JPH11195637A - シリコンウェーハのエッチング方法と装置 - Google Patents

シリコンウェーハのエッチング方法と装置

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JPH11195637A
JPH11195637A JP110398A JP110398A JPH11195637A JP H11195637 A JPH11195637 A JP H11195637A JP 110398 A JP110398 A JP 110398A JP 110398 A JP110398 A JP 110398A JP H11195637 A JPH11195637 A JP H11195637A
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JP
Japan
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etching
silicon wafer
tank
liquid
etching solution
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Application number
JP110398A
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English (en)
Inventor
Shiyuuji Torihashi
修治 鳥觜
Atsushi Hasegawa
敦 長谷川
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Coorstek KK
Original Assignee
Toshiba Ceramics Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】エッチング槽内のエッチング液の流れをより均
一にする。 【解決手段】エッチング装置は、エッチング液中にシリ
コンウェーハSWを浸漬して処理するためのエッチング
槽1と、このエッチング槽1を介してエッチング液を循
環させる循環装置2とを備える。エッチング槽1は、エ
ッチング液を受け入れる流入口1aと、このエッチング
液を排出する流出口1bとを備える。流入口1aをエッ
チング槽1の上部側に配置し、流出口1bをエッチング
槽1の底部側に配置する。循環装置2は、エッチング槽
1内に流入口1aを介してエッチング液を供給する液供
給系(液供給管11aを含む)11と、この液供給系1
1により供給されるエッチング液をエッチング槽1内か
ら流出口1bを介して排出する排液系(排液管を含む)
12とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ウェーハ製造工
程におけるスライシング、ラッピングおよび研削後のシ
リコンウェーハを酸またはアルカリ溶液を用いてエッチ
ングする方法と装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にシリコンウェーハの製造工程で
は、シリコン単結晶(インゴット)をスライシング(切
断)してウェーハとし、そのウェーハをラッピング(ま
たは研削)した後、これらの切断・ラッピング等の各工
程で生じたウェーハの結晶歪みを薬液を用いて除去した
り、表面の汚れを取り除いたりするエッチングおよび洗
浄工程が行われる。この工程で用いる薬液(以下「エッ
チング液」とよぶ)としては、フッ酸、硝酸、および酢
酸の混合液、あるいは水酸化ナトリウム等のアルカリ溶
液が知られている。
【0003】図4は、このようなエッチング液を用いて
シリコンウェーハをエッチングする装置を説明するもの
である。このエッチング装置は、図示しない回転機構に
より例えばテフロン・キャリアー等を介して回転自在に
保持されるウェーハSWをエッチング液中に浸漬して処
理するためのエッチング槽100と、この槽100を介
してエッチング液を循環させる循環装置101(ポンプ
111、液供給系111、および排液系112)とを備
えている。
【0004】このエッチング装置では、図示しない回転
機構によりエッチング槽100内のウェーハSWを直接
的に又はキャリアー等を介して間接的に回転させると共
に、ポンプ111の駆動によりエッチング液を液供給系
111を介してエッチング槽110の底部側に設けた流
入口100aから内部に送り、そのエッチング液をエッ
チング槽110の上部側開口(流出口)100bから排
液系112を介して排出するようになっている。このよ
うなウェーハSWの回転とエッチング液の循環により、
ウェーハSWのエッチング特性の均一化が図られる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来例のエッ
チング装置は、エッチング液を循環させる際にエッチン
グ槽の底部側から供給し、その上部側から排出する構成
であるが、エッチング槽内でのエッチング液の流れの状
態を必ずしも意識したものではないため、シリコンウェ
ーハの回転状態等によってはエッチング液の流れが不均
一になる場合があった。その結果、本来の目的であるウ
ェーハのエッチング特性の均一化を十分に達成できない
といった問題があった。
【0006】この発明は、このような従来の問題を改善
するもので、シリコンウェーハのエッチング特性の均一
