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晶片的單片式蝕刻方法

文檔序號:6886093閱讀:146來源:國知局

專利名稱::晶片的單片式蝕刻方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及一種逐片蝕刻晶片上面的方法,其中使晶片在保持水平的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn),同時將蝕刻液供給到晶片上面。
背景技術(shù)
:通常,半導(dǎo)體晶片的制造工藝包括將單結(jié)晶錠切割并切片以獲得晶片,對該晶片進行倒角、機械研磨(研磨)、蝕刻、鏡面拋光(拋光)以及清洗的步驟,由此生產(chǎn)具有高精確平坦度的晶片。經(jīng)過錠切割、外徑磨削、切片、研磨等機械加工工藝的晶片在表面上具有一個損傷層,即加工變形層。在器件制造工藝中,加工變形層會誘發(fā)滑移錯位等晶體缺陷,導(dǎo)致晶片的機械強度降低,并且因為對電特性具有不良影響,必須將其完全除去。為了除去該加工變形層,要進行蝕刻處理。作為蝕刻處理的方法有浸漬式蝕刻法或單片式蝕刻法。在上述蝕刻處理方法中,單片式蝕刻法因為能控制大直徑晶片的表面粗糙度和結(jié)構(gòu)尺寸,作為最佳蝕刻方法正在,皮研究。單片式蝕刻法是將蝕刻液滴滴到平坦化的單片晶片上面,然后水平旋轉(zhuǎn)晶片使滴落的蝕刻液擴展到晶片上面的整個面上的蝕刻方法。供給到晶片上面的蝕刻液通過水平旋轉(zhuǎn)晶片所產(chǎn)生的離心力從供給位置向晶片整個上面擴展,到達晶片的邊緣部,因而晶片上面和邊緣部同時凈皮蝕刻。而且,供給的大部分蝕刻液通過離心力從晶片邊緣部飛散,然后通過設(shè)置在蝕刻裝置上的杯子等回收。例如,作為能確保由機械研磨產(chǎn)生的加工變形層的平坦度并且有效除去的硅晶片的制造方法,公開了一種半導(dǎo)體晶片的制造方法(例如參見專利文獻l),其包括以下步驟對硅單晶4t切片的步驟,將該切片晶片的端面倒角的步驟,對半導(dǎo)體錠切片獲得晶片,通過平面磨削或研磨至少對該晶片的正面實施平坦化加工的平坦化步驟,旋轉(zhuǎn)經(jīng)平坦化加工的晶片正面進行蝕刻的旋轉(zhuǎn)蝕刻步驟,和拋光蝕刻過的晶片正面成鏡面的研磨步驟。專利文獻l:特開平11-135464號公報(權(quán)利要求l,圖l)
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明要解決的問題然而,上述專利文獻l所示的方法中,因為蝕刻液的滴加是通過單個供給噴嘴定量滴落來進行的,其蝕刻量會產(chǎn)生不均勻,在經(jīng)過蝕刻步驟的硅晶片的正面和背面會有以下不足不能保持在研磨或磨削等平坦化工序結(jié)束時的晶片平坦度。而且,因為不能獲得期望的晶片的表面粗糙度,所以為了改善這些晶片的平坦度和晶片表面粗糙度,在鏡面拋光步驟中必需加大研磨量,在其后的鏡面拋光步驟中增加負擔(dān)。本發(fā)明的目的是提供一種晶片的單片式蝕刻方法,該方法可以有效地使晶片達到高平坦度,并可以提高生產(chǎn)效率。解決問題的手段如圖l所示,權(quán)利要求l的發(fā)明是一種改良的單片式蝕刻方法,其旋轉(zhuǎn)將單晶硅錠切片獲得的單片圓板狀薄硅晶片11,同時在晶片11的上面供給蝕刻液21、22,蝕刻晶片ll表面。其特征在于,在晶片ll上面之內(nèi),在晶片ll的半徑方向的不同位置上分別相對設(shè)置多個蝕刻液供給噴嘴31、32,改變蝕刻液21、22的選自溫度、種類和供給流量的一種或二種以上,其中所述蝕刻液21、22來自多個蝕刻液供給噴嘴31、32。該權(quán)利要求1所述的晶片的單片式蝕刻裝置中,在晶片11上面之內(nèi),在晶片11的半徑方向的不同位置分別相對設(shè)置多個蝕刻液供給噴嘴31、32,根據(jù)晶片ll的表面形狀,從這些蝕刻液供給噴嘴31、32對這些部位分別供給調(diào)整了溫度、種類或供給流量的最佳蝕刻液21、22,因此能提高控制晶片面內(nèi)蝕刻量的分布的自由度,有效率地使晶片ll達到高平坦度。