JPH09213674A - 半導体基板のエッチング方法とその装置 - Google Patents
半導体基板のエッチング方法とその装置Info
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- JPH09213674A JPH09213674A JP3884196A JP3884196A JPH09213674A JP H09213674 A JPH09213674 A JP H09213674A JP 3884196 A JP3884196 A JP 3884196A JP 3884196 A JP3884196 A JP 3884196A JP H09213674 A JPH09213674 A JP H09213674A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スプレーエッチング法でエッチング工程から
リンス工程へ切り替える時、ウェーハ表面の液切れを防
止する。 【解決手段】 エッチング液制御バルブ4を開くと同時
にタイムカウントを開始し、エッチング加工時間が終了
すると、エッチング液制御バルブ4を開いたままリンス
液制御バルブ7を開きリンス液供給装置から一定圧で圧
送されるリンス液をリンス液供給配管6に導入してノズ
ル5よりリンス液を噴射し、リンス液噴射開始1秒以内
にエッチング液制御バルブ4を閉じてエッチング液の噴
射を完了し、ウェーハ1の表面に噴射されるエッチング
液をリンス液へと1秒以内に切り替える。
リンス工程へ切り替える時、ウェーハ表面の液切れを防
止する。 【解決手段】 エッチング液制御バルブ4を開くと同時
にタイムカウントを開始し、エッチング加工時間が終了
すると、エッチング液制御バルブ4を開いたままリンス
液制御バルブ7を開きリンス液供給装置から一定圧で圧
送されるリンス液をリンス液供給配管6に導入してノズ
ル5よりリンス液を噴射し、リンス液噴射開始1秒以内
にエッチング液制御バルブ4を閉じてエッチング液の噴
射を完了し、ウェーハ1の表面に噴射されるエッチング
液をリンス液へと1秒以内に切り替える。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、シリコンウェー
ハ等の半導体基板のエッチング方法の改良に係り、エッ
チング液をウェーハ表面に噴射しつつリンス液を同時に
噴射する工程を取り入れた半導体基板のエッチング方法
とその装置に関する。
ハ等の半導体基板のエッチング方法の改良に係り、エッ
チング液をウェーハ表面に噴射しつつリンス液を同時に
噴射する工程を取り入れた半導体基板のエッチング方法
とその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体基板の製造プロセスにおいて、前
加工で表面に残留した加工歪み層と重金属等の不純物を
除去することを目的に、半導体基板の表面を薬液でエッ
チングする工程がある。
加工で表面に残留した加工歪み層と重金属等の不純物を
除去することを目的に、半導体基板の表面を薬液でエッ
チングする工程がある。
【0003】エッチング工程は、弗酸、硝酸、酢酸、水
等を所定の配合比で混合したエッチング液に、ウェーハ
を多数枚収納した専用キャリアを浸漬してエッチングを
行う方法(以下バッチ式浸漬エッチング法と記述)が実
施されている。
等を所定の配合比で混合したエッチング液に、ウェーハ
を多数枚収納した専用キャリアを浸漬してエッチングを
行う方法(以下バッチ式浸漬エッチング法と記述)が実
施されている。
【0004】バッチ式浸漬エッチング法はエッチング液
組成比、液温、撹拌方法などによりエッチング液の反応
速度が支配され、エッチング精度を安定させるためには
エッチング液の液組成、液温を精密に制御する必要があ
る。さらに、シリコンウェーハがエッチングされる過程
で発生する反応熱が、エッチング液の液温を上昇させ反
応速度が加速し、エッチング液の反応速度の制御が困難
となっていた。
組成比、液温、撹拌方法などによりエッチング液の反応
速度が支配され、エッチング精度を安定させるためには
エッチング液の液組成、液温を精密に制御する必要があ
る。さらに、シリコンウェーハがエッチングされる過程
で発生する反応熱が、エッチング液の液温を上昇させ反
応速度が加速し、エッチング液の反応速度の制御が困難
となっていた。
【0005】近年ウェーハ径は8インチが主流となり、
今後は12インチ以上の大口径ウェーハが主流になると
考えられ、エッチング時の反応熱はウェーハの表面積す
なわちウェーハ径に比例し、今後ウェーハ径の大口径化
に伴い、ますますエッチング液の反応速度の制御が困難
になってくる。
今後は12インチ以上の大口径ウェーハが主流になると
考えられ、エッチング時の反応熱はウェーハの表面積す
なわちウェーハ径に比例し、今後ウェーハ径の大口径化
に伴い、ますますエッチング液の反応速度の制御が困難
になってくる。
【0006】そこで、前記バッチ式浸漬エッチング法の
問題点である反応熱による反応速度変動を解決する手段
として、ウェーハ表面にエッチング液をスプレーノズル
にて直接噴射しエッチングを行う方法(以下スプレーエ
ッチング法と記述)が提案(特開平4−340226
号)されている。
問題点である反応熱による反応速度変動を解決する手段
として、ウェーハ表面にエッチング液をスプレーノズル
