(57)【要約】【課題】設置面積が小さく低コストで、多数の半導体基板を高速かつ高精度に処理可能な半導体基板の光電気化学エッチングに用いるエッチング装置を提供する。【解決手段】エッチング装置は、エッチング液を収容する液槽と、前記半導体基板をその処理面が該エッチング液に浸漬する位置で縦置きに支持可能な基板設置部と、該基板設置部に設けられ該半導体基板に電気的に接続する試料極と、該液槽内のエッチング液に浸漬する位置に配置される対極と、該半導体基板の処理面に光を照射する光源と、該半導体基板の処理面と該光源との間で該半導体基板と横方向に離間した位置に設けられる照射窓と、を備える。【選択図】図１
2018067689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の光電気化学エッチングに用いるエッチング装置であって、
エッチング液を収容する液槽と、
前記半導体基板をその処理面が該エッチング液に浸漬する位置で縦置きに支持可能な基板設置部と、
該基板設置部に設けられ該半導体基板に電気的に接続する試料極と、
該液槽内のエッチング液に浸漬する位置に配置される対極と、
該半導体基板の処理面に光を照射する光源と、
該半導体基板の処理面と該光源との間で該半導体基板と横方向に離間した位置に設けられる照射窓と、
を備えるエッチング装置。
【請求項２】
前記対極は、前記半導体基板の処理面の周縁から前記照射窓の方向に該半導体基板の処理面の法線方向に延びる直線の集合によって囲まれる領域の外側に配置される請求項１に記載のエッチング装置。
【請求項３】
前記エッチング液を攪拌する攪拌機構をさらに備える請求項１または２に記載のエッチング装置。
【請求項４】
前記攪拌機構は、前記半導体基板を振動させる振動子である請求項３に記載のエッチング装置。
【請求項５】
前記基板設置部は、前記液槽の側面に設けられている請求項１〜４に記載のエッチング装置。
【請求項６】
前記基板設置部は、
前記液槽の側面に設けられた基板設置孔と、
該基板設置孔の周囲に沿って該液槽の該側面に設けられた基板シール機構と、
該基板シール機構に前記半導体基板の処理面を押しつける基板押圧機構と、を備える請求項５に記載のエッチング装置。
【請求項７】
前記液槽は、前記照射窓を設置する照射窓設置部をさらに備える請求項１〜６に記載のエッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体基板の光電気化学エッチングに用いるエッチング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板をエッチングする際に光電気化学（ＰＥＣ：photo electrochemical）エッチングが用いられる場合がある。特許文献１、２には、光電気化学エッチングを用いてＧａＮ半導体基板をエッチングする技術が記載されている。特許文献１では、エッチング液内に横置きされたＧａＮ半導体基板に、ＧａＮのバンドギャップに相当する波長（３６５ｎｍ）よりも短いＵＶ光（紫外線）を上方から照射する。これにより、ＧａＮ中に電子−正孔対が生成され、電子はバイアス印加によって引き抜かれ、残った正孔がＧａＮの表面側に移動する。そして、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液のＯＨ−イオンとの反応でＧａＮ表面の酸化・溶解を繰り返しながらＧａＮがエッチングされる。また、特許文献２では、光源である水銀ランプは、ホルダに収容されてエッチング液内に浸漬されている。ホルダには照射窓が設けられており、ＧａＮ半導体基板は照射窓に接する位置でホルダに縦置きに固定されている。光源からの光は、縦置きのＧａＮ半導体基板の処理面（照射窓に接する面）に側方から照射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１０９１６２号公報