權(quán)利要求2的發(fā)明是如權(quán)利要求1的發(fā)明中,再如圖l所示,其特征在于,多個蝕刻液供給噴嘴31、32具有向晶片ll上面中央部供給第l蝕刻液21的第1供給噴嘴31和向晶片11上面外周部供給第2蝕刻液22的第2供給噴嘴32,使從第l供給噴嘴3l供給到晶片11上面中央部的第l蝕刻液21的溫度高于從第2供給噴嘴32供給到晶片11的上面外周部的第2蝕刻液22的溫度。該權(quán)利要求2所述晶片的單片式蝕刻方法中,因為使供給到晶片上面中央部的第l蝕刻液的溫度高于供給到晶片上面外周部的第2蝕刻液的溫度,所以由第l蝕刻液蝕刻晶片的速度比由第2蝕刻液蝕刻晶片的速度快。一般單片式蝕刻方法中,由反應(yīng)發(fā)熱和由離心力引起液體向晶片外周方向移動導(dǎo)致在外周部容易產(chǎn)生過度的蝕刻,本發(fā)明的單片式蝕刻方法中,使從第l供給噴嘴3l供給到晶片11上面中央部的第l蝕刻液21的溫度高于從第2供給噴嘴32供給到晶片11的上面外周部的第2蝕刻液22的溫度,能抑制晶片ll外周部的過度蝕刻,能有效地使晶片ll達到高平坦度。權(quán)利要求3的關(guān)于權(quán)利要求1的發(fā)明,再如圖1所示,其特征在于,多個蝕刻液供給噴嘴31、32具有向晶片1l上面中央部供給第l蝕刻液21的第1供給噴嘴31和向晶片11上面外周部供給第2蝕刻液22的第2供給噴嘴32,從第1供給噴嘴31供給到晶片11的上面中央部的第1蝕刻液21,使用比從第2供給噴嘴32供給到晶片11的上面外周部的第2蝕刻液22蝕刻度高的種類的蝕刻液。該權(quán)利要求3所述的晶片的單片式蝕刻方法中,作為從第l供給噴嘴31供給到晶片11上面中央部的笫1蝕刻液21,使用比從第2供給噴嘴32供給到晶片11上面外周部的第2蝕刻液22蝕刻度高的種類的蝕刻液,因而由第1蝕刻液蝕刻晶片的速度比由第2蝕刻液蝕刻晶片的速度快。一般在單片式蝕刻方法中,由反應(yīng)發(fā)熱和由離心力引起液體向晶片外周方向移動導(dǎo)致在外周部容易產(chǎn)生過度的蝕刻,但是本發(fā)明的單片式蝕刻方法中,從第l供給噴嘴3l供給到晶片11的上面中央部的第l蝕刻液2l使用比從第2供給噴嘴32供給到晶片11的上面外周部的第2蝕刻液22蝕刻度高的種類的蝕刻液,能抑制晶片ll外周部的過度蝕刻,能有效地使晶片ll達到高平坦度。權(quán)利要求4的發(fā)明是關(guān)于權(quán)利要求1的發(fā)明,再如圖l所示,其特征在于,多個蝕刻液供給噴嘴31、32具有向晶片11上面中央部供給第1蝕刻液21的第1供給噴嘴31和向晶片11上面外周部供給第2蝕刻液22的第2供給噴嘴32,使從第1供給噴嘴31供給到晶片11的上面中央部的第1蝕刻液21的供給流量大于從第2供給噴嘴32供給到晶片11的上面外周部的第2蝕刻液22的供給流量。該權(quán)利要求4所述的晶片的單片式蝕刻方法中,從第1供給噴嘴31供給到晶片11的上面中央部的第1蝕刻液21的供給流量大于從第2供給噴嘴32供給到晶片11的上面外周部的第2蝕刻液22的供給流量,因此由第1蝕刻液蝕刻晶片的速度比由第2蝕刻液蝕刻晶片的速度快。一般的單片式蝕刻方法中,由反應(yīng)發(fā)熱和由離心力引起液體向晶片外周方向移動導(dǎo)致在外周部容易產(chǎn)生過度的蝕刻,但是本發(fā)明的單片式蝕刻方法中,從第1供給噴嘴31供給到晶片11的上面中央部的第1蝕刻液21的供給流量比從第2供給噴嘴32供給到晶片11的上面外周部的第2蝕刻液22的供給流量多,所以能抑制晶片ll外周部的過多蝕刻,能有效地使晶片ll達到高平坦度。發(fā)明效果如上所述,根據(jù)本發(fā)明,在晶片上面之內(nèi),在晶片的半徑方向不同的位置上分別相對設(shè)置多個蝕刻液供給噴嘴,改變來自這些蝕刻液供給噴嘴供給的蝕刻液的選自溫度、種類和供給流量的一種或二種以上,因此從多個蝕刻液供給噴嘴能向晶片各部分別供給調(diào)節(jié)了溫度、種類或供給流量的最佳蝕刻液。