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JP3188902B2 - Silicon wafer etching method and etching solution using the same - Google Patents

Silicon wafer etching method and etching solution using the same

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Publication number
JP3188902B2
JP3188902B2 JP08873192A JP8873192A JP3188902B2 JP 3188902 B2 JP3188902 B2 JP 3188902B2 JP 08873192 A JP08873192 A JP 08873192A JP 8873192 A JP8873192 A JP 8873192A JP 3188902 B2 JP3188902 B2 JP 3188902B2
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JP
Japan
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etching
wafer
etching solution
solution
hno
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Inventor
上村賢一
正 佐近
垂永伸二
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ワッカー・エヌエスシーイー株式会社
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Publication date
Application filed by ワッカー・エヌエスシーイー株式会社 filed Critical ワッカー・エヌエスシーイー株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はシリコン半導体ウエハ特
に集積回路素子製造のためのウエハの化学エッチング方
及びこれに用いるエッチング溶液に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for chemically etching a silicon semiconductor wafer, in particular, a wafer for manufacturing an integrated circuit device, and an etching solution used for the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】シリコン半導体ウエハはシリコン単結晶
インゴットを引き上げ、そのインゴットを切断して得た
薄円板をラッピング、エッチング、ポリッシングの順に
加工される。近年、デバイスの集積度が向上するにつれ
て、超LSI用ウエハに極めて高い形状精度が要求され
るようになった。
2. Description of the Related Art A silicon semiconductor wafer is processed by pulling up a silicon single crystal ingot, lapping a thin disk obtained by cutting the ingot, etching and polishing. In recent years, as the degree of integration of devices has increased, extremely high shape accuracy has been required for VLSI wafers.

【0003】ところで、エッチング工程は両面同時ラッ
ピングで平坦度、板厚ともに精度高く加工したウエハに
対して、残留砥粒と加工変質層を除く目的で、40〜5
0μm程度化学的に除去するために行われるが、形状の
制御性が非常に難しい。通常、ウエハのエッチングには
選択エッチング性がなく、表面荒さが小さく、かつエッ
チング能率の高い、弗酸、硝酸、酢酸および水の混合液
が用いられている。
[0003] In the etching step, for the purpose of removing residual abrasive grains and processing-affected layers, 40 to 5 wafers processed simultaneously with simultaneous lapping on both surfaces and processed with high precision in both flatness and plate thickness.
This is performed to remove chemically about 0 μm, but it is very difficult to control the shape. Usually, a mixed solution of hydrofluoric acid, nitric acid, acetic acid, and water, which has no selective etching property, has a small surface roughness, and has a high etching efficiency, is used for etching a wafer.

【0004】特開昭59−219476号公報に開示さ
れているように、従来、重量%比で弗酸(約50重量
%):硝酸(約70重量%):酢酸(約100重量%)
=3:5:3(容量比)の混合比に代表される硝酸濃度
の高い混合液が利用されてた。同公報において詳しく
説明されているように前記のエッチング液では、拡散律
速の条件によってエッチングが進行する。拡散律速の条
件下では、結晶表面の面方位、結晶欠陥等に反応速度は
依存せず、結晶表面における拡散が主たる効果を持つた
め、シリコンウエハ表面の面荒さが平坦化し、ミクロな
形状が向上するという利点がある。しかしながら、エッ
チングの進行とともに、ウエハ外周部がだれて、マクロ
な形状としては平坦性が損なわれるという欠点がある。
弗酸濃度が高いエッチング液の場合にはエッチング速度
が大きくなったり、ウエハ表面のミクロな形状が悪くな
り、光沢度が低下するため等の問題があり、実用にはい
たっていない。
As disclosed in JP-A-59-219476, hydrofluoric acid (about 50% by weight): nitric acid (about 70% by weight): acetic acid (about 100% by weight) has conventionally been used in terms of a weight percentage.
A mixed solution having a high nitric acid concentration represented by a mixing ratio of 3: 5: 3 (volume ratio) has been used. As described in detail in the publication, in the above-mentioned etching solution, etching proceeds under the condition of diffusion control. Under diffusion-controlled conditions, the reaction rate does not depend on the plane orientation, crystal defects, etc. of the crystal surface. Diffusion on the crystal surface has the main effect, so the surface roughness of the silicon wafer surface is flattened and the micro shape is improved. There is an advantage of doing so. However, there is a disadvantage in that the outer periphery of the wafer sags with the progress of etching, and flatness is impaired as a macro shape.
An etching solution having a high concentration of hydrofluoric acid has not been put into practical use due to problems such as an increase in the etching rate, a deterioration in the microscopic shape of the wafer surface, and a decrease in glossiness.

