DE10031603C2 - Verfahren zur Herstellung mindestens einer Halbleiterscheibe durch Ätzen - Google Patents

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe durch Ätzen der Halbleiterscheibe, wobei ein Ätzmedium entlang einer Strömungsrichtung laminar zu einer Kante der Halbleiterscheibe strömt. Wesentliches Merkmal des Verfahrens ist, daß im Bereich neben der Kante der Halbleiterscheibe zumindest ein stromlinienförmiger Körper angeordnet wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel­ lung mindestens einer Halbleiterscheibe durch Ätzen.

Verfahren zum Ätzen mindestens einer Halbleiterscheibe sind beispielsweise in der US 5,451,267, in der EP 930 640 A2 und der EP 673 545 B1 beschrieben. Dabei strömt ein Ätzmedium fron­ tal gegen eine Kante der Halbleiterscheibe, während sich die Halbleiterscheibe gegebenenfalls dreht. Wird eine derartig be­ handelte Halbleiterscheibe später einseitig poliert, so ist in einem Randbereich der polierten Seite der Halbleiterscheibe ei­ ne Erhöhung feststellbar, die sich ringförmig entlang des Um­ fangs der Halbleiterscheibe erstreckt. Die Oberflächenstruktur einer solchen Halbleiterscheibe ist in Fig. 1 dargestellt. Fig. 2 zeigt im Schnitt eine Kante (1) einer Halbleiterscheibe (2), die von einem Ätzmedium (3) frontal beströmt wird. Gegebe­ nenfalls dreht sich dabei die Halbleiterscheibe, beispielsweise in einem Ätzmagazin. Bei dieser Ausführungsform der Strömung­ sätze treten beim Anströmen der Kante (1) im Bereich des Über­ gangs von Kantenfacette zur Halbleiterscheibenfläche (4) Turbu­ lenzen des Ätzmediums (5) auf. Durch diese Strömungswirbel ent­ steht ein Ätzabtrag im Randbereich auf beiden Seiten der Halb­ leiterscheibe, der sich vom Ätzabtrag der innenliegenden Fläche unterscheidet. Nach einer Politur einer Seite der Halbleiter­ scheibe wird daraus die erwähnte Erhöhung im Randbereich der polierten Seite der Halbleiterscheibe, wie in Fig. 1 darge­ stellt. Aus der US 5,474,644 ist eine ringförmige Vorrichtung bekannt, die die Kante der Halbleiterscheibe vor einem frontalen Anströmen des Ätzmediums und damit verbundenen Ätzungleichmäßigkeiten im Randbereich schützen soll.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein weiteres Verfah­ ren zur Herstellung mindestens einer Halbleiterscheibe anzuge­ ben, bei dem die Entstehung der erwähnten, im Englischen edge gutter genannten Erhöhung vermieden wird.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung ei­ ner Halbleiterscheibe durch Ätzen der Halbleiterscheibe, wobei ein Ätzmedium entlang einer Strömungsrichtung laminar zu einer Kante der Halbleiterscheibe strömt, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung gesehen neben der Halbleiterscheibe in de­ ren Randbereich zu beiden Seiten der Halbleiterscheibe jeweils mindestens ein Körper angeordnet wird, wobei die Körper so ge­ formt sind, daß sie ohne Wirbelbildung die Strömungslinien ver­ engen.