其結(jié)果能提高控制晶片面內(nèi)蝕刻量分布的自由度,有效地使晶片達到高平坦度,從而容易進行下面的研磨步驟。而且,如果使從第l供給噴嘴供給到晶片上面中央部的第l蝕刻液的溫度比從第2供給噴嘴供給到晶片上面外周部的第2蝕刻液的溫度高,則由第1蝕刻液蝕刻晶片的速度比由第2蝕刻液蝕刻晶片的速度快,因而能補償晶片外周部的過度蝕刻,能有效地使晶片高平坦度。而且,從第l供給噴嘴供給到晶片上面中央部的第l蝕刻液的蝕刻液,如果使用比從第2供給噴嘴供給到晶片上面外周部的第2蝕刻液蝕刻度高的種類的蝕刻液,則由第1蝕刻液蝕刻晶片的速度比由第2蝕刻液蝕刻晶片的速度快,因而能補償晶片外周部的過度蝕刻,能有效地使晶片高平坦度。進而,如果使從第l供給噴嘴供給到晶片上面中央部的第l蝕刻液的供給流量比從第2供給噴嘴供給到晶片上面外周部的第2蝕刻液的供給流量多,則由笫l蝕刻液蝕刻晶片的速度比由第2蝕刻液蝕刻晶片的速度快,因而能補償晶片外周部的過度蝕刻,能有效地使晶片高平坦度。圖l是表示本發(fā)明實施方案晶片的單片式蝕刻方法重要部分的縱向剖視圖2是表示第1和第2供給噴嘴和晶片之間關(guān)系的平面圖3是表示實施例1的晶片厚度的不均勻的圖;圖4是表示實施例2的晶片厚度的不均勻的圖;圖5是表示實施例3的晶片厚度的不均勻的圖;圖6是表示實施例4的晶片厚度的不均勻的圖;圖7是表示實施例5的晶片厚度的不均勻的圖;圖8是表示實施例6的晶片厚度的不均勻的圖;圖9是表示實施例7的晶片厚度的不均勻的圖;圖IO是表示比較例1的晶片厚度的不均勻的圖。具體實施例方式下面根據(jù)實施本發(fā)明的最佳形態(tài)。如圖1所示,硅晶片11的單片式蝕刻裝置IO是具備安置在蝕刻室內(nèi)、承載一片圓板狀薄硅晶片11并使其保持水平的晶片卡盤12。該卡盤12具有直徑大于晶片11直徑而形成的圓柱形底座構(gòu)件13和軸部16a插入并通過在該底座構(gòu)件13中央上沿垂直方向延伸形成的通孔13a的保持軸16。保持軸16包括上述軸部16a;在軸部16a的上面和該軸部16a形成一體的大直徑的晶片承受部16b;在保持軸16的中心從該保持軸16的下面到上部以垂直方向延伸形成的透孔16c;—端連通透孔16c的上端、并以透孔16c為中心沿晶片承受部16b的半徑方向外側(cè)呈放射狀延伸并封閉另一端的多個連通孔16d;在晶片承受部16b的上面形成同心狀的多個環(huán)溝槽16e;連接連通孔16d和溝槽16e的多個小孔16f。上述透孔16c的下端與真空泵(未圖示)連接。在晶片承受部16b的上面載置與該晶片承受部16b呈同心狀的晶片ll。接著,驅(qū)動真空泵,透孔16c內(nèi)形成負壓,則通過該透孔16c內(nèi)的負壓使晶片11下面吸附在晶片承受部16b上,將晶片1l保持水平。并且,該單片式蝕刻裝置10中,設(shè)置以該垂直中心線為中心、在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)晶片U的旋轉(zhuǎn)裝置17。該旋轉(zhuǎn)裝置17具有上述保持軸16和旋轉(zhuǎn)該保持軸16的驅(qū)動馬達(未圖示)。是如下的結(jié)構(gòu)通過驅(qū)動馬達旋轉(zhuǎn)保持軸16,由保持軸16保持的晶片11與底座構(gòu)件13和保持軸16—起旋轉(zhuǎn)。另外,通過驅(qū)動馬達旋轉(zhuǎn)保持軸時,也可以保持成晶片和保持軸一起旋轉(zhuǎn),而底座構(gòu)件不旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。如圖1和圖2所示,在晶片ll上面之內(nèi),在晶片ll的半徑方向的不同位置上分別相對設(shè)置多個供給噴嘴31、32。該實施形態(tài)中,多個供給噴嘴31、32包括向晶片11的上面中央部供給第l蝕刻液21的第l供給噴嘴31和向晶片11上面外周部供給笫2蝕刻液22的第2供給噴嘴32,這些供給噴嘴31、32的結(jié)構(gòu)為通過分別設(shè)置的第1和第2噴嘴移動裝置41、42能分別獨立移動。