JPS61228630A - 半導体ウエハのエツチング方法 - Google Patents

半導体ウエハのエツチング方法

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JPS61228630A
JPS61228630A JP7066185A JP7066185A JPS61228630A JP S61228630 A JPS61228630 A JP S61228630A JP 7066185 A JP7066185 A JP 7066185A JP 7066185 A JP7066185 A JP 7066185A JP S61228630 A JPS61228630 A JP S61228630A
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JP
Japan
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solution
semiconductor wafer
boron
concentration
bromine
Prior art date
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Pending
Application number
JP7066185A
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English (en)
Inventor
Kenji Maruyama
研二 丸山
Hiroshi Takigawa
宏 瀧川
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67075—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
    • H01L21/67086—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching with the semiconductor substrates being dipped in baths or vessels
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要］ 本発明は、半導体ウェハ表面のエツチング研磨方法であ
って、コロイド化した臭素溶液に電圧を印加して臭素を
電界方向に移動させて、溶液中の臭素に濃度勾配を与え
、溶液の深さに応じた臭素濃度の位置に半導体ウェハを
セットすることで、所望のエツチング研磨ができると共
に、帯電したコロイド化臭素が電界集中効果により、半
導体ウェハの表面をより効果的に平坦化するようにした
ものである。
ｆ産業上の利用分野］ 本発明は、半導体ウェハのエツチング方法に係り、特に
、臭素が半導体材料を化学的にエツチングする作用を利
用して、半導体ウェハを平坦にエツチング研磨する方法
に関する。
半導体装置の製造工程では、最初の工程で、半導体ウェ
ハの表面の凹凸を平坦化し、歪み層を除去するためにウ
ェハ表面の研磨が行われるが、従来この研磨方法は、ア
ルミナの微粒子を混入した液体を用い、半導体ウェハ表
面に荷重をかけて研磨するか、或いは、ガリウム砒素等
の化合物半導体ウェハの場合は、次亜塩素酸などの水溶
液によって化学的にエツチングする方法が採用されてい
る。
然しながら、このような従来方法ではウェハ表面で良好
な平面度が得られず、又ウェハの表面結晶部に歪が発生
するとか、更にウェハの周辺部が特にエツチングされ易
い等の不都合があり、その改善が要望されている。
［従来の技術］ 従来、半導体ウェハを加工するする際には、加工に先立
って、その半導体ウェハの表面の凹凸や歪お層を除去す
るが、その表面処理方法として、アルミナの微粒子を使
用する機械的な研磨法と、臭素を含む溶液に半導体ウェ
ハを浸漬する化学的エツチング研磨法の二種類がある。
機械的な研磨方法としては、アルミナ（Ａ１２００）の
微粒子を液体に混入して研磨液を作り、それを半導体ウ
ェハの表面に荷重をかけながら機械的にパフによって研
磨する方法であり、半導体ウェハの表面層は研磨されて
平坦化されるが、欠点として、アルミナの固形物が半導
体ウェハの表面に機械的な衝撃を与えるので、半導体ウ
ェハの表面に歪を発生したり、アルミナ固形物が半導体
ウェハの表面に付着するという欠点がある。
又、臭素を含む溶液に半導体ウェハを浸漬する化学的エ
ツチング研磨法は、臭素をアルコール液に重量比で３％
程度を混入し、約１μｍ／１０分の割合でエツチングを
するが、臭素溶液が半導体基板の最初に表面状態の凹凸
をほぼそきままの状態でエツチングをするので、平坦度
が良好にならず、特に半導体ウェハのエツジ部をオーバ
エツチングする等の特性があって不都合がある。
このように従来方法では、研磨による結晶歪の発生とか
、半導体ウェハの周辺部が殊更に研磨されるとか、半導
体ウェハの平面度が得られない等の欠点がある。
［発明が解決しようとする問題点］ 従来の半導体ウェハの研磨方法では、半導体ウェハの表
面に十分な平面性が得られないと共に、半導体ウェハの