【特許文献２】特開平１１−２２９１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体基板の光電気化学エッチングを工業的に実施するために、多数の半導体基板を高速かつ高精度に処理可能なエッチング装置の開発が求められている。特許文献１のように半導体基板を横置きにすると、半導体基板の処理数を増やすためには装置の設置面積が広くならざるを得ず、装置が大型化して高コスト化するという課題がある。これに対し、特許文献２のように、半導体基板を縦置きにして側方から光を照射することで設置面積を縮小することはできる。しかしながら、特許文献２では、光源を収容するホルダに固定され、照射窓に半導体基板の処理面が接した状態でエッチングが行われるため、エッチング液が処理面に行き渡らず、エッチング時に発生した気泡の離脱が不十分になり易いため、エッチング精度が低くなり易いという課題がある。
【０００５】
上記に鑑み、本発明者は、設置面積が小さく低コストで、多数の半導体基板を高速かつ高精度に処理可能なエッチング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、半導体基板の光電気化学エッチングに用いるエッチング装置を提供する。このエッチング装置は、エッチング液を収容する液槽と、前記半導体基板をその処理面が該エッチング液に浸漬する位置で縦置きに支持可能な基板設置部と、該基板設置部に設けられ該半導体基板に電気的に接続する試料極と、該液槽内のエッチング液に浸漬する位置に配置される対極と、該半導体基板の処理面に光を照射する光源と、該半導体基板の処理面と該光源との間で該半導体基板と横方向に離間した位置に設けられる照射窓と、を備える。
【０００７】
本発明のエッチング装置では、半導体基板を基板設置部に縦置きに設置して、半導体基板の処理面をエッチング液に浸漬させた状態で処理することができる。このため、比較的小さな設置面積で、多くの半導体基板を処理可能なエッチング装置を提供することができる。なお、本明細書では、半導体基板の処理面の平面ベクトルが水平方向よりも鉛直方向に近い状態で半導体基板を設置することを縦置きという。また、本発明のエッチング装置では、照射窓は、半導体基板の処理面と光源との間であって、半導体基板と横方向に離間した位置に設けられている。なお、本明細書では、鉛直方向よりも水平方向に近い方向を横方向という。光源から照射される光は、照射窓を通過し、半導体基板と照射窓との間のエッチング液中を横方向に通過して半導体基板の処理面に到達し、処理面のエッチングが進行する。このため、半導体基板を縦置きにしても、エッチング液を処理面に行き渡らせるとともに、エッチング時に発生した気泡を十分に離脱させることができ、エッチングの速度と精度を確保することができる。すなわち、本発明によれば、設置面積が小さく低コストで、多数の半導体基板を高速かつ高精度に処理可能なエッチング装置を提供することができる。
【０００８】
本発明では、前記対極は、前記半導体基板の処理面の周縁から前記照射窓の方向に該半導体基板の処理面の法線方向に延びる直線の集合によって囲まれる領域の外側に配置されることが好ましい。照射窓を通過して半導体基板の処理面に到達する光を対極が遮蔽することを抑制することができる。
【０００９】
本発明では、前記エッチング液を攪拌する攪拌機構をさらに備えることが好ましい。半導体基板の処理面で発生した気泡の離脱を促し、エッチング液の処理面への供給を促して、エッチングの速度と精度とを向上させることができる。
【００１０】
本発明では、前記攪拌機構は、前記半導体基板を振動させる振動子であってもよい。半導体基板自体を振動させることによって、その処理面で発生した気泡をより効果的に離脱させることができる。
【００１１】
本発明では、前記基板設置部は、前記液槽の側面に設けられていてもよい。装置の構造をより簡易にすることができる。さらには、前記基板設置部は、前記液槽の側面に設けられた基板設置孔と、該基板設置孔の周囲に沿って該液槽の該側面に設けられた基板シール機構と、該基板シール機構に前記半導体基板の処理面を押しつける基板押圧機構と、を備えていてもよい。半導体基板の着脱が容易であり、半導体基板の非処理面がエッチング液に接しないため、工程を簡易化することができる。
【００１２】
本発明では、前記液槽は、前記照射窓を設置する照射窓設置部をさらに備えていてもよい。装置の構造をより簡易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１のエッチング装置の概要を示す図である。
【図２】図１の対極を設置する位置について説明する図である。
