JPH1074727A - エッチング装置およびエッチング方法 - Google Patents
エッチング装置およびエッチング方法Info
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- JPH1074727A JPH1074727A JP8249239A JP24923996A JPH1074727A JP H1074727 A JPH1074727 A JP H1074727A JP 8249239 A JP8249239 A JP 8249239A JP 24923996 A JP24923996 A JP 24923996A JP H1074727 A JPH1074727 A JP H1074727A
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- gas
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エッチングでのウェーハ表面の平坦度を向上
させ、かつ、その面質を高める。エッチング液の劣化を
防止する。 【解決手段】 シリコンウェーハをラック１２に保持し
てエッチング液中で所定速度で回転させ、エッチングす
る。このとき、ガス供給管１３をラック１２から所定距
離だけ離れた位置に近づける。不活性ガスを噴出孔１３
Ａから一定の速度で噴出する。ウェーハ表面近傍でのエ
ッチング液が大いに撹拌され、リングマーク等の表面痕
跡が消去される。所定時間経過後、ガス供給管１３をガ
ス噴出は継続した状態（ガス圧は一定で）で上記位置か
ら所定距離だけ遠ざける。この結果、ウェーハ表面の平
坦度は改善され、エッチング液の劣化も防止される。ま
た、ガス供給管を液槽内の２カ所に設置し、一定時間は
ウェーハ真下の管から、その後隅の管から吹き付けても
よい。１本の供給管からのガス圧をエッチング時間内で
変化させてもよい。
させ、かつ、その面質を高める。エッチング液の劣化を
防止する。 【解決手段】 シリコンウェーハをラック１２に保持し
てエッチング液中で所定速度で回転させ、エッチングす
る。このとき、ガス供給管１３をラック１２から所定距
離だけ離れた位置に近づける。不活性ガスを噴出孔１３
Ａから一定の速度で噴出する。ウェーハ表面近傍でのエ
ッチング液が大いに撹拌され、リングマーク等の表面痕
跡が消去される。所定時間経過後、ガス供給管１３をガ
ス噴出は継続した状態（ガス圧は一定で）で上記位置か
ら所定距離だけ遠ざける。この結果、ウェーハ表面の平
坦度は改善され、エッチング液の劣化も防止される。ま
た、ガス供給管を液槽内の２カ所に設置し、一定時間は
ウェーハ真下の管から、その後隅の管から吹き付けても
よい。１本の供給管からのガス圧をエッチング時間内で
変化させてもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体ウェーハの
エッチング装置およびエッチング方法、特にエッチング
中の半導体ウェーハに対してバブリングを行うエッチン
グ技術に関する。
エッチング装置およびエッチング方法、特にエッチング
中の半導体ウェーハに対してバブリングを行うエッチン
グ技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のエッチング装置としては、例えば
特公平７−８５４７１号公報に記載されたものが知られ
ている。このエッチング装置は、エッチング液槽中にエ
アーバブルを放出するバブリング管を備えていた。この
バブリング管よりクリーンなエアーを吹き付けることに
より、エッチング液を撹拌し、ウェーハ表面を均一にエ
ッチングしようとするものである。
特公平７−８５４７１号公報に記載されたものが知られ
ている。このエッチング装置は、エッチング液槽中にエ
アーバブルを放出するバブリング管を備えていた。この
バブリング管よりクリーンなエアーを吹き付けることに
より、エッチング液を撹拌し、ウェーハ表面を均一にエ
ッチングしようとするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このエ
ッチング装置では、バブリング管は半導体ウェーハの保
持ケーシングに対して固定されていた。したがって、吹
き付けるエアーバブルはエッチング中は一定の部位に一
定の強さで当たっていた。このため、半導体ウェーハ表
面の平坦度が良好なものとなっていなかった。または、
エッチング液によるリングマーク（円環状に現れるマー
ク）がウェーハ表面に形成されていた。
ッチング装置では、バブリング管は半導体ウェーハの保
持ケーシングに対して固定されていた。したがって、吹
き付けるエアーバブルはエッチング中は一定の部位に一
定の強さで当たっていた。このため、半導体ウェーハ表
面の平坦度が良好なものとなっていなかった。または、
エッチング液によるリングマーク（円環状に現れるマー
ク）がウェーハ表面に形成されていた。
【０００４】そこで、発明者は、鋭意研究の結果、吹き
