JPS6197837A - 半導体エツチング装置 - Google Patents
半導体エツチング装置Info
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- JPS6197837A JPS6197837A JP22002884A JP22002884A JPS6197837A JP S6197837 A JPS6197837 A JP S6197837A JP 22002884 A JP22002884 A JP 22002884A JP 22002884 A JP22002884 A JP 22002884A JP S6197837 A JPS6197837 A JP S6197837A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 20
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims abstract description 28
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- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 abstract description 13
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 11
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は半導体素子の製造工程において用いられる半導
体エツチング装置に関するものである。
体エツチング装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
近年、半導体素子の集積密度を上げるため半導体基板に
局所的な凹部を設は半導体基板を三次元的に利用するこ
とが重要視されておシ、ダイナミックメモリーやＶ溝形
ＭＯ８ＦＥＴなどに用いられている。シリコン基板を異
方性エツチングして凹部を形成するためにエチレンジア
ミ／やヒドラジンなどのエツチング液が知られているが
、アンモニア水はエツチングされた面の平坦さやエッチ
ピットなどの点で前者よシも優れている。
局所的な凹部を設は半導体基板を三次元的に利用するこ
とが重要視されておシ、ダイナミックメモリーやＶ溝形
ＭＯ８ＦＥＴなどに用いられている。シリコン基板を異
方性エツチングして凹部を形成するためにエチレンジア
ミ／やヒドラジンなどのエツチング液が知られているが
、アンモニア水はエツチングされた面の平坦さやエッチ
ピットなどの点で前者よシも優れている。
以下、図面を参照しながら、上述したアンモニア水を用
いて半導体をエツチングする際のエツチング装置につい
て説明する。
いて半導体をエツチングする際のエツチング装置につい
て説明する。
第１図は従来の半導体エツチング装置の断面図を示すも
のである。第１図において１は局所的に窓あけのされた
二酸化シリコン膜を表面に有するシリコン基板、２はシ
リコン基板１を異方性エツチングするアンモニア水、３
はアンモニア水２を満したエツチング槽、４はアンモニ
ア水の温度を上げ一定温度に保つための電気ヒータ、６
は蒸発するアンモニアを補充するためのアンモニアガス
バブラー、６はシリコン基板を保持するラック、７はア
ンモニアガスを供給するガスボンベ、８は圧力調整器、
９はガス流量を調整する流量調整器である。
のである。第１図において１は局所的に窓あけのされた
二酸化シリコン膜を表面に有するシリコン基板、２はシ
リコン基板１を異方性エツチングするアンモニア水、３
はアンモニア水２を満したエツチング槽、４はアンモニ
ア水の温度を上げ一定温度に保つための電気ヒータ、６
は蒸発するアンモニアを補充するためのアンモニアガス
バブラー、６はシリコン基板を保持するラック、７はア
ンモニアガスを供給するガスボンベ、８は圧力調整器、
９はガス流量を調整する流量調整器である。
以上のように構成された半導体エツチング装置について
以下その動作を説明する。アンモニア水２が二酸化シリ
コン膜をエツチングする速度はンリコンに対するそれに
対して極めて小さいので、シリコン基板の露出している
部分だけ選択的にエツチングが進行しシリコン基板１の
面方位と二酸化／リコ／膜の開孔方向によって特有の方
位を有する工、チ／グ面を生じる。電気ヒータ４はアン
モニア水の温度を上げエツチング速度を高める働きをす
る。アンモニア水の温度を上げるとアンモニア水よりア
ンモニアガスの蒸発が激しくなりアンモニア濃度が低下
するためアンモニアガスバブラー５よりたえずアンモニ
アガスを補充しエツチング速度が低下しないようにして
いる。
以下その動作を説明する。アンモニア水２が二酸化シリ
コン膜をエツチングする速度はンリコンに対するそれに
対して極めて小さいので、シリコン基板の露出している
部分だけ選択的にエツチングが進行しシリコン基板１の
面方位と二酸化／リコ／膜の開孔方向によって特有の方
位を有する工、チ／グ面を生じる。電気ヒータ４はアン
モニア水の温度を上げエツチング速度を高める働きをす
る。アンモニア水の温度を上げるとアンモニア水よりア
ンモニアガスの蒸発が激しくなりアンモニア濃度が低下
するためアンモニアガスバブラー５よりたえずアンモニ
アガスを補充しエツチング速度が低下しないようにして
いる。
しかしながら上記のようなエツチング装置ではエツチン
グ速度が小さくアンモニア水温度を高めてもエツチング
速度はさほど大きくならないという欠点を有してい火。
グ速度が小さくアンモニア水温度を高めてもエツチング
速度はさほど大きくならないという欠点を有してい火。
またたえずアンモニアガスを供給し続けなければならず
半導体素子のコスト高、排気処理方法などの問題点を有
していた。第１の欠点はアンモニア水温度が高いほどア
ンモニアの水に対する溶解度が減少しアンモニア濃度が
減少してしまうために生じる。このため（１００１面／
リコンに対する最大エツチング速度は約２００人／分で
あり、例えば３μｍの工、チ／グ陳さを得るには３時間
近い長時間の処理が必要であった。このためエツチング
