JPS639124A - 半導体エツチング装置 - Google Patents

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】 ［発明の技術分野］ この発明は半導体エツチング装置に関し、例えば半導体
圧力センサ、または半導体加速度センサ等の高精度の要
求される機械的構造部を有する半導体部材をエツチング
するのに好適なものである。

［発明の技術的背景とその問題点］ 半導体チップを、例えば半導体圧力センサ、または半導
体加速度センサ等に用いられるものに例をとって説明す
ると、これらのデバイスは、半導体チップの裏面側が所
要形状にエツチング加工されて薄肉ダイヤフラムが形成
され、表面側に拡散層抵抗によりとニジ抵抗が形成され
る。

そしてダイヤフラムに加わる歪量に応じてピエゾ抵抗の
抵抗値が変化し、この抵抗値の変化が電圧信号等の変化
として取出される。

歪量に精度よく比例した電圧信号を得るためには、機械
的構造部分である薄肉ダイヤフラムがエツチング加工に
より一様な厚さで精度よく形成されていることが必要と
される。

このようなデバイス等に用いられる半導体チップをエツ
チング加工するための従来の半導体エツチング装置とし
ては、例えば第３図に示すようなウェットエツチング式
のエツチング装置がある。

第３図中、１０はエツチング酒で、エッチング槽１０中
にはエツチング液５が満たされ、図示省略のウェーハホ
ルダ等に保持された３ｉ等の半導体基板４が〒ツチング
液５に浸漬されて所要のエツチング加工が行なわれる。

エツチングは、半導体基板４の表面が化学反応を介して
溶解し、反応生成物が生じるので、エツチング液５中に
はエツチング量に対応して反応生成物の吊が増加する。

しかしながら上記の半導体エツチング装置にあっては、
エツチングが進行してエツチング液５中の反応生成物の
濃度が増しても、エツチング処理はそのままの状態で進
行するので、エツチング時間の経過とともにエツチング
液中のエツチング速度が変化し、エツチング面にエツチ
ングむらが生じたりして平滑なエツチング面を得ること
が難しく、また所望の形状寸法のエツチング面を得るこ
とが困難であるという問題点があった。

［発明の目的］ この発明は、上記事情に基づいてなされたもので、平滑
で精度のよいエツチング面を得ることのできる半導体エ
ツチング装置を提供することを目的とする。

［発明の概要１ この発明は、上記目的を達成するために、被エツチング
半導体をエツチング液中に浸漬して所要のエツチングを
行なうウェットエツチング式の半導体エツチング装置に
おいて、被エツチング半導体をエツチングする第１の槽
と、この第１の槽に連通し第１の槽におけるエツチング
反応で生じる反応生成物を還元作用により析出収集する
手段を備えた第２の槽と、エツチング液を第１の槽およ
び第２の槽の間で循環させる循環手段とを有することに
より、第１の槽におけるエツチング液中の反応生成物の
濃度を常に低く抑えて、エツチング速度に変化が生じな
いようにしたものである。

［発明の実施例］ 以下この発明の実施例を第１図および第２図に基づいて
説明する。

この実施例は、エツチング液として抱水ヒドラジン５０
％以上と残り水との混合溶液を用い、Ｓｉの半導体基板
をエツチングするようにしたものである。

第１図は実施例の構成図、第２図はエツチング経過時間
に対するエツチング速度の変化を示す特性図である。

まず構成を説明すると、第１図中、１は第１の槽、２は
第２の槽で、第１の槽１と第２の槽２とは、下方の連通
孔３を介して連通している。

第１のＷｌでは、被エツチング半導体である半導体基板
４が図示省略のウェーハホルダ等に保持されてエツチン
グ液５に浸漬され、ウェットエツチング式のエツチング
が行なわれる。

第２の１２は、第１の１１におけるエツチング反応の際
に生じる反応生成物を析出収集する目的で設けられてお
り、次のような生成物収集手段６が備えられている。

即ち、第２の槽２内には、化学的に不活性なタンタル等
で作製された複数の正電１７ａ１７ｂ。

７Ｃと、負電極８ａ、８ｂ、８Ｃとが交互に対向配設さ
れ、正電極７ａ１７ｂ、７Ｃは、外部に備えられた直流
電源９の正極■に接続され、負電極８ａ、Ｂｂ、Ｂｃは
負極○に接続されている。負電極８ａ、８ｂ、８ｃの還
元作用により反応生成物が析出収集される。

