating unit includes: a driving force generating unit disposed outside the processing bath; and a driving force generated by the driving force generating unit, the driving force being transmitted to the wafer rotating member. 3. The wafer processing apparatus according to claim 1, further comprising a driving force transmission unit for rotating the wafer.
手段側とに前記処理槽を分離する分離部材をさらに備え
ることを特徴とする請求項９に記載のウェハ処理装置。10. The wafer processing apparatus according to claim 9, further comprising a separating member for separating the processing tank on the side of the wafer to be processed and on the side of the driving force transmitting means.
生手段が発生した駆動力をクランク機構により伝達する
ことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載のウ
ェハ処理装置。11. The wafer processing apparatus according to claim 9, wherein the driving force transmitting means transmits the driving force generated by the driving force generating means by a crank mechanism.
む循環機構を有することを特徴とする請求項１または請
求項２に記載のウェハ処理装置。12. The wafer processing apparatus according to claim 1, wherein the processing tank has a circulation mechanism including an overflow layer.
ウェハの汚染を軽減するための汚染軽減手段を有するこ
とを特徴とする請求項１２に記載のウェハ処理装置。13. The wafer processing apparatus according to claim 12, wherein the circulation mechanism includes a contamination reducing unit for reducing contamination of the wafer by particles.
ことを特徴とする請求項１３に記載のウェハ処理装置。14. The wafer processing apparatus according to claim 13, wherein said contamination reducing means includes a filter.
おける処理液の流れを調整する手段を含むことを特徴と
する請求項１３に記載のウェハ処理装置。15. The wafer processing apparatus according to claim 13, wherein said pollution reducing means includes means for adjusting a flow of a processing solution in said processing tank.
超音波源とを有し、前記処理槽は、前記超音波槽に入れ
られた超音波伝達媒体を介して超音波を伝達されること
を特徴とする請求項１５に記載のウェハ処理装置。16. The ultrasonic guiding means comprises: an ultrasonic bath,
The wafer processing apparatus according to claim 15, further comprising an ultrasonic source, wherein the processing tank receives ultrasonic waves via an ultrasonic transmission medium contained in the ultrasonic tank.
相対的な位置関係を変動させるための駆動手段をさらに
備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載
のウェハ処理装置。17. The wafer processing apparatus according to claim 1, further comprising a driving unit for changing a relative positional relationship between the ultrasonic source and a wafer to be processed.
超音波槽内で移動させることを特徴とする請求項１７に
記載のウェハ処理装置。18. The wafer processing apparatus according to claim 17, wherein the driving unit moves the ultrasonic source in the ultrasonic bath.
構成部材のうち少なくとも処理液と接触する部分は、石
英またはプラスチックで構成されていることを特徴とす
る請求項１または請求項２に記載のウェハ処理装置。19. The apparatus according to claim 1, wherein at least a portion of the constituent members of the processing tank and the wafer rotating unit that comes into contact with the processing liquid is made of quartz or plastic. Wafer processing equipment.
構成部材のうち少なくとも処理液と接触する部分は、弗
素樹脂、塩化ビニール、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）またはポリ
エーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のいずれかで構成
されていることを特徴とする請求項１または請求項２に
記載のウェハ処理装置。20. At least a part of the constituent members of the processing tank and the wafer rotating means that comes into contact with the processing liquid is made of a fluororesin, vinyl chloride, polyethylene, polypropylene, polybutylene terephthalate (PBT) or polyetheretherketone (PEEK). The wafer processing apparatus according to claim 1, wherein the wafer processing apparatus comprises:
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