JP3551301B2

JP3551301B2 - Wafer chamfer etching system

Info

Publication number: JP3551301B2
Application number: JP09264199A
Authority: JP
Inventors: 修加賀谷; 靖行橋本; 恵一田中; 佑吉堀岡
Original assignee: 三菱住友シリコン株式会社
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2004-08-04
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: JP2000286227A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はウェーハ面取り面のエッチング装置、詳しくはギャザリングされた各半導体ウェーハの外周部の略全面を均一にエッチング処理する、ブラシ付きのウェーハ面取り面のエッチング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、シリコンウェーハ（半導体ウェーハ）は、スライシングされたのち、ウェーハ外周部が、研削砥石により面取り加工される。この面取り時に、ウェーハ外周部の表層には、研削砥石によるダメージが発生する。そこで、このダメージを除去するために、ウェーハ表裏面のラップ工程後、ＣＣＲ（ＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｒｎｅｒＲｏｕｎｄｉｎｇ）工程という、このウェーハ面取り面に対するエッチング（以下、面取りエッチングという場合がある）が行われている。
従来、このＣＣＲ処理の一種として、複数枚のシリコンウェーハの面取りエッチングをまとめて行う、ギャザーエッチングが開発されている。
ギャザーエッチングとは、多数のシリコンウェーハをその表裏面同士が密着するようにして多数枚重ね合わせ、これを回転させながらそれらの外縁部にエッチング液をかけることにより、半導体ウェーハの外周部だけをエッチング処理する方法である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来技術におけるギャザーエッチングでは、それぞれウェーハ外周部が面取りされたシリコンウェーハ同士を重ね合わせている。このため、隣接する各ウェーハの外周部間には隙間が存在する。したがって、これらの隙間に異物が付着したり、エッチング液に浸漬した際に発生する気泡が付着したりするおそれがある。
この問題を解消するために、従来ではＣＣＲ工程の前に、ギャザリングウェーハをノズルからの純水により潤して、異物の除去および気泡の付着を防いでいた。
ところが、この純水による湿潤工程が、このように単にギャザリングウェーハの外周部に純水を流すという作業であったので、ウェーハ間の隙間に純水で洗い流せない異物が残ったり、各隙間のうちで最も狭くなった谷底部の空気が抜けきれず、純水による湿潤の度合いが不十分である場合が多々あった。
【０００４】
また、面取りエッチングにあっては、周知の通り、この工程がウェーハ外周部のシリコン面を、エッチング液との化学反応により溶損させるケミカルな面取り工程であることから、この作業中、各ウェーハ外周部の表面からは常に反応ガスが発生している。その結果、例えばこの反応ガスが各ウェーハの外周部間（谷部分）の隙間形成面に付着したような場合には、ギャザリングウェーハの各谷部分および谷部分間にエッチングムラが生じるおそれがあった。
【０００５】
【発明の目的】
この発明は、面取りエッチング前のウェーハ外周部の湿潤時に、ギャザリングされた各半導体ウェーハの外周部の各隙間に付着した異物を略完全に除去することができるとともに、これらのウェーハ外周部の全域をムラなく湿潤させることができ、しかもギャザリングされた各半導体ウェーハの外周部の略全面を均一に面取りエッチングすることができるウェーハ面取り面のエッチング装置を提供することを、その目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、エッチング処理前に、半導体ウェーハを複数枚重ね合わせてギャザーし、これにエッチング液を接して、半導体ウェーハの外周部をエッチングするウェーハ面取り面のエッチング装置において、隣接する各半導体ウェーハの外周部間の隙間形成面同士にブラシ毛を当接してブラッシングするブラシを具備し、上記ブラシ毛が、ギャザリングされた半導体ウェーハの山部分と谷部分との起伏に合わせて、一定ピッチで凹凸を繰り返す山切りカットされたものであるウェーハ面取り面のエッチング装置である。
【０００７】
半導体ウェーハとしては、シリコンウェーハ，ガリウム砒素ウェーハなどが挙げられる。
半導体ウェーハの重ね合わせ（ギャザー）の枚数は限定されない。例えば１０〜５００枚程度である。
エッチング液の種類は限定されない。例えば、フッ酸と硝酸との混酸などを採用することができる。また、このギャザリングウェーハへのエッチング液の接触方法は限定されない。例えば浸漬でもいいし、吹きかけでもよい。なお、浸漬の場合において、このギャザリングウェーハの浸漬部分は、少なくとも面取りエッチングされる各ウェーハ外周部が含まれていればよい。