Weiterhin wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Her­ stellung mehrerer Halbleiterscheiben durch Ätzen der Halblei­ terscheiben, wobei ein Ätzmedium entlang einer Strömungsrich­ tung laminar zu einer Kante der Halbleiterscheiben strömt, da­ durch gekennzeichnet, daß zwischen den Halbleiterscheiben im Bereich der Kante zumindest jeweils ein Körper angeordnet wird, wobei die Körper so geformt sind, daß sie ohne Wirbelbildung die Strömungslinien verengen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren weiter erläu­ tert, wobei die Fig. 1 und 2 den St. d. T. und die Fig. 3a und 3b die Strömungsverhältnisse bei den Verfahren gemäß der Erfindung zeigen. Die in den Figuren dargestellten Körper sind lediglich bevorzugte Ausführungsformen, die das erfindungsgemäße Verfah­ ren weder durch ihre Form, Größe noch durch ihr Material ein­ schränken.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß die Turbulenzen bzw. Wirbel im Kantenbereich unterdrückt werden, wenn die Strö­ mungsgeschwindigkeit des Ätzmediums in diesem kritischen Be­ reich deutlich erhöht wird. Eine lokale Erhöhung der Strömungs­ geschwindigkeit wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ne­ ben der Halbleiterscheibe zwei Körper (5) angeordnet werden. Die Körper sind im Bereich der Kante (1) der Halbleiterscheibe angeordnet. Diese Situation ist in Fig. 3a dargestellt.

Werden mehrere Halbleiterscheiben mit Ätzmedium beströmt, bei­ spielsweise in einem Ätzmagazin, ist jeweils ein Körper (5) zwischen den Halbleiterscheiben, im Bereich der Kante angeordnet, der den Strömungskanal (6) zwischen den Halbleiter­ scheiben verengt. Diese Situation ist in Fig. 3b dargestellt. Der Körper ist ein- oder mehrteilig ausgeführt.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind beispielsweise ge­ schwungene Bleche, die wie ein Spoiler die Strömungsverhältnis­ se so beeinflussen, daß die Strömunggeschwindigkeit des Ätzme­ diums in diesem Bereich erhöht wird. Eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit wird beispielsweise auch dadurch erreicht, daß in dem Ätzmagazin nur jeder zweit Slot mit einer Halblei­ terscheibe belegt ist und in den freien Slots Körper, bei­ spielsweise in Form von Dummy-Scheiben, stecken, die eine idea­ lisierte Strömungsform aufweisen.

Gemäß der Kontinuitätsgleichung nach Bernoulli, verursachen die erfindungsgemäßen Körper eine lokale Erhöhung der Strömungsge­ schwindigkeit, so daß eine Wirbelbildung unterdrückt wird.

Gemäß vorliegender Erfindung werden somit n Körper, mit n ≧ 2 neben einer Halbleiterscheibe, bzw. zumindest ein Körper zwischen zwei Halbleiterscheiben, im Bereich der Kante an­ geordnet. Die Körper sind so geformt, dass sie ohne Wirbelbildung die Strömungslinien verengen, beispielsweise sind sie stromlinienförmig. Dadurch wird eine sich ausbildende tur­ bulente Grenzschicht des Ätzmediums von den Seiten der Halblei­ terscheibe ferngehalten.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Nanotopologie der Halbleiterscheiben, die mit einem Ätzmedium beströmt wurden, deutlich verbessert, da das Ätzmedium (3) die Halbleiterscheibe (1) laminar umströmt, so daß ein gleichmäßiger Ätzabtrag ge­ währleistet ist.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe durch Ät­ zen der Halbleiterscheibe, wobei ein Ätzmedium entlang einer Strömungsrichtung laminar zu einer Kante der Halbleiter­ scheibe strömt, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungs­ richtung gesehen neben der Halbleiterscheibe in deren Rand­ bereich zu beiden Seiten der Halbleiterscheibe jeweils min­ destens ein Körper angeordnet wird, wobei die Körper so ge­ formt sind, daß sie ohne Wirbelbildung die Strömungslinien verengen.

2. Verfahren zur Herstellung mehrerer Halbleiterscheiben durch Ätzen der Halbleiterscheiben, wobei ein Ätzmedium entlang einer Strömungsrichtung laminar zu einer Kante der Halblei­ terscheiben strömt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Halbleiterscheiben im Bereich der Kante zumindest jeweils ein Körper angeordnet wird, wobei die Körper so geformt sind, daß sie ohne Wirbelbildung die Strömungslinien veren­ gen.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Halbleiterscheibe bzw. die Halbleiter­ scheiben während des Ätzens gedreht wird bzw. gedreht wer­ den.