移動第1噴嘴31的第1噴嘴移動裝置41具有使第1供給噴嘴31在軸向上直接移動的旋轉(zhuǎn)馬達41a、與該旋轉(zhuǎn)馬達41a的旋轉(zhuǎn)軸41b在同一軸上連接的滾珠絲杠副41c、和在保持笫1供給噴嘴31同時形成有與上述滾珠絲杠副41c進行螺紋配合的陰螺紋的陰螺紋構(gòu)件41d。通過旋轉(zhuǎn)上述旋轉(zhuǎn)馬達41a的旋轉(zhuǎn)軸41b,使?jié)L珠絲杠副41c旋轉(zhuǎn),第1供給噴嘴31和陰螺紋構(gòu)件一起在其軸向上直接移動構(gòu)成。結(jié)構(gòu)如圖2所詳示的那樣,通過第1噴嘴移動裝置41,第l供給噴嘴31在第l噴口31a與晶片ll上面不相對的第l退避位置(圖2的雙點虛線所示位置)和第l噴口31a與晶片l的上面中央部相對的第l液供給位置(圖2實線所示位置)之間往復(fù)運動。另一方面,移動第2供給噴嘴32的第2噴嘴移動裝置42具有設(shè)置在第2供給噴嘴32的底端、以底端為中心使第2供給噴嘴32的前端搖動的步進馬達42a。結(jié)構(gòu)如圖2所詳示的那樣,通過第2噴嘴移動裝置42,第2供給噴嘴32在第2噴口32a與晶片11上面不相對的第2退避位置(圖2的雙點虛線所示的位置)和第2噴口32a相對于晶片11的上面外周部的第2液供給位置(圖2中實線所示位置)之間搖動。另外,所謂第2噴口32a位于第2液供給位置的晶片11上面的外周部是指設(shè)晶片11的外徑為D時,從晶片11的中心向著晶片ll的邊緣部(0.8-1.0)D/2范圍的規(guī)定距離。再回到圖l,第1供給噴嘴31上連接了第1蝕刻液供給裝置51,其將第l蝕刻液21從第l噴口31a噴射到晶片11的上面中央部,在第2供給噴嘴32上連接了第2蝕刻液供給裝置52,其將第2蝕刻液22從第2噴口32a噴射到晶片11的上面中央部。第l蝕刻液供給裝置51具有貯存第l蝕刻液21的第l罐51a;連通接續(xù)第l罐51a和第l供給噴嘴31底端的第l管路51b;設(shè)置在第l管路51b上、將第l罐51a內(nèi)的第l蝕刻液21供給到笫l供給噴嘴31中的第l泵51c;和設(shè)置在第l管路51b上、調(diào)節(jié)輸送到第1供給噴嘴31的第l蝕刻液21供給流量的第l流量調(diào)節(jié)閥51d。上述第l罐51a上設(shè)置能調(diào)節(jié)該罐51a內(nèi)第l蝕刻液21溫度的笫l溫度調(diào)節(jié)機(未圖示)。另外,圖l的符號51e是使通過第l泵51c供給的第l蝕刻液21中剩余的第l蝕刻液21返回到第l罐51a的笫l回流管。另一方面,第2蝕刻液供給裝置52具有貯存第2蝕刻液21的第2罐52a;連通接續(xù)第2罐52a和第2供給噴嘴32的底端的第2管路52b;設(shè)置在笫2管路52b上、將第2罐52a內(nèi)的第2蝕刻液22供給到第2供給噴嘴32中的第2泵52c;和設(shè)置在第2管路52b上、調(diào)節(jié)輸送到笫2供給噴嘴32的第2蝕刻液22供給流量的笫2流量調(diào)節(jié)閥52d。另外,圖1中的符號52e是使通過第2泵52a供給的第2蝕刻液22中剩余第2蝕刻液22輸回第2罐52a的第2回流管??梢愿淖兩鲜龅?和第2蝕刻液21、22的選自溫度、種類和供給流量中的一種或二種以上。改變第1和第2蝕刻液21、22的溫度時,優(yōu)選通過第1溫度調(diào)節(jié)機將第1蝕刻液21調(diào)節(jié)到15~40°C,更優(yōu)選調(diào)節(jié)到15~3(TC范圍的規(guī)定溫度,優(yōu)選通過第2溫度調(diào)節(jié)機將第2蝕刻液22調(diào)節(jié)到比上述笫1蝕刻液21低的溫度,優(yōu)選為030。C,更優(yōu)選520。C的范圍的規(guī)定溫度。