【０００８】
吹きかけの場合において、ブラッシング面へのエッチング液の供給方法は限定されない。例えば、ノズルを介してブラシ側にエッチング液を送り込み、その後、このブラシ側からブラッシング面にエッチング液を供給するようにしてもよい。または、直接、ブラッシング面にエッチング液を供給してもよい。
エッチング液の供給量は、０．５〜１０ミリリットル／秒、特に１〜５ミリリットル／秒が好ましい。０．５ミリリットル／秒未満では、混酸液の流れが制御しにくくなり、半導体ウェーハのエッチングの不均一性が生じやすいという不都合が生じる。また、１０ミリリットル／秒を超えるとコスト高になるという不都合が生じる。
なお、面取りエッチングの前処理として、ギャザリングウェーハの各ウェーハ外周部間を純水で潤すようにしてもよい。この場合の純水の供給条件は、前述したエッチング液の各種の条件を援用することができる。
【０００９】
ブラッシングに使用されるブラシの形状や大きさは限定されない。ブラシ毛の素材も限定されない。例えば、ナイロンなどの合成樹脂からなる繊維が挙げられる。ただし、ブラッシング時に磨耗およびエッチング液による溶損を起こしにくいものが好ましい。
ブラシ毛の長さも限定されない。また、このブラシ毛はブラシ裏面の全域にわたって均一な長さでもよいし、請求項３の山切りカットのように、部分的にブラシ毛の長さを異ならせてもよい。
さらに、ブラシ毛の直径（太さ）も限定されない。例えば、請求項２のように直径５〜２００μｍでもよい。
【００１０】
また、ブラッシングの際には、ブラシ毛を各ウェーハ外周部に当接して、ギャザリングウェーハを回転させてもよい。また、これとは反対に、ギャザリングウェーハの外周面に沿わせた状態でブラシを回転させてもよい。さらには、両者を同じ方向または反対方向に回転させてもよい。ウェーハ側およびブラシ側を回転する場合の各回転数は限定されない。例えば１〜５０ｒｐｍくらいである。
この面取りエッチング時にブラシに加えられる押圧力は０．０１〜２ｋｇ／ｃｍ^２、特に０．１〜０．５ｋｇ／ｃｍ^２が好ましい。０．０１ｋｇ／ｃｍ^２未満ではブラシの変形という不都合が生じる。また、２ｋｇ／ｃｍ^２を超えるとブラシ自体の作用により、エッチングムラが発生する。
【００１１】
ブラシ毛の起伏の幅は限定されない。ただし、通常は０．７〜１．０ｍｍである。また、ブラシ毛の起伏のピッチも限定されない。通常、０．３〜０．５ｍｍピッチである。また、この山切りカットは、鋭角な山形のカットでも、なだらかな山形のカットでもよい。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、上記ブラシ毛の直径が５〜２００μｍである請求項１に記載のウェーハ面取り面のエッチング装置である。
好ましいブラシ毛の直径は５〜１００μｍである。５μｍ未満では混酸による溶損によりかえって異物を発生させてしまう。また、ブラシの自生変形を招くという不都合が生じる。また、２００μｍを超えるとブラシ自体の毛先がウェーハ表面の段差として転写されるという不都合が生じる。
【００１３】
【作用】
この発明によれば、例えばウェーハ外周部の湿潤をともなう面取りエッチングの場合には、ギャザリングウェーハの各ウェーハ外周部間の隙間形成面同士にブラシ毛を当接し、これらの部分を湿潤用の純水との接触状態で、ブラシによるブラッシングを行う。これにより、上記湿潤時に、各半導体ウェーハの外周部の各隙間に付着した異物を略完全に除去することができる。しかも、ブラシ毛の１本１本の間での毛管作用（毛管現象）により、各ウェーハ外周部の隙間のうち、その最も狭い谷底部であっても、この純水により十分に潤すことができる。
また、その後の混酸による面取りエッチング時にあっては、各ウェーハ外周部の表面から発生した反応ガスが、各ウェーハの外周部間（谷部分）の隙間に付着しても、このブラシ毛で掃き出されるので、ギャザリングウェーハの各谷部分および谷部分間にエッチングムラが生じにくい。
【００１４】
また、ブラシ毛が山切りカットされているので、ブラシ毛の毛先がギャザリングウェーハの各谷底部の奥底まで到達しやすい。これにより、上記湿潤時における異物の掻き落とし効果、および、ウェーハ外周部間の谷底部に付着した反応ガスなどの掃き出し効果が高まる。
【００１５】
特に、請求項２に記載の発明によれば、ブラシ毛の直径が５〜２００μｍと極めて細いので、この毛先はギャザリングウェーハの各谷底部の奥底まで到達することができる。これにより、上記湿潤時における高い異物の掻き落とし効果が得られる。しかも、このようにブラシ毛が極細であるので、ブラシ毛の毛管作用が促進され、ウェーハ外周部間の谷底部に良好に純水を供給することができる。これにより、ウェーハ外周部の隙間において、純水による湿潤の均一性を確保することができる。