付けるバブルの吹き出し口が半導体ウェーハから遠い方
がウェーハ表面の平坦度を高めることができ、吹き出し
口を近づける方がリングマークを除去できることを知見
した。また、併せて吹き付けるバブリングガスとしては
不活性ガス等が好適なものであることを知見した。
付けるバブルの吹き出し口が半導体ウェーハから遠い方
がウェーハ表面の平坦度を高めることができ、吹き出し
口を近づける方がリングマークを除去できることを知見
した。また、併せて吹き付けるバブリングガスとしては
不活性ガス等が好適なものであることを知見した。
【０００５】
【発明の目的】この発明の目的は、エッチングでのウェ
ーハ表面の平坦度を向上させ、かつ、その面質を向上さ
せることである。この発明の目的は、エッチング液の劣
化を防止することである。
ーハ表面の平坦度を向上させ、かつ、その面質を向上さ
せることである。この発明の目的は、エッチング液の劣
化を防止することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、エッチング液が注入されるエッチング液槽と、この
エッチング液槽内に半導体ウェーハを保持するウェーハ
保持具と、このエッチング液槽内に配設され、ウェーハ
保持具に保持された半導体ウェーハに向かってバブリン
グガスを供給するガス供給手段と、を備えたエッチング
装置であって、上記ガス供給手段はウェーハ保持具に対
して相対的に接近離隔動自在に設けられたエッチング装
置である。
は、エッチング液が注入されるエッチング液槽と、この
エッチング液槽内に半導体ウェーハを保持するウェーハ
保持具と、このエッチング液槽内に配設され、ウェーハ
保持具に保持された半導体ウェーハに向かってバブリン
グガスを供給するガス供給手段と、を備えたエッチング
装置であって、上記ガス供給手段はウェーハ保持具に対
して相対的に接近離隔動自在に設けられたエッチング装
置である。
【０００７】請求項２に記載の発明は、エッチング液が
注入されるエッチング液槽と、このエッチング液槽内に
半導体ウェーハを保持するウェーハ保持具と、このエッ
チング液槽内に配設され、ウェーハ保持具に保持された
半導体ウェーハに向かってバブリングガスを供給するガ
ス供給手段と、を備えたエッチング装置であって、上記
ガス供給手段は、ウェーハ保持具からの離間距離が異な
る複数のガス吹き出し口を備えたエッチング装置であ
る。
注入されるエッチング液槽と、このエッチング液槽内に
半導体ウェーハを保持するウェーハ保持具と、このエッ
チング液槽内に配設され、ウェーハ保持具に保持された
半導体ウェーハに向かってバブリングガスを供給するガ
ス供給手段と、を備えたエッチング装置であって、上記
ガス供給手段は、ウェーハ保持具からの離間距離が異な
る複数のガス吹き出し口を備えたエッチング装置であ
る。
【０００８】請求項３に記載の発明は、エッチング液中
に浸漬された半導体ウェーハに対してバブリングガスを
吹き付けるエッチング方法において、エッチング中の吹
き付けるバブリングガスの強度を変化させたエッチング
方法である。
に浸漬された半導体ウェーハに対してバブリングガスを
吹き付けるエッチング方法において、エッチング中の吹
き付けるバブリングガスの強度を変化させたエッチング
方法である。
【０００９】請求項４に記載の発明は、上記バブリング
ガスの吹き付け速度をエッチング時間に対応して変化さ
せる請求項３に記載のエッチング方法である。
ガスの吹き付け速度をエッチング時間に対応して変化さ
せる請求項３に記載のエッチング方法である。
【００１０】
【作用】請求項１，２に記載の発明に係るエッチング装
置にあっては、半導体ウェーハに対してバブリングガス
を遠くからと近くから吹き付けることができる。その強
さを変えるものである。その結果、ウェーハ表面のリン
グマークを除去することができると同時にその平坦度を
高めることができる。遠くからガスを吹き付けることで
高平坦度を得るものであり、また、近くからガスを吹き
付けることで表面のリングマークを除去するものであ
る。ウェーハ保持具を固定した場合は、ガス供給手段を
接近離隔動させ、ガス供給手段を固定した場合はウェー
ハ保持具を接近離隔動させることができる。
置にあっては、半導体ウェーハに対してバブリングガス
を遠くからと近くから吹き付けることができる。その強
さを変えるものである。その結果、ウェーハ表面のリン
グマークを除去することができると同時にその平坦度を
高めることができる。遠くからガスを吹き付けることで
高平坦度を得るものであり、また、近くからガスを吹き
付けることで表面のリングマークを除去するものであ
る。ウェーハ保持具を固定した場合は、ガス供給手段を
接近離隔動させ、ガス供給手段を固定した場合はウェー
ハ保持具を接近離隔動させることができる。
【００１１】請求項３，４に記載の発明では、バブリン
グガスの吹き付け強度を制御することにより、例えば遠
くからの吹き付けと、近くからの吹き付けとをコントロ
ールすることにより、ウェーハ表面平坦度とリングマー