【0005】このため、従来のエッチング工程において
は、前記特開昭59−219476号公報に代表される
ように、硝酸濃度の高い拡散律速の条件下でエッチング
液の流れを制御することによって、ウエハのマクロな形
状の劣化を抑制する努力が続けられてきた。
For this reason, in the conventional etching process, as represented by the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 59-219476, the flow of an etching solution is controlled under a diffusion-controlled condition with a high nitric acid concentration, thereby obtaining a wafer. Efforts have been made to suppress the deterioration of the macro shape.

【0006】シリコン半導体ウエハをエッチングするに
際し、もう1つの考慮すべきこととしてエッチングむら
があげられる。シリコンウエハをエッチングしたあと、
エッチングウエハを純水中に浸漬し、ウエハを引き上
げ、ウエハ表面を観察すると、蛍光灯下でむらとして観
察される場合がある(以下このむらをエッチむらIと称
する。)。次に、ウエハ最表面に何らかの薄膜が形成さ
れ、集光灯(10〜30万ルクス程度の光を照射する装
置)下において色むらとして観察される場合がある(以
下、このむらをエッチむらIIと称する)。
When etching a silicon semiconductor wafer, another consideration is etching unevenness. After etching the silicon wafer,
When the etched wafer is immersed in pure water, the wafer is pulled up, and the surface of the wafer is observed, it may be observed as unevenness under a fluorescent lamp (hereinafter, this unevenness is referred to as etch unevenness I). Next, some thin film is formed on the wafer outermost surface, it may be observed as color unevenness in the lower (device for irradiating light of about 10 to 300,000 lux) for Atsumarihikarito (hereinafter, the uneven etch nonuniformity II ).

【0007】前記、硝酸濃度が高い拡散律速の条件下で
はエッチむらIは発生しないが、このエッチむらIIが発
生し易い。このため、従来のエッチング後工程において
はこのエッチむらIIを除去するためにアルカリ性の溶液
を用いて、エッチングを行い、このエッチむらIIを除去
することが行われて来た。軽微なエッチむらIIはこのア
ルカリ性エッチングにより除去できるが、エッチむらII
の程度がひどい場合には完全には除去できないという問
題があった。
[0007] Under the condition of high nitric acid concentration and diffusion control, the etch unevenness I does not occur, but the etch unevenness II tends to occur. Therefore, in a conventional post-etching step, etching has been performed by using an alkaline solution to remove the etch unevenness II, thereby removing the etch unevenness II. Minor etch unevenness II can be removed by this alkaline etching.
In the case where the degree is extremely severe, there is a problem that it cannot be completely removed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ラッピングウエハのエ
ッチング液としては、例えば弗酸(約50%):硝酸
(約70%):酢酸(約100%)=3:5:3(容量
比)で代表されるように拡散律速の条件下で化学エッチ
ングされていた。あるいは、特開平3−1537号公報
に開示されているように、エッチング溶液中の水分に注
目し、発煙硝酸を用いて溶液中の水分量を減少させた拡
散律速系のエッチング液にて、化学エッチングされてい
た。いずれの場合も、拡散律速系のエッチング液であ
り、形状精度の面において、エッチングを行ったウエハ
ウエハ周縁はウエハ面内に比べ、拡散層が薄くなるた
め、角が丸くなり、ウエハの最エッジはだれてしまって
いた。
The lapping wafer etchant is, for example, hydrofluoric acid (about 50%): nitric acid (about 70%): acetic acid (about 100%) = 3: 5: 3 (volume ratio). As typified, chemical etching was performed under diffusion-controlled conditions. Alternatively, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-1537, a diffusion-controlled etching solution in which the amount of water in the solution is reduced by using fuming nitric acid is focused on by focusing on the moisture in the etching solution. Had been etched. In any case, the etching solution is a diffusion-controlled etching solution, and the wafer subjected to etching in terms of shape accuracy is used.
Since the diffusion layer becomes thinner than the inside of the wafer surface, the corner of the wafer becomes rounded, and the outermost edge of the wafer is cut off.