這里,將第1蝕刻液21的溫度限制在15-40。C的范圍是因為溫度如果不到15。C的話,晶片面內(nèi)主要部分的蝕刻速度降低,生產(chǎn)率會降低,如果超過40。C,蝕刻液的粘性降低,難以維持晶片的平坦度。將第2蝕刻液22的溫度限制在0~3(TC的范圍內(nèi)是因為如果要不到0。C的話,蝕刻液發(fā)生凝固,如果超過30。C的話,則和第l蝕刻液蝕刻速度的差變小,得不到充分的效果。改變第1和第2蝕刻液21、22的種類時,作為第1蝕刻液21優(yōu)選使用30。C下蝕刻度為0.23iim/秒、更優(yōu)選為0.3~l^im/秒的蝕刻液,作為第2蝕刻液22使用比第l蝕刻液蝕刻度低的、在30。C下蝕刻度優(yōu)選為0.01~lliim/秒,更優(yōu)選O.Ol-0.3jum/秒的蝕刻液。這里,將第1蝕刻液21的蝕刻度控制在0.23fim/秒的范圍是因為如果不到0.2ium/秒,生產(chǎn)率降低,如果超過3)im/秒,則晶片的形狀控制變困難。將第2蝕刻液22的蝕刻度控制在0.01~1^tm/秒的范圍內(nèi)是因為如果不到0.01pm/秒,不能進行事實上的蝕刻,難以控制晶片的形狀,如果超過l(am/秒的話,和第l蝕刻液的蝕刻度差變小,得不到充分的效果。作為上述第1蝕刻液21,例如能列舉有混合酸水溶液后的氫氟酸(HF):硝酸(HN03):磷酸(H3P04):水(H20)的重量比(重量%)為(5~20):(5~40):(30~40):余量(剩余)的蝕刻液,作為第2蝕刻液22例如能列舉有混合酸水溶液后的氬氟酸(HF):硝酸(HN03):磷酸(H3P04):水(H20)的重量比(重量%)為(0.5~10):(20~50):(30-40):余量(剩余)的蝕刻液。改變第1和第2蝕刻液21、22的供給流量時,第1蝕刻液21的供給流量優(yōu)選設(shè)定在l~10升/分鐘,更優(yōu)選為2~5升/分鐘,第2蝕刻液22的供給流量比第l蝕刻液的供給流量更少,優(yōu)選設(shè)置在O.l~5升/分鐘,更優(yōu)選為0.5~3升/分鐘。這里,將第1蝕刻液21的供給流量限制在1~10升/分鐘范圍是因為如果不到l升/分鐘的話,則蝕刻不進行,如果超過10升/分鐘的話,則設(shè)備大型化,相對于設(shè)備花費的效果降低。將第2蝕刻液22的供給流量限制在0.1~5升/分鐘范圍內(nèi)是因為如果不到0.1升/分鐘的話,則第2蝕刻液22沒有效果,如果超過5升/分鐘的話,則液體干撓增加,液體狀態(tài)不穩(wěn)定。單片式蝕刻裝置1O具有利用晶片11表面激光發(fā)射的激光反射裝式、檢測晶片11表面凹凸的檢測裝置39。該檢測裝置39的檢測輸出和控制裝置35的控制輸入連接,控制裝置35的控制輸出與旋轉(zhuǎn)裝置17的驅(qū)動馬達(未圖示)、第l蝕刻液供給裝置51的第l泵51c和第l流量調(diào)節(jié)閥51d、第2蝕刻液供給裝置52的第2泵52c和第2流量調(diào)節(jié)閥52d、第l噴嘴移動裝置41的旋轉(zhuǎn)馬達41a、第2噴嘴移動裝置42的步進馬達42a連接??刂蒲b置35構(gòu)成根據(jù)檢測裝置39的檢測輸出,控制旋轉(zhuǎn)裝置17的驅(qū)動馬達轉(zhuǎn)速,設(shè)定晶片ll的轉(zhuǎn)速,控制第l蝕刻液供給裝置51的第l泵51c和第l流量調(diào)節(jié)閥51d、第2蝕刻液供給裝置52的第2泵52c和第2流量調(diào)節(jié)閥52d,規(guī)定來自第1和第2供給噴嘴31、32的蝕刻液的供給狀態(tài),同時控制第l噴嘴移動裝置41的旋轉(zhuǎn)馬達41a和第2噴嘴移動裝置42的步進馬達42a,設(shè)定第1和第2供給噴嘴31、32的狀態(tài)和位置。具體的,控制裝置35具有CPU等運算部36和多個存儲器37、38…。多個存儲器37、38…中至少分別存儲處理前的晶片ll的表面形狀、第1及第2供給噴嘴31、32的位置、第1和第2供給噴嘴31、32的蝕刻液噴出量、處理中晶片ll表面的蝕刻狀態(tài)、處理后作為標(biāo)準(zhǔn)的晶片ll的形狀。