JPS6075587A - Etching method - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To form efficiently a flat etched surface by etching alternately with an etching liquid for Si and an etching liquid for an oxidized Si film in the etching of an Si substrate having an uneven oxidized Si film. CONSTITUTION:An upper Si 3 is firstly etched with a nitric and fluoric acid liquid, etc., and the protruding part 4 of an oxidized Si film 1 is exposed in the etching of an Si substrate 2 having the uneven oxidized Si film 1 at the inside. The material is washed with water, and etched with an etching liquid for the oxidized Si film such as an aq. soln. of ammonium fluoride to remove the exposed protruding part 4 of the oxidized Si film by etching. After washing with water, the material is etched again with the nitric and fluoric acid liquid for Si, and the exposed part of the oxidized Si film is etched with the aq. soln. of ammonium fluoride. By repeating alternately the process, a flat etching having no level difference between the Si 3 and the oxidized Si film 1 is efficiently carried out in a short time.

Description

【発明の詳細な説明】 （１） 〔技術分野〕 この発明は、エツチング方法に関するものである。[Detailed description of the invention] (1) 〔Technical field〕 The present invention relates to an etching method.

〔背景技術〕[Background technology]

一般に、内部にシリコン酸化膜を有するシリコン基板の
エツチングは、単一のエツチング液（例えば硝フッ酸液
）を用いて行われている。すなわち、第１図に示すよう
に、内部に凹凸状のシリコン酸化膜１を有するシリコン
基板２の表面を上記のエツチング液でエツチングすると
、第２図に示すようにシリコン基板２の表面側のシリコ
ン部分３がエツチング除去され、内部のシリコン酸化膜
１の凸部４が表面から突出するようになる。したがって
、シリコン基板２の表面がシリコン酸化膜１の凸部４の
突出により凹凸の激しい状態となる。Generally, a silicon substrate having a silicon oxide film therein is etched using a single etching solution (for example, a nitric-hydrofluoric acid solution). That is, as shown in FIG. 1, when the surface of a silicon substrate 2 having an uneven silicon oxide film 1 therein is etched with the above etching solution, the silicon on the surface side of the silicon substrate 2 is etched as shown in FIG. The portion 3 is etched away, and the convex portion 4 of the internal silicon oxide film 1 comes to protrude from the surface. Therefore, the surface of the silicon substrate 2 becomes extremely uneven due to the protrusion of the convex portions 4 of the silicon oxide film 1.

このように、表面にシリコン酸化膜１の凸部４が突出し
ているシリコン基板２については、その後シリコン酸化
膜１のエツチングを行っても凹凸を解消することはでき
ない。このように、単一のエツチング液を用いる従来の
エツチングでは、上（２） 記のような、内部にシリコン酸化膜１を有するシリコン
基板２の板面を平坦にエツチングすることができなかっ
た。他方、上記のようなシリコン基板２に対して研磨処
理を施す方法もある。しかしながら、物理的な研磨によ
る場合には、研磨厚みの微妙な調整が困難であり、さら
に、研磨面に結晶欠陥が発生するというような問題も生
じる。したがって、内部にシリコン酸化膜１を有するシ
リコン基板２に対しては、エツチングを施すことが望ま
しいのであるが、エツチングによる方法には、前記のよ
うな内部酸化膜１の凸部４の突出によりエツチング面が
凹凸になるというような問題が生じるため、この解消が
められている。As described above, regarding the silicon substrate 2 in which the convex portions 4 of the silicon oxide film 1 protrude from the surface, the unevenness cannot be eliminated even if the silicon oxide film 1 is subsequently etched. As described above, in the conventional etching using a single etching solution, it was not possible to flatten the surface of the silicon substrate 2 having the silicon oxide film 1 therein as described in (2) above. On the other hand, there is also a method of polishing the silicon substrate 2 as described above. However, when physical polishing is used, it is difficult to finely adjust the polishing thickness, and furthermore, problems such as the occurrence of crystal defects on the polished surface occur. Therefore, it is desirable to perform etching on the silicon substrate 2 having the silicon oxide film 1 inside. Problems such as uneven surfaces occur, and efforts are being made to solve this problem.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明は、内部にシリコン酸化膜を有するシリコン基
板に対してエツチングを施すことにより平坦なエツチン
グ面を形成することを目的とする。An object of the present invention is to form a flat etched surface by etching a silicon substrate having a silicon oxide film therein.