にて直接噴射しエッチングを行う方法(以下スプレーエ
ッチング法と記述)が提案(特開平4−340226
号)されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】スプレーエッチング法
のエッチング処理工程は、スプレーノズルからウェーハ
にエッチング液を直接噴射し、ウェーハをエッチングす
るエッチング工程と、スプレーノズルからウェーハにリ
ンス液を直接噴射しエッチング反応を停止し、ウェーハ
表面のエッチング液を洗い流すリンス工程から構成され
る。
のエッチング処理工程は、スプレーノズルからウェーハ
にエッチング液を直接噴射し、ウェーハをエッチングす
るエッチング工程と、スプレーノズルからウェーハにリ
ンス液を直接噴射しエッチング反応を停止し、ウェーハ
表面のエッチング液を洗い流すリンス工程から構成され
る。
【0008】スプレーエッチング法は、加工中のウェー
ハ表面に液切れが発生してウェーハ表面が露出すると、
エッチング反応過程で硝酸が反応して発生したNOxと
ウェーハ表面とが反応し、窒化膜が形成され外観不良の
原因となる。そこで、エッチング工程からリンス工程へ
切り替える時、ウェーハ表面の液切れを防止する目的で
エッチング液をウェーハ表面に噴射しつつリンス液を同
時に噴射する工程(以下オーバラップ工程と記述)が行
われている。
ハ表面に液切れが発生してウェーハ表面が露出すると、
エッチング反応過程で硝酸が反応して発生したNOxと
ウェーハ表面とが反応し、窒化膜が形成され外観不良の
原因となる。そこで、エッチング工程からリンス工程へ
切り替える時、ウェーハ表面の液切れを防止する目的で
エッチング液をウェーハ表面に噴射しつつリンス液を同
時に噴射する工程(以下オーバラップ工程と記述)が行
われている。
【0009】オーバラップ工程ではエッチング液とリン
ス液が同時にウェーハ表面に噴射され、ウェーハ表面上
でエッチング液とリンス液が不規則に混合される。つま
りエッチングの最終段階で非常に反応が不安定なエッチ
ング液でウェーハ表面がエッチングされることになり、
エッチング後のウェーハ表面性状を悪化させていた。特
に、比抵抗値0.1Ω・cm以下のウェーハでは、ウェ
ーハ表面性状の悪化が懸念されていた。
ス液が同時にウェーハ表面に噴射され、ウェーハ表面上
でエッチング液とリンス液が不規則に混合される。つま
りエッチングの最終段階で非常に反応が不安定なエッチ
ング液でウェーハ表面がエッチングされることになり、
エッチング後のウェーハ表面性状を悪化させていた。特
に、比抵抗値0.1Ω・cm以下のウェーハでは、ウェ
ーハ表面性状の悪化が懸念されていた。
【0010】この発明は、スプレーエッチング法のエッ
チング処理工程において、エッチング後のウェーハ表面
性状を良好にできるオーバラップ工程の提供を目的と
し、最適化を図ったオーバラップ工程を有する半導体基
板のエッチング方法とその装置の提供を目的としてい
る。
チング処理工程において、エッチング後のウェーハ表面
性状を良好にできるオーバラップ工程の提供を目的と
し、最適化を図ったオーバラップ工程を有する半導体基
板のエッチング方法とその装置の提供を目的としてい
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】発明者は、スプレーエッ
チング法におけるオーバラップ工程の最適化を目的に種
々検討した結果、エッチング加工終了時エッチング液を
噴射しながらリンス液を噴射し1秒以内にエッチング液
の供給を停止する、すなわち、エッチング液とリンス液
が同時に被加工物に噴射される時間を1秒以内とするこ
とで、ウェーハ表面がエッチング液とリンス液が不規則
に混合されたエッチング液でエッチングされるのが防止
され、良好な表面性状を安定的に得られること、さらに
はオーバラップ時間を0.5〜1秒に設定することによ
り、特に、比抵抗値0.1Ω・cm以下である半導体基
板においても良好な表面性状を安定的に得られることを
知見し、この発明を完成した。
チング法におけるオーバラップ工程の最適化を目的に種
々検討した結果、エッチング加工終了時エッチング液を
噴射しながらリンス液を噴射し1秒以内にエッチング液
の供給を停止する、すなわち、エッチング液とリンス液
が同時に被加工物に噴射される時間を1秒以内とするこ
とで、ウェーハ表面がエッチング液とリンス液が不規則
に混合されたエッチング液でエッチングされるのが防止
され、良好な表面性状を安定的に得られること、さらに
はオーバラップ時間を0.5〜1秒に設定することによ
り、特に、比抵抗値0.1Ω・cm以下である半導体基
板においても良好な表面性状を安定的に得られることを
知見し、この発明を完成した。
【0012】また、発明者はオーバラップ時間を1秒以
内に設定可能なエッチング装置を目的にエッチング液と
リンス液の供給系について種々検討した結果、エッチン
グ用ノズルとリンス用ノズルが装置内に個別に配置され
た構成において、エッチング液供給配管とリンス液供給
配管が、スプレーノズルと液制御バルブとの間でリンス
液配管からエッチング液配管方向のみ液が流れる逆流防
止弁を介して配管で連結した液供給手段を有することに
より、エッチング液の制御バルブを開きウェーハに所要
時間エッチング液を噴射しエッチングを行うに際し、エ
ッチング液のみを供給する時は逆流防止弁が作用しエッ
チング液がリンス液配管に流入することを防止でき、エ