速度が大きくまた大址のアンモニアガスを消費せずにす
む半導体エツチング装置が強く望まれていた。
半導体素子のコスト高、排気処理方法などの問題点を有
していた。第１の欠点はアンモニア水温度が高いほどア
ンモニアの水に対する溶解度が減少しアンモニア濃度が
減少してしまうために生じる。このため（１００１面／
リコンに対する最大エツチング速度は約２００人／分で
あり、例えば３μｍの工、チ／グ陳さを得るには３時間
近い長時間の処理が必要であった。このためエツチング
速度が大きくまた大址のアンモニアガスを消費せずにす
む半導体エツチング装置が強く望まれていた。
発明の目的
本発明は上記欠点に鑑み、アンモニア水を用いながら大
きなエツチング速度が得ら゛れ、かつわず〃≧のアンモ
ニアガスしか必要としない半導体エツチング装置を提供
するものである。
きなエツチング速度が得ら゛れ、かつわず〃≧のアンモ
ニアガスしか必要としない半導体エツチング装置を提供
するものである。
発明の構成
この目的を達成するために本発明の半導体エツチング装
置はガス導入口および圧力調節器を有する密閉エツチン
グ槽とそのエツチング槽に満たされたアンモニア水とア
ンモニア水温Ｋｔ一定に保つ温度調節器から４放されて
いる。この構成によって密閉エツチング僧門にアンモニ
アガスを導入して槽内の圧力を大気圧よりも高くするこ
とによってアンモニアの水に対する溶解度を高めアンモ
ニア濃度を増大させることができる。したがってエツチ
ング速度が増大し同じ量だけエツチングするために要す
る処理時間が短縮され、かつエツチング槽が密閉されて
いるので補充に要するアンモニアガスはわずかでよいこ
ととなる。
置はガス導入口および圧力調節器を有する密閉エツチン
グ槽とそのエツチング槽に満たされたアンモニア水とア
ンモニア水温Ｋｔ一定に保つ温度調節器から４放されて
いる。この構成によって密閉エツチング僧門にアンモニ
アガスを導入して槽内の圧力を大気圧よりも高くするこ
とによってアンモニアの水に対する溶解度を高めアンモ
ニア濃度を増大させることができる。したがってエツチ
ング速度が増大し同じ量だけエツチングするために要す
る処理時間が短縮され、かつエツチング槽が密閉されて
いるので補充に要するアンモニアガスはわずかでよいこ
ととなる。
実施例の説明
以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。第２図は本発明の一実施例における半導体エツ
チング装置の断面図を示すものである。第２図において
、１は局所的に開孔した二酸化シリコン膜を有するシリ
コン基板、２はアンモニア水、３はアンモニア水の満た
されたエツチング槽、４は電気ヒータ、６は半導体基板
保持用ラック、了はアンモニアガスボンベ、８は圧力調
整器で以上は第１図の構成と同じものである。
明する。第２図は本発明の一実施例における半導体エツ
チング装置の断面図を示すものである。第２図において
、１は局所的に開孔した二酸化シリコン膜を有するシリ
コン基板、２はアンモニア水、３はアンモニア水の満た
されたエツチング槽、４は電気ヒータ、６は半導体基板
保持用ラック、了はアンモニアガスボンベ、８は圧力調
整器で以上は第１図の構成と同じものである。
１ｏはエツチング槽３との組み合わせで内部を密閉状態
にするためのふたである。
にするためのふたである。
以上のように構成された半導体エツチング装置を用いた
シリコンのエツチングについて説明する。
シリコンのエツチングについて説明する。
本実施例ではエツチング槽が密閉されているのでアンモ
ニアガスポンベ７よシアンモニアガスを導入するとエツ
チング槽内部の圧力は圧力調整器８で決められる圧力に
高められる。アンモニアの水に対する溶解度は雰囲気圧
力によって変化し、圧力が高いほどアンモニア濃度は増
大する。本実施例のアンモニア温度が９０℃の場合従来
例（圧力１ａｔｍ ）で２．９チであったアンモニア濃
度が圧力を２ ａｔｍにすることで１０．０％、４ ａ
ｔｍでは１９４％と大幅に増大する。したがって（１０
０３面シリコンに対するエツチング速度および３μｍの
エツチングに要する処理時間は表のようになり従来例に
比べ本実施例では大幅な処理時間の短縮が達成された。
ニアガスポンベ７よシアンモニアガスを導入するとエツ
チング槽内部の圧力は圧力調整器８で決められる圧力に
高められる。アンモニアの水に対する溶解度は雰囲気圧
力によって変化し、圧力が高いほどアンモニア濃度は増
大する。本実施例のアンモニア温度が９０℃の場合従来
例（圧力１ａｔｍ ）で２．９チであったアンモニア濃
度が圧力を２ ａｔｍにすることで１０．０％、４ ａ
ｔｍでは１９４％と大幅に増大する。したがって（１０
０３面シリコンに対するエツチング速度および３μｍの
エツチングに要する処理時間は表のようになり従来例に
比べ本実施例では大幅な処理時間の短縮が達成された。
表
以上のように本実施例によれば、アンモニア水が満たさ
れたガス導入口のついた密閉エツチング槽とガス導入口
に接続された圧力調整器とアンモニア水温度を制御する
温度調節器からエツチング装置を構成することによシ、
エツチング速度を大きくすることができ処理時間を短縮
することができる。
れたガス導入口のついた密閉エツチング槽とガス導入口
に接続された圧力調整器とアンモニア水温度を制御する
温度調節器からエツチング装置を構成することによシ、
エツチング速度を大きくすることができ処理時間を短縮
することができる。
なお本実施例ではエツチング槽を密閉構造にしガス導入
口を設けたが、ガス導入口のついた密閉容器内にエツチ
ング槽を設置した構造でもよい。
口を設けたが、ガス導入口のついた密閉容器内にエツチ
ング槽を設置した構造でもよい。
発明の効果
以上のように本発明はアンモニア水が満たされガス導入
口のついた密閉エツチング槽とエツチング槽に接続され
た圧力調整器と温度調整器から構成されることにより、
エツチング速度の大きいエツチングができエツチングに
要する処理時間を短縮できるため処理能力の大きい半導
体エツチング装置としてその実用的効果は大なるものが
ある。
口のついた密閉エツチング槽とエツチング槽に接続され