また、面取りエッチング時においても、極細のブラシ毛によりウェーハ外周部間の谷底部に付着した反応ガスを掃き出すことができる。しかも、この掃き出しと同時に、上述した毛管作用により、エッチング液がブラシ毛を伝って各ウェーハ外周部間の隙間に供給されるので、ギャザリングウェーハの外周部の各谷部に対するエッチング液供給の均一性が得られる。これにより、局部的なエッチングムラの防止効果がさらに高まる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施例に係るウェーハ面取り面のエッチング装置の正面視した説明図である。図２は、この発明の一実施例に係るウェーハ面取り面のエッチング装置の側面視した説明図である。図３は、ギャザリングウェーハの外周部の面取りエッチング中の要部拡大図である。図４は、従来手段におけるギャザリングウェーハの周方向のエッチングムラを示す要部拡大正面図である。
図１において、１０はウェーハ面取り面のエッチング装置であり、このウェーハ面取り面のエッチング装置１０は、あらかじめ多数枚のシリコンウェーハＷを一対のチャック部材１１間で重ね合わせてギャザリングウェーハＧを作製し、これをエッチング槽（図外）内に収納して、ギャザリングウェーハＧの外周部に純水またはエッチング液を吹きかけることで、これらのウェーハ外周部の隙間に付着した異物を流し落としたり、各ウェーハ外周部の隙間を純水で潤したり、または前工程の面取り砥石による機械的面取り時に発生て、各ウェーハ外周部の表層に残存する面取りダメージ（通常、深さ５〜２０μｍ）を除去したりする装置である。
【００１７】
ギャザリングウェーハＧを構成する各シリコンウェーハＷは、隣接するもの同士、その表裏面を接触させて重ね合わされる。また、エッチング液には、フッ酸と硝酸との混酸が用いられている。このエッチング液は、図外のエッチング槽外へと導かれ、その後、循環路の途中部に設けられた温調・濾過装置１４により濾過される。この温調・濾過装置１４は、エッチング液を所定温度まで昇温し、かつフィルタリングして異物などを除去する装置である。その後、エッチング液は循環ポンプ１３の圧送力により、開弁されたエッチング液側弁１７を通過し、さらにエッチング槽の上部内に突出した長尺なノズル１５を通して、再びギャザリングウェーハＧに吹きかけられる。
なお、このノズル１５からは、ギャザリングウェーハＧの各ウェーハ外周部を湿潤する純水も吹き出される。すなわち、外設された純水タンクＴ内の純水は、同じく循環ポンプ１３の圧送力により、開弁された純水側弁１８を通して、ノズル１５側へ圧送される。なお、このときのエッチング液側弁１７は閉弁されている。
【００１８】
ギャザリングウェーハＧの上方には、横長のブラシ１６が配設されている。なお、このブラシ１６の柄の長さ方向は、ウェーハ中心軸に沿っている。また、ブラシ毛１６ａは、直径５０μｍの合成高分子ポリミド繊維製の毛であり、ギャザリングウェーハＧの各シリコンウェーハＷの外周部の山部分および谷部分に略均等に押し付けられるように、山切り状にカットされている。
このブラシ１６の側方には、上記ノズル１５がブラシ１６と並行に配設されている。ノズル１５の周側板の下部には、略ノズル全長にわたり、多数の噴出口１５ａが穿孔されている。これらの噴出口１５ａの開口方向は、ブラシ１６の毛先方向（下方向）である。すなわち、各噴出口１５ａからは、互いに時間を異ならせて、上記純水と、昇温および濾過されたエッチング液とが、２ミリリットル／秒でギャザリングウェーハＧのブラッシング面に向けて吹きつけられる。
【００１９】
次に、このウェーハ面取り面のエッチング装置１０を用いたギャザリングウェーハＧの各ウェーハ外周部の面取りエッチング方法（表面処理方法）を説明する。
面取りエッチングの前処理として、ギャザリングウェーハＧの各ウェーハ外周部を純水により潤す湿潤工程が行われる。すなわち、この湿潤時には、ギャザリングウェーハＧを図外のエッチング槽内に投入し、循環ポンプ１３の圧送力により、この純水タンクＴ内の純水をノズル１５から各ウェーハ外周部に吹きかける。このとき、純水側弁１８は開弁、エッチング液側弁１７は閉弁されている。
【００２０】
その後、回転中の各シリコンウェーハＷの外周部間の隙間形成面同士に、ブラシ毛１６ａの山切り面を０．２ｋｇ／ｃｍ^２の押圧力で押し付ける。それから、この状態を維持して、ウェーハ中心部を中心に１５ｒｐｍでギャザリングウェーハＧを回転させながら、純水によるウェーハ外周部の湿潤作業を行う。
すなわち、各シリコンウェーハＷの外周部をブラッシングしながら、各ウェーハ外周部を湿潤させる。このように湿潤時に各ウェーハ外周部のブッラッシングを行うようにしたので、従来、これらのウェーハ外周部間の隙間形成面に付着した異物を略完全に除去することができる。しかも、ブラシ毛１６ａの１本１本の間での毛管作用により、各ウェーハ外周部の隙間のうち、純水が到達しにくい最も狭くなった谷底部でも十分に潤すことができる。
【００２１】
続いて、エッチング液側弁１７を閉弁し、純水側弁１８を開弁することで、温調・濾過装置１４により調温・濾過されたエッチング液が、循環ポンプ１３により、ノズル１５から各ウェーハ外周部に吹きかける。この際にも、上記湿潤時と同様の条件で、ブラシ毛１６ａを用いて各ウェーハ外周部間のブラッシングが行われる。これにより、ギャザリングウェーハＧのエッチング液浸漬時に発生した気泡や、さらには面取りエッチング時に発生した反応ガスなどの付着物Ｐ（図２参照）を、このエッチング中、常時、ブラシ１６により、きれいに掃き出すことができる。