運算部36構(gòu)成對存儲于存儲器37、38…中的晶片表面形狀或噴嘴位置等進行運算,并對噴嘴31、32的移動和蝕刻液的噴射狀態(tài)進行運算的結(jié)構(gòu)。并且,存儲器37、38…中存儲著通過檢測裝置39檢測的處理前晶片11表面形狀的數(shù)據(jù)。另外,存儲器37、38...中也可以存儲處理的每片晶片11通過檢測裝置39檢測其表面形狀的數(shù)據(jù),或者存儲規(guī)定數(shù)量的每片晶片11通過檢測裝置39代表性地檢測的數(shù)據(jù),或者每個錠規(guī)定的晶片11形狀通過檢測裝置39代表性地檢測的數(shù)據(jù),或者可以使用按每個晶片ll品種確定的數(shù)據(jù)。另外,檢測裝置39也可以不設(shè)置在單片式蝕刻裝置10內(nèi),而作為獨立裝置來測定晶片表面形狀。下面說明使用這樣構(gòu)成的單片式蝕刻裝置10蝕刻晶片11的方法。首先,在卡盤12上承載晶片11的狀態(tài)下,啟動連接在保持裝置16的透孔16c下端的真空泵,使透孔16c、連通孔16d、小孔16f和溝槽16e形成負壓,通過該負壓將晶片ll保持水平。在該狀態(tài)下啟動旋轉(zhuǎn)裝置的驅(qū)動馬達,使晶片11與保持裝置16和底座構(gòu)件13—起在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。這里,也可以僅使保持軸21旋轉(zhuǎn),使底座構(gòu)件19保持而不旋轉(zhuǎn)。接著,分別驅(qū)動第l噴嘴移動裝置41的旋轉(zhuǎn)馬達41a和第2噴嘴移動裝置42的步進馬達42a,使第l供給噴嘴3l移動至其噴口3la與晶片上面中央部相對的位置,與此同時使第2供給噴嘴32旋轉(zhuǎn)到其噴口32a與晶片上面外周部相對的位置后,驅(qū)動第l和第2泵51c、52c,同時分別開啟第l和第2流量調(diào)節(jié)閥51d、52d,從第1和第2供給噴嘴31、32的第l和笫2噴口31a、32a分別向晶片ll的上面中央部和上面外周部供給第1和笫2蝕刻液21、22。供給到晶片ll上面中央部的第l蝕刻液21,由于隨著晶片ll水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力,蝕刻晶片ll上面的加工變形層,同時逐漸^Mv晶片ll上面的中央部向晶片ll的邊緣部移動。另外,供給到晶片11的上面外周部的第2蝕刻液22,由于隨著晶片ll水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力,蝕刻晶片ll上面的加工變形層,同時逐漸從晶片ll上面的外周部向晶片ll的邊緣部移動。并且晶片11上的第1和第2蝕刻液21、22的大部分通過伴隨上述晶片11的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力變成液滴,向晶片ll外面飛散,排出到蝕刻室外面。如果使從第l供給噴嘴供給到晶片的上面中央部的第l蝕刻液的溫度高于從第2供給噴嘴供給到晶片上面外周部的第2蝕刻液的溫度,則由第l蝕刻液蝕刻晶片的速度比第2蝕刻液蝕刻晶片的速度快,因此能補償在晶片ll外周部過剩的蝕刻,并有效率地使晶片ll獲得高的平坦度。并且使用蝕刻度高于從第2供給噴嘴供給到晶片上面外周部的第2蝕刻液的蝕刻液作為從第1供給噴嘴供給到晶片的上面中央部的第1蝕刻液,因為由第1蝕刻液蝕刻晶片的速度比第2蝕刻液蝕刻晶片的速度快,因此能補償在晶片ll外周部過剩的蝕刻,能有效率地使晶片ll獲得高的平坦度。如果進一步使從第l供給噴嘴供給到晶片的上面中央部的第l蝕刻液的供給流量多于從第2供給噴嘴供給到晶片上面外周部的第2蝕刻液的供給流量,則由第1蝕刻液蝕刻晶片的速度比第2蝕刻液蝕刻晶片的速度快,因此能補償在晶片ll外周部過剩的蝕刻,能有效率地使晶片ll獲得高的平坦度。