【0009】本発明は弗酸、硝酸、酢酸および水からな
るエッチング液の主に弗酸と硝酸濃度を変化させ、エッ
チングを反応律速とすることによって、前記問題点を解
消し、ウエハ表面のミクロな形状を向上し、ウエハの最
エッジ部分のだれもをなく、さらにはエッチむらもない
エッチング方法を提供するものである。
The present invention solves the above-mentioned problems by changing the concentration of hydrofluoric acid and nitric acid in an etching solution composed of hydrofluoric acid, nitric acid, acetic acid and water to control the etching rate, thereby minimizing the problem on the wafer surface. It is an object of the present invention to provide an etching method in which the shape of the wafer is improved, the edge at the edge of the wafer is not removed, and the etching is not uneven.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明前述の課題を解決
したものでありその要旨は次の通りである。
Means for Solving the Problems The present invention has solved the above-mentioned problems, and the gist thereof is as follows.

【0011】重量%比で HF/HNO3=0.4〜1.0 (HF+HNO3)/CH3COOH=0.8〜3.0 (HF+HNO3)/H2O)=0.8〜1.65 の組成を有する溶液に、シリコンを0.05〜0.80mol/l溶
解したエッチング溶液を用い、該エッチング液の温度を
20〜60℃の温度に調整し、ウェハを浸漬して、エッチン
グする。
[0011] To a solution having a composition of HF / HNO 3 = 0.4~1.0 (HF + HNO 3) / CH 3 COOH = 0.8~3.0 (HF + HNO 3) / H 2 O) = 0.8~ 1.65 weight% ratio Using an etching solution obtained by dissolving 0.05 to 0.80 mol / l of silicon, and controlling the temperature of the etching solution.
The temperature is adjusted to 20 to 60 ° C., and the wafer is immersed and etched.

【0012】[0012]

【作用】以下、本発明の作用を詳細に説明する。The operation of the present invention will be described below in detail.

【0013】本発明ではラッピングウェハを弗酸、硝
酸、酢酸、水の4成分からなるエッチング液中に浸漬し
エッチングする方法として、その初期組成を重量%比で HF/HNO3=0.4〜1.0 (HF+HNO3)/CH3COOH=0.8〜3.0 (HF+HNO3)/H2O)=0.8〜1.65 とし、その溶液にシリコンを0.05〜0.80mol/l溶解した
ものをエッチング溶液として用い、該エッチング時の温
度を20〜60℃とする。HF/HNO3の濃度比が高く、(HF+HNO
3)/H2Oの比率が低いことが従来のエッチング液との大き
な違いである。また、エッチングに最適な温度範囲があ
ることも大きな特徴である。
In the present invention, the lapping wafer is immersed in an etching solution comprising four components of hydrofluoric acid, nitric acid, acetic acid, and water to perform etching, and the initial composition is HF / HNO 3 = 0.4 to 1.0 (% by weight). HF + HNO 3 ) / CH 3 COOH = 0.8 to 3.0 (HF + HNO 3 ) / H 2 O) = 0.8 to 1.65 , and a solution obtained by dissolving 0.05 to 0.80 mol / l of silicon in the solution is used as an etching solution. The temperature during the etching is set to 20 to 60 ° C. HF / HNO 3 concentration ratio is high, (HF + HNO
3 ) The low ratio of / H 2 O is a big difference from the conventional etching solution. Another significant feature is that there is a temperature range that is optimal for etching.

