結晶方位精度の高いウエハの製造方法
【課題】
異方性ウエットエッチングしてエッチング難易面を形成することにより結晶方位精度の高いウエハの製造方法を提供する。
【解決手段】
本発明によるウエハの製造方法は、オリフラを機械的にカットしたインゴット又はスライスしたウエハのオリフラ端面のみをウエハの材質及び使用したいオリフラ方位に適した異方性エッチング液でウエットエッチングを行うことにより、オリフラの結晶方位精度を高くすることを特徴としている。
異方性ウエットエッチングしてエッチング難易面を形成することにより結晶方位精度の高いウエハの製造方法を提供する。
【解決手段】
本発明によるウエハの製造方法は、オリフラを機械的にカットしたインゴット又はスライスしたウエハのオリフラ端面のみをウエハの材質及び使用したいオリフラ方位に適した異方性エッチング液でウエットエッチングを行うことにより、オリフラの結晶方位精度を高くすることを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン等の単結晶基板（以下ウエハと記載する）のの製造方法に関し、そして特にかかるウエハに異方性エッチングにより微細なパターンを形成する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリコン等のウエハに微細なパターン加工を行う際のウエハの基準としてはオリフラ（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ｆｌａｔ）が一般に用いられている。しかし、従来オリフラは結晶方位に合わせて機械的に切断、研磨により成形されるが、凹凸や機械精度により、一般的に±２°程度のズレを生じる。このズレによりパターンと結晶方位の合せ精度が低下し、異方性エッチングの仕上がり形状がばらつくことになる。
【０００３】
そこで、精度良くパターンと結晶方位を合わせる方法として、異方性エッチングによりエッチピットを形成し、このエッチピットを用いてアライメントを行う方法がある。すなわち、シリコンウエハに、オリフラのカットラインとほぼ平行なライン上に互いに離間させて、それぞれ互いに平行なピット辺をもつ二つのエッチピットを形成し、ピット辺の間隔より狭い間隔の二つの互いに平行なパターン辺をそれぞれ備えたホトマスクパターンを離間して設けたホトマスクを、ピット辺とパターン辺とが平行になるように位置合わせする方法が知られている（特許文献１参照特開平７−２８３１１７）。
【０００４】
しかしながら、このような従来公知の方法では、エッチピットの作製にはリソグラフィー法などを用いる必要があり、工程が長くなる。また、エッチピットを頼りにパターンのアライメントを行うにはマークを検出しながらのアライメント機構を持った装置が必要になるなどの問題点がある。
【０００５】
また、異方性の高いエッチングを行う技術として、半導体基板として、結晶軸が＜１１０＞方向であるシリコン（１１０）基板を用い、このシリコン基板に、（１１０）面に垂直に切り立った面となるようなウエットエッチングを施したものが知られている。（特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２８３１１７
【特許文献２】特開２００１−３３２４６２
【０００７】
ところで、基板において機械的に切断されたオリフラの精度は上述のように±２°程度であるため、マスクと結晶方位の合わせ誤差も同程度と考えられ、従って、機械的に切断されたオリフラが傾いていて、それを基準にマスク合わせした場合には、異方性ウエットエッチングにより基板を加工すると、マスクの開口と実際にエッチングされる形状にずれが生じる。これは、パターンの仕上がり寸法の誤差に大きく影響することになる。また逆にマスクの多少のずれに関係なく異方性ウエットエッチングをするとエッチング難易面ができることになる。
【０００８】
この種の技術は特に、例えば光通信に用いられる多芯フェルールの製作に応用されるウエハのマイクロマシニングにおいて重要であり、マスク合わせに誤差があるとエッチピットの寸法とマスクの開口との間にずれが生じることになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、特にウエハのマイクロマシニングの分野においてシリコンウエハにエッチングなどの加工をする際に異方性ウエットエッチングしてエッチング難易面を形成することにより結晶方位精度の高いウエハの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明によるウエハの製造方法は、オリフラを機械的にカットしたインゴット又はスライスしたウエハのオリフラ端面のみをウエハの材質及び使用したいオリフラ方位に適した異方性エッチング液でウエットエッチングを行うことにより、オリフラの結晶方位精度を高くすることを特徴としている。
【００１１】
また本発明においては、異方性ウエットエッチングは、オリフラを機械的にカットしたインゴット又はスライスしたウエハのオリフラをＥＤＰ、ＫＯＨ、ＴＭＡＨ等のエッチング液でウエットエッチングすることからなり得る。
【００１２】
また本発明においては、オリフラの他に酸化膜又はレジスト等の保護膜が形成され得る。代わりに、異方性ウエットエッチングは、オリフラ１ａの断面のみをエッチング液に浸すことにより行われ得る