〔考案の開示〕[Disclosure of invention]

この発明は、内部にシリコン酸化膜を有するシリコン基
板を準備し、このシリコン基板の板面を（３） エツチングするエツチング方法であって、シリコン部エ
ツチング用のエツチング液でシリコン基板の板面を内部
のシリコン酸化膜の一部が露呈するまでエツチングする
第１のエツチング工程と、露呈したシリコン酸化膜の一
部をシリコン酸化膜エツチング用のエツチング液でエツ
チングする第２のエツチング工程を備えていることを特
徴とするエツチング方法をその要旨とするものである。This invention is an etching method in which a silicon substrate having a silicon oxide film therein is prepared, and the surface of the silicon substrate is (3) etched. a first etching step for etching until a part of the silicon oxide film is exposed; and a second etching step for etching the exposed part of the silicon oxide film with an etching solution for etching the silicon oxide film. The gist of this is an etching method characterized by the following.

すなわち、上記のような二種類のエツチング液を用い、
シリコン基板のシリコン部分と、露呈したシリコン酸化
膜の部分を別々にエツチングすることにより、平坦なエ
ツチング面を形成しろるようになる。In other words, using the two types of etching solutions mentioned above,
By separately etching the silicon portion of the silicon substrate and the exposed portion of the silicon oxide film, a flat etched surface can be formed.

つぎに、この発明を実施例にもとづいて説明する。Next, the present invention will be explained based on examples.

すなわち、第３図に示すように、内部に凹凸状シリコン
酸化膜１を有するシリコン基板２の表面を、シリコン部
３エツチング用のエツチング液（例えば硝フッ酸液）で
第４図に示すように内部のシリコン酸化膜１の凸部４が
現れるまでエラチン（４） グする。そして、酸化膜１の凸部４が現れたところで水
洗を施す。ついでその露呈した酸化膜１の凸部突出部４
を、酸化膜１エツチング用のエツチング液（例えばフッ
化アンモニウム水溶液）で第５図に示すようにエツチン
グする。このようにして酸化膜１の突出部のエツチング
がおわったところで水洗を施し、再びシリコン基板２の
表面に対してシリコン部３エツチング用のエツチング液
を用いてエツチングを施す。そして、シリコン基板２の
表面側のシリコン部分３のエツチングを行い、シリコン
酸化膜１の凸部（頂部は前回のエツチングによりエツチ
ングされている）４を露呈させ、ついで水洗し、この露
呈したシリコン酸化膜１の凸部４に対してシリコン酸化
膜１エツチング用のエツチング液を用いてエツチングを
施す。エツチングがおわった後水洗する。このような工
程を繰り返すことにより所定の厚みまでエツチングを行
う。この場合、シリコン部３に対するエツチングとシリ
コン酸化膜１に対するエツチングのそれぞれの一回当た
りのエツチング時間を短くして交（５） 互にエツチングを施すことにより、段差を生じさせるこ
となく、平坦なエツチング面が得られるようになる。な
お、シリコン部３とシリコン酸化膜１のエツチングに要
する時間は、それぞれ同等の厚みがエツチングされるよ
うな割合に設定される。That is, as shown in FIG. 3, the surface of a silicon substrate 2 having an uneven silicon oxide film 1 therein is etched with an etching solution (for example, nitric-hydrofluoric acid solution) for etching the silicon portion 3, as shown in FIG. Erasing is performed until the convex portions 4 of the internal silicon oxide film 1 appear. Then, water washing is performed when the convex portions 4 of the oxide film 1 appear. Next, the exposed convex protrusion 4 of the oxide film 1
is etched using an etching solution for etching the oxide film 1 (for example, ammonium fluoride aqueous solution) as shown in FIG. After the etching of the protruding portion of the oxide film 1 is finished in this way, it is washed with water, and the surface of the silicon substrate 2 is etched again using an etching solution for etching the silicon portion 3. Then, the silicon portion 3 on the surface side of the silicon substrate 2 is etched to expose the convex portion 4 of the silicon oxide film 1 (the top portion has been etched by the previous etching), and then washed with water to remove the exposed silicon oxide. Etching is performed on the convex portion 4 of the film 1 using an etching solution for etching the silicon oxide film 1. Rinse with water after etching. By repeating these steps, etching is performed to a predetermined thickness. In this case, by shortening the etching time for each of the etching of the silicon portion 3 and the etching of the silicon oxide film 1 and alternating them (5), flat etching can be achieved without creating a step. You will be able to obtain a surface. Note that the time required for etching the silicon portion 3 and the silicon oxide film 1 is set at such a rate that the same thickness is etched for each.