ク除去とを同時的に得るものである。例えば、エッチン
グ時間が３０分とすれば、１５分間ずつ遠い吹き付けと
近い吹き付けを行うものとする。または、エッチング中
にガスの吹き付け速度を変えて、吹き付け強度を変化さ
せることもできる。
グガスの吹き付け強度を制御することにより、例えば遠
くからの吹き付けと、近くからの吹き付けとをコントロ
ールすることにより、ウェーハ表面平坦度とリングマー
ク除去とを同時的に得るものである。例えば、エッチン
グ時間が３０分とすれば、１５分間ずつ遠い吹き付けと
近い吹き付けを行うものとする。または、エッチング中
にガスの吹き付け速度を変えて、吹き付け強度を変化さ
せることもできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、この発明に係るエッチング
装置の実施例を説明する。図１はこの発明の一実施例に
係るエッチング装置を示す断面図である。この実施例に
あっては、エッチング装置は、エッチング液が満たされ
たエッチング液槽１１と、エッチング液槽１１内に配さ
れるウェーハ保持用のラック１２と、ラック１２に対し
て接近・離隔動自在に設けられたバブリングガス供給管
１３とを備えている。
装置の実施例を説明する。図１はこの発明の一実施例に
係るエッチング装置を示す断面図である。この実施例に
あっては、エッチング装置は、エッチング液が満たされ
たエッチング液槽１１と、エッチング液槽１１内に配さ
れるウェーハ保持用のラック１２と、ラック１２に対し
て接近・離隔動自在に設けられたバブリングガス供給管
１３とを備えている。
【００１３】ラック１２は公知の回転式のラックであっ
て、大略円筒形状であって、軸線方向の両端に配された
側板１２Ａ，１２Ｂ間に３本の支持ロッド１４を配設し
た構造である。シリコンウェーハはこれらの支持ロッド
１４間にその外縁面（側面）が当接しながら回転自在に
保持されることとなる。１５Ａ，１５Ｂはラック１２の
回転軸を示している。駆動機構はこの図には示していな
いが公知のギヤ機構を用いて構成されている。
て、大略円筒形状であって、軸線方向の両端に配された
側板１２Ａ，１２Ｂ間に３本の支持ロッド１４を配設し
た構造である。シリコンウェーハはこれらの支持ロッド
１４間にその外縁面（側面）が当接しながら回転自在に
保持されることとなる。１５Ａ，１５Ｂはラック１２の
回転軸を示している。駆動機構はこの図には示していな
いが公知のギヤ機構を用いて構成されている。
【００１４】バブリングガス供給管１３は、エッチング
液槽１１内で上下左右に可動とされる構成であって、そ
の外面に多数の孔１３Ａが軸線方向に沿って略等間隔に
形成されている。そして、このバブリングガス供給管１
３は、その管内部のガス流路にガス供給源１６から所定
のガスを供給可能とされている。１７はその供給路に設
けられたバルブを示している。バブリングガスとして
は、不活性ガス、例えばアルゴンガス等の他にもＮ 2ガ
ス等が使用される。なお、吹き付けるガス圧、流速など
はガス供給源１６で任意にコントロールすることができ
るものとする。
液槽１１内で上下左右に可動とされる構成であって、そ
の外面に多数の孔１３Ａが軸線方向に沿って略等間隔に
形成されている。そして、このバブリングガス供給管１
３は、その管内部のガス流路にガス供給源１６から所定
のガスを供給可能とされている。１７はその供給路に設
けられたバルブを示している。バブリングガスとして
は、不活性ガス、例えばアルゴンガス等の他にもＮ 2ガ
ス等が使用される。なお、吹き付けるガス圧、流速など
はガス供給源１６で任意にコントロールすることができ
るものとする。
【００１５】以上の構成に係るエッチング装置において
は、シリコンウェーハをラック１２に保持してエッチン
グ液（ＨＦ系、ＨＦ／ＨＮＯ3系等）中で所定回転速度
で回転させることにより、シリコンウェーハ表面のエッ
チングを行う。このとき、バブリングガス供給管１３を
ラック１２（定位置で回転している）から所定距離だけ
離れた位置に近づける。そして、不活性ガスを噴出孔１
３Ａから一定の速度で噴出する（供給ガス圧を一定値に
保持する）。この結果、シリコンウェーハ表面近傍での
エッチング液が大いに撹拌され、そのリングマーク等の
表面痕跡が消去される。または、発生しない。そして、
所定時間経過後、このバブリングガス供給管１３をガス
噴出は継続した状態（ガス圧は一定で）で上記位置から
所定距離だけ遠ざける。この結果、ウェーハ表面の平坦
度は改善されるとともに、全体としてエッチング液の劣
化も防止される。これはエッチング液が全体として充分
に撹拌される効果である。なお、ガス供給管１３を固定
した場合は、ラック１２をこれに対して接近離隔動させ
てもよい。
は、シリコンウェーハをラック１２に保持してエッチン
グ液（ＨＦ系、ＨＦ／ＨＮＯ3系等）中で所定回転速度
で回転させることにより、シリコンウェーハ表面のエッ
チングを行う。このとき、バブリングガス供給管１３を
ラック１２（定位置で回転している）から所定距離だけ