た圧力調整器と温度調整器から構成されることにより、
エツチング速度の大きいエツチングができエツチングに
要する処理時間を短縮できるため処理能力の大きい半導
体エツチング装置としてその実用的効果は大なるものが
ある。
第１図は従来のアンモニア水を用いた半導体エツチング
装置の構造断面図、第２図は本発明の一実施例における
アンモニア水を用いた半導体エツチング装置の構造断面
図である。 １・・・・・・局所的に開孔した二酸化シリコン膜を有
スルシリコン基板、２・・・・アンモニア水、３・・・
・・・エツチング槽、４・・・・・電気ヒータ、６・・
・・・・アンモニアガスバブラー、６・・・・・ラック
、７・・・・・・アンモニアガスボ／べ、８・・・・・
・圧力調整器、９・・・・・ガス流量調整器、１ｏ・・
・・・エツチング槽ふた。
装置の構造断面図、第２図は本発明の一実施例における
アンモニア水を用いた半導体エツチング装置の構造断面
図である。 １・・・・・・局所的に開孔した二酸化シリコン膜を有
スルシリコン基板、２・・・・アンモニア水、３・・・
・・・エツチング槽、４・・・・・電気ヒータ、６・・
・・・・アンモニアガスバブラー、６・・・・・ラック
、７・・・・・・アンモニアガスボ／べ、８・・・・・
・圧力調整器、９・・・・・ガス流量調整器、１ｏ・・
・・・エツチング槽ふた。
Claims (1)
- アンモニア水が満たされ、ガス導入口および圧力調節
器を有する密閉エッチング槽と、前記アンモニア水の温
度を一定にする温度調節器をそなえたことを特徴とする
半導体エッチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22002884A JPS6197837A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 半導体エツチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22002884A JPS6197837A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 半導体エツチング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6197837A true JPS6197837A (ja) | 1986-05-16 |
Family
ID=16744798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22002884A Pending JPS6197837A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 半導体エツチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6197837A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6498051B1 (en) | 1999-01-27 | 2002-12-24 | Citizen Watch Co., Ltd. | Method of packaging semiconductor device using anisotropic conductive adhesive |
| US20130012028A1 (en) * | 2011-07-08 | 2013-01-10 | Alvin Gabriel Stern | High purity, environmentally clean method and apparatus, for high rate, liquid anisotropic etching of single crystal silicon or etching of polycrystalline silicon, using an overpressure of ammonia gas above aqueous ammonium hydroxide |
-
1984
- 1984-10-18 JP JP22002884A patent/JPS6197837A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6498051B1 (en) | 1999-01-27 | 2002-12-24 | Citizen Watch Co., Ltd. | Method of packaging semiconductor device using anisotropic conductive adhesive |
| US20130012028A1 (en) * | 2011-07-08 | 2013-01-10 | Alvin Gabriel Stern | High purity, environmentally clean method and apparatus, for high rate, liquid anisotropic etching of single crystal silicon or etching of polycrystalline silicon, using an overpressure of ammonia gas above aqueous ammonium hydroxide |
| US8790531B2 (en) * | 2011-07-08 | 2014-07-29 | Alvin Gabriel Stern | High purity, environmentally clean method and apparatus, for high rate, liquid anisotropic etching of single crystal silicon or etching of polycrystalline silicon, using an overpressure of ammonia gas above aqueous ammonium hydroxide |
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