湿蚀刻方法与流程

[0001]
本发明涉及湿蚀刻方法。


背景技术：

[0002]
在专利文献1～3中公开了湿蚀刻。在湿蚀刻中，向硅晶片的上表面提供蚀刻液而对晶片的上表面进行蚀刻。
[0003]
专利文献1：日本特开平02-086130号公报
[0004]
专利文献2：日本特开平06-265869号公报
[0005]
专利文献3：日本特开2017-028257号公报
[0006]
以往，在蚀刻后，用于清洗晶片的清洗水向晶片的周围飞散。因此，为了对所飞散的清洗水进行回收，需要大型的废液处理装置。


技术实现要素：

[0007]
本发明的目的在于提供湿蚀刻方法，在湿蚀刻时，抑制清洗水的飞散。
[0008]
本发明的湿蚀刻方法(本湿蚀刻方法)利用蚀刻液对晶片的上表面进行蚀刻，其中，该湿蚀刻方法包含：蚀刻工序，利用表面张力使蚀刻液积存于晶片的上表面上，对晶片的上表面进行蚀刻；清洗工序，通过清洗水对该晶片的上表面进行清洗，将从晶片的上表面溢出并落下的该清洗水积存在配置于晶片的下方的第1瓶中；以及干燥工序，使晶片以其中心为轴进行旋转而使晶片干燥。
[0009]
本湿蚀刻方法还包含在该蚀刻工序与该清洗工序之间实施的如下的蚀刻液回收工序：利用吸取单元从晶片的上表面吸取该蚀刻液。
[0010]
本湿蚀刻方法还包含在该清洗工序与该干燥工序之间实施的如下的掩模去除工序：将形成于该晶片的上表面上的由树脂构成的掩模层去除，该掩模去除工序包含：向晶片的上表面提供有机溶剂而使该掩模层溶解；以及将从晶片滴落的溶解后的该树脂和该有机溶剂积存在配置于晶片的下方的第2瓶中。
[0011]
在本蚀刻方法中，在清洗工序中，将从晶片的上表面溢出并落下的清洗水积存在配置于晶片的下方的清洗液用瓶中。
[0012]
因此，在本实施方式中，能够一边抑制清洗水向晶片的周围飞散一边良好地回收清洗水。
[0013]
另外，在本蚀刻方法中，在蚀刻工序中，在晶片的上表面上利用表面张力积存蚀刻液，由此实施蚀刻。由此，能够减少用于蚀刻的蚀刻液的量。
[0014]
另外，在本蚀刻方法中，还可以包含上述的蚀刻液回收工序。由此，能够从晶片的上表面吸取蚀刻液而回收。因此，能够抑制蚀刻液向晶片的周围飞散。并且，所回收的蚀刻液虽然具有蚀刻时间变长的可能性，但是能够进行再利用。因此，能够降低使用用于处理蚀刻液的废液处理装置的频率。
[0015]
另外，在本蚀刻方法中，可以还包含上述的掩模去除工序。由此，能够从晶片上容
易地去除掩模。
[0016]
另外，在掩模层去除工序中，能够将从晶片滴落的有机溶剂和溶解后的树脂积存在第2瓶中。因此，能够一边抑制有机溶剂和溶解的树脂向晶片的周围飞散一边容易地进行回收。
[0017]
另外，以往按照将蚀刻液、清洗水或有机溶剂提供至晶片并使蚀刻液、清洗水、以及有机溶剂从晶片飞散的方式实施晶片的蚀刻。在该情况下，为了收纳用于蚀刻工序、清洗工序以及掩模层去除工序的装置，使用能够供作业者在内部进行作业的尺寸的大型清洁室。
[0018]
另一方面，在本实施方式中，向晶片提供液体并吸取晶片上的液体而进行回收，通过瓶对从晶片溢出并落下的液体进行回收。因此，能够使用于蚀刻工序、蚀刻液回收工序、清洗工序以及掩模层去除工序的装置构造显著小型化。因此，能够将这些装置收纳于作为小型通风室的手套箱型的收纳室中。由此，能够不需要大型的清洁室，并且能够显著抑制用于湿蚀刻的装置的尺寸和成本。
附图说明
[0019]
图1是示出本实施方式的蚀刻方法的准备工序的说明图。
[0020]
图2是示出晶片支承件的立体图。
[0021]