化を志向した液循環方法の利点を最大限に活用しつつ、
エッチング槽内のエッチング液の流れをより均一にする
ことを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明にかかるシリコンウェーハのエッチング装
置は、エッチング液中にシリコンウェーハを浸漬して処
理するためのエッチング槽と、このエッチング槽を介し
て前記エッチング液を循環させる循環装置とを備えた構
成であって、エッチング槽は、エッチング液を受け入れ
る流入口と、このエッチング液を排出する流出口とを備
え、流入口をエッチング槽の上部側に配置し、流出口を
エッチング槽の底部側に配置すると共に、循環装置は、
エッチング槽内に前記流入口を介してエッチング液を供
給する液供給系と、この液供給系により供給されるエッ
チング液をエッチング槽内から前記流出口を介して排出
する排液系とを備えたことを特徴とする。
【0008】前記液供給系は、好ましくは前記流入口を
臨む側に複数の細孔を有し且つこの各細孔を介して前記
流入口に前記エッチング液を整流可能に供給する整流板
を備えたものとする。
【0009】この発明にかかるシリコンウェーハのエッ
チング方法は、シリコンウェーハをエッチング槽内にセ
ットし、このエッチング槽を介してエッチング液を循環
させることによりシリコンウェーハをエッチングする方
法であって、エッチング液を循環させる工程として、エ
ッチング槽の上部側を介してその内部にエッチング液を
供給すると共に、このエッチング槽内のエッチング液を
その底部側を介して排出する工程を用いることを特徴と
する。エッチング液は、フッ酸、硝酸および酢酸の混合
液、あるいは水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよび
アンモニウム等のアルカリ性溶液を使用する。
【0010】この発明で好ましくは、エッチング液の循
環が行われる間、エッチング液の温度を所定範囲内で調
整する工程を備えるものとする。エッチング液の温度は
20℃〜80℃の範囲内がよい。
【0011】この発明でより好ましくは、エッチング液
の循環が行われる間、エッチング液の流量を所定範囲内
で調整する工程を備える。エッチング液の流量は毎分3
0〜150L/min、望ましくは10〜100L/m
inの範囲内とする。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、この発明にかかるシリコン
ウェーハのエッチング方法と装置の実施形態を図1およ
び図2に基づいて説明する。
【0013】図1に示すシリコンウェーハのエッチング
装置は、図示しない回転機構によりテフロン・キャリア
ーを介して回転自在に保持されるウェーハSWをエッチ
ング液中に浸漬して処理するためのエッチング槽1と、
この槽1を介してエッチング液を循環させる循環装置2
と備えている。エッチング槽1の上部側には循環装置2
からのエッチング液を受け入れる流入口(開口)1a
が、またその底部側にはエッチング液を循環装置側に排
出する流出口1bがそれぞれ設けられている。流入口1
aおよび流出口1bの構造、形状等は、エッチング槽1
内での流れがほぼ均一となる状態を考慮に入れて適宜に
設定されている。
【0014】循環装置2は、あらかじめ調整されたエッ
チング条件(エッチング液の温度やその循環速度等)に
基づいて駆動するポンプ10と、このポンプ10の駆動
によりエッチング液をエッチング槽1内に流入口1aを
介して供給する液供給系11と、そのエッチング液を流
出口1bを介して排出する排液系12とを備えている。
液供給系11は、液供給管11a等の配管類で構成さ
れ、その下流側がエッチング槽1の流入口1aに通流可
能に連絡される。排液系12は、排液管12a等の配管
類で構成され、その上流側がエッチング槽1内の流出口
1bに通流可能に連絡される。
【0015】このエッチング装置では、図示しない回転
機構によりエッチング槽1内のキャリアーで保持されて
いるウェーハSWを回転させると共に、ポンプ10の駆
動によりエッチング液を液供給系11を介してエッチン
グ槽1の上部側からその内部に供給すると共に、そのエ
ッチング1槽内のエッチング液を底部側から排液系12
に排出する。その結果、エッチング槽1内では、エッチ
ング液が上部側からシリコンウェーハSWを介して底部
側に流れていく。
【0016】このようにエッチング液の流れは従来の場
合と比べて全く逆方向となっているため、ウェーハの回
転動作によって流れが不均一になることもほとんどな
く、より均一なエッチングが行われる。
【0017】このエッチングで得られるウェーハのエッ
チング特性を調べるため、以下の検証試験を行った。
【0018】この試験では、処理対象のシリコンウェー
ハとして直径200mm、N型10Ω・cmのシリコン
単結晶をスライシングし、アルミナ砥粒を用いてラッピ
ングしたものを使用し、このウェーハをテフロン・キャ
リアー中に入れて前述のエッチング槽1内で回転させ、
前述の循環装置2を使ってエッチング槽1内にエッチン
グ液を循環させてエッチングを行った。ここで用いたエ
ッチング液はフッ酸、硝酸、および酢酸の混合液であ
り、エッチング液の温度は20℃以上80℃以下の温度
範囲内で調節し、その循環流量は毎分10〜100L/
minの範囲内で設定した。
【0019】得られたウェーハの片面から12〜31μ