ッチング設定時間完了直前にリンス液の制御バルブを開
きリンス液の供給を開始しすると、エッチング液より液
圧が高いリンス液は逆流防止弁を介してエッチング液供
給配管に流入し、エッチング液供給配管内が瞬時にリン
ス液へと切り替えられ、ウェーハ表面に供給される液も
瞬時にエッチング液からリンス液に切替えられることを
知見し、この発明を完成した。
内に設定可能なエッチング装置を目的にエッチング液と
リンス液の供給系について種々検討した結果、エッチン
グ用ノズルとリンス用ノズルが装置内に個別に配置され
た構成において、エッチング液供給配管とリンス液供給
配管が、スプレーノズルと液制御バルブとの間でリンス
液配管からエッチング液配管方向のみ液が流れる逆流防
止弁を介して配管で連結した液供給手段を有することに
より、エッチング液の制御バルブを開きウェーハに所要
時間エッチング液を噴射しエッチングを行うに際し、エ
ッチング液のみを供給する時は逆流防止弁が作用しエッ
チング液がリンス液配管に流入することを防止でき、エ
ッチング設定時間完了直前にリンス液の制御バルブを開
きリンス液の供給を開始しすると、エッチング液より液
圧が高いリンス液は逆流防止弁を介してエッチング液供
給配管に流入し、エッチング液供給配管内が瞬時にリン
ス液へと切り替えられ、ウェーハ表面に供給される液も
瞬時にエッチング液からリンス液に切替えられることを
知見し、この発明を完成した。
【0013】さらに、発明者は、エッチング用とリンス
用を兼用するスプレーノズルが装置内に配置されたエッ
チング装置について種々検討した結果、兼用ノズルに液
を供給する主配管にエッチング液を供給する配管とリン
ス液を供給する配管が各々制御バルブを介し併合接続し
た構成とすることにより、エッチング液の制御バルブを
開きウェーハに設定時間エッチング液を噴射しエッチン
グを行い、エッチング設定時間完了直前にリンス液の制
御バルブの開きリンス液の供給を開始し、1秒以内にエ
ッチング液の制御バルブを閉じエッチング液の供給を停
止すると、エッチング液からリンス液への切替を1秒以
内に完了できることを知見し、この発明を完成した。
用を兼用するスプレーノズルが装置内に配置されたエッ
チング装置について種々検討した結果、兼用ノズルに液
を供給する主配管にエッチング液を供給する配管とリン
ス液を供給する配管が各々制御バルブを介し併合接続し
た構成とすることにより、エッチング液の制御バルブを
開きウェーハに設定時間エッチング液を噴射しエッチン
グを行い、エッチング設定時間完了直前にリンス液の制
御バルブの開きリンス液の供給を開始し、1秒以内にエ
ッチング液の制御バルブを閉じエッチング液の供給を停
止すると、エッチング液からリンス液への切替を1秒以
内に完了できることを知見し、この発明を完成した。
【0014】
構成1 この発明によるエッチング方法を図1及び図4に基づい
て説明する。図1に示すエッチング装置は、前述した出
願人の提案(特開平4−340226号)によるエッチ
ング装置と基本的構成は同等であり、ウェーハ1がウェ
ーハ自転用ローラー11にて自立保持されている。その
両側にエッチング用ノズル2及びリンス用ノズル5が取
付られたノズルチャンバー8が揺動アーム9にて保持さ
れ配置されている。ノズルチャンバー8にはエッチング
液制御バルブ4を具備したエッチング液供給配管3と、
リンス液制御バルブ7を具備したリンス液供給配管6が
接続されている。
て説明する。図1に示すエッチング装置は、前述した出
願人の提案(特開平4−340226号)によるエッチ
ング装置と基本的構成は同等であり、ウェーハ1がウェ
ーハ自転用ローラー11にて自立保持されている。その
両側にエッチング用ノズル2及びリンス用ノズル5が取
付られたノズルチャンバー8が揺動アーム9にて保持さ
れ配置されている。ノズルチャンバー8にはエッチング
液制御バルブ4を具備したエッチング液供給配管3と、
リンス液制御バルブ7を具備したリンス液供給配管6が
接続されている。
【0015】ウェーハ自転用ローラー11をモータ(図
示せず)にて回転させることにより、該ローラー11に
て自立保持されたウェーハ1を自転させる。ウェーハ1
の自転回転数が設定回転数に達すると、ノズルチャンバ
ー8を保持する揺動アーム9を駆動装置(図示せず)に
て揺動中心10を中心に揺動させる。揺動開始後、エッ
チング液制御バルブ4を開き、エッチング液供給装置
(図示せず)から一定圧で圧送されるエッチング液をエ
ッチング液供給配管3に導入し、エッチング用ノズル2
よりウェーハ1に向かってエッチング液を噴射しエッチ
ングを行う。
示せず)にて回転させることにより、該ローラー11に
て自立保持されたウェーハ1を自転させる。ウェーハ1
の自転回転数が設定回転数に達すると、ノズルチャンバ
ー8を保持する揺動アーム9を駆動装置(図示せず)に
て揺動中心10を中心に揺動させる。揺動開始後、エッ
チング液制御バルブ4を開き、エッチング液供給装置
(図示せず)から一定圧で圧送されるエッチング液をエ
ッチング液供給配管3に導入し、エッチング用ノズル2
よりウェーハ1に向かってエッチング液を噴射しエッチ
ングを行う。
【0016】エッチング液制御バルブ4を開くと同時に
タイムカウントを開始し、エッチング加工時間として設
定した時間のカウントが終了すると、エッチング液制御
バルブ4を開いたままで、リンス液制御バルブ7を開き
リンス液供給装置(図示せず)から一定圧で圧送される
