KR930007970B1 - GaAs 웨이퍼(wafer)의 에칭(etching)방법 - Google Patents
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Description
본 발명은 GaAs 웨이퍼(wafer)의 에칭(etching)방법에 관한 것으로, 특히 에칭용액(H2SO4: H2O2: H2O=5 : 1 : 1을 초음파를 이용하여 골고루 혼합시키며, 이에 웨이퍼(wafer)담체(carrier)를 일정시간 동안액침(immersion)시킨후 대기중에 들어올려 기포를 제거함에 따라 에칭 용액이 웨이퍼 표면에 골고루 분산 토록 하는 과정을 소정시간 동안에 반복 실시하므로써 웨이퍼(wafer) 표면의 균일을 가할 수 있도록 한 GaAs 웨이퍼(wafer)의 에칭(etching)방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 웨이퍼는 단결정 잉곳(ingot)을 절단한 후 연삭(lapping)공정, 연마(polishing)공정을 거침으로서 가공이 완료되는 것인바, 이때 상기 연삭공정 및 연마공정 사이 즉, 절단작업과 연삭공정에서 발생되는 흠집을 제거하기 위하여 행하는 공정을 에칭(etching)이라 칭하며, 바람직한 에칭을 위해서는 웨이퍼 에칭에 사용되는 화학에칭(Chemical etching) 용액이 웨이퍼와의 균일한 반응을 일으켜야 하며 에칭이 완료된 후에는 결함이 없는 경면(mirror like)의 웨이퍼로 되어야 하는 것이다.
또한 본 발명의 속하는 액침(immersion) 타입(type)의 GaAs 웨이퍼(wafer) 에칭(etching) 방식에 있어서의 에칭용액 즉, H2SO4: H2O2: H2O = 5 : 1 : 1의 혼합비율로 조성되는 에칭 용액을 자연혼합방식에 의해 단순 혼합시키게 되면 각기 특성이 다름에 따라 고른 혼합물 기대할 바 못될 뿐만 아니라 에칭용액의 불균일 혼합에 따른 미세한 기포들이 무수히 생성되는 것이며, 상기 에칭용액에 GaAs 담체(carrier)를 액침(immersion)하여 정해진 온도에서 일정시간 동안 반응시킬 경우 상기 기포들은 웨이퍼 표면에 흡착(adsorption)되고 이로 말미암아 에칭(etching)이 완료된 상태의 GaAs 웨이퍼(wafer) 표면에는 미세한 거칠기(roughness) 및 얼룩반점(spot)등이 발생된다.
이러한 폐단은 상기 에칭용액을 골고루 섞이도록 한 후 액침시켰던 담체를 대기중에 노출시키므로써 방지 할 수 있는 것이며, 이는 곧 발명이 목적으로 하는 것인바 이와같은 본 발명의 목적은, 초음파를 이용하여 상기 에칭용액을 균일하게 혼합시킨 다음 이에 GaAs 담체(carrier)를 일정시간 동안 액침(immersion) 시킨 후 이를 대기중에 노출시킴에 따라 공기와 에칭용액 사이의 상호작용(interaction)에 의해 웨이퍼(wafer)표면에 균일한 막이 형성되도록 하는 한편, 상기 과정(액칭+공기노출)을 소정의 일정 시간 동안 반복하여 균일한 에칭면을 갖도록 하므로써 비로소 그 목적을 달성할 수 있는 것이다.
이를 좀더 상술하며, 에칭(etching) 용액을 H2SO4: H2O2: H2O=5 : 1 : 1의 조성비율로 하되 초음파 진동을 이용하여 1분간 썩어줌으로서 균일하게 혼합시킨 다음, GaAs 웨이퍼(wafer)를 담체(carrier)에 담아 1-5초 동안 상온에서 상기 에칭용액에 액침(immersion)시키고 대기중에 1-5초동안 들어올려 에칭용액이 GaAs 웨이퍼(wafer)표면에 균일하게 반응토록 하는 과정을 1분간 반복하므로써 GaAs 웨이퍼(wafer) 표면이 균일한 에칭면을 갖도록 하는 것이다.
이하 본 발명을 실시예에 따라 더욱 상술하면 다음과 같다.
[실시예 1]
H2SO4: H2O2: H2O=5 : 1 : 1의 비율로 조성하였으며 단순히 휘저은 상태의 에칭(etching) 용액에, GaAs 웨이퍼(wafer) 담체(carrier)를 1분간 액침(immersion) 시킨 후 증류수로 린스(rinse) 하였다.
[실시예 2]
H2SO4: H2O2: H2O=5 : 1 : 1의 비율로 조성하였으며 단순히 휘저은 상태의 에칭(etching) 용액에, GaAs 웨이퍼(wafer) 담체(carrier)를 1초간 액침(immersion) 시킨 후 대기중에 1초간 노출시키는 과정을 1분간 반복해서 실시한 다음 증류수로 린스(rinse) 하였다.
[실시예 3]
H2SO4: H2O2: H2O=5 : 1 : 1의 비율로 조성하였으며 단순히 휘저은 상태의 에칭(etching) 용액에, GaAs 웨이퍼(wafer) 담체(carrier)를 5초간 액침(immersion) 시킨 후 대기중에 5초간 노출시키는 과정을 1분간 반복해서 실시한 다음 증류수로 린스(rinse)하였다.