しかも、この掻き落としと同時に、上述した毛管作用によりエッチング液がブラシ毛１６ａを伝い、各ウェーハ外周部間の隙間形成面に供給されるので、ギャザリングウェーハＧの外周部の各谷部に対するエッチング液供給の均一性が得られる。その結果、局部的なエッチングムラの防止効果がさらに高まる。
【００２２】
これにより、従来法に比べて、ギャザリングウェーハＧの各ウェーハ周方向のエッチングムラが減少する。すなわち、図４に示すように、従来法ではシリコンウェーハＷの面取り部ｗａの谷部分ｗ２に、エッチングムラＸが発生しやすかった。なお、図４において、ｗ１は面取り部ｗａの山部分である。
これに対して、このウェーハ面取り面のエッチング装置１０を用いた面取りエッチングでは、エッチングムラの発生を完全に抑制することができる。
【００２３】
これにより、ギャザリングされたシリコンウェーハＷの外周部の全面を、略均一に面取りエッチングすることができる。その結果、今まで以上に高品質なシリコンウェーハＷを作製することが可能になる。
また、ブラシ毛１６ａは直径５〜１００μｍと極めて細いので、その毛先がギャザリングウェーハＧの各谷底部の奥底にまで到達することができる。これにより、湿潤時における高い異物の掻き落とし効果が得られる。しかも、このようにブラシ毛１６ａが極細であるので、毛管作用によりウェーハ外周部間の隙間のうち、その最も狭い谷底部にも十分に純水を供給することができる。その結果、ウェーハ外周部の隙間において、純水による湿潤の均一性を確保することができる。
【００２４】
さらに、面取りエッチング時にあっても、極細のブラシ毛１６ａによりウェーハ外周部間の谷底部に付着した反応ガスの掃き出しができる。しかも、この掻き落とし時には、これと同時に、前述した毛管作用によって、エッチング液がブラシ毛１６ａを伝って各ウェーハ外周部間の隙間形成面に供給されるので、ギャザリングウェーハＧの外周部の各谷部に対するエッチング液供給の均一性が得られる。これにより、高いエッチングムラの防止効果が得られる。
さらにまた、ブラシ毛１６ａが山切りカットされているので、ブラシ毛１６ａの毛先がギャザリングウェーハＧの各谷底部の奥底まで到達しやすい。よって、この湿潤時における異物の掻き落とし効果、および、ウェーハ外周部間の谷底部に付着した反応ガスなどの掃き出し効果がさらに高まる。
【００２５】
【発明の効果】
この発明によれば、ギャザリングウェーハを構成する各ウェーハ外周部間の隙間形成面同士をブラッシングするブラシを備えたので、ウェーハ外周部の湿潤時に、これらの隙間に付着した異物を略完全に除去することができ、かつ毛管作用を利用して、純水によりウェーハ外周部の谷底部を十分に潤すことができる。
しかも、面取りエッチング時には、ギャザリングウェーハの各谷部分および谷部分間に付着したエッチング時の反応ガスをブラシにより掃き出すようにしたので、ギャザリングウェーハの各谷部分および谷部分間のエッチングムラを減少させることができる。
【００２６】
また、ブラシ毛を山切りカットしたので、ブラシ毛の毛先がギャザリングウェーハの各谷底部の奥底まで到達しやすくなり、湿潤時における異物の掻き落とし効果、および、面取りエッチング時の反応ガスなどの掃き出し効果をより以上に高めることができる。
【００２７】
特に、請求項２に記載の発明によれば、ブラシ毛を５〜２００μｍと極細にしたので、毛先がギャザリングウェーハの各谷底部の奥底まで到達し、よって湿潤時における異物の掻き落とし効果が高まるとともに、毛管作用でウェーハ外周部間の谷底部にも十分に純水を供給できて、純水による湿潤の均一性を確保することができる。
また、面取りエッチング時においては、極細のブラシ毛により、ウェーハ外周部間の谷底部に付着した反応ガスの良好な掃き出しができると同時に、ギャザリングウェーハの外周部の各谷部に対するエッチング液供給の均一性が得られて、エッチングムラの防止効果がさらに高まる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係るウェーハ面取り面のエッチング装置の正面視した説明図である。
【図２】この発明の一実施例に係るウェーハ面取り面のエッチング装置の側面視した説明図である。
【図３】ギャザリングウェーハの外周部の面取りエッチング中の要部拡大図である。
【図４】従来手段におけるギャザリングウェーハの周方向のエッチングムラを示す要部拡大正面図である。
【符号の説明】
１０ウェーハ面取り面のエッチング装置、
１６ブラシ、
１６ａブラシ毛、
Ｇギャザリングウェーハ、
Ｗシリコンウェーハ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for etching a chamfered surface of a wafer, and more particularly to an apparatus for etching a chamfered surface with a brush, which uniformly etches substantially the entire outer peripheral portion of each gathered semiconductor wafer.