離れた位置に近づける。そして、不活性ガスを噴出孔１
３Ａから一定の速度で噴出する（供給ガス圧を一定値に
保持する）。この結果、シリコンウェーハ表面近傍での
エッチング液が大いに撹拌され、そのリングマーク等の
表面痕跡が消去される。または、発生しない。そして、
所定時間経過後、このバブリングガス供給管１３をガス
噴出は継続した状態（ガス圧は一定で）で上記位置から
所定距離だけ遠ざける。この結果、ウェーハ表面の平坦
度は改善されるとともに、全体としてエッチング液の劣
化も防止される。これはエッチング液が全体として充分
に撹拌される効果である。なお、ガス供給管１３を固定
した場合は、ラック１２をこれに対して接近離隔動させ
てもよい。
【００１６】図２〜図４はこの発明の他の実施例を示し
ている。この実施例では、エッチング槽２１の底部にバ
ブリング管２２を底面に沿って水平方向に移動自在に配
設したものである。このバブリング管２２は治具２３の
中心から水平方向に１６０ｍｍ離れた位置と、１２０ｍ
ｍ離れた位置（ウェーハ半径＋２０ｍｍ）との間を往復
動することができるように構成されている。また、この
バブリング管２２からは２．０ｋｇ／ｃｍ2のＮ2ガスを
吹き出すものとする。このバブリング時間はエッチング
時間（４０秒）から３秒程度短くする。この時間内にバ
ブリング管２２を１４０ｍｍ位置から１２０ｍｍ位置に
近づけさらに１６０ｍｍ位置に遠ざけ、１４０ｍｍ位置
に戻るように動かす。図３は、遠い位置（１６０ｍｍ位
置）と近い位置（１００ｍｍ位置）とのいずれか一方の
位置からのみガスを供給した場合のリングマークの程度
を示している。遠い位置ではリングマークの段差は大き
く、近い位置では小さくなる（１／１０程度）。また、
図４は同様にウェーハ表面平坦度の関係を示している。
近い方がＴＴＶ（Ｔｏｔａｌ ＴｈｉｃｋｎｅｓｓＶａ
ｒｉａｔｉｏｎ）は悪化する（１／１０程度）。従来は
１箇所から供給していたため、リングマーク、平坦度と
も中間的なものとなっていた。そこで、上記のようにバ
ブリング管の位置を移動させる結果、両方の位置からバ
ブリングガスを供給することができ、表面平坦度とリン
グマーク除去とを両立することができることがわかる。
ている。この実施例では、エッチング槽２１の底部にバ
ブリング管２２を底面に沿って水平方向に移動自在に配
設したものである。このバブリング管２２は治具２３の
中心から水平方向に１６０ｍｍ離れた位置と、１２０ｍ
ｍ離れた位置（ウェーハ半径＋２０ｍｍ）との間を往復
動することができるように構成されている。また、この
バブリング管２２からは２．０ｋｇ／ｃｍ2のＮ2ガスを
吹き出すものとする。このバブリング時間はエッチング
時間（４０秒）から３秒程度短くする。この時間内にバ
ブリング管２２を１４０ｍｍ位置から１２０ｍｍ位置に
近づけさらに１６０ｍｍ位置に遠ざけ、１４０ｍｍ位置
に戻るように動かす。図３は、遠い位置（１６０ｍｍ位
置）と近い位置（１００ｍｍ位置）とのいずれか一方の
位置からのみガスを供給した場合のリングマークの程度
を示している。遠い位置ではリングマークの段差は大き
く、近い位置では小さくなる（１／１０程度）。また、
図４は同様にウェーハ表面平坦度の関係を示している。
近い方がＴＴＶ（Ｔｏｔａｌ ＴｈｉｃｋｎｅｓｓＶａ
ｒｉａｔｉｏｎ）は悪化する（１／１０程度）。従来は
１箇所から供給していたため、リングマーク、平坦度と
も中間的なものとなっていた。そこで、上記のようにバ
ブリング管の位置を移動させる結果、両方の位置からバ
ブリングガスを供給することができ、表面平坦度とリン
グマーク除去とを両立することができることがわかる。
【００１７】なお、２つのバブリングガス供給管をエッ
チング液槽内の底面の中央部と隅部との２カ所に固定・
設置することもできる。このように構成することでも上
記実施例と同様の効果を発揮することができる。すなわ
ち、一定時間はウェーハ真下の管から不活性ガスを、そ
の後、隅の管から交互に吹き付けることで、ウェーハ表
面平坦度と、リングマーク除去とを両立することができ
る。さらには、１本の供給管から吹き出すガス圧をエッ
チング時間内で段階的に変化させることで、吹き付ける
ガス強度を変化させることもできる。
チング液槽内の底面の中央部と隅部との２カ所に固定・
設置することもできる。このように構成することでも上
記実施例と同様の効果を発揮することができる。すなわ
ち、一定時間はウェーハ真下の管から不活性ガスを、そ
の後、隅の管から交互に吹き付けることで、ウェーハ表
面平坦度と、リングマーク除去とを両立することができ
る。さらには、１本の供給管から吹き出すガス圧をエッ
チング時間内で段階的に変化させることで、吹き付ける
ガス強度を変化させることもできる。
【００１８】
【発明の効果】この発明によれば、エッチング後のウェ
ーハ表面を高平坦度に保持することができ、同時に表面
からリングマークを除去することもできる。また、エッ
チング液の劣化を防止することができる。
ーハ表面を高平坦度に保持することができ、同時に表面