【００１３】
本発明による方法においては、オリフラのエッジを検出してパターンとのアライメント可能な機構を用いることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による方法においては、ウエハにおけるオリフラの加工に異方性ウエットエッチングを行うので、従来のウエハ製造工程に異方性エッチングを加えるだけの簡便な方法で高精度なオリフラ方位をもつウエハを得ることができる。また、エッチピット等の結晶方位が分かるアライメントマークを作製する工程を必要としないため、工程を簡略化することができる。
【００１５】
また、本発明による方法においては、特殊な機構を用いずに従来から用いられてきたオリフラ基準の単純な位置合せ機構で高精度なパターンと結晶方位の合わせが可能になる。すなわち、従来の装置に改造なしで合せ精度を向上させることが可能となる。
【００１６】
オリフラのエッジを検出してパターンとのアライメント可能な機構を用いた場合にはさらに高精度なマスク合わせが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面及び実施例を参照して本発明の実施形態について説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１、図２及び図３には、本発明の一実施例を示し、１１０シリコンウエハでオリフラ方位１１１を得る場合を例示し、オリフラ１ａを１１１方向に機械的にカットしたインゴット２（図２）又はスライスしたウエハ３（図３）のオリフラ１ａをＥＤＰ、ＫＯＨ、ＴＭＡＨ等のエッチング液を用いてウエットエッチングされる。この場合、オリフラ１ａ以外の部分には酸化膜またはレジスト等の保護膜４が設けられる。代わりに、オリフラ１ａの断面のみをエッチング液に浸すなどの方法を用いてもよい。
【００１９】
このようにして、インゴット２又はウエハ３のオリフラ１ａの端面は異方性エッチングされ、図１に点線１ｂで示すエッチング難易面である１１１面が出てくる。これにより自動的に精度の高いオリフラ方位１１１を得ることができる。
【実施例２】
【００２０】
図４及び図５には、本発明の別の実施例を示し、１００シリコンウエハ５でオリフラ方位１１０を得る場合を例示しており、オリフラ１ａを１１０方向に機械的にカットしたウエハ５のオリフラをＥＤＰ、ＫＯＨ、ＴＭＡＨ等のエッチング液を用いてウエットエッチングする。この際もオリフラ以外の部分は実施例１と同様に酸化膜またはレジスト等の保護膜６で保護する。このようにしてオリフラ端面１ａが異方性エッチングされることで、図４に点線１ｂで示すようにオリフラに対して５５°斜めにエッチング難易面の１１１面が出てくる。この時オリフラのエッジは１１０方向になり、自動的に精度の高いオリフラ方位１１０を得ることができる。
【００２１】
上記実施例の場合に図６の（ａ）に示すように、マスクとエッチングされ難い結晶面７の傾きにより段差ができても、エッチングされ易い面８がエッチングされることにより最終的には図６の（ｂ）に示すように一枚のエッチングされ難い結晶面７に揃うことになる。このようにオリフラ端面が異方性エッチングされることによって自動的にオリフラが希望の結晶方位と完全に一致することになる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施例を示す概略平面図。
【図２】図１の実施例に用いるインゴットを示す概略斜視図。
【図３】図１の実施例に用いるウエハを示す概略斜視図。
【図４】本発明の別の実施例を示す概略側面図。
【図５】本発明の別の実施例を示す概略平面図。
【図６】本発明の方法におけるオリフラ方位がどのようにして結晶方位と自動的に合致するかを示す概略図。
【符号の説明】
【００２３】
１ａ：機械的にカットしたオリフラ
１ｂ：ウエットエッチング後のオリフラ
２：インゴット
３：ウエハ
４：保護膜
５：ウエハ
６：保護膜
７：エッチングされ難い結晶面
８：エッチングされ易い面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン等の単結晶基板（以下ウエハと記載する）のの製造方法に関し、そして特にかかるウエハに異方性エッチングにより微細なパターンを形成する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリコン等のウエハに微細なパターン加工を行う際のウエハの基準としてはオリフラ（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ｆｌａｔ）が一般に用いられている。しかし、従来オリフラは結晶方位に合わせて機械的に切断、研磨により成形されるが、凹凸や機械精度により、一般的に±２°程度のズレを生じる。このズレによりパターンと結晶方位の合せ精度が低下し、異方性エッチングの仕上がり形状がばらつくことになる。
【０００３】
そこで、精度良くパターンと結晶方位を合わせる方法として、異方性エッチングによりエッチピットを形成し、このエッチピットを用いてアライメントを行う方法がある。すなわち、シリコンウエハに、オリフラのカットラインとほぼ平行なライン上に互いに離間させて、それぞれ互いに平行なピット辺をもつ二つのエッチピットを形成し、ピット辺の間隔より狭い間隔の二つの互いに平行なパターン辺をそれぞれ備えたホトマスクパターンを離間して設けたホトマスクを、ピット辺とパターン辺とが平行になるように位置合わせする方法が知られている（特許文献１参照特開平７−２８３１１７）。