[0002]
[Prior art]
Generally, after a silicon wafer (semiconductor wafer) is sliced, the outer peripheral portion of the wafer is chamfered by a grinding wheel. During this chamfering, the surface layer at the outer peripheral portion of the wafer is damaged by the grinding wheel. Therefore, in order to remove the damage, an etching on the chamfered surface of the wafer (hereinafter, also referred to as chamfering etching), which is a CCR (Chemical Corner Rounding) process, is performed after the lapping process on the front and back surfaces of the wafer.
Heretofore, as one type of the CCR processing, gather etching has been developed in which chamfer etching of a plurality of silicon wafers is collectively performed.
Gather etching is a process in which a large number of silicon wafers are stacked so that their front and back surfaces are in close contact with each other, and only the outer periphery of the semiconductor wafer is etched by applying an etchant to the outer edges of the wafers while rotating the wafers. It is a method of processing.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the prior art gather etching, silicon wafers whose respective outer peripheral portions are chamfered are overlapped with each other. Therefore, there is a gap between the outer peripheral portions of the adjacent wafers. Therefore, foreign matter may adhere to these gaps, or air bubbles generated when immersed in the etching solution may adhere.
In order to solve this problem, conventionally, before the CCR process, the gathering wafer was moistened with pure water from a nozzle to prevent foreign substances from being removed and air bubbles from adhering.
However, since the wetting step with pure water is simply an operation of flowing pure water to the outer periphery of the gathering wafer, foreign substances that cannot be washed away with pure water remain in gaps between the wafers, and among the gaps, In many cases, the air at the bottom of the valley, which became the narrowest, could not be completely removed, and the degree of wetting with pure water was often insufficient.
[0004]
Also, in the case of chamfering etching, as is well known, this step is a chemical chamfering step in which the silicon surface of the outer peripheral portion of the wafer is damaged by a chemical reaction with an etching solution. Reaction gas is always generated from the surface of the part. As a result, for example, when the reaction gas adheres to the gap forming surface between the outer peripheral portions (valley portions) of the respective wafers, etching unevenness may occur between the respective valley portions and the valley portions of the gathering wafer. .
[0005]
[Object of the invention]
The present invention can remove almost completely the foreign substances attached to the gaps in the outer peripheral portion of each gathered semiconductor wafer when the outer peripheral portion of the wafer is wetted before the chamfering etching, and removes the entire area of the outer peripheral portion of the wafer. It is an object of the present invention to provide an etching apparatus for a chamfered surface of a wafer which can be uniformly wetted and which can uniformly chamfer and etch substantially the entire outer peripheral portion of each gathered semiconductor wafer.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
An invention according to claim 1 is an etching apparatus for chamfering a wafer, in which a plurality of semiconductor wafers are gathered and laminated before the etching process, and an etching solution is brought into contact with the plurality of semiconductor wafers to etch an outer peripheral portion of the semiconductor wafer. A brush that abuts the brush bristles on the gap forming surfaces between the outer peripheral portions of the semiconductor wafers to be brushed , and the brush bristles are aligned with the undulations of the crests and valleys of the gathered semiconductor wafer, This is a device for etching a chamfered surface of a wafer which has been subjected to mountain cutting to repeat irregularities at a constant pitch .
[0007]
Examples of the semiconductor wafer include a silicon wafer and a gallium arsenide wafer.
The number of overlaps (gathers) of semiconductor wafers is not limited. For example, the number is about 10 to 500 sheets.
The type of the etchant is not limited. For example, a mixed acid of hydrofluoric acid and nitric acid can be employed. The method of contacting the etching liquid with the gathering wafer is not limited. For example, immersion or spraying may be used. In the case of immersion, the immersed portion of the gathering wafer only needs to include at least the outer peripheral portion of each wafer to be chamfered and etched.
[0008]
In the case of spraying, the method of supplying the etching solution to the brushing surface is not limited. For example, the etching liquid may be sent to the brush side via a nozzle, and then the etching liquid may be supplied to the brushing surface from the brush side. Alternatively, an etching solution may be directly supplied to the brushing surface.
The supply amount of the etching solution is preferably 0.5 to 10 ml / sec, particularly preferably 1 to 5 ml / sec. If the rate is less than 0.5 ml / sec, it becomes difficult to control the flow of the mixed acid solution, which causes a problem that the etching of the semiconductor wafer is likely to be non-uniform. In addition, when it exceeds 10 ml / sec, there is a disadvantage that the cost increases.