【図３】実施例２のエッチング装置の概要を示す図である。
【図４】実施例３のエッチング装置の概要を示す図である。
【図５】実施例４のエッチング装置の概要を示す図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のエッチング装置は、液槽と、基板設置部と、試料極と、対極と、光源と、照射窓とを備えている。液槽には、エッチング液が収容される。基板設置部は、半導体基板を縦置きの状態で支持可能である。なお、本明細書では、半導体基板の処理面の平面ベクトルが水平方向よりも鉛直方向に近い状態で半導体基板を設置することを縦置きという。限定されないが、半導体基板の処理面に均等に光を照射するためには、半導体基板は、その処理面の平面ベクトルが略鉛直方向となるように縦置きされることが好ましい。
【００１５】
エッチング処理を行う半導体基板としては、特に限定されず、ＧａＮ基板、シリコン基板、炭化ケイ素基板等を適宜処理することができる。エッチング液は、エッチング処理を行う半導体基板に応じて選定される。エッチング液は酸またはアルカリを含み、エッチング液に接触する部材は、エッチング液に対して耐食性を有する材料によって形成される。このような耐食性の非導電性材料としては、塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリプロピレン、アルミナセラミック等が挙げられ、液槽等の材料として好適に用いることができる。また、照射窓の材料としては、サファイアガラスを好適に用いることができる。また、耐食性の導電材料としては、金、白金等が挙げられ、対極等の材料として好適に用いることができる。
【００１６】
液槽は、半導体基板を設置した際にエッチング液を収容可能な形状であればよい。例えば、略円筒状または略角筒状の底面と底面に連なる一連の側面とを備えた形状であってもよいし、二重円筒等の底面と底面に連なる外側面と内側面とを備えた形状であってもよい。
【００１７】
基板設置部は、液槽とは別の部材で取り外し可能であってもよいし、液槽に固定されていてもよい。基板設置部は、例えば、または、基板設置部は、液槽の側面等の一部であってもよい。基板設置部は、例えば、半導体基板の外縁を挟むツメ状の部材であってもよい。または、基板設置部は、例えば、半導体基板を押しつけるように支持する部材であってもよい。具体的には、基板設置部は、液槽の側面に設けられた基板設置孔と、基板設置孔の周囲に沿って液槽の該側面に設けられた基板シール機構と、基板シール機構に半導体基板の処理面を押しつける基板押圧機構と、を備えていてもよい。その処理面が液槽の内側となる向きで半導体基板を液槽の外側から基板設置孔に当てて、基板押圧機構によって半導体基板の非処理面側から液槽の内側に向かって押圧すると、基板シール機構（例えば、Ｏリング）によって密閉される。その結果、基板設置孔が半導体基板および基板シール機構によって塞がれ、半導体基板の処理面は液槽の内側に露出した状態となる。この状態で液槽内にエッチング液を収容すると、半導体基板の処理面はエッチング液に接触する。半導体基板の処理面が液槽の側面の一部として機能する。
【００１８】
光源は、半導体基板やエッチング液の種類等のエッチング条件に応じて適宜選定することができる。例えば、一般的な半導体製造プロセスで使用するような高エネルギーのレーザ光源を光源として使用することができる。また、例えば、特願２０１６−１０２７２３号明細書に記載されているエッチング液を使用して炭化ケイ素基板のエッチングを行う場合には、パワー密度が６００ｍＡ／ｃｍ２〜１４００ｍＡ／ｃｍ２程度の光源（例えば、キセノンランプ）を用いても、十分にエッチング速度を速くすることができる。このようなパワー密度が比較的低い光源を使用すれば、装置の大型化および高コスト化を避けることができる。
【００１９】
照射窓は、半導体基板の処理面と光源との間で半導体基板と横方向に離間した位置に設けられる。縦置きで設置された半導体基板の処理面に光を照射する場合、光は光源から横方向に進むため、照射窓は、半導体基板の横方向に配置される。液槽にエッチング液が収容された場合には、照射窓は、エッチング液に接触した状態となることが好ましい。半導体基板の処理面に均等に光を照射するためには、照射窓は、半導体基板の処理面に対向する位置に配置されることが好ましく、照射窓の半導体基板側の面が半導体基板の処理面と略平行であることが特に好ましい。半導体基板の処理面と照射窓との間は、エッチング液が速やかに移動可能な程度に離間していることが好ましい。