【０００４】
しかしながら、このような従来公知の方法では、エッチピットの作製にはリソグラフィー法などを用いる必要があり、工程が長くなる。また、エッチピットを頼りにパターンのアライメントを行うにはマークを検出しながらのアライメント機構を持った装置が必要になるなどの問題点がある。
【０００５】
また、異方性の高いエッチングを行う技術として、半導体基板として、結晶軸が＜１１０＞方向であるシリコン（１１０）基板を用い、このシリコン基板に、（１１０）面に垂直に切り立った面となるようなウエットエッチングを施したものが知られている。（特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２８３１１７
【特許文献２】特開２００１−３３２４６２
【０００７】
ところで、基板において機械的に切断されたオリフラの精度は上述のように±２°程度であるため、マスクと結晶方位の合わせ誤差も同程度と考えられ、従って、機械的に切断されたオリフラが傾いていて、それを基準にマスク合わせした場合には、異方性ウエットエッチングにより基板を加工すると、マスクの開口と実際にエッチングされる形状にずれが生じる。これは、パターンの仕上がり寸法の誤差に大きく影響することになる。また逆にマスクの多少のずれに関係なく異方性ウエットエッチングをするとエッチング難易面ができることになる。
【０００８】
この種の技術は特に、例えば光通信に用いられる多芯フェルールの製作に応用されるウエハのマイクロマシニングにおいて重要であり、マスク合わせに誤差があるとエッチピットの寸法とマスクの開口との間にずれが生じることになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、特にウエハのマイクロマシニングの分野においてシリコンウエハにエッチングなどの加工をする際に異方性ウエットエッチングしてエッチング難易面を形成することにより結晶方位精度の高いウエハの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明によるウエハの製造方法は、オリフラを機械的にカットしたインゴット又はスライスしたウエハのオリフラ端面のみをウエハの材質及び使用したいオリフラ方位に適した異方性エッチング液でウエットエッチングを行うことにより、オリフラの結晶方位精度を高くすることを特徴としている。
【００１１】
また本発明においては、異方性ウエットエッチングは、オリフラを機械的にカットしたインゴット又はスライスしたウエハのオリフラをＥＤＰ、ＫＯＨ、ＴＭＡＨ等のエッチング液でウエットエッチングすることからなり得る。
【００１２】
また本発明においては、オリフラの他に酸化膜又はレジスト等の保護膜が形成され得る。代わりに、異方性ウエットエッチングは、オリフラ１ａの断面のみをエッチング液に浸すことにより行われ得る
【００１３】
本発明による方法においては、オリフラのエッジを検出してパターンとのアライメント可能な機構を用いることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による方法においては、ウエハにおけるオリフラの加工に異方性ウエットエッチングを行うので、従来のウエハ製造工程に異方性エッチングを加えるだけの簡便な方法で高精度なオリフラ方位をもつウエハを得ることができる。また、エッチピット等の結晶方位が分かるアライメントマークを作製する工程を必要としないため、工程を簡略化することができる。
【００１５】
また、本発明による方法においては、特殊な機構を用いずに従来から用いられてきたオリフラ基準の単純な位置合せ機構で高精度なパターンと結晶方位の合わせが可能になる。すなわち、従来の装置に改造なしで合せ精度を向上させることが可能となる。
【００１６】
オリフラのエッジを検出してパターンとのアライメント可能な機構を用いた場合にはさらに高精度なマスク合わせが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面及び実施例を参照して本発明の実施形態について説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１、図２及び図３には、本発明の一実施例を示し、１１０シリコンウエハでオリフラ方位１１１を得る場合を例示し、オリフラ１ａを１１１方向に機械的にカットしたインゴット２（図２）又はスライスしたウエハ３（図３）のオリフラ１ａをＥＤＰ、ＫＯＨ、ＴＭＡＨ等のエッチング液を用いてウエットエッチングされる。この場合、オリフラ１ａ以外の部分には酸化膜またはレジスト等の保護膜４が設けられる。代わりに、オリフラ１ａの断面のみをエッチング液に浸すなどの方法を用いてもよい。
【００１９】
このようにして、インゴット２又はウエハ３のオリフラ１ａの端面は異方性エッチングされ、図１に点線１ｂで示すエッチング難易面である１１１面が出てくる。これにより自動的に精度の高いオリフラ方位１１１を得ることができる。
【実施例２】
【００２０】