リンス液をリンス液供給配管6に導入し、リンス用ノズ
ル5よりウェーハ1に向かってリンス液を噴射しリンス
を開始する。
タイムカウントを開始し、エッチング加工時間として設
定した時間のカウントが終了すると、エッチング液制御
バルブ4を開いたままで、リンス液制御バルブ7を開き
リンス液供給装置(図示せず)から一定圧で圧送される
リンス液をリンス液供給配管6に導入し、リンス用ノズ
ル5よりウェーハ1に向かってリンス液を噴射しリンス
を開始する。
【0017】次いで、リンス液噴射開始1秒以内にエッ
チング液制御バルブ4を閉じてエッチング液の噴射を完
了し、ウェーハ1の表面に噴射されるエッチング液をリ
ンス液へと1秒以内に切り替える。リンス液によるウェ
ーハ1のリンスを設定時間行った後リンス液制御バルブ
7を閉じて、リンス用ノズル5からのリンス液の噴射を
停止する。リンス液の噴射停止後揺動アーム9の揺動を
停止し、一定時間ウェーハ1の自転を継続しウェーハ表
面に付着したリンス液を遠心力にて吹き飛ばし乾燥す
る。その後、ウェーハ自転ローラーの回転を停止しウェ
ーハ1の自転を止めエッチング加工を完了する。
チング液制御バルブ4を閉じてエッチング液の噴射を完
了し、ウェーハ1の表面に噴射されるエッチング液をリ
ンス液へと1秒以内に切り替える。リンス液によるウェ
ーハ1のリンスを設定時間行った後リンス液制御バルブ
7を閉じて、リンス用ノズル5からのリンス液の噴射を
停止する。リンス液の噴射停止後揺動アーム9の揺動を
停止し、一定時間ウェーハ1の自転を継続しウェーハ表
面に付着したリンス液を遠心力にて吹き飛ばし乾燥す
る。その後、ウェーハ自転ローラーの回転を停止しウェ
ーハ1の自転を止めエッチング加工を完了する。
【0018】構成2 この発明によるエッチング方法を図2及び図4に基づい
て説明する。図2に示すエッチング装置は、前述のエッ
チング装置と基本的構成は同等であり、ウェーハ1がウ
ェーハ自転用ローラー11にて自立保持されているが、
その両側にエッチング用ノズル2が取り付けられたエッ
チング液用ノズルチャンバー12が揺動アーム9にて保
持され配置されている。エッチング液用ノズルチャンバ
ー12にはエッチング液制御バルブ4を具備したエッチ
ング液供給配管3が接続されている。また、ウェーハ1
上方にはリンス用ノズル5が取り付けられたリンス液用
ノズルチャンバー13が配置されている。リンス液用ノ
ズルチャンバー13にはリンス液制御バルブ7を具備し
たリンス液供給配管6が接続されている。
て説明する。図2に示すエッチング装置は、前述のエッ
チング装置と基本的構成は同等であり、ウェーハ1がウ
ェーハ自転用ローラー11にて自立保持されているが、
その両側にエッチング用ノズル2が取り付けられたエッ
チング液用ノズルチャンバー12が揺動アーム9にて保
持され配置されている。エッチング液用ノズルチャンバ
ー12にはエッチング液制御バルブ4を具備したエッチ
ング液供給配管3が接続されている。また、ウェーハ1
上方にはリンス用ノズル5が取り付けられたリンス液用
ノズルチャンバー13が配置されている。リンス液用ノ
ズルチャンバー13にはリンス液制御バルブ7を具備し
たリンス液供給配管6が接続されている。
【0019】図示しないモータにて回転するウェーハ自
転用ローラー11にて自立保持されたウェーハ1は自転
し、ウェーハ1の自転回転数が設定回転数に達すると、
エッチング液用ノズルチャンバー12を保持する揺動ア
ーム9を駆動装置にて揺動中心10を中心に揺動させ
る。揺動開始後、エッチング液制御バルブ4を開きエッ
チング液供給装(図示せず)から一定圧で圧送されるエ
ッチング液をエッチング液供給配管3に導入し、エッチ
ング用ノズル2よりウェーハ1に向かってエッチング液
を噴射しエッチングを行う。
転用ローラー11にて自立保持されたウェーハ1は自転
し、ウェーハ1の自転回転数が設定回転数に達すると、
エッチング液用ノズルチャンバー12を保持する揺動ア
ーム9を駆動装置にて揺動中心10を中心に揺動させ
る。揺動開始後、エッチング液制御バルブ4を開きエッ
チング液供給装(図示せず)から一定圧で圧送されるエ
ッチング液をエッチング液供給配管3に導入し、エッチ
ング用ノズル2よりウェーハ1に向かってエッチング液
を噴射しエッチングを行う。
【0020】エッチング液制御バルブ4を開くと同時に
タイムカウントを開始し、エッチング加工時間として設
定した時間のカウントが終了後、エッチング液制御バル
ブ4を開いたままで、リンス液制御バルブ7を開きリン
ス液供給装置(図示せず)から一定圧で圧送されるリン
ス液をリンス液供給配管6に導入し、リンス用ノズル5
よりウェーハ1に向かってリンス液を噴射しリンスを開
始する。
タイムカウントを開始し、エッチング加工時間として設
定した時間のカウントが終了後、エッチング液制御バル
ブ4を開いたままで、リンス液制御バルブ7を開きリン
ス液供給装置(図示せず)から一定圧で圧送されるリン
ス液をリンス液供給配管6に導入し、リンス用ノズル5
よりウェーハ1に向かってリンス液を噴射しリンスを開
始する。
【0021】次いで、リンス液噴射開始1秒以内にエッ
チング液制御バルブ4を閉じてエッチング液の噴射を完
了し、ウェーハ1の表面に噴射されるエッチング液をリ
ンス液へと1秒以内で切り替える。リンス液によるウェ
ーハ1のリンスを設定時間行った後リンス液制御バルブ