图3是示出载置有晶片的晶片支承件的立体图。
[0022]
图4是示出蚀刻工序的说明图。
[0023]
图5是示出蚀刻液用瓶的结构的说明图。
[0024]
图6是示出蚀刻液回收工序的说明图。
[0025]
图7是示出清洗工序的说明图。
[0026]
图8是示出掩模层去除工序的第1工序的说明图。
[0027]
图9是示出掩模层去除工序的第2工序的说明图。
[0028]
图10是示出干燥工序所使用的干燥单元的说明图。
[0029]
图11是示出干燥单元的结构的立体图。
[0030]
标号说明
[0031]
3：晶片支承件；4：主体部；5：基部；6：柱部；8：腿；22：蚀刻液用瓶；22a：开口；23：蚀刻液提供部；24：蚀刻液提供喷嘴；25：蚀刻液提供喷嘴升降单元；26：蚀刻液回收部；27：蚀刻液回收喷嘴；28：蚀刻液回收喷嘴升降单元；29：蚀刻液回收瓶；32：清洗液用瓶；32a：开口；33：清洗水提供部；34：清洗水提供喷嘴；35：清洗水提供喷嘴升降单元；42：掩模层去除用瓶；42a：开口；43：第1液提供部；44：第1液提供喷嘴；45：第1液提供喷嘴升降单元；46：第2液提供部；47：第2液提供喷嘴；48：第2液提供喷嘴升降单元；51：干燥单元；53：保持工作台；54：底面部；55：支承柱对；56：保持面；57：旋转部；59：电动机。
具体实施方式
[0032]
本实施方式的蚀刻方法(本蚀刻方法)是使用蚀刻液对晶片的上表面进行蚀刻的蚀刻方法。
[0033]
在本实施方式中进行湿蚀刻的晶片例如是小口径(例如1英寸左右)。
[0034]
(1)准备工序
[0035]
在本蚀刻方法中，首先，在准备工序中，如图1所示，将晶片w如箭头r所示那样载置于晶片支承件3。由此，晶片w被晶片支承件3支承。
[0036]
在此，对晶片支承件3的结构进行说明。如图2和图3所示，晶片支承件3具有对晶片w进行支承的主体部4。主体部4包含：基部5，其载置晶片w；多个柱部6，它们竖立设置于基部5；以及环部7，其设置成将柱部6的上端连结。
[0037]
基部5具有比晶片w略大的直径。基部5具有网眼形状，该网眼形状具有框部(骨部)5a和作为框部5a的间隙的孔部5b，基部5在与晶片w的下表面局部接触的状态下对晶片w进行保持。柱部6按照围绕载置于基部5的晶片w的方式竖立设置于基部5的外周部。
[0038]
另外，晶片支承件3具有从主体部4向外侧伸出的多个腿8。在本实施方式中，6个腿8从主体部4的柱部6向外侧伸出。在各腿8的前端具有向下方延伸的止动件9。
[0039]
(2)蚀刻工序
[0040]
在准备工序之后实施蚀刻工序。其中，蚀刻工序以及后续实施的回收工序、清洗工序、掩模去除工序和干燥工序例如在未图示的小型的收纳室内实施。收纳室例如是所谓的手套箱(小型的通风室)，是按照能够在与外部气体隔断的状况下进行作业的方式设置成内部仅能放入手的密闭容器。
[0041]
在蚀刻工序中，利用表面张力在晶片w的上表面上积存蚀刻液而对晶片w的上表面进行蚀刻。在本实施方式中，在支承于晶片支承件3的晶片w的上表面上积存蚀刻液而对晶片w的上表面进行蚀刻。
[0042]
如图4所示，蚀刻单元工序中，将支承着晶片w的晶片支承件3载置于蚀刻液用瓶22。另外，在蚀刻工序中，使用用于提供蚀刻液的蚀刻液提供部23.
[0043]
如图4和图5所示，蚀刻液用瓶22在上部具有开口22a。开口22a比晶片w的直径大，按照能够借助腿8而卡合晶片支承件3的方式形成。即，在蚀刻工序中，如图5所示，在蚀刻液用瓶22的开口22a借助具有止动件9的腿8而卡合支承晶片w的晶片支承件3。