In addition, as a pre-process of chamfering etching, the outer periphery of each gathering wafer may be moistened with pure water. In this case, the above-described various conditions of the etchant can be used as the supply conditions of the pure water.
[0009]
The shape and size of the brush used for brushing are not limited. The material of the brush hair is not limited. For example, a fiber made of a synthetic resin such as nylon can be used. However, a material that is less likely to be worn and eroded by an etchant during brushing is preferable.
The length of the brush bristles is not limited. Further, the brush bristles may have a uniform length over the entire area of the back surface of the brush, or the brush bristles may have partially different lengths, as in the case of the mountain cut in claim 3.
Further, the diameter (thickness) of the brush bristles is not limited. For example, the diameter may be 5 to 200 μm.
[0010]
Further, at the time of brushing, the bristles may be brought into contact with the outer peripheral portion of each wafer to rotate the gathering wafer. Conversely, the brush may be rotated in a state along the outer peripheral surface of the gathering wafer. Further, both may be rotated in the same direction or opposite directions. The number of rotations when rotating the wafer side and the brush side is not limited. For example, about 1 to 50 rpm.
The pressing force applied to the brush during this chamfering etching is preferably 0.01 to ² kg / cm ² , particularly preferably 0.1 to 0.5 kg / cm ² . If it is less than 0.01 kg / cm ^2, there is a disadvantage that the brush is deformed. If it exceeds ² kg / cm ² , unevenness of etching occurs due to the action of the brush itself.
[0011]
The width of the undulation of the brush bristles is not limited. However, it is usually 0.7 to 1.0 mm. Further, the pitch of the undulation of the brush bristles is not limited. Usually, the pitch is 0.3 to 0.5 mm. Also, this mountain cut may be a sharp angle-shaped cut or a gentle angle-shaped cut.
[0012]
The invention according to claim 2 is the apparatus for etching a chamfered surface of a wafer according to claim 1, wherein the diameter of the brush bristles is 5 to 200 μm.
Preferred brush bristles have a diameter of 5 to 100 μm. If the thickness is less than 5 μm, foreign substances are generated rather than being dissolved by the mixed acid. Further, there is a disadvantage that the brush is spontaneously deformed. On the other hand, if it exceeds 200 μm, there is a disadvantage that the tip of the brush itself is transferred as a step on the wafer surface.
[0013]
[Action]
According to the present invention, for example, in the case of chamfering etching with wetting of the outer peripheral portion of the wafer, brush hairs are brought into contact with the gap forming surfaces between the outer peripheral portions of the gathering wafer, and these portions are pure water for wetting. Brushing is performed in a state of contact with the brush. Thereby, at the time of the above-mentioned wetting, foreign substances adhering to the respective gaps in the outer peripheral portion of each semiconductor wafer can be almost completely removed. In addition, due to the capillary action (capillarity) between the individual brush bristles, even the narrowest valley bottom among the gaps at the outer peripheral portion of each wafer can be sufficiently moistened with the pure water. .
Also, during the subsequent chamfering etching using the mixed acid, even if the reaction gas generated from the surface of the outer peripheral portion of each wafer adheres to the gap between the outer peripheral portions (valley portion) of each wafer, it is swept out by the brush hair. Therefore, uneven etching is less likely to occur between the valleys and between the valleys of the gathering wafer.
[0014]
In addition, since the brush bristles are cut into ridges, the tips of the brush bristles can easily reach the bottom of each valley bottom of the gathering wafer. As a result, the effect of scraping foreign substances during the above-mentioned wetting and the effect of sweeping out the reaction gas and the like attached to the bottom of the valley between the outer peripheral portions of the wafer are enhanced.
[0015]
In particular, according to the second aspect of the present invention, since the brush bristles have a very small diameter of 5 to 200 μm, the bristles can reach the bottom of each valley bottom of the gathering wafer. Thereby, a high foreign substance scraping effect at the time of the above-mentioned wetness can be obtained. In addition, since the brush bristles are extremely fine, the capillary action of the brush bristles is promoted, and pure water can be supplied favorably to the bottom of the valley between the outer peripheral portions of the wafer. Thereby, uniformity of wetting with pure water can be ensured in the gap at the outer peripheral portion of the wafer.
Also, at the time of chamfering etching, the reactive gas attached to the bottom of the valley between the outer peripheral portions of the wafer can be swept out by the extremely fine brush bristles. In addition, at the same time as the sweeping, the above-mentioned capillary action causes the etchant to be supplied to the gap between the outer peripheral portions of the wafers along the brush hairs. Is obtained. This further enhances the effect of preventing local etching unevenness.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory view of a wafer chamfering surface etching apparatus according to one embodiment of the present invention as viewed from the front. FIG. 2 is a side view of the wafer chamfer etching apparatus according to one embodiment of the present invention. FIG. 3 is an enlarged view of a main part during chamfer etching of the outer peripheral portion of the gathering wafer. FIG. 4 is an enlarged front view of a main part showing etching unevenness in the circumferential direction of the gathering wafer in the conventional means.