7を閉じて、リンス用ノズル5からのリンス液の噴射を
停止する。さらに、リンス液の噴射停止後揺動アーム9
の揺動を停止し、一定時間ウェーハ1の自転を継続しウ
ェーハ表面に付着したリンス液を遠心力にて吹き飛ばし
乾燥する。その後、ウェーハ自転ローラーの回転を停止
しウェーハ1の自転を止めエッチング加工を完了する。
チング液制御バルブ4を閉じてエッチング液の噴射を完
了し、ウェーハ1の表面に噴射されるエッチング液をリ
ンス液へと1秒以内で切り替える。リンス液によるウェ
ーハ1のリンスを設定時間行った後リンス液制御バルブ
7を閉じて、リンス用ノズル5からのリンス液の噴射を
停止する。さらに、リンス液の噴射停止後揺動アーム9
の揺動を停止し、一定時間ウェーハ1の自転を継続しウ
ェーハ表面に付着したリンス液を遠心力にて吹き飛ばし
乾燥する。その後、ウェーハ自転ローラーの回転を停止
しウェーハ1の自転を止めエッチング加工を完了する。
【0022】構成3 この発明によるエッチング方法を図3及び図4に基づい
て説明する。図3のエッチング装置は、ウェーハ1をウ
ェーハチャック14にて水平に保持する構成で、その上
方にエッチング用ノズル2及びリンス用ノズル5が配置
されている。エッチング用ノズル2にはエッチング液制
御バルブ4を具備したエッチング液供給配管3が、リン
ス用ノズル5にはリンス液制御バルブ7を具備したリン
ス液供給配管6が各々接続されている。
て説明する。図3のエッチング装置は、ウェーハ1をウ
ェーハチャック14にて水平に保持する構成で、その上
方にエッチング用ノズル2及びリンス用ノズル5が配置
されている。エッチング用ノズル2にはエッチング液制
御バルブ4を具備したエッチング液供給配管3が、リン
ス用ノズル5にはリンス液制御バルブ7を具備したリン
ス液供給配管6が各々接続されている。
【0023】ウェーハチャック14を図示しないモータ
にて回転させてウェーハ1を自転させ、自転回転数が設
定回転数に達したら、エッチング液制御バルブ4を開き
エッチング液供給装置から一定圧で圧送されるエッチン
グ液をエッチング液供給配管3に導入し、エッチング用
ノズル2よりウェーハ1に向かってエッチング液を噴射
しエッチングを行う。
にて回転させてウェーハ1を自転させ、自転回転数が設
定回転数に達したら、エッチング液制御バルブ4を開き
エッチング液供給装置から一定圧で圧送されるエッチン
グ液をエッチング液供給配管3に導入し、エッチング用
ノズル2よりウェーハ1に向かってエッチング液を噴射
しエッチングを行う。
【0024】また、エッチング液制御バルブ4を開くと
同時にタイムカウントを開始し、エッチング加工時間と
して設定した時間のカウントが終了後、エッチング液制
御バルブ4を開いたままで、リンス液制御バルブ7を開
きリンス液供給装置から一定圧で圧送されるリンス液を
リンス液供給配管6に導入し、リンス用ノズル5よりウ
ェーハ1に向かってリンス液を噴射しリンスを開始す
る。
同時にタイムカウントを開始し、エッチング加工時間と
して設定した時間のカウントが終了後、エッチング液制
御バルブ4を開いたままで、リンス液制御バルブ7を開
きリンス液供給装置から一定圧で圧送されるリンス液を
リンス液供給配管6に導入し、リンス用ノズル5よりウ
ェーハ1に向かってリンス液を噴射しリンスを開始す
る。
【0025】次いで、リンス液噴射開始1秒以内にエッ
チング液制御バルブ4を閉じてエッチング液の噴射を完
了し、ウェーハ1の表面に噴射されるエッチング液をリ
ンス液へと1秒以内に切り替える。リンス液によるウェ
ーハ1のリンスを設定時間行った後リンス液制御バルブ
7を閉じて、リンス用ノズル5からのリンス液の噴射を
停止する。リンス液の噴射停止後一定時間ウェーハ1の
自転を継続し、ウェーハ表面に付着したリンス液を遠心
力にて吹き飛ばし乾燥する。その後ウェーハチャック1
4の回転を停止し、ウェーハ1の自転を止めエッチング
加工を完了する。
チング液制御バルブ4を閉じてエッチング液の噴射を完
了し、ウェーハ1の表面に噴射されるエッチング液をリ
ンス液へと1秒以内に切り替える。リンス液によるウェ
ーハ1のリンスを設定時間行った後リンス液制御バルブ
7を閉じて、リンス用ノズル5からのリンス液の噴射を
停止する。リンス液の噴射停止後一定時間ウェーハ1の
自転を継続し、ウェーハ表面に付着したリンス液を遠心
力にて吹き飛ばし乾燥する。その後ウェーハチャック1
4の回転を停止し、ウェーハ1の自転を止めエッチング
加工を完了する。
【0026】構成4 ウェーハ自転用ローラー11にてウェーハ1を自立保持
する図1または図2のエッチング装置、あるいはウェー
ハ1をウェーハチャック14にて水平に保持する図3に
示すエッチング装置のいずれの構成においても、液供給
手段に図5に示すようなエッチング液供給配管3とリン
ス液供給配管6が途中でバルブを介して連結された構成
を用いることにより、簡単な制御でこの発明のエッチン
グ方法を容易に実施できる。
する図1または図2のエッチング装置、あるいはウェー
ハ1をウェーハチャック14にて水平に保持する図3に
示すエッチング装置のいずれの構成においても、液供給
手段に図5に示すようなエッチング液供給配管3とリン
ス液供給配管6が途中でバルブを介して連結された構成
を用いることにより、簡単な制御でこの発明のエッチン
グ方法を容易に実施できる。
【0027】図5に示すようにエッチング液供給配管3