而して正電極７ａ、７ｂ、７Ｃ１負電極８ａ、８ｂ１８
Ｃ１および直流電源９等により生成物収集手段６が構成
されている。

また第１の槽と第２の槽２との間には、循環バイブ１１
が接続され、循環バイブ１１にポンプ１２が配設されて
いる。

循環バイブ１１とポンプ１２とで、第１の槽１および第
２の槽２の間でエツチング液５を循環させる循環手段が
構成される。

次に作用を説明する。

第１の槽１および第２の槽２に、抱水ヒドラジン５０％
以上と残り水の混合溶液からなるエツチング液５が入れ
られ、ポンプ１２が始動されてエツチング液５が第１の
槽１から第２の槽２、および循環バイブ１１を介して再
び第１の槽１に戻るように循環される。また正電極７ａ
、７ｂ、７Ｃと負電極８ａ、８ｂ、８ｃとの間に直流電
源９から所要値の電圧が加えられて装置の準備が整えら
れる。

Ｓｉの半導体基板４が、図示省略のウェーハホルダ等に
保持されて第１のＮ１中のエツチング液５に浸漬される
と、ウェットエツチング式のエツチング処理が進行する
。

このとき半導体基板４がエツチングされることによって
反応生成物が生じ、これがエツチング液５中に溶解する
が、この反応生成物を含むエツチング液５は、循環手段
によって第２の槽２に移される。

第２の槽２では、正電極７ａ、７ｂ、７ｃと負電極８ａ
、８ｂ、８ｃ間に生じている電界により、反応生成物は
負電極８ａ、８ｂ、８ｃに捉えられ、負電極８ａ、８ｂ
、８Ｃの還元作用によって析出収集される。

反応生成物が除去されたエツチング液５は、循環バイブ
１１を通って再び第１の槽１に戻る。

而して第１のＩＩ！１１におけるエツチング液５中の反
応生成物の濃度は常に低く抑えられて、エツチング処理
中におけるエツチング速度はほぼ一定となり、エツチン
グ面にはエツチングむらが生じることがなく平滑にエツ
チングされるとともに、濃度のよいエツチング加工がな
される。

第２図は、生成物収集手段６における正電極７ａ、７ｂ
、７ｃと負電極８ａ、８ｂ、８ｃとの間に印加する電圧
値をＶｏ〜Ｖ３　　（ＶＯ＜Ｖ３　）の間で変化させた
ときの第１の槽１におけるエツチング経過時間とエツチ
ング速度との関係を示したものである。

印加電圧の値が小さいと、エツチングの経過にしたがっ
て反応生成物に起因するエツチング速度の変化が生じる
が、最適の電圧値ｖ３を選ぶと、生成物収集手段６にお
ける反応生成物の析出収集作用が効果的に生じて、所要
のエツチング処理の間第１の槽１におけるエツチング速
度は、はぼ一定に保たれる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば被エツチング半
導体をエツチングする第１の槽と、この第１の槽に連通
し第１の槽におけるエツチング反応で生じる反応生成物
を還元作用により析出収集する手段を備えた第２の槽と
、第１の槽および第２の槽の間でエツチング液を循環さ
せる循環手段とを具備させたので、第１の槽におけるエ
ツチング液中の反応生成物の濃度が常に低く抑えられて
エツチング処理中のエツチング速度がほぼ一定となり、
平滑で精度のよいエツチング面を得ることができるとい
う利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る半導体エツチング装置の実施例
を示す構成図、第２図は同上実施例におけるエツチング
時間に対するエツチング速度の変化例を示す特性図、第
３図は従来の半導体エツチング装置を示す構成図である
。 １：第１の槽、　　　　　２：第２の槽、３：連通孔、
　　　　　　４：半導体基板、５：エツチング液、　　
　６：生成物収集手段、７ａ〜７Ｃ：正電極、　　８８
〜８ｃ：負電極、９：直流電源、　　　　　１１：循環
バイブ、１２：ポンプ。 代理人　　弁理士　　三　好　　保　男Ｖｏ　＝Ｏ＜Ｖ
＋　＜Ｖ２　＜　Ｖ３ エツチング時間 苓２図 ！

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被エッチング半導体をエッチング液中に浸漬して所要の
   エッチングを行なうウェットエッチング式の半導体エッ
   チング装置において、 被エッチング半導体をエッチングする第１の槽と、 該第１の槽に連通し第１の槽におけるエッチング反応で
   生じる反応生成物を還元作用により析出収集する手段を
   備えた第２の槽と、 エッチング液を前記第１の槽および第２の槽の間で循環
   させる循環手段とを有することを特徴とする半導体エッ
   チング装置。