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a wafer chamfered surface etching apparatus. The wafer chamfered surface etching apparatus 10 prepares a gathering wafer G by overlapping a plurality of silicon wafers W between a pair of chuck members 11 in advance. This is accommodated in an etching tank (not shown), and pure water or an etching solution is sprayed on the outer peripheral portion of the gathering wafer G, so that foreign substances adhering to the gaps between the outer peripheral portions of the wafers are washed off, For removing the chamfering damage (usually 5 to 20 μm in depth) remaining on the surface layer of the outer peripheral portion of each wafer caused by moistening the gaps between the portions with pure water or mechanical chamfering with a chamfering grindstone in the previous process. It is.
[0017]
Each of the silicon wafers W constituting the gathering wafer G is overlapped with the adjacent ones with their front and back surfaces in contact. Further, a mixed acid of hydrofluoric acid and nitric acid is used for the etching solution. This etching liquid is guided to the outside of the etching tank (not shown), and then filtered by a temperature control / filtration device 14 provided in the middle of the circulation path. The temperature control / filtration device 14 is a device that raises the temperature of the etching solution to a predetermined temperature and performs filtering to remove foreign substances and the like. Thereafter, the etching liquid is blown again to the gathering wafer G by the pumping force of the circulation pump 13, passing through the opened etching liquid side valve 17, and further through the long nozzle 15 protruding into the upper part of the etching tank.
In addition, pure water which wets the outer peripheral portion of each wafer of the gathering wafer G is also blown out from the nozzle 15. That is, the pure water in the externally provided pure water tank T is similarly pumped to the nozzle 15 through the opened pure water side valve 18 by the pumping force of the circulation pump 13. At this time, the etching solution side valve 17 is closed.
[0018]
Above the gathering wafer G, a horizontally long brush 16 is provided. The length direction of the handle of the brush 16 is along the central axis of the wafer. Further, the brush bristles 16a are bristles made of synthetic polymer polymide fiber having a diameter of 50 μm, and are cut in a mountain-like shape so as to be pressed almost evenly on the crests and valleys of the outer periphery of each silicon wafer W of the gathering wafer G. Has been cut.
The nozzle 15 is arranged on the side of the brush 16 in parallel with the brush 16. In the lower part of the peripheral side plate of the nozzle 15, a large number of ejection ports 15a are perforated over substantially the entire length of the nozzle. The opening direction of these ejection ports 15a is the direction of the tip of the brush 16 (downward). That is, the pure water and the heated and filtered etchant are sprayed at a rate of 2 ml / sec toward the brushing surface of the gathering wafer G from each of the jet ports 15a at different times.
[0019]
Next, a description will be given of a chamfering etching method (surface treatment method) of each wafer outer peripheral portion of the gathering wafer G using the wafer chamfering surface etching apparatus 10.
As a pre-process for chamfering etching, a wetting process of moistening the outer peripheral portion of each wafer of the gathering wafer G with pure water is performed. That is, at the time of this wetting, the gathering wafer G is put into an etching bath (not shown), and the pure water in the pure water tank T is sprayed from the nozzle 15 to the outer peripheral portion of each wafer by the pumping force of the circulation pump 13. At this time, the pure water side valve 18 is opened and the etching solution side valve 17 is closed.
[0020]
Thereafter, the ridges of the brush bristles 16a are pressed against the gap forming surfaces between the outer peripheral portions of the rotating silicon wafers W with a pressing force of 0.2 kg / cm ² . Then, while maintaining this state, the outer periphery of the wafer is wetted with pure water while the gathering wafer G is rotated at 15 rpm around the center of the wafer.
That is, the outer peripheral portion of each silicon wafer W is moistened while the outer peripheral portion is brushed. As described above, the outer peripheral portion of each wafer is subjected to the brushing at the time of wetting, so that the foreign matter adhering to the gap forming surface between these outer peripheral portions of the wafer can be almost completely removed. Moreover, due to the capillary action between the brush bristles 16a, it is possible to sufficiently moisten even the narrowest valley bottom where pure water is difficult to reach among the gaps at the outer peripheral portion of each wafer.
[0021]
Subsequently, by closing the etchant side valve 17 and opening the pure water side valve 18, the etchant whose temperature has been controlled and filtered by the temperature control / filtration device 14 is discharged from the nozzle 15 by the circulation pump 13. Spray to the outer periphery of each wafer. Also at this time, the brushing between the outer peripheral portions of the wafers is performed using the brush bristles 16a under the same conditions as in the above wet state. Thus, the bubbles 16 generated when the gathering wafer G is immersed in the etching solution and the deposits P (see FIG. 2) such as the reaction gas generated during the chamfering etching are constantly wiped clean by the brush 16 during the etching. Can be.
In addition, at the same time as the scraping, the etching solution travels along the brush bristles 16a by the above-mentioned capillary action and is supplied to the gap forming surfaces between the outer peripheral portions of the wafers. Uniform supply is obtained. As a result, the effect of preventing local etching unevenness is further enhanced.