とリンス液供給配管6が、エッチング用ノズル2とエッ
チング液制御バルブ4の間とリンス用ノズル5とリンス
液制御バルブ7の間で、エッチング液供給配管3からリ
ンス液供給配管6への流れを防止する逆流防止弁15を
介して連結されている。なお、エッチング液供給配管3
及びリンス液供給配管6は、各々の液が異なる液供給元
へ逆流することを防止するため逆流防止弁16を介して
各々の供給源に接続されている。
とリンス液供給配管6が、エッチング用ノズル2とエッ
チング液制御バルブ4の間とリンス用ノズル5とリンス
液制御バルブ7の間で、エッチング液供給配管3からリ
ンス液供給配管6への流れを防止する逆流防止弁15を
介して連結されている。なお、エッチング液供給配管3
及びリンス液供給配管6は、各々の液が異なる液供給元
へ逆流することを防止するため逆流防止弁16を介して
各々の供給源に接続されている。
【0028】図1、図2に示す装置で、それぞれウェー
ハ1を自転させ、揺動アーム9を揺動させ、また、図3
に示す装置でウェーハ1を自転させ、エッチング開始準
備を行う。次いで図5において、エッチング液制御バル
ブ4を開きエッチング液供給装置(図示せず)から一定
圧で圧送されるエッチング液をエッチング液供給配管3
に導入し、エッチング用ノズル2よりウェーハ1に向か
ってエッチング液を噴射しエッチングを行う。なお、連
結されているリンス液供給配管6には逆流防止弁15の
作用でエッチング液は流入しない。
ハ1を自転させ、揺動アーム9を揺動させ、また、図3
に示す装置でウェーハ1を自転させ、エッチング開始準
備を行う。次いで図5において、エッチング液制御バル
ブ4を開きエッチング液供給装置(図示せず)から一定
圧で圧送されるエッチング液をエッチング液供給配管3
に導入し、エッチング用ノズル2よりウェーハ1に向か
ってエッチング液を噴射しエッチングを行う。なお、連
結されているリンス液供給配管6には逆流防止弁15の
作用でエッチング液は流入しない。
【0029】エッチング液制御バルブ4を開くと同時に
タイムカウントを開始し、エッチング加工時間として設
定した時間のカウントが終了すると、エッチング液制御
バルブ4を開いたままで、リンス液制御バルブ7を開き
リンス液供給装置(図示せず)からエッチング供給液圧
より高圧のリンス液をリンス液供給配管6に導入し、リ
ンス用ノズル5よりウェーハ1に向かってリンス液を噴
射しリンスを開始する。
タイムカウントを開始し、エッチング加工時間として設
定した時間のカウントが終了すると、エッチング液制御
バルブ4を開いたままで、リンス液制御バルブ7を開き
リンス液供給装置(図示せず)からエッチング供給液圧
より高圧のリンス液をリンス液供給配管6に導入し、リ
ンス用ノズル5よりウェーハ1に向かってリンス液を噴
射しリンスを開始する。
【0030】ここで、リンス液の液圧がエッチング液圧
より高圧に設定してあり、リンス液は逆流防止弁15を
通過しエッチング液供給配管3に流入し、エッチング液
供給配管3内が隣時にエッチング液からリンス液へと置
換され、エッチング用ノズル2から噴射されるエッチン
グ液は瞬時にリンス液へと切替られる。そして、リンス
液への切替が完了するとエッチング液制御バルブ4を閉
じる。リンス液によるウェーハ1のリンスを所定時間行
った後、リンス液制御バルブ7を閉じて、リンス用ノズ
ル5からのリンス液の噴射を停止する。
より高圧に設定してあり、リンス液は逆流防止弁15を
通過しエッチング液供給配管3に流入し、エッチング液
供給配管3内が隣時にエッチング液からリンス液へと置
換され、エッチング用ノズル2から噴射されるエッチン
グ液は瞬時にリンス液へと切替られる。そして、リンス
液への切替が完了するとエッチング液制御バルブ4を閉
じる。リンス液によるウェーハ1のリンスを所定時間行
った後、リンス液制御バルブ7を閉じて、リンス用ノズ
ル5からのリンス液の噴射を停止する。
【0031】リンス液の噴射停止後、図1及び図2の装
置では揺動アーム9の揺動を停止し、一定時間ウェーハ
1の自転を継続しウェーハ表面に付着したリンス液を遠
心力にて吹き飛ばし乾燥する。その後、図1及び図2の
装置ではウェーハ自転ローラー11の回転を停止し、図
3の装置ではウェーハチャック14の回転を停止しウェ
ーハ1の自転を止めエッチング加工を完了する。
置では揺動アーム9の揺動を停止し、一定時間ウェーハ
1の自転を継続しウェーハ表面に付着したリンス液を遠
心力にて吹き飛ばし乾燥する。その後、図1及び図2の
装置ではウェーハ自転ローラー11の回転を停止し、図
3の装置ではウェーハチャック14の回転を停止しウェ
ーハ1の自転を止めエッチング加工を完了する。
【0032】構成5 ウェーハ自転用ローラー11にてウェーハ1を自立保持
する図1または図2のエッチング装置、あるいはウェー
ハ1をウェーハチャック14にて水平に保持する図3に
示すエッチング装置のいずれの構成においても、液供給
手段に図6に示すようなエッチング液供給配管3とリン
ス液供給配管6がエッチング及びリンス兼用ノズル20
に接続された構成を用いることにより、簡単な制御でこ
の発明のエッチング方法を容易に実施できる。
する図1または図2のエッチング装置、あるいはウェー
ハ1をウェーハチャック14にて水平に保持する図3に
示すエッチング装置のいずれの構成においても、液供給
手段に図6に示すようなエッチング液供給配管3とリン
ス液供給配管6がエッチング及びリンス兼用ノズル20