【００２０】
光源をホルダに収容し、液槽内に出し入れ可能であってもよい。この場合、照射窓は、ホルダに固定されてホルダと共に液槽内に出し入れ可能であってもよい。または、照射窓は、液槽の壁面等に固定されていてもよい。例えば、液槽の側面に照射窓を設置するために孔が設けられており、照射窓は、この孔を塞ぐように固定されていてもよい。または、照射窓は、液槽に設けられた照射窓設置部に着脱可能に設置できるものであってもよい。具体的には、照射窓設置部は、液槽の側面に設けられた照射窓設置孔と、照射窓設置孔の周囲に沿って液槽の側面に設けられた照射窓シール機構と、シール機構に照射窓を押しつける照射窓押圧機構と、を備えていてもよい。例えば、照射窓を液槽の外側から照射窓設置孔に当てて、照射窓押圧機構によって照射窓を液槽の内側に向かって押圧すると、照射窓シール機構（例えば、Ｏリング）によって密閉される。その結果、照射窓設置孔が照射窓および照射窓シール機構によって塞がれ、照射窓は液槽の内側に露出した状態となる。
【００２１】
試料極は、基板設置部に設けられており、半導体基板が基板設置部に設置された際に、試料極は、半導体基板に電気的に接続する。試料極は、エッチング液に浸漬する位置に配置されてもよいし、エッチング液に浸漬しない位置に配置してもよい。試料極は、半導体基板の非処理面に接するように配置されることが好ましい。半導体基板の非処理面の一部または全体に電極を形成し、この電極と試料極とを接触させることによって互いに電気的に接続させてもよい。例えば、半導体基板の非処理面がエッチング液に接触しないように半導体基板を設置する場合には、試料極を半導体基板の非処理面側に配置する等によって、試料極をエッチング液に浸漬しない位置に配置することができる。試料極がエッチング液に浸漬しない場合には、エッチング液に対する耐食性を考慮しないで試料極の材料を選定することができ、好ましい。具体的には、試料極としては、導電性を有する材料であれば使用することができ、特に限定されないが、銅、アルミニウム等の導電性が低い材料を好適に用いることができる。
【００２２】
対極は、エッチング液に浸漬する位置に配置される。このため、対極としては、白金、金等の耐食性に優れた材料を使用することが好ましい。対極は、光源から照射され半導体基板の処理面に到達する光の光路を遮蔽または妨害しない位置に配置されることが好ましい。具体的には、対極は、半導体基板の処理面の周縁から照射窓の方向に半導体基板の処理面の法線方向に延びる直線の集合によって囲まれる領域の外側に設けられることが好ましい。さらには、対極は、半導体基板の処理面の周縁と照射窓の周縁との間を結ぶ直線の集合によって囲まれる領域の外側に配置されることが好ましい。また、対極は、照射窓よりも半導体基板により近い位置に設置することが好ましく、半導体基板から１ｃｍ程度の距離となる範囲内に設置されることが特に好ましい。対極と半導体基板との距離が近いほど、エッチング時に流れる電流の液抵抗が小さくなり、エッチング速度を速くすることができる。
【００２３】
本発明のエッチング装置は、エッチング液を攪拌する攪拌機構をさらに備えることが好ましい。半導体基板の処理面で発生した気泡の離脱を促し、エッチング液の処理面への供給を促して、エッチングの速度と精度とを向上させることができる。攪拌機構は、例えば、液中で回転する攪拌子であってもよい。また、攪拌機構は、液槽や基板設置部を震盪させる手段であってもよい。また、攪拌機構は、半導体基板を振動させる振動子であってもよい。半導体基板自体を振動させることによって、その処理面で発生した気泡をより効果的に離脱させることができる。振動子は、半導体基板に接触して直接半導体基板を振動させてもよいし、試料極や基板設置部等の半導体基板に接触する部材に固定されて半導体基板を間接的に振動させてもよい。
【００２４】
（実施例）
（実施例１）