另外,上述實施形態(tài)中,說明了補償使用單一供給噴嘴蝕刻處理時遇到的問題,即補償在晶片ll外周部的過度蝕刻的情況,但是并不限于此。因為切片處理后的晶片或切片處理后實施研磨等機械平坦化處理的晶片的表面形狀在晶片直徑方向上不均勻,產(chǎn)生厚度偏差或表面波紋等,因此,也可以進4亍蝕刻處理來補償它們。即,在測定蝕刻處理前晶片ll的表面形狀,根據(jù)晶片表面形狀調(diào)整各蝕刻液供給噴嘴供給的蝕刻液的選自溫度、種類和供給流量的一種或二種以上,補償蝕刻處理后與目標(biāo)晶片ll的表面形狀之差,由此,能有效率地使晶片ll獲得高平坦度。并且,上述實施形態(tài)中,說明了供給噴嘴數(shù)是2個的情況,供給噴嘴還可以是3個,也可以是4個以上。實施例下面,詳細地說明本發(fā)明的實施例和比較例。<實施例1〉如圖1和圖2所示,首先將單晶硅錠切片,將獲得的晶片倒角、機械研磨(研磨),準(zhǔn)備表面、里面經(jīng)過平坦化處理的直徑為300mm的硅晶片ll。并且,將重量濃度50°/。的氫氟酸水溶液、重量濃度70%的硝酸水溶液、重量85%的磷酸水溶液以體積比4:7.4:6的比例混合,同時將溫度保持在30。C的第l蝕刻液21貯存在第l罐51a中。另一方面,將把重量濃度50%的氫氟酸水溶液、重量濃度70%的硝酸水溶液、重量80%的4,酸水溶液以體積比4:7.4:6的比例混合,同時將溫度保持在20。C的第2蝕刻液22貯藏在第2罐52a。在該狀態(tài)下,在卡盤12上放置該晶片ll使其表面向上。接著,水平旋轉(zhuǎn)該晶片ll后,移動第1供給噴嘴31,以使其第l噴出口3la以晶片11的上面中央部、即以晶片11中心為基準(zhǔn)(Omm)在-50mm~十50mm的區(qū)間內(nèi)以40mm/秒的速度往復(fù)移動;并且移動笫2供給噴嘴32,以使其第2噴出口32a以晶片ll上面的外周部、即晶片ll的外周邊為基準(zhǔn)(Omm)在30mm0mm的區(qū)間內(nèi)以40mm/秒的速度往復(fù)移動。在該狀態(tài)下從第1供給噴嘴31向晶片11的上面中央部以4升/分鐘的流量供給第1蝕刻液21,同時,從第2供給噴嘴32向晶片ll的上面外周部以4升/分鐘的流量供給第2蝕刻液22,通過晶片ll的水平旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用,第l蝕刻液21從晶片上面中央部向晶片上面邊緣部移動,第2蝕刻液22從晶片上面外周部向晶片上面邊緣部移動,蝕刻晶片11經(jīng)平坦化處理產(chǎn)生的加工變形層。將該蝕刻的晶片作為實施例l。<實施例2>作為第2蝕刻液,使用將重量濃度50%的氬氟酸水溶液、重量濃度70%的硝酸水溶液、重量85%的磷酸水溶液以體積比3:8:6的比例混合,并且使溫度保持在30。C的蝕刻液,除以以外,和實施例l一樣蝕刻晶片。將該蝕刻的晶片作為實施例2。<實施例3〉從笫2供給噴嘴以3升/分鐘的流量向晶片的上面外周部供給笫2蝕刻液,除此之外和實施例l一樣蝕刻晶片。將該蝕刻的晶片作為實施例3。<實施例4>作為第2蝕刻液,使用將重量濃度50%的氫氟酸水溶液、重量濃度70%的硝酸水溶液、重量85%的磷酸水溶液以體積比3:8:6的比例混合的蝕刻液,除此以外,和實施例l一樣蝕刻晶片。將該蝕刻的晶片作為實施例4。<實施例5>作為第2蝕刻液,使用將重量濃度50%的氫氟酸水溶液、重量濃度70%的硝酸水溶液、重量85%的磷酸水溶液以體積比3:8:6的比例混合,并且使溫度保持在30。C的蝕刻液,從第2供給噴嘴以3升/分鐘的流量向晶片的上面外周部供給第2蝕刻液,除此以外,和實施例l一樣蝕刻晶片。將該蝕刻的晶片作為實施例5。<實施例6>將第2蝕刻液的溫度保持在30。C,從第2供給噴嘴以3升/分鐘的流量向晶片的上面外周部供給第2蝕刻液,除此以外,和實施例l一樣蝕刻晶片。將該蝕刻的晶片作為實施例6。<實施例7〉作為第2蝕刻液,使用將重量濃度50%的氫氟酸水溶液、重量濃度70%的硝酸水溶液、重量85%的磷酸水溶液以體積比3:8:6比例混合的蝕刻液,從第2供給噴嘴以3升/分鐘的流量向晶片的上面外周部供給第2蝕刻液,除此以外,和實施例l一樣蝕刻晶片。