に接続された構成を用いることにより、簡単な制御でこ
の発明のエッチング方法を容易に実施できる。
【0033】すなわち、図1、図2又は図3に示す装置
において、薬液供給手段が図6に示すようにエッチング
液供給配管3とリンス液供給配管6がエッチング及びリ
ンス兼用ノズル20に併合接続されている構成に変更し
てある。なお、エッチング液供給配管3及びリンス液供
給配管6は各々の液が異なる液供給元へ逆流するのを防
止するためにそれぞれ逆流防止弁16を介して各々の供
給源に接続されている。前述のごとく図1、図2及び図
3装置に示す各々の手段でウェーハ1を自転させ、図
1、図2の装置では揺動アーム9を揺動させる。
において、薬液供給手段が図6に示すようにエッチング
液供給配管3とリンス液供給配管6がエッチング及びリ
ンス兼用ノズル20に併合接続されている構成に変更し
てある。なお、エッチング液供給配管3及びリンス液供
給配管6は各々の液が異なる液供給元へ逆流するのを防
止するためにそれぞれ逆流防止弁16を介して各々の供
給源に接続されている。前述のごとく図1、図2及び図
3装置に示す各々の手段でウェーハ1を自転させ、図
1、図2の装置では揺動アーム9を揺動させる。
【0034】エッチング液制御バルブ4を開きエッチン
グ液供給装置(図示せず)から一定圧で圧送されるエッ
チング液をエッチング液供給配管3に導入し、兼用ノズ
ル20よりウェーハ1に向かってエッチング液を噴射し
エッチングを行う。エッチング液制御バルブ4を開くと
同時にタイムカウントを開始し、エッチング加工時間と
して設定した時間のカウントが終了すると、エッチング
液制御バルブ4を開いたままで、リンス液制御バルブ7
を開きリンス液供給装置(図示せず)からエッチング供
給液圧より高圧のリンス液をリンス液供給配管6に導入
し兼用ノズル20よりウェーハ1に向かってリンス液を
噴射しリンスを開始する。
グ液供給装置(図示せず)から一定圧で圧送されるエッ
チング液をエッチング液供給配管3に導入し、兼用ノズ
ル20よりウェーハ1に向かってエッチング液を噴射し
エッチングを行う。エッチング液制御バルブ4を開くと
同時にタイムカウントを開始し、エッチング加工時間と
して設定した時間のカウントが終了すると、エッチング
液制御バルブ4を開いたままで、リンス液制御バルブ7
を開きリンス液供給装置(図示せず)からエッチング供
給液圧より高圧のリンス液をリンス液供給配管6に導入
し兼用ノズル20よりウェーハ1に向かってリンス液を
噴射しリンスを開始する。
【0035】ここでは、リンス液の液圧がエッチング液
圧より高圧に設定してあり、リンス液の液圧によりエッ
チング液の供給が抑制され、兼用ノズル20から噴射さ
れるエッチング液は瞬時にリンス液へと切替られる。そ
して、リンス液への切替が完了するとエッチング液制御
バルブ4を閉じる。リンス液によるウェーハ1のリンス
を所定時間行った後、リンス液制御バルブ7を閉じて、
リンス用ノズル5からのリンス液の噴射を停止する。
圧より高圧に設定してあり、リンス液の液圧によりエッ
チング液の供給が抑制され、兼用ノズル20から噴射さ
れるエッチング液は瞬時にリンス液へと切替られる。そ
して、リンス液への切替が完了するとエッチング液制御
バルブ4を閉じる。リンス液によるウェーハ1のリンス
を所定時間行った後、リンス液制御バルブ7を閉じて、
リンス用ノズル5からのリンス液の噴射を停止する。
【0036】リンス液の噴射停止後、図1及び図2の装
置では揺動アーム9の揺動を停止し、一定時間ウェーハ
1の自転を継続しウェーハ表面に付着したリンス液を遠
心力にて吹き飛ばし乾燥する。その後、図1及び図2の
装置ではウェーハ自転用ローラーの回転を停止し、図3
の装置ではウェーハチャック14の回転を停止しウェー
ハ1の自転を止めエッチング加工を完了する。
置では揺動アーム9の揺動を停止し、一定時間ウェーハ
1の自転を継続しウェーハ表面に付着したリンス液を遠
心力にて吹き飛ばし乾燥する。その後、図1及び図2の
装置ではウェーハ自転用ローラーの回転を停止し、図3
の装置ではウェーハチャック14の回転を停止しウェー
ハ1の自転を止めエッチング加工を完了する。
【0037】以上に説明したこの発明の各制御プログラ
ムは、コンピュータに工程を予めプログラムしておき、
各モーター、駆動装置、液供給装置並びにバルブ4,7
はコンピュータにて作動を制御される構成により、容易
に実現できる。
ムは、コンピュータに工程を予めプログラムしておき、
各モーター、駆動装置、液供給装置並びにバルブ4,7
はコンピュータにて作動を制御される構成により、容易
に実現できる。
【0038】
【実施例】図1に示すエッチング装置を用いてエッチン
グ液制御バルブ4とリンス液制御バルブ7の開閉を制御
してオーバラップ時間を、0秒から4.5秒の間で0.
5秒刻みで変化させてエッチング加工し、エッチング後
の外観良品率を測定し、図7のグラフに示す。図7より
明らかなように、オーバラップ時間が1秒を越えると、
エッチング液とリンス液が不規則に混合された液でウェ
ーハの表面がエッチングされるため良品率が著しく低下
しているのに対して、オーバラップ時間を1秒以内、特
に0.5〜1秒に設定したこの発明ではエッチング後の
外観良品率が著しく向上していることが分かる。
グ液制御バルブ4とリンス液制御バルブ7の開閉を制御
してオーバラップ時間を、0秒から4.5秒の間で0.