【0014】シリコンが溶解するときには次の式で表さ
れる化学反応が起こる。
When silicon is dissolved, a chemical reaction represented by the following equation occurs.

【0015】 3Si+4HNO3 +18HF→3H2 SiF6 +4NO↑+8H2 O…… シリコンが溶解するときには、弗酸と硝酸が消費され、
反応生成物としてヘキサフルオロケイ酸(H2 SiF
6 )、一酸化窒素(NO)、水(H2 O)が生成する。
3Si + 4HNO 3 + 18HF → 3H 2 SiF 6 + 4NO ↑ + 8H 2 O When silicon is dissolved, hydrofluoric acid and nitric acid are consumed,
Hexafluorosilicic acid (H 2 SiF
6), nitric oxide (NO), water (H 2 O) to generate.

【0016】したがって、上式により初期組成と溶解シ
リコン濃度とからエッチング時の液組成を計算すること
ができる。
Accordingly, the liquid composition at the time of etching can be calculated from the initial composition and the dissolved silicon concentration by the above equation.

【0017】HF/HNO3 の重量%比率を規定したの
はHF/HNO3 の比率がエッチングの特性を決定する
第1の因子であり、主にエッチング速度、ウエハ表面状
態、ウエハ表面のミクロな形状等を決定するためであ
る。特に、エッチむらIIは主にHF/HNO3 の比率に
ほぼ支配されており、HF/HNO3 の比率が低くなる
と発生し易くなる。このエッチむらIIはシリコンウエハ
表面に何らかの薄膜あるいは多孔質の薄膜が形成され、
それが集光灯下で色むらとして観察される。
The HF / HNO 3 weight% ratio is defined as the first factor which determines the etching characteristics of the HF / HNO 3 ratio. The HF / HNO 3 ratio is mainly determined by the etching rate, the wafer surface condition, and the microstructure of the wafer surface. This is for determining the shape and the like. In particular, the etch nonuniformity II is mainly are substantially governed by the ratio of HF / HNO 3, the ratio of HF / HNO 3 is likely to occur with lower. In this etch unevenness II, some thin film or porous thin film is formed on the silicon wafer surface,
It is observed as uneven color under a condensing lamp.

【0018】本発明において、HF/HNO3の比率の下限を
0.4と規定したのは、0.4未満になると前述のエッチむら
IIが発生するためである。また、上限を1.0と規定した
のは、1.0になるとウェハ表面のミクロな形状が悪く
なり、表面の光沢度が低下するためである。
In the present invention, the lower limit of the ratio of HF / HNO 3 is
The reason that 0.4 is specified is that if it becomes less than 0.4, the aforementioned etch unevenness
This is because II occurs. Moreover, the defined upper limit 1.0 and it comes to greater than 1.0 cause poor microscopic shape of the wafer surface glossiness of the surface is lowered.

【0019】酢酸はシリコンの溶解には直接関与してい
ないが、エッチング速度を減少させるインヒビターとし
て働く。また、ウエハ表面のミクロな形状を改善すると
いう働きがある。
Acetic acid is not directly involved in the dissolution of silicon, but acts as an inhibitor that reduces the etch rate. It also has the function of improving the microscopic shape of the wafer surface.