[실시예 4]
H2SO4: H2O2: H2O=5 : 1 : 1의 비율로 조성하였으며 단순히 휘저은 상태의 에칭(etching) 용액에, GaAs 웨이퍼(wafer) 담체(carrier)를 5초간 액침(immersion) 시킨 후 증류수에 5초간 린스(rinse)시키는 과정을 1분간 반복해서 실시한 다음 새로운 증류수로 린스(rinse)하였다.
[실시예 5]
H2SO4: H2O2: H2O=5 : 1 : 1의 비율로 조성하였으며 초음파 진동을 이용하여 골고루 혼합한 상태의 에칭(etching)용액에, GaAs 웨이퍼(wafer) 담체(carrier)를 1분간 액침(immersion) 시킨 후 증류수로 린스(rinse) 하였다.
[실시예 6]
H2SO4: H2O2: H2O=5 : 1 : 1의 비율로 조성하였으며 초음파 진동을 이용하여 골고루 혼합한 상태의 에칭(etching)용액에, GaAs 웨이퍼(wafer) 담체(carrier)를 1초간 액침(immersion)시킨 후 대기중에 1초간 노출시키는 과정을 1분간 반복해서 실시한 다음 증류수로 린스(rinse) 하였다.
[실시예 7]
H2SO4: H2O2: H2O=5 : 1 : 1의 비율로 조성하였으며 초음파 진동을 이용하여 골고루 혼합한 상태의 에칭(etching)용액에, GaAs 웨이퍼(wafer) 담체(carrier)를 5초간 액침(immersion) 시킨 후 대기중에 5초간 노출시키는 과정을 1분간 반복해서 실시한 다음 증류수로 린스(rinse) 하였다.
[실시예 8]
H2SO4: H2O2: H2O=5 : 1 : 1의 비율로 조성하였으며 초음파 진동을 이용하여 골고루 혼합한 상태의 에칭(etching) 용액에, GaAs 웨이퍼(wafer) 담체(carrier)를 5초간 액침(immersion) 시킨 후 증류수에 5초간 린스시키는 과정을 1분간 반복해서 실시한 다음 새로운 증류수로 린스(rinse) 하였다.
이상의 실시예 결과, 초음파를 이용하여 골고루 혼삽시킨 에칭(etching) 용액을 통해 에칭한 실시예 5, 6, 7, 8 의 웨이퍼(wafer) 표면상태는, 단순히 휘저어준 상태의 에칭(etching) 용액을 통해 에칭한 실시예 1, 2, 3, 4의 웨이퍼(wafer) 표면상태에 비하여 상당히 양호한 것으로 나타났으며, 일정한 시간동안 액침(immersion) 시킨 후 곧바로 증류수로 린스(rinse)시킨 실시예 1, 5의 웨이퍼(wafer) 표면에는 미세한 얼룩무늬가 나타나는 것을 확인할 수가 있었다.
또한 매순간 증류수로 린스(rinse)시킨 실시예 4,8의 웨이퍼(wafer) 표면에는 미세한 얼룩반점(spot)이 표면 전체에 걸쳐 퍼져 있음을 알 수 있으며 이는 곧 웨이퍼(wafer)표면의 에칭(etching) 용액이 증류수와 섞임에 따라 에칭용액의 조성비율이 변화됨으로써 불균일한 에칭(etching)이 일어났기 때문인 것이다.
한편, 대기중에 각기 다른 시간 동안 노출시켜 기포를 제거토록 한 실시예 2, 3, 6, 7에 있어서는 웨이퍼(wafer) 표면에 매끄러운 상태의 경면(mirror like)을 나타냄으로서 노출시간에 관계없이 양질의 웨이퍼 표면을 얻을 수 있음을 확인할 수 있는 한편, 특히 초음파를 이용하여 골고루 섞어준 에칭(etching) 용액을 통해 에칭한 실시예 6, 7의 웨이퍼(wafer) 표면이 균일성이 탁월한 경면(mirror like)을 나타냄을 알 수 있었다.
이상에서 상술한 바와같이 본 발명에 의하면, H2SO4: H2O2: H2O=5 : 1 : 1의 비율로 조성하여서 된 에칭(etching) 용액을 초음파를 이용하여 골고루 혼합시키는 한편, 상기 에칭용액에 GaAs 웨이퍼(wafer) 담체(carrier)를 액침(immersion) 시킨 후 대기중에 노출시키는 과정을 소정시간 동안에 반복해서 실시하므로써 균일한 웨이퍼 표면을 갖는 GaAs 웨이퍼(wafer)의 에칭(etching) 방법을 제공할 수 있는 것이다.
Claims (1)
- H2SO4: H2O2: H2O=5 : 1 : 1의 조성비율을 갖으며 초음파를 통해 골고루 혼합한 에칭(etching) 용액에, 웨이퍼(wafer) 담체(carrier)를 소정시간 동안 액침(immersion)시키며 대기중에 들어올리는 과정을 소정의 시간 동안에 반복해서 실시하는 한편, 최종 단계에서는 증류수로 린스(rinse) 시킴을 특징으로 하는 GaAs 웨이퍼(wafer)의 에칭(etching) 방법.
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