5秒刻みで変化させてエッチング加工し、エッチング後
の外観良品率を測定し、図7のグラフに示す。図7より
明らかなように、オーバラップ時間が1秒を越えると、
エッチング液とリンス液が不規則に混合された液でウェ
ーハの表面がエッチングされるため良品率が著しく低下
しているのに対して、オーバラップ時間を1秒以内、特
に0.5〜1秒に設定したこの発明ではエッチング後の
外観良品率が著しく向上していることが分かる。
【0039】また、エッチング液制御バルブ4及びリン
ス液制御バルブ7は、開閉指令信号入力に対しバルブを
開閉するまでに幾分のタイムロスが生じるので、オーバ
ラップ時間を0秒に設定すると、バルブ動作タイムロス
の影響でウェーハ1表面に液が瞬間噴射されない場合が
あり、ウェーハ1表面が液切れにより露出して表面がエ
ッチング反応で生じたNOxと反応し、チッ化膜を形成
し良品率を低下させる危険がある。
ス液制御バルブ7は、開閉指令信号入力に対しバルブを
開閉するまでに幾分のタイムロスが生じるので、オーバ
ラップ時間を0秒に設定すると、バルブ動作タイムロス
の影響でウェーハ1表面に液が瞬間噴射されない場合が
あり、ウェーハ1表面が液切れにより露出して表面がエ
ッチング反応で生じたNOxと反応し、チッ化膜を形成
し良品率を低下させる危険がある。
【0040】また、液切れによる不良発生防止には、エ
ッチング液からリンス液への切替を配管内で行う前述の
図5の液供給手段を有する構成4と図6の液供給手段を
有する構成5のエッチング装置が特に効果的であること
を確認した。
ッチング液からリンス液への切替を配管内で行う前述の
図5の液供給手段を有する構成4と図6の液供給手段を
有する構成5のエッチング装置が特に効果的であること
を確認した。
【0041】
【発明の効果】この発明は、従来のバッチ式浸漬エッチ
ング法に比較して良好な半導体基板の表面性状が安定的
に得られるスプレーエッチング法のオーバラップ工程に
おいて、エッチング加工終了時エッチング液を噴射しな
がらリンス液を噴射し1秒以内にエッチング液の供給を
停止する、すなわち、エッチング液とリンス液が同時に
被加工物に噴射されるオーバラップ時間を1秒以内とす
ることで、ウェーハ表面がエッチング液とリンス液が不
規則に混合されたエッチング液でエッチングされるのが
防止され、さらに良好な表面性状が安定的に得られる。
ング法に比較して良好な半導体基板の表面性状が安定的
に得られるスプレーエッチング法のオーバラップ工程に
おいて、エッチング加工終了時エッチング液を噴射しな
がらリンス液を噴射し1秒以内にエッチング液の供給を
停止する、すなわち、エッチング液とリンス液が同時に
被加工物に噴射されるオーバラップ時間を1秒以内とす
ることで、ウェーハ表面がエッチング液とリンス液が不
規則に混合されたエッチング液でエッチングされるのが
防止され、さらに良好な表面性状が安定的に得られる。
【図1】この発明によるエッチング装置の構成を示す斜
視説明図である。
視説明図である。
【図2】この発明によるエッチング装置の他の構成を示
す斜視説明図である。
す斜視説明図である。
【図3】この発明によるエッチング装置の他の構成を示
す斜視説明図である。
す斜視説明図である。
【図4】この発明によるエッチング装置の薬液供給系を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図5】この発明によるエッチング装置の他の薬液供給
系を示す説明図である。
系を示す説明図である。
【図6】この発明によるエッチング装置の他の薬液供給
系を示す説明図である。
系を示す説明図である。
【図7】オーバラップ時間と良品率との関係を示すグラ
フである。
フである。
1 ウェーハ 2 エッチング用ノズル 3 エッチング液供給配管 4 エッチング液制御バルブ 5 リンス用ノズル 6 リンス液供給配管 7 リンス液制御バルブ 8 ノズルチャンバー 9 揺動アーム 10 揺動中心 11 ウェーハ自転用ローラー 12 エッチング液用ノズルチャンバー 13 リンス液用ノズルチャンバー 14 ウェーハチャック 15 逆流防止弁 16 逆流防止弁 20 兼用ノズル
Claims (4)
- 【請求項1】 半導体基板表面にエッチング液を噴射し
て所定時間エッチングを行い、その後、基板表面にリン
ス液を噴射、洗浄する半導体基板のエッチング方法にお
いて、エッチングの完了直前からエッチング液とリンス
液を同時噴射を行いながらリンス液のみの噴射に切り替
える工程を行い、このオーバラップ時間を1秒以内とし
た半導体基板のエッチング方法。 - 【請求項2】 請求項1において、半導体基板が比抵抗
値0.1Ω・cm以下であり、オーバラップ時間が0.
5〜1秒である半導体基板のエッチング方法。 - 【請求項3】 半導体基板を自転可能に支持する保持回
転手段と、基板表面にエッチング液をスプレーノズルよ
り噴射するエッチング液供給手段と、基板表面にリンス
液をスプレーノズルより噴射するリンス液供給手段を有
する半導体基板のエッチング装置において、エッチング
液供給配管とエッチング液圧より液圧が高いリンス液供
給配管各々を、スプレーノズルと液制御バルブとの間
で、リンス液配管からエッチング液配管方向へのみ液が
流れる逆流防止弁を介して配管で連結した請求項1の半
導体基板のエッチング装置。 - 【請求項4】 半導体基板を自転可能に支持する保持回
転手段と、基板表面にエッチング液をスプレーノズルよ
り噴射するエッチング液供給手段と、基板表面にリンス
液をスプレーノズルより噴射するリンス液供給手段を有
する半導体基板のエッチング装置において、スプレーノ
ズルに液を供給する配管に、エッチング液を供給する配
管とリンス液を供給する配管が制御バルブを介して併合
接続され、リンス液圧がエッチング液圧より高圧に設定
されている請求項1の半導体基板のエッチング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3884196A JPH09213674A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 半導体基板のエッチング方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3884196A JPH09213674A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 半導体基板のエッチング方法とその装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09213674A true JPH09213674A (ja) | 1997-08-15 |
Family
ID=12536438
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3884196A Pending JPH09213674A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 半導体基板のエッチング方法とその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09213674A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003034479A1 (en) * | 2001-10-16 | 2003-04-24 | Ebara Corporation | Substrate processing apparatus |
KR100781998B1 (ko) * | 2006-03-10 | 2007-12-06 | 삼성전기주식회사 | 에칭장치 |
-
1996
- 1996-01-31 JP JP3884196A patent/JPH09213674A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003034479A1 (en) * | 2001-10-16 | 2003-04-24 | Ebara Corporation | Substrate processing apparatus |
KR100781998B1 (ko) * | 2006-03-10 | 2007-12-06 | 삼성전기주식회사 | 에칭장치 |
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