図４及び図５には、本発明の別の実施例を示し、１００シリコンウエハ５でオリフラ方位１１０を得る場合を例示しており、オリフラ１ａを１１０方向に機械的にカットしたウエハ５のオリフラをＥＤＰ、ＫＯＨ、ＴＭＡＨ等のエッチング液を用いてウエットエッチングする。この際もオリフラ以外の部分は実施例１と同様に酸化膜またはレジスト等の保護膜６で保護する。このようにしてオリフラ端面１ａが異方性エッチングされることで、図４に点線１ｂで示すようにオリフラに対して５５°斜めにエッチング難易面の１１１面が出てくる。この時オリフラのエッジは１１０方向になり、自動的に精度の高いオリフラ方位１１０を得ることができる。
【００２１】
上記実施例の場合に図６の（ａ）に示すように、マスクとエッチングされ難い結晶面７の傾きにより段差ができても、エッチングされ易い面８がエッチングされることにより最終的には図６の（ｂ）に示すように一枚のエッチングされ難い結晶面７に揃うことになる。このようにオリフラ端面が異方性エッチングされることによって自動的にオリフラが希望の結晶方位と完全に一致することになる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施例を示す概略平面図。
【図２】図１の実施例に用いるインゴットを示す概略斜視図。
【図３】図１の実施例に用いるウエハを示す概略斜視図。
【図４】本発明の別の実施例を示す概略側面図。
【図５】本発明の別の実施例を示す概略平面図。
【図６】本発明の方法におけるオリフラ方位がどのようにして結晶方位と自動的に合致するかを示す概略図。
【符号の説明】
【００２３】
１ａ：機械的にカットしたオリフラ
１ｂ：ウエットエッチング後のオリフラ
２：インゴット
３：ウエハ
４：保護膜
５：ウエハ
６：保護膜
７：エッチングされ難い結晶面
８：エッチングされ易い面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オリフラを機械的にカットしたインゴット又はスライスしたウエハのオリフラ端面のみをウエハの材質及び使用したいオリフラ方位に適した異方性エッチング液でウエットエッチングを行うことにより、オリフラの結晶方位精度を高くすることを特徴とするウエハの製造方法。
【請求項２】
異方性ウエットエッチングが、オリフラを機械的にカットしたインゴット又はスライスしたウエハのオリフラをＥＤＰ、ＫＯＨ、ＴＭＡＨ等のエッチング液でウエットエッチングすることからなることを特徴とする請求項１に記載のウエハの製造方法。
【請求項３】
異方性ウエットエッチングが、オリフラ１ａの断面のみをエッチング液に浸すことにより行われることを特徴とする請求項１又は２に記載のウエハの製造方法。
【請求項４】
オリフラの他に酸化膜又はレジスト等の保護膜が形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のウエハの製造方法。
【請求項５】
オリフラのエッジを検出してパターンとのアライメント可能な機構を用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のウエハの製造方法。
【請求項１】
オリフラを機械的にカットしたインゴット又はスライスしたウエハのオリフラ端面のみをウエハの材質及び使用したいオリフラ方位に適した異方性エッチング液でウエットエッチングを行うことにより、オリフラの結晶方位精度を高くすることを特徴とするウエハの製造方法。
【請求項２】
異方性ウエットエッチングが、オリフラを機械的にカットしたインゴット又はスライスしたウエハのオリフラをＥＤＰ、ＫＯＨ、ＴＭＡＨ等のエッチング液でウエットエッチングすることからなることを特徴とする請求項１に記載のウエハの製造方法。
【請求項３】
異方性ウエットエッチングが、オリフラ１ａの断面のみをエッチング液に浸すことにより行われることを特徴とする請求項１又は２に記載のウエハの製造方法。
【請求項４】
オリフラの他に酸化膜又はレジスト等の保護膜が形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のウエハの製造方法。
【請求項５】
オリフラのエッジを検出してパターンとのアライメント可能な機構を用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のウエハの製造方法。
【図１】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図６】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図６】
【公開番号】特開２００７−２２７７７２（Ｐ２００７−２２７７７２Ａ）
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−４８６４７（Ｐ２００６−４８６４７）
【出願日】平成１８年２月２４日（２００６．２．２４）
【出願人】（０００１０１７１０）アルバック成膜株式会社 (39)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２４日（２００６．２．２４）
【出願人】（０００１０１７１０）アルバック成膜株式会社 (39)
【Ｆターム（参考）】
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