エツジ部がオーバエツチングされ、又半導体ウェハの表
面に結晶歪を発生することが問題点である。
［問題点を解決するための手段Ｊ 第１図は、本発明の半導体ウェハのエツチング方法を示
す要部原理図である。
半導体ウェハ（１）をエツチングして良好な平面度を得
るために、臭素のコロイド（２）を分散した溶液（３）
に、溶液の上下にある電極（４）、（５）によって直流
電圧（６）を印加することにより、帯電した臭素のコロ
イド（２）を電界方向に移動させることにより、溶液中
の臭素のコロイドが一方方向に偏って、溶液中に濃度勾
配ができることになる。
第２図は、臭素のコロイドの濃度分布図であるが、縦軸
は第１図の溶液の深さの位置を示しており、横軸にはそ
れに対応する臭素のコロイド（２）の濃度を示している
が、このような濃度勾配のある溶液中では、溶液の位置
が下面になる程、臭素のコロイド濃度が大にであり、上
面では濃度が小になるので、溶液の適切な位置を選定す
ることにより、所望の最も通切な臭素の濃度で半導体ウ
ェハをエツチングをすることができる。
又、電場内の臭素のコロイドによって半導体ウェハの研
磨をすることにより、臭素のコロイドが半導体ウェハの
凹凸に対し、電界集中的に作用するために、特に凸部の
エツチングを加速してウェハの平坦化ができる効果があ
る。
〔作用］ 本発明は、半導体ウニへの良好な平面度を得るために、
溶液中に臭素をコロイドにして分散して帯電させ、溶液
に電場を加えることによって臭素のコロイドに濃度勾配
をつけ、最も適切なＩＬ素コロイドの濃度の位置で半導
体ウェハをエツチング（＆ｌＦ磨するものである。
［実施例］ 第３図は、本発明の実施例である半導体ウェハのエツチ
ング装置の模式要部断面図である。
溶液槽１１として、例えばステンレスで形成された溶液
槽は、溶液槽回転軸１２に固定されていて、溶液を攪拌
するために緩慢な回転数で１分間に数回転の回転をして
いる。
溶液１３は、臭素コロイド１４を作るために、臭素と過
酸化水素とメチルアルコールと純粋を重量比で、１：９
０：９：５０に混合した溶液にして溶液槽に充満する。
溶液槽の上部には、溶液の表面と接する部分に溶液槽と
絶縁された電極１５があり、この電極の中央開口部が設
けてあって、その部分に貫通して上下に移動する基板固
定軸１６があって、その先端部にエツチング研磨される
半導体ウェハ１７が固定され、上記の溶液槽回転軸の回
転方向と反対方向に緩慢な回転をするようにしである。
溶液に電場を与えるために、溶液槽１１と電極１５間に
、電源ＩＢによって電圧が印加され、溶液に電場ができ
る結果、臭素のコロイドの濃度に勾配が形成され、溶液
槽の表面部の濃度が薄く、底面部が濃厚になっている。
このような、溶液槽で基板を所望の位置に保持して、エ
ツチングすることにより最も適切な臭素濃度でエツチン
グ研磨を行うことができる。
又、コロイドは電気的に反応するために、表面に凹凸部
のある半導体ウェハ凸部が特に激しくエツチングされる
ために、半導体ウェハの平面性が著しく改善されること
になる。
［発明の効果］ 以上、詳細に説明したように、本発明によれば半導体ウ
ェハの表面を均−且つ無歪状態でエツチング研磨するこ
とができ、良質の半導体ウェハを供し得るという効果大
なるものがある。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明のエツチング方法を示す原理図、 第２図は、臭素コロイドの濃度分布図、第３図は、本発
明の実施例であるエツチング装置の要部断面図、 図において、 １は半導体ウェハ、　　　２は臭素のコロイド、３は溶
液、　　　　　　　４は上部電極、５は下部電極、　　
　　　６は直流電圧、をそれぞれ示している。 １５え電 と イド゛２ 不発Ｆ３Ｊ４／７エイゆ加ゑをネ１厚理図第１図 斤６ 臭素フＤうド４ハレ分＋ａり 第２図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 コロイド化した臭素（２）を分散した溶液（３）に電圧
    （６）を印加し、 帯電した該コロイド化した臭素（２）を電界方向に移動
    させて該溶液（３）中の臭素に濃度勾配を与え、該濃度
    勾配のある溶液中の任意の位置で半導体ウェハ（１）を
    エッチングすることを特徴とする半導体ウェハのエッチ
    ング方法。
JP7066185A 1985-04-02 1985-04-02 半導体ウエハのエツチング方法 Pending JPS61228630A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62295423A (ja) * 1986-06-16 1987-12-22 Nissan Motor Co Ltd 半導体基板のエツチング装置
JPH0322434A (ja) * 1989-06-19 1991-01-30 Nec Corp 半導体装置の製造方法
CN113502128A (zh) * 2021-06-01 2021-10-15 上海大学 原位形成微纳气泡抛光液、其制备方法及其应用

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