m除去したサンプル(本発明品)を調整し、その形状を
測定してエッチング後の平行度(平坦性)を評価した。
比較のため、同様のシリコン単結晶から得られたウェー
ハを従来のエッチング法で処理したサンプル(従来品)
について同様の形状測定を行った。その結果を図2に示
す。
【0020】図2に示すエッチング後のウェーハ平行度
の測定結果では、本発明品でおおよそ1.0〜2.[平
行度/μm]、従来品でおおよそ2.5〜5.8[平行
度/μm]となっており、本発明品が従来品と比べて平
坦性に優れ、エッチングがより均一に行われたことが確
認された。
【0021】なお、1):エッチング液として水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム、およびアンモニア等のアル
カリ性溶液を用いた場合、2):循環流量を30〜15
0L/minの範囲内で設定した場合でも上記と略同様
の結果が得られた。
【0022】次に、応用例を図3に基づいて説明する。
【0023】図3に示すエッチング装置は、液供給管1
2aの下流側、すなわちエッチング槽1の流入口を臨む
側に整流板20を備え、この整流板20に設けた複数の
細孔21…21を介してエッチング液を供給するもので
ある。この場合には、上記効果に加え、エッチング液を
より均一な流れとなる状態で供給できるといった利点が
ある。細孔の構造、形状等はとくに限定されるものでは
なく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内であればいずれ
の様式でもかまわない。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、エッチング液をエッチング槽の上部側から供給し、
その底部側から排出する構成を基本としたため、エッチ
ング槽内のエッチング液の流れがより均一になり、その
結果、シリコンウェーハのエッチングがより均一に行わ
れ、エッチング後のウェーハの平坦性が大幅に向上する
ようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかるシリコンウェーハのエッチン
グ装置の実施形態を説明する概要図。
【図2】エッチング後のウェーハの平行度測定結果を示
すグラフ。
【図3】整流板を備えた応用例を説明する概要図。
【図4】従来のシリコンウェーハのエッチング装置を説
明する概要図。
【符号の説明】
1 エッチング槽 1a 流入口 1b 流出口 2 循環装置 10 ポンプ 11 液供給系 11a 液供給管 12 排液系 12a 排液管 20 整流板 21…21 細孔
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 21/304 642 H01L 21/304 642A

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エッチング液中にシリコンウェーハを浸
    漬して処理するためのエッチング槽と、このエッチング
    槽を介して前記エッチング液を循環させる循環装置とを
    備えたエッチング装置であって、 前記エッチング槽は、前記エッチング液を受け入れる流
    入口と、このエッチング液を排出する流出口とを備え、
    前記流入口をエッチング槽の上部側に配置し、前記流出
    口をエッチング槽の底部側に配置すると共に、 前記循環装置は、前記エッチング槽内に前記流入口を介
    してエッチング液を供給する液供給系と、この液供給系
    により供給されるエッチング液を前記エッチング槽内か
    ら前記流出口を介して排出する排液系とを備えたことを
    特徴とするシリコンウェーハのエッチング装置。
  2. 【請求項2】 請求項2記載の発明において、前記液供
    給系は、前記流入口を臨む側に複数の細孔を有し且つこ
    の各細孔を介して前記流入口に前記エッチング液を整流
    可能に供給する整流板を備えたことを特徴とするシリコ
    ンウェーハのエッチング装置。
  3. 【請求項3】 シリコンウェーハをエッチング槽内にセ
    ットし、このエッチング槽を介してエッチング液を循環
    させることにより前記シリコンウェーハをエッチングす
    る方法であって、前記エッチング液を循環させる工程と
    して、前記エッチング槽の上部側を介してその内部にエ
    ッチング液を供給すると共に、このエッチング槽内のエ
    ッチング液をその底部側を介して排出する工程を用いる
    ことを特徴とするシリコンウェーハのエッチング方法。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の発明において、前記エッ
    チング液の循環が行われる間、前記エッチング液の温度
    を所定範囲内で調整する工程を備えることを特徴とする
    シリコンウェーハのエッチング方法。
  5. 【請求項5】 請求項3または4記載の発明において、
    前記エッチング液の循環が行われる間、前記エッチング
    液の流量を所定範囲内で調整する工程を備えることを特
    徴とするシリコンウェーハのエッチング方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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