【0020】本発明において、(HF+HNO3)/CH3COOHの比
率の下限として0.8と規定したのは、前記比率が0.8未満
になると、インヒビターとしての働きが過度に強くなっ
て、エッチング反応が不均一に進行し易くなり、その結
果、前述のエッチむらIが発生するためである。
In the present invention, the lower limit of the ratio of (HF + HNO 3 ) / CH 3 COOH is specified to be 0.8, because when the ratio is less than 0.8, the function as an inhibitor becomes excessively strong. This is because the etching reaction easily proceeds unevenly, and as a result, the above-mentioned uneven etching I occurs.

【0021】上限として3.0を規定した理由は、前記HF/
HNO3の比率の範囲において、(HF+NO3)/CH3COOHが3.0
になると、エッチング速度が大きくなり過ぎて、エッチ
ング後のウェハの厚みを制御することが困難となるため
である。
The reason for defining the upper limit to 3.0 is that the HF /
In the range of the ratio of HNO 3, it becomes difficult to control the the (HF + NO 3) / CH 3 COOH is 3.0 ultra <br/>, and the etching rate becomes too large, the thickness of the wafer after etching That's why.

【0022】エッチング液の成分である水も、酢酸と同
様にインヒビターとしての働きがある。本発明におい
て、(HF+HNO3)/H2Oの比率の下限として0.8を規定したの
は、0.8未満となると、エッチむらIが発生し易くな
り、ウェハの外観が悪くなるためである。また、上限と
して1.65を規定したのは、1.65超になるとエッチング液
を調合するのが困難になり、またエッチング速度が大き
くなり過ぎて、エッチングウェハの厚みを制御すること
が困難になるためである。市販されている薬品を用いて
エッチング液を調合する場合、半導体仕様薬品としては
50wt%弗酸、70wt%硝酸が多いため、エッチング液中の水
成分が必然的に多くなることが避けられない。このた
め、(HF/HNO3)/H2Oの比率をげることは、非常に困難
であり、特開平3-1573の明細書に記載されている様に、
発煙硝酸等の薬品を使用しないと調合できない。この様
な理由のために、前記比率が1.65超になるとエッチング
液の調合が困難になるのである。
Water, which is a component of the etching solution, also functions as an inhibitor like acetic acid. In the present invention, the reason why the lower limit of the ratio of (HF + HNO 3 ) / H 2 O is 0.8 is that when the ratio is less than 0.8, etch unevenness I tends to occur, and the appearance of the wafer deteriorates. Also, the upper limit of 1.65 is specified because if it exceeds 1.65, it becomes difficult to prepare an etchant, and the etching rate becomes too high, so that it becomes difficult to control the thickness of the etched wafer. . When preparing an etchant using commercially available chemicals,
Since there are many 50 wt% hydrofluoric acid and 70 wt% nitric acid, it is inevitable that the water component in the etching solution is inevitably increased. Therefore, (HF / HNO 3) / H 2 that O upper gel ratio of is very difficult, as is described in the specification of JP-A-3-1573,
It cannot be prepared unless chemicals such as fuming nitric acid are used. For such a reason, if the ratio exceeds 1.65, it becomes difficult to prepare an etching solution.

【0023】エッチングを工業的行う場合には、消費さ
れる弗酸量、硝酸量、増加するシリコン量、水の量は無
視することができない。そこで、シリコンをエッチング
した後、シリコン量、弗酸量、硝酸量、酢酸量、水量を
調節するため、エッチング液の一部を抜き取り、所定量
の弗酸、硝酸、酢酸および水を入れ、エッチング溶液の
組成を元の状態に戻るように調合し、繰り返し用いられ
る。
When performing etching industrially, the amount of consumed hydrofluoric acid, the amount of nitric acid, the amount of increased silicon, and the amount of water cannot be ignored. Therefore, after etching the silicon, a part of the etching solution is extracted to adjust the amount of silicon, the amount of hydrofluoric acid, the amount of nitric acid, the amount of acetic acid, and the amount of water, and a predetermined amount of hydrofluoric acid, nitric acid, acetic acid and water are added, and the etching is performed. The composition of the solution is prepared so as to return to the original state, and is used repeatedly.

