(57)【要約】【課題】半導体ウェーハ面内のエッチングレートの均一化を図ることができ、平坦度及びうねりを改善する半導体ウェーハのエッチング方法を提供する。【解決手段】本半導体ウェーハのエッチング装置は、エッチング液が供給されるエッチング槽２内で回転され多数の半導体ウェーハＷが離間して搭載されるウェーハマガジン３と、半導体ウェーハＷの直下に配置され、先広がりの断面形状及び扁平幅広の開口部が形成された洗浄液噴出ノズルを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エッチング液が供給されるエッチング槽と、このエッチング槽内で回転され多数の半導体ウェーハが離間して搭載されるウェーハマガジンと、半導体ウェーハの直下に配置され、先広がりの側断面形状及び扁平幅広の噴出開口部が形成されたエッチング液噴出ノズルを備えることを特徴とする半導体ウェーハのエッチング装置。
【請求項２】
前記噴出開口部の最大開口面積と最小開口面積の比は、１．５以上であることを特徴とする請求項１に記載の半導体ウェーハのエッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体ウェーハのエッチング装置に係り、特にエッチング液供給ノズルの形状を改良した半導体ウェーハのエッチング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウェーハの製造工程では、シリコンインゴットからシリコンウェーハにスライスし、このシリコンウェーハを化学機械研磨でポリッシングし、主として加工変質層を除去しつつ平坦な形状を維持するためにエッチングが行われる。
【０００３】
近年、次工程以降のラッピング工程、ポリッシング工程等における加工精度の向上により、シリコンウェーハの平坦度化が向上しており、さらに、半導体デバイスの微細化が進むにつれて、より平坦度が高く、うねりの小さいシリコンウェーハが要求されている。
【０００４】
従来のシリコンウェーハのエッチング装置は、数十枚単位のシリコンウェーハをウェーハマガジンに搭載し、エッチング液が満たされたエッチング槽内で、ウェーハを回転させながらエッチングを行っていた。
【０００５】
このような従来のエッチング装置では、エッチング液は、ウェーハの下方に設けられたエッチング液供給口よりエッチング槽内に供給され、エッチング槽の上部開口部より溢れたエッチング液を回収し循環させるオーバーフロー方式である。
【０００６】
このため、ウェーハ間にエッチング液が供給され難く、ウェーハ間に供給するためには、ウェーハをより大きな回転数で回転させる必要があるが、この回転に沿った液流れが発生し、ウェーハ面内でのエッチング液の流速制御が困難となっていた。
【０００７】
このようなエッチング液の流速バラツキは、ウェーハ面内でのエッチングレートの不均一性を生じさせ、エッチング取代むらやうねり、平坦度悪化の原因となっている。
【０００８】
なお、シリコンウェーハのエッチング量のバラツキを押さえる方法として、隣接するウェーハ同士を互いに異なる方向へ回転させ、ウェーハ間の空間では、ウェーハの正転、反転に伴いエッチング液が流れるようにしたエッチング装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
しかしながら、前者の方法も後者の特許文献１の方法も、ウェーハ間に乱流が発生し、平坦度及びうねりを改善することができない。
【特許文献１】特開２００２−２３１６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、半導体ウェーハ面内のエッチングレートの均一化を図ることができ、平坦度及びうねりを改善する半導体ウェーハの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】
【００１１】
上述した目的を達成するため、本発明に係る半導体ウェーハのエッチング装置は、エッチング液が供給されるエッチング槽と、このエッチング槽内で回転され多数の半導体ウェーハが離間して搭載されるウェーハマガジンと、半導体ウェーハの直下に配置され、先広がりの側断面形状及び扁平幅広の噴出開口部が形成されたエッチング液噴出ノズルを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、半導体ウェーハ面内のエッチングレートの均一化を図ることができ、平坦度及びうねりを改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の一実施形態に係る半導体ウェーハのエッチング装置について添付図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は半導体ウェーハのエッチング装置の縦断面図、図２は本エッチング装置に用いられるノズル組立の平面図である。
【００１５】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る半導体ウェーハのエッチング装置１は、エッチング液が供給されるエッチング槽２と、このエッチング槽２内で回転され多数の半導体ウェーハ（以下、単にウェーハという）Ｗが所定ピッチで離間して搭載されるウェーハマガジン３と、このウェーハマガジン３を回転させ、モータ４ａ及びギア群４ｂからなる回転駆動機構４と、ウェーハＷの下方に配置されるノズル組立５を備える。