図１は、エッチング装置１０を平面視した該略図である。なお、図１〜６に示すｚ軸は鉛直方向に平行であり、ｚ軸の正方向が鉛直上方を示している。エッチング装置１０は、光源１０１と、液槽１１０と、照射窓１１１と、試料極１２１と、対極１３１と、振動子１２３とを備えている。液槽１１０は略角筒状の容器であり、ｘｙ面に平行な底面と、ｙｚ面に平行な２つの側面と、ｚｘ面に平行な２つの側面を有している。液槽１１０内には、エッチング液３が収容される。液槽１１０は塩化ビニル樹脂製であり、エッチング液３に対して耐食性である。
【００２５】
液槽１１０のｚｘ面に平行な側面の一方には基板設置孔１４１が設けられており、他方には照射窓１１１が設けられている。基板設置孔１４１は、半導体基板１の処理面に沿って開口している。本実施例では、半導体基板１は円盤状であるが、略四角形状であってもよい。基板設置孔１４１は、半導体基板１よりも外径が小さい円形の孔として液槽１１０の側面に形成されている。基板設置孔１４１の周縁に沿って、液槽１１０の外側面に円周状の溝１４２が設けられており，溝１４２内にシール材１４３（Ｏリング）が嵌め込まれている。溝１４２とシール材１４３は、基板シール機構の一例であり、基板設置孔１４１および図示しない押圧機構とともに基板設置部の一例を構成する。
【００２６】
半導体基板１は、処理面の周縁がシール材１４３に当接するように、液槽１１０の外側面側に設置される。半導体基板１の非処理面（処理面の反対側の面）は、試料極１２１に接している。振動子１２３は、試料極１２１の裏面（半導体基板１と接する面と逆側の面）に固定されている。図示しない押圧機構によって試料極１２１を液槽１１０の外側面に向かって押圧することで、半導体基板１は液槽１１０の外側面に向かって押しつけられ、シール材１４３に密着して密閉される。半導体基板１は、ｚｘ面に平行な側面に設けられた基板設置孔１４１を塞ぐように縦置きに設置され、半導体基板１の処理面はｚｘ面に平行な状態となっている。半導体基板１の処理面は液槽１１０の内側に向けられて、エッチング液３に浸漬している。半導体基板１の非処理面と、試料極１２１および振動子１２３は、液槽１１０の外側に配置されており、エッチング液３に浸漬していない。試料極１２１の材料は銅である。
【００２７】
照射窓１１１は、基板設置孔１４１にｙ方向に対向する位置に設けられた孔に埋め込まれている。照射窓１１１はサファイアガラス製の平板であり、ｚｘ面に平行となる状態で液槽１１０の側面に固定されている。照射窓１１１のｚｘ方向の面積は、基板設置孔１４１のｚｘ方向の面積より大きい。照射窓１１１のエッチング液３に接触している。照射窓１１１はエッチング液３に対して耐食性である。
【００２８】
対極１３１は、基板設置孔１４１の近傍に設置され、エッチング液３に浸漬している。試料極１２１と対極１３１とは、電流計１３２を介して配線によって接続されている。対極１３１の材料は金であり、エッチング液３に対して耐食性である。
【００２９】
光源１０１は、波長が２５４〜４００ｎｍかつパワー密度が６００〜１４００ｍＷ／ｃｍ２の光を照射可能なキセノンランプであり、光源１０１から光５が照射されると、光５は、照射窓１１１およびエッチング液３を通過し、半導体基板１の処理面に到達する。これによって、半導体基板１の処理面がエッチングされ、半導体基板１、試料極１２１、電流計１３２、対極１３１，エッチング液３に電流が流れる。半導体基板１の処理面がエッチングされると、処理面に気泡が発生する。振動子１２３は、超音波振動子であって、エッチング処理中に振動して試料極１２１を介して半導体基板１を振動する。これによって、半導体基板１の処理面に発生した気泡の離脱が促進され、エッチング速度が速くなる。
【００３０】
対極１３１は、半導体基板１からの距離が１ｃｍ程度の範囲内に設置されている。より具体的には、図２に示すように、半導体基板１がエッチング液３に接触している端部１ｂ（対極１３１に最も近い端部）と対極１３１との距離Ｌが１ｃｍ程度以内となる位置に設置されている。対極１３１をこのように半導体基板１の近傍に配置することによって、エッチング液３を介して対極１３１と半導体基板１との間を流れる電流の抵抗を低減することができ、エッチング速度が速くなる。
【００３１】