からリングマークを除去することもできる。また、エッ
チング液の劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係るエッチング装置を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】この発明の他の実施例に係るエッチング装置を
示す模式的な断面図である。
示す模式的な断面図である。
【図３】この発明の他の実施例に係るエッチング装置で
のリングマーク発生率を示すグラフである。
のリングマーク発生率を示すグラフである。
【図４】この発明の他の実施例に係るエッチング装置に
よるウェーハの表面平坦度を示すグラフである。
よるウェーハの表面平坦度を示すグラフである。
１１ エッチング液槽、 １２ ラック（ウェーハ保持具）、 １３ バブリングガス供給管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 智 東京都千代田区大手町１丁目５番１号 三 菱マテリアルシリコン株式会社内 (72)発明者 中嶋 隆男 東京都千代田区大手町１丁目５番１号 三 菱マテリアルシリコン株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 エッチング液が注入されるエッチング液
槽と、 このエッチング液槽内に半導体ウェーハを保持するウェ
ーハ保持具と、 このエッチング液槽内に配設され、ウェーハ保持具に保
持された半導体ウェーハに向かってバブリングガスを供
給するガス供給手段と、を備えたエッチング装置であっ
て、 上記ガス供給手段はウェーハ保持具に対して相対的に接
近離隔動自在に設けられたエッチング装置。 - 【請求項２】 エッチング液が注入されるエッチング液
槽と、 このエッチング液槽内に半導体ウェーハを保持するウェ
ーハ保持具と、 このエッチング液槽内に配設され、ウェーハ保持具に保
持された半導体ウェーハに向かってバブリングガスを供
給するガス供給手段と、を備えたエッチング装置であっ
て、 上記ガス供給手段は、ウェーハ保持具からの離間距離が
異なる複数のガス吹き出し口を備えた記載のエッチング
装置。 - 【請求項３】 エッチング液中に浸漬された半導体ウェ
ーハに対してバブリングガスを吹き付けるエッチング方
法において、 上記吹き付けるバブリングガスの強さを変化させるエッ
チング方法。 - 【請求項４】 上記バブリングガスの吹き付け速度をエ
ッチング時間に対応して変化させる請求項３に記載のエ
ッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24923996A JP3428615B2 (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | エッチング装置およびエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24923996A JP3428615B2 (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | エッチング装置およびエッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1074727A true JPH1074727A (ja) | 1998-03-17 |
| JP3428615B2 JP3428615B2 (ja) | 2003-07-22 |
Family
ID=17190006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24923996A Expired - Fee Related JP3428615B2 (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | エッチング装置およびエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3428615B2 (ja) |
Cited By (4)
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| CN108198757A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-06-22 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 | 单面去除硅片掺杂层的方法 |
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-
1996
- 1996-08-29 JP JP24923996A patent/JP3428615B2/ja not_active Expired - Fee Related
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