このようにして、二種類のエツチング液を使い分け、か
つシリコン部３に対するエツチングとシリコン酸化膜１
に対するエツチングの時間を短くし、これを交互に繰り
返すことにより、シリコン酸化膜１とシリコン部３との
間で段差を生じさせることなく、平坦なエツチング面が
得られるようになる。したがって、後に行う露光工程等
における困難さが解消されるようになる。In this way, two types of etching liquids are used properly, and one etching the silicon part 3 and the other etching the silicon oxide film 1.
By shortening the etching time and repeating this process alternately, a flat etched surface can be obtained without creating a step between the silicon oxide film 1 and the silicon portion 3. Therefore, difficulties in the subsequent exposure process etc. can be solved.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明は、内部にシリコン酸化膜を有
するシリコン基板を準備し、このシリコン基板の板面を
エツチングするエツチング方法であって、シリコン部エ
ツチング用のエツチング液でシリコン基板の板面を内部
のシリコン酸化膜の一部が露呈するまでエツチングする
第１のエッチ（６） ング工程と、露呈したシリコン酸化膜の一部をシリコン
酸化膜エツチング用のエツチング液でエツチングする第
２のエツチング工程を備えているため、平坦なエツチン
グ面を形成しうるようになる。As described above, the present invention provides an etching method in which a silicon substrate having a silicon oxide film therein is prepared and the surface of the silicon substrate is etched using an etching solution for etching the silicon portion. A first etching step (6) in which the silicon oxide film is etched until a part of the internal silicon oxide film is exposed, and a second etching step in which the exposed part of the silicon oxide film is etched with an etching solution for silicon oxide film etching. This process makes it possible to form a flat etched surface.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は内部にシリコン酸化膜を有するシリコン基板の
断面図、第２図は従来法によるエツチング後のシリコン
基板の断面図、第３図はこの発明の一実施例に用いるシ
リコン基板の断面図、第４図ないし第６図はそのエツチ
ング状態を説明する説明図である。 １・・・シリコン酸化膜　２・・・シリコン基板　３・
・・シリコン部 代理人　弁理士　松　本　武　彦 （７） 第３図　３FIG. 1 is a sectional view of a silicon substrate having a silicon oxide film therein, FIG. 2 is a sectional view of a silicon substrate after etching by a conventional method, and FIG. 3 is a sectional view of a silicon substrate used in an embodiment of the present invention. , FIGS. 4 to 6 are explanatory diagrams illustrating the etching state. 1... Silicon oxide film 2... Silicon substrate 3.
...Silicon Department Representative Patent Attorney Takehiko Matsumoto (7) Figure 3 3

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）内部にシリコン酸化膜を有するシリコン基板を準
備し、このシリコン基板の板面をエツチングするエツチ
ング方法であって、シリコン部エツチング用のエツチン
グ液でシリコン基板の板面を内部のシリコン酸化膜の一
部が露呈するまでエツチングする第１のエツチング工程
と、露呈したシリコン酸化膜の一部をシリコン酸化膜エ
ツチング用のエツチング液でエツチングする第２のエツ
チング工程を備えていることを特徴とするエツチング方
法。(1) An etching method in which a silicon substrate having a silicon oxide film inside is prepared and the surface of the silicon substrate is etched, and the surface of the silicon substrate is etched using an etching solution for etching the silicon portion. The method is characterized by comprising a first etching step in which the silicon oxide film is etched until a part of the silicon oxide film is exposed, and a second etching step in which the exposed part of the silicon oxide film is etched with an etching solution for etching the silicon oxide film. Etching method. （２）第１のエツチング工程および第２のエツチング工
程におけるエツチング時間を短くし、第１のエツチング
工程と第２のエツチング工程を交互に繰り返す特許請求
の範囲第１項記載のエツチング方法。(2) The etching method according to claim 1, wherein the etching time in the first etching step and the second etching step is shortened, and the first etching step and the second etching step are alternately repeated.