【0024】溶解シリコン量の下限として、0.05mol/l
を規定したのは、0.05mol/l未満になると、エッチング
液を元のエッチング液組成、特に溶解シリコン量を元の
状態に戻すためには、多量のエッチング液を抜く必要が
あり、工業的には行えない。
The lower limit of the amount of dissolved silicon is 0.05 mol / l
It is necessary to remove a large amount of the etching solution in order to return the etching solution to the original etching solution composition, especially the amount of dissolved silicon, when the amount is less than 0.05 mol / l, and industrially, Cannot be performed.

【0025】溶解シリコン量の上限として、0.80mol/l
を規定したのは、0.80mol/lになると、シリコンの溶
解によりエッチング液中の水の成分が多くなり、結果と
して、前述のエッチむらIが発生し易くなり、また、光
沢度が低下するためである。
The upper limit of the amount of dissolved silicon is 0.80 mol / l
The defining the it comes to 0.80 mol / l greater than, the number component of the water in the etching solution by the dissolution of silicon, as a result, easily etched uneven I described above is generated, also, the glossiness is lowered That's why.

【0026】本発明において温度範囲を規定した理由
は、エッチング液温度がウェハ表面状態およびエッチン
グ後のウェハ形状に大きく作用する重要な因子であるた
めである。下限として20℃を規定したのは、この温度
になるとエッチむらIが生じ易くなるためである。上
限として、60℃を規定したのは、この温度を越えるとエ
ッチング液の成分が一部蒸発することによって組成変動
が起こるためである。
The reason for defining the temperature range in the present invention is that the temperature of the etching solution is an important factor that greatly affects the surface condition of the wafer and the shape of the wafer after etching. The defining the 20 ° C. The lower limit is the temperature Not
This is because when it is full , the uneven etch I tends to occur. The reason why the upper limit is set to 60 ° C. is that if the temperature is exceeded, the composition of the etchant is partially evaporated to cause a composition change.

【0027】本発明の方法においてラッピングウェハを
エッチングすると、ウェハ表面のミクロな形状を向上
し、ウェハの最エッジ部分のだれもなく、さらにはエッ
チむらも生じない。実施例の表1に示されているよう
に、従来のエッチング液ではウェハの回転数によりエッ
チング速度が異なっており、ウェハの回転数依存性があ
った。これはラップウェハがエッチングされるときの反
応が拡散律速であることを示している。したがって、ウ
ェハをエッチングする際にはウェハ表面での充分な液の
拡散が必要であった。一方、本発明のエッチング液では
ウェハの回転数によりエッチング速度が変化していな
い。したがって、本発明エッチング液は拡散律速ではな
く、本発明のエッチング液は反応律速によりエッチン
進行すると考えられる。
[0027] etching the lapped wafer in the method of the present invention to improve the microscopic shape of the wafer surface, anyone rather than the top edge portion of the wafer, and further does not occur etch nonuniformity. As shown in Table 1 of the example, the etching rate of the conventional etching liquid was different depending on the rotation speed of the wafer, and was dependent on the rotation speed of the wafer. This indicates that the reaction when the lap wafer is etched is diffusion controlled. Therefore, when etching the wafer, it is necessary to sufficiently diffuse the liquid on the wafer surface. On the other hand, in the etching solution of the present invention, the etching rate does not change depending on the rotation speed of the wafer. Accordingly, the present invention etchant is not diffusion limited, the etching solution of the present invention etching grayed by reaction rate
Is thought to progress.

【0028】[0028]

【実施例】直径8インチ、8〜12Ωcmのシリコンの
単結晶をスライスし、ベベリングし、その後両面をラッ
ピングし、ラッピングウエハを作成した。エッチングは
ラッピングウエハを洗浄、乾燥して行なった。
EXAMPLE A silicon single crystal having a diameter of 8 inches and 8 to 12 Ωcm was sliced, beveled, and then wrapped on both sides to prepare a wrapping wafer. The etching was performed by cleaning and drying the wrapping wafer.