[0022]
Thereby, the uneven etching in the circumferential direction of each gathering wafer G is reduced as compared with the conventional method. That is, as shown in FIG. 4, in the conventional method, the etching unevenness X was easily generated in the valley portion w2 of the chamfered portion wa of the silicon wafer W. In FIG. 4, w1 is a mountain portion of the chamfered portion wa.
On the other hand, in the chamfer etching using the etching apparatus 10 for the chamfered surface of the wafer, it is possible to completely suppress the occurrence of uneven etching.
[0023]
Thus, the entire outer peripheral portion of the gathered silicon wafer W can be substantially uniformly chamfered and etched. As a result, it becomes possible to produce a higher quality silicon wafer W than ever before.
Further, since the brush bristles 16a are extremely thin, having a diameter of 5 to 100 μm, the bristle tips can reach the deep bottom of each valley bottom of the gathering wafer G. As a result, a high foreign substance scraping effect when wet is obtained. In addition, since the brush bristles 16a are extremely fine as described above, it is possible to sufficiently supply pure water to the narrowest valley bottom in the gap between the wafer outer peripheral portions by the capillary action. As a result, uniformity of wetting with pure water can be ensured in the gap at the outer peripheral portion of the wafer.
[0024]
Further, even at the time of chamfering etching, the reactive gas attached to the bottom of the valley between the outer peripheral portions of the wafer can be swept out by the extremely fine bristles 16a. Moreover, at the time of this scraping, at the same time, the etching liquid is supplied to the gap forming surfaces between the outer peripheral portions of the respective wafers by the above-described capillary action along the brush bristles 16a. The uniformity of the supply of the etching liquid to the portion can be obtained. Thereby, a high effect of preventing uneven etching can be obtained.
Furthermore, since the brush bristles 16a are cut into ridges, the tips of the brush bristles 16a can easily reach the bottom of each valley bottom of the gathering wafer G. Therefore, the effect of scraping foreign substances during the wetting and the effect of sweeping out reaction gas and the like attached to the bottom of the valley between the outer peripheral portions of the wafer are further enhanced.
[0025]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the brush is provided for brushing the gap forming surfaces between the outer peripheral portions of the respective wafers constituting the gathering wafer, the foreign matter attached to these gaps is almost completely removed when the outer peripheral portion of the wafer is wet. By utilizing the capillary action, the bottom of the outer peripheral portion of the wafer can be sufficiently moistened with pure water.
Moreover, at the time of chamfering etching, the reaction gas at the time of etching attached between the valley portions and the valley portions of the gathering wafer is swept out by the brush, so that etching unevenness between the valley portions and the valley portions of the gathering wafer is reduced. Can be.
[0026]
In addition, since the brush bristles are cut into ridges, the bristles of the brush bristles can easily reach the bottom of each valley bottom of the gathering wafer, the effect of scraping off foreign substances when wet, and the reaction gas during the chamfer etching. The sweeping effect can be further enhanced.
[0027]
In particular, according to the second aspect of the present invention, the brush bristles are made extremely thin as 5 to 200 μm, so that the bristles reach the bottom of each valley bottom of the gathering wafer, and thus the effect of scraping off foreign substances when wet is obtained. As the height increases, pure water can be sufficiently supplied also to the bottom of the valley between the outer peripheral portions of the wafer by the capillary action, and the uniformity of wetness with the pure water can be ensured.
In addition, at the time of chamfering etching, the ultra-fine brush bristles can favorably sweep out the reaction gas attached to the bottom of the valley between the outer peripheral portions of the wafer, and at the same time, the supply of the etching liquid to each valley of the outer peripheral portion of the gathering wafer can be uniform. And the effect of preventing etching unevenness is further enhanced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory front view of an apparatus for etching a chamfered wafer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory side view of an apparatus for etching a chamfered wafer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged view of a main part during chamfering etching of an outer peripheral portion of the gathering wafer.
FIG. 4 is an enlarged front view of main parts showing etching unevenness in a circumferential direction of a gathering wafer in a conventional means.
[Explanation of symbols]
10 Wafer chamfer etching equipment,
16 brushes,
16a brush hair,
G gathering wafer,
W Silicon wafer.

Claims

Before the etching process, a plurality of semiconductor wafers are gathered and gathered, and an etchant is brought into contact with the semiconductor wafers, and in an etching apparatus for chamfering a wafer to etch an outer peripheral portion of the semiconductor wafer,
A brush for brushing by contacting the brush bristles between the gap forming surfaces between the outer peripheral portions of adjacent semiconductor wafers ,
An apparatus for etching a chamfered surface of a wafer , wherein the brush bristles are cut by mountain cutting in which irregularities are repeated at a constant pitch in accordance with undulations of peaks and valleys of the gathered semiconductor wafer .

2. The apparatus for etching a chamfered surface of a wafer according to claim 1, wherein the diameter of the brush bristles is 5 to 200 [mu] m.