また、対極１３１は、光源１０１から照射され半導体基板１の処理面に到達する光５の光路を妨害しない位置に配置される。具体的には、図２に示す領域７の外側の領域に配置されることが好ましく、領域７，９ａ，９ｂの外側の領域に配置されることが特に好ましい。なお、領域７は、半導体基板１の円形の処理面の周縁（そのｘ方向の両端が参照番号１ａ，１ｂによって図示されている）を処理面の法線方向（ｙ方向）に沿って延長した円筒面と、半導体基板１の処理面と、照射窓１１１の液槽１１０の内側に露出する面によって囲まれる円柱状の領域である。また、領域７にさらに領域９ａ、９ｂを加えると、半導体基板１の円形の処理面と円形の照射窓１１１（そのｘ方向の両端が参照番号１１１ａ，１１１ｂによって図示されている）とを上下底面とする円錐台状の領域となる。この円錐台状の領域は、半導体基板１の処理面の周縁と照射窓１１１の周縁との間を結ぶ直線の集合によって囲まれる領域を示している。
【００３２】
上記のとおり、エッチング装置１０では、半導体基板１を液槽１１０に設けられた基板設置部に縦置きに設置して、半導体基板１の処理面をエッチング液３に浸漬させた状態で処理することができる。このため、比較的小さな設置面積で、半導体基板１を処理可能なエッチング装置１０を提供することができる。また、半導体基板１の処理面と照射窓１１１とが横方向に離間されており、半導体基板１の処理面と照射窓１１１との間にエッチング液３が十分に存在しているため、エッチング速度を高めて高精度にエッチング処理を行うことができる。また、エッチング装置１０は、エッチング時に半導体基板１を振動させる振動子を備えている。このため、半導体基板１の処理面に発生した気泡を速やかに離脱させ、エッチング速度を高めて高精度にエッチング処理を行うことができる。また、エッチング装置１０では、対極１３１は、光源１０１から半導体基板１の処理面に照射される光５の光路を妨げない位置であって、半導体基板１の近傍となる位置に配置されている。このため、エッチング速度を高めて高精度にエッチング処理を行うことができる。また、エッチング装置１０では、試料極１２１はエッチング液３に浸漬していないため、金や白金等のエッチング液３に対して耐食性である材料と比較して安価な銅等を電極材料として使用することができる。
【００３３】
（実施例２）
図３〜６に、複数の半導体基板１を同時にエッチング処理できるエッチング装置を例示して説明する。図３は、２枚の半導体基板１を同時に処理可能に構成されたエッチング装置２０を示している。液槽２１０は、略角筒状の容器であり、エッチング液３を収容している。液槽２１０のｘ方向に対向する２側面に照射窓２１１，２１２が固定されている。試料極２２１，振動子２２３は液槽２１０の内側（容器内）に配置され、エッチング液３に浸漬されるため、エッチング液３に対して耐食性の材料が用いられている。試料極２２１は基板設置部を兼ねており、そのｘ方向の両面に半導体基板１をそれぞれ１つずつ縦置きに固定することができる。振動子２２３は、試料極２２１のｚ方向の面に固定されている。対極２３１はエッチング液３に浸漬している。試料極２２１と対極２３１は電流計２３２を介して配線によって接続されている。対極２３１は、半導体基板１の処理面の周縁から照射窓２１１，２１２の方向に半導体基板１の処理面の法線方向に延びる直線の集合によって囲まれる領域の外側に配置されている。光源２０１、２０２は、液槽２１０の外側に設置され、液槽２１０内の試料極２２１に設置された半導体基板１の処理面に向かって光を照射する。上記に説明した以外のエッチング装置２０の各構成の機能については、実施例１と同様であるため、説明を省略する。
【００３４】
（実施例３）
図４は、４枚の半導体基板１を同時に処理可能に構成されたエッチング装置３０を示している。液槽３１０は、略角筒状の容器であり、エッチング液３を収容している。液槽３１０のｘ方向に対向する２側面に照射窓３１１，３１２が固定されており、ｙ方向に対向する２側面に照射窓３１３，３１４が固定されている。試料極３２１，振動子３２３は液槽３１０の内側（容器内）に配置され、エッチング液３に浸漬されるため、エッチング液３に対して耐食性の材料が用いられている。試料極３２１は基板設置部を兼ねており、そのｘ方向の両面およびｙ方向の両面に半導体基板１をそれぞれ１つずつ縦置きに固定することができる。振動子３２３は、試料極３２１のｚ方向の面に固定されている。対極３３１はエッチング液３に浸漬している。試料極３２１と対極３３１は電流計３３２を介して配線によって接続されている。対極３３１は、半導体基板１の処理面の周縁から照射窓３１１，３１２、３１３，３１４の方向に半導体基板１の処理面の法線方向に延びる直線の集合によって囲まれる領域の外側に配置されている。光源３０１〜３０４は、液槽３１０の外側に設置され、液槽３１０内の試料極３２１に設置された半導体基板１の処理面に向かって光を照射する。