【0029】エッチング液は所定の初期組成の弗酸、硝
酸、酢酸および水を含む溶液にシリコンを溶解させて、
エッチング液を調合した。シリコンを溶解させるときに
は多量のNOxが発生するため、エッチングは所定濃度
のエッチング液を調合した後、1時間経過したあとに行
った。図1に示すエッチング槽1に所定の濃度のエッチ
ング液3を入れ、ラッピングウエハ2を回転させながら
エッチングを行った。エッチング代は両面を合わせて3
5〜40μmとした。
The etching solution is obtained by dissolving silicon in a solution containing a predetermined initial composition of hydrofluoric acid, nitric acid, acetic acid and water.
An etchant was prepared. Since a large amount of NOx is generated when dissolving silicon, etching was performed one hour after mixing an etching solution having a predetermined concentration. An etching solution 3 having a predetermined concentration was put in an etching bath 1 shown in FIG. 1 and etching was performed while rotating a lapping wafer 2. Etching cost is 3 for both sides
The thickness was 5 to 40 μm.

【0030】図2にラッピングウエハの形状、図3に従
来のエッチング液にてエッチング行ったウエハの形状、
図4に本発明のエッチング方法にてエッチングを行った
ウエハの形状を示す。従来の方法はラッピングウエハを
エッチングすると、図3に示すようにウエハの最エッジ
部はエッチングが促進され角がエッチングオフされ、エ
ッジ部に丸みを帯びてだれを生じる。これはウエハを回
転させて、ウエハをエッチングしているため、ウエハ中
央部とウエハ外周部とでは液に対する相対速度の違いに
よって、拡散層の厚みが異なり、ウエハの外周では拡散
層が薄くなって、エッチング速度が大きくなっているた
めである。エッチングウエハの最外周部Aから丸みを帯
び始めた点Bまで半径方向の距離Lをだれと定義する。
FIG. 2 shows the shape of a wrapping wafer, and FIG. 3 shows the shape of a wafer etched with a conventional etching solution.
FIG. 4 shows the shape of a wafer etched by the etching method of the present invention. In the conventional method, when the lapping wafer is etched, as shown in FIG. 3, the etching is promoted at the uppermost edge portion of the wafer, the corner is etched off, and the edge portion is rounded and drooped. Since the wafer is rotated and the wafer is etched, the thickness of the diffusion layer is different between the central part of the wafer and the outer peripheral part of the wafer due to the difference in the relative speed with respect to the liquid, and the diffusion layer is thinner at the outer periphery of the wafer. This is because the etching rate has increased. The distance L in the radial direction from the outermost peripheral portion A of the etched wafer to the point B that has begun to be rounded is defined as who.

【0031】表1に本発明と従来の方法におけるエッチ
ング液組成とエッチング特性を示す。
Table 1 shows the composition of the etching solution and the etching characteristics in the present invention and the conventional method.

【0032】従来のエッチング液ではウエハの回転数に
よりエッチング速度が異なっており、ウエハの回転数依
存性があった。一方、本発明のエッチング液ではウエハ
の回転数によりエッチング速度が変化していない。した
がって、本発明エッチング液は拡散律速度ではなく、本
発明のエッチング液は反応律速によりエッチング液が進
行すると考えられる。
In the conventional etching solution, the etching rate varies depending on the number of rotations of the wafer, and has a dependency on the number of rotations of the wafer. On the other hand, in the etching solution of the present invention, the etching rate does not change depending on the rotation speed of the wafer. Therefore, it is considered that the etching solution of the present invention does not have a diffusion-determining rate, and the etching solution of the present invention advances by a reaction-limiting rate.