【００１６】
エッチング槽２は、ウェーハマガジン３が完全にエッチング液に浸り、このエッチング液を上部開口部２ａより溢れたエッチング液を回収し循環させるオーバーフロー方式である。
【００１７】
ノズル組立５は、多数のエッチング液噴出用ノズル６を備え、このノズル６はウェーハＷの直径とほぼ同様の長さ（幅）を有する長方形板状の外形を有し、図３に示す側面から見て先広がりの側断面形状をなし、扁平幅広長方形状のエッチング液噴出用の開口部６ａが形成され、さらに、このノズル６はウェーハＷの直下すなわち下方に近接して配置されるように扁平長方形中空状のノズル組立本体７にウェーハＷと同一ピッチで平行に立設されている。
【００１８】
ノズル６は開口部６ａの最大面積を有する最大開口６ａ１が、ウェーハマガジン３に搭載される半導体ウェーハＷ間の間隙に対向し、ウェーハＷに下方から近接して配置される。
【００１９】
なお、開口部６ａの最大開口６ａ１と、最小面積の最小開口６ａ２の比は、１．５以上であるのが好ましい。これにより、ウェーハ間へのエッチング液の流れがスムーズになり、ウェーハ面内のエッチングレートが均一化される。
【００２０】
次に本実施形態の半導体ウェーハのエッチング装置を用いたエッチング方法について説明する。
【００２１】
図１に示すようなエッチング装置１を用い、複数のウェーハＷを離間して中心軸回りに回転するようにウェーハマガジン３に搭載する。この状態でウェーハマガジン３をエッチング液が満たされたエッチング槽２に浸漬する。しかる後、複数の半導体ウェーハＷ及びウェーハマガジン３を回転させながら、エッチング液導入管８及びノズル組立本体７を介して供給されるエッチング液を、ノズル６から半導体ウェーハＷの間にウェーハＷの全幅に渡って噴出し、半導体ウェーハＷをエッチングする。
【００２２】
上記のようなエッチング過程において、エッチング液をウェーハＷの直下に配置され、ノズル６の先広がりの断面形状及び扁平幅広長方形状の開口部６ａからエッチング液を噴射するので、エッチング液は整流化が図られて、ウェーハＷの中央部まで強制的に均一に供給され、グローバル形状を改善でき、また、ウェーハ回転数を大きく設定してもウェーハ中央部までエッチング液が供給可能であるため、うねりの改善が可能となり、さらに、エッチング液の整流化に対しても、ウェーハの回転による流れの影響を抑制し上向きの流れを強制させるため、流速制御が容易である。
【００２３】
本実施形態の半導体ウェーハのエッチング装置によれば、ウェーハ面内のエッチングレートの均一化を図ることができ、平坦度及びうねりを改善することができる。
【実施例】
【００２４】
「実施例」
図１に示すような半導体ウェーハのエッチング装置を用いてウェーハのエッチングを行い、ウェーハ表面のエッチング状態を調べた。
【００２５】
条件：ウェーハ：２００ｍｍシリコンウェーハ使用
ウェーハ回転数：６０ｒｐｍ
エッチング液供給量：３００Ｌ／ｍｉｎ
結果：図６に示すように、エッチング液は整流化が図られ、シリコンウェーハの中央部まで達し、強制的に均一に供給されていることがわかった。
【００２６】
「比較例」
実施例におけるエッチング装置のノズルに替えてパンチングメタルを用い、ウェーハ回転数を３０ｒｐｍとして、実施例と同様の試験を行った。
【００２７】
結果：６０ｒｐｍではエッチング液がウェーハの回転による流れの影響を受けウェーハの中央部への給液が滞り、ウェーハ面内のエッチングレートの均一化が図ることができないため３０ｒｐｍにしたが、図７に示すように、３０ｒｐｍでも同様にエッチング液の均一な給液ができないため、ウェーハの面内うねりが著しく悪化した。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係る半導体ウェーハのエッチング装置の縦断面図。
【図２】本発明の半導体ウェーハのエッチング装置に用いられるノズル組立の平面図。
【図３】本発明の半導体ウェーハのエッチング装置に用いられるエッチング液噴射ノズルの縦断面図。
【図４】エッチング比較試験における比較例の半導体ウェーハのエッチング装置の縦断面図。
【図５】図４の比較例の半導体ウェーハのエッチング装置に用いられるパンチングメタルの平面図。
【図６】エッチング比較試験の結果を示す図（実施例）。
【図７】エッチング比較試験の結果を示す図（比較例）。
【符号の説明】
【００２９】
１  エッチング装置
２  エッチング槽
３  ウェーハマガジン
４  回転駆動機構
５  ノズル組立
６  洗浄液噴出ノズル
６ａ  開口部
６ａ１，６ａ２  開口
７  ノズル組立本体
【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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【図７】
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