【００３５】
実施例２、３によれば、複数の半導体基板１を液槽２１０、３１０内に縦置きに設置して、半導体基板１の処理面をエッチング液３に浸漬させた状態で処理することができる。このため、比較的小さな設置面積で、複数の半導体基板１を同時に処理可能なエッチング装置２０．３０を提供することができる。エッチング装置２０，３０では、試料極２２１．３２１の材料としてエッチング液３に対して耐食性の材料を使用する必要があるが、それぞれ１つの試料極２２１．３２１に複数の半導体基板１を設置できるため、装置が簡易である。
【００３６】
（実施例４）
図５，６は、８枚の半導体基板１を同時に処理可能に構成されたエッチング装置４０を示している。液槽３１０は、略八角筒状の外筒部と略円柱状の内筒部とを有する２重筒構造の容器であり、エッチング液３を収容している。液槽４１０の内筒部は円筒状の照射窓４１１と、円柱状の内筒上部４１３および内筒下部４１４を備えている。照射窓４１１は、内筒上部４１３と内筒下部４１４の間に埋め込まれて固定され、照射窓４１１の内側にエッチング液３が侵入しないように互いの境界は密閉されている。照射窓４１１の内側には光源４００が収容されている。
【００３７】
液槽４１０の８つの外側面にそれぞれ基板設置孔４４１ａ〜４４１ｈが設けられている。実施例１と同様に、基板設置孔４４１ａ〜４４１ｈの周囲には基板シール機構と押圧機構が設けられており、半導体基板１の非処理面側には、裏面側部材４２０ａ〜４２０ｈ（それぞれが試料極４２１と、試料極４２１に固定された振動子４２３を含む）が配置される。液槽４１０の外側面から８枚の半導体基板１がそれぞれ１枚ずつ基板設置孔４４１ａ〜４４１ｈに押しつけられて固定されている。液槽４１０の内筒部は、ｙｚ方向の略中央に設けられており、照射窓４１１は、基板設置孔４４１ａ〜４４１ｈに設置された半導体基板１からの距離が略同じ距離となる位置に固定されている。
【００３８】
裏面側部材４２０ａ〜４２０ｈにそれぞれ１つずつ対極４３１ａ〜４３１ｈが設けられている。対極４３１ａ〜４３１ｈは、対応する試料極４２１と電流計４３２を介して配線で接続される（なお、図５では、電流計４３２と配線は１つだけ図示しており、その他は省略している）。また、対極４３１ａ〜４３１ｈは、八角形状の配線４３３で互いに接続されていてもよい。対極４３１ａ〜４３１ｈは、それぞれ対応する基板設置孔４４１ａ〜４４１ｈに設置された半導体基板１の処理面の周縁から照射窓４１１の方向に半導体基板１の処理面の法線方向に延びる直線の集合によって囲まれる領域の外側に配置されている。より具体的には、対極４３１ａ〜４３１ｈは、液槽４１０の外側面の近傍であって、それぞれ対応する半導体基板１からの距離が１ｃｍ程度の範囲内に配置されている。
【００３９】
実施例４によれば、複数の半導体基板１を液槽４１０内に縦置きに設置して、半導体基板１の処理面をエッチング液３に浸漬させた状態で処理することができる。また、エッチング装置４０は、光源を液槽４１０の略中央に配置し、周囲に設置された半導体基板１に向けて光を照射する。このため、比較的小さな設置面積で、複数の半導体基板１を同時に処理することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１  半導体基板
３  エッチング液
１０，２０，３０，４０      エッチング装置
１０１，２０１，２０２，３０１〜３０４，４００  光源
１１０，２１０，３１０，４１０  液槽
１１１，２１１，２１２，３１１〜３１４，４１１  照射窓
１２１  ２２１，３２１，４２１  試料極
１２３，２２３，３２３，４２３  振動子
１３１  ２３１，３３１，４３１ａ〜４３１ｈ  試料極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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