【0033】また、従来のエッチング方法ではエッチむ
らIIが観察されたが、本発明の方法では全く観察されな
かった。
In the conventional etching method, etch unevenness II was observed, but was not observed at all in the method of the present invention.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明の方法は、従来のエッチング液の
組成比の中で、HF/HNO3濃度比を高め、HF濃度が高い領
域において、酢酸濃度、水濃度を高めたところに特徴が
あり、エッチングウエハのマクロな形状が優れ、さらに
はミクロな形状も良く、エッチむらの生じないウエハを
提供できる。更には、後工程であるポリッシング工程で
表面形状精度の高いウエハを得ることができるエッチン
グウエハを提供することができる。
The method of the present invention is characterized in that the HF / HNO 3 concentration ratio is increased in the composition ratio of the conventional etching solution, and the acetic acid concentration and the water concentration are increased in a region where the HF concentration is high. In addition, the etched wafer has an excellent macro shape and a good micro shape, and can provide a wafer free from etch unevenness. Further, it is possible to provide an etching wafer capable of obtaining a wafer having high surface shape accuracy in a polishing step which is a subsequent step.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例におけるエッチング態様の説明
図。
FIG. 1 is an explanatory diagram of an etching mode in an embodiment of the present invention.

【図2】ラッピングウエハの外周部断面形状を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional shape of an outer peripheral portion of a lapping wafer.

【図3】従来エッチング液に浸漬しエッチングを行った
ウエハの外周部断面形状を示す図。
FIG. 3 is a diagram illustrating a cross-sectional shape of an outer peripheral portion of a wafer that has been etched by being immersed in a conventional etchant.

【図4】本発明エッチング液に浸漬しエッチングを行っ
たウエハの外周部断面形状を示す図。
FIG. 4 is a view showing a cross-sectional shape of an outer peripheral portion of a wafer immersed and etched in an etching solution of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…エッチング槽 2…シリコン半導体
ウエハ 3…エッチング液
1. Etching tank 2. Silicon semiconductor wafer 3. Etching solution

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−1537(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/306,21/308 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-3-1537 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/306, 21/308

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 重量%比で HF/HNO3=0.4〜1.0 (HF+HNO3)/CH3COOH=0.8〜3.0 (HF+HNO3)/H2O=0.8〜1.65 の組成を有する溶液に、シリコンを0.05〜0.80mol/l溶
解したエッチング溶液を用い、該エッチング液の温度を
20〜60℃の温度に調整し、ウェハを浸漬して、エッチン
グすることを特徴とするシリコンウェハのエッチング方
法。
1. A solution having a composition of HF / HNO 3 = 0.4 to 1.0 (HF + HNO 3 ) / CH 3 COOH = 0.8 to 3.0 (HF + HNO 3 ) / H 2 O = 0.8 to 1.65 in weight% ratio. Then, using an etching solution obtained by dissolving 0.05 to 0.80 mol / l of silicon, the temperature of the etching solution was
A method for etching a silicon wafer, comprising adjusting the temperature to 20 to 60 ° C., immersing the wafer, and etching.
【請求項2】 シリコンウェハのエッチング溶液であっ
て、重量%比で HF/HNO3=0.4〜1.0 (HF+HNO3)/CH3COOH=0.8〜3.0 (HF+HNO3)/H2O=0.8〜1.65 の組成を有する溶液に、シリコンを0.05〜0.80mol/l溶
解してなることを特徴とするシリコンウェハのエッチン
グ溶液。
2. An etching solution for a silicon wafer, wherein HF / HNO 3 = 0.4 to 1.0 (HF + HNO 3 ) / CH 3 COOH = 0.8 to 3.0 (HF + HNO 3 ) / H 2 O in weight% ratio. An etching solution for silicon wafers, wherein silicon is dissolved in a solution having a composition of 0.8 to 1.65 in an amount of 0.05 to 0.80 mol / l.
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