將該蝕刻的晶片作為實施例7。<比4支例1>將第2蝕刻液的溫度保持在30。C,除此以外,和實施例l一樣蝕刻晶片。將該蝕刻的晶片作為比較例l。上述實施例l~7和比較例1的第1和第2蝕刻液的溫度(°C)、種類(氫氟酸(HF)水溶液的混合比例)(重量%)和流量(升/分鐘)和第2蝕刻液與第l蝕刻液的不同點一并出示在表l中。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table><比較試-驗和評價>實施例1~7和比較例1實施單片式蝕刻的硅晶片的厚度通過平坦度測定裝置(土井精密,?y公司制造的Wafercom)測定。實施例1~7的測定結(jié)果分別示于圖3~9中,比較例1的測定結(jié)果示于圖10中。從該圖3~圖10可以看出,表示分別從第1和笫2供給噴嘴供給第1和第2蝕刻液來蝕刻的晶片11表面的實施例17(圖3~圖9)與表示從單個供給噴嘴供給蝕刻液來蝕刻的晶片表面的比較例1(圖10)相比較,更為平坦。產(chǎn)業(yè)實用性本發(fā)明可應(yīng)用于在保持水平的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)晶片,同時在其上面供給蝕刻液,通過離心力作用逐片蝕刻晶片上面的單片式蝕刻方法。權(quán)利要求1.一種晶片的單片式蝕刻方法,其是將單晶硅錠切片,使獲得的單片圓板狀薄硅晶片邊旋轉(zhuǎn),同時在上述晶片的上面供給蝕刻液,蝕刻上述晶片表面的單片式蝕刻方法,其特征在于,在上述晶片上面之內(nèi),在上述晶片的半徑方向的不同位置上分別相對設(shè)置多個蝕刻液供給噴嘴,改變來自上述多個蝕刻液供給噴嘴的上述蝕刻液的選自溫度、種類和供給流量的一種或二種以上。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的晶片的單片式蝕刻方法,其中,多個蝕刻液供給噴嘴具有向晶片上面中央部供給第l蝕刻液的第l供給噴嘴、和向上述晶片上面外周部供給第2蝕刻液的第2供給噴嘴,使從上述第l供給噴嘴供給到上述晶片上面中央部的第l蝕刻液的溫度高于從上述第2供給噴嘴供給到上述晶片上面外周部的第2蝕刻液的溫度。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的晶片的單片式蝕刻方法,其中,多個蝕刻液供給噴嘴具有向晶片上面中央部供給第l蝕刻液的第l供給噴嘴、和向上述晶片上面外周部供給第2蝕刻液的第2供給噴嘴,從上述第1供給噴嘴供給到上述晶片的上面中央部的第1蝕刻液使用蝕刻度比從上述第2供給噴嘴供給到上述晶片上面外周部的第2蝕刻液高的種類的蝕刻液。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的晶片的單片式蝕刻方法,其中,多個蝕刻液供給噴嘴具有向晶片上面中央部供給第l蝕刻液的第l供給噴嘴、和向上述晶片上面外周部供給第2蝕刻液的第2供給噴嘴,使從上述第l供給噴嘴供給到上述晶片的上面中央部的第l蝕刻液的供給流量大于從上述第2供給噴嘴供給到上述晶片上面外周部的第2蝕刻液的供給流量。全文摘要本發(fā)明是使將單晶硅錠切片獲得的單片圓板狀薄硅晶片旋轉(zhuǎn),同時在晶片的上面供給蝕刻液來蝕刻晶片表面的方法,從在晶片半徑方向不同位置上相對設(shè)置的多個蝕刻液供給噴嘴,向晶片上面供給改變選自溫度、種類及供給流量的一種或兩種以上的蝕刻液。可以有效地使晶片達到高平坦度,并且可以提高其生產(chǎn)效率。文檔編號H01L21/306GK101379599SQ200780004139公開日2009年3月4日申請日期2007年1月24日優(yōu)先權(quán)日2006年1月31日發(fā)明者加藤健夫,古屋田榮,村山克彥,橋井友裕,高石和成申請人:勝高股份有限公司
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