[0044]
如图4所示，蚀刻液提供部23具有用于提供蚀刻液的蚀刻液提供喷嘴24以及用于使蚀刻液提供喷嘴24沿上下方向移动的蚀刻液提供喷嘴升降单元25。蚀刻液提供喷嘴24能够与蚀刻液提供源es连通。
[0045]
在蚀刻工序中，通过蚀刻液提供部23中的蚀刻液提供喷嘴升降单元25将蚀刻液提供喷嘴24配置于规定的高度。并且，蚀刻液提供喷嘴24与蚀刻液提供源es连通，从蚀刻液提供喷嘴24向晶片支承件3所支承的晶片w的上表面滴加规定的量的蚀刻液。由此，蚀刻液提供部23在晶片w的上表面上在表面张力作用下形成蚀刻液层el。并且，从形成蚀刻液层el起待机约3分钟。由此，对晶片w的上表面进行蚀刻(药液加工)。
[0046]
(3)蚀刻液回收工序
[0047]
蚀刻液回收工序在蚀刻工序与清洗工序之间(紧跟着蚀刻工序)实施，从晶片w的上表面吸取而回收蚀刻液。
[0048]
本实施方式的蚀刻液回收工序接续与蚀刻工序而实施。该工序中，如图6所示，使用用于对蚀刻液进行回收的蚀刻液回收部26。蚀刻液回收部26是吸取单元的一例。
[0049]
即，在蚀刻液回收工序中，在蚀刻液用瓶22上载置有晶片支承件3并且在支承于晶片支承件3的晶片w上形成有蚀刻液层el的状态下，在蚀刻液用瓶22之上，取代图4所示的蚀
刻液提供部23而配置蚀刻液回收部26。
[0050]
如图6所示，蚀刻液回收部26具有用于回收蚀刻液的蚀刻液回收喷嘴27以及用于使蚀刻液回收喷嘴27沿上下方向移动的蚀刻液回收喷嘴升降单元28。并且，蚀刻液回收部26具有与蚀刻液回收喷嘴27连通的蚀刻液回收瓶29和与蚀刻液回收瓶29连通的蚀刻液吸引泵ev连通。
[0051]
在蚀刻液回收工序中，借助蚀刻液回收部26的蚀刻液回收喷嘴升降单元28，将蚀刻液回收喷嘴27配置于与形成在晶片w的上表面上的蚀刻液层el接触的高度。并且，驱动蚀刻液吸引泵ev将蚀刻液回收瓶29内减压。由此，与蚀刻液回收瓶29连通的蚀刻液回收喷嘴27将形成蚀刻液层el的蚀刻液从晶片w的上表面吸上来。通过蚀刻液回收喷嘴27吸上来的蚀刻液蓄积于蚀刻液回收瓶29内而回收。
[0052]
未通过蚀刻液回收部26完全回收的蚀刻液从晶片w的上表面溢出，经由晶片支承件3的间隙，如箭头a所示那样流到蚀刻液用瓶22内而蓄积和回收。晶片支承件3的间隙例如包含多个柱部6之间以及基部5的孔部5b(参照图2)。
[0053]
另外，蚀刻液例如是乙酸、硝酸和磷酸的混合物。另外，形成蚀刻液层el的蚀刻液的液量例如为0.3ml。所回收的蚀刻液也为大致相同的量。
[0054]
(4)清洗工序
[0055]
在清洗工序中，通过清洗水对已被吸取了蚀刻液的晶片w的上表面进行清洗，并将从晶片w的上表面溢出并落下的清洗水积存于配置于晶片w的下方的第1瓶中。
[0056]
在本实施方式的清洗工序中，如图7所示，通过清洗水对支承于晶片支承件3的晶片w进行清洗。在清洗工序中，使用用于载置晶片支承件3的清洗液用瓶32和用于提供清洗水的清洗水提供部33。
[0057]
清洗液用瓶32具有与蚀刻液用瓶22同样的结构。即，如图5和图7所示，清洗液用瓶32在上部具有开口32a。开口32a比晶片w的直径大，按照能够借助腿8而卡合晶片支承件3的方式形成。即，在清洗工序中，如图5所示，在清洗液用瓶32的开口32a借助具有止动件9的腿8而卡合支承晶片w的晶片支承件3。清洗液用瓶32相当于第1瓶的一例。
[0058]
如图7所示，清洗水提供部33具有用于提供清洗水的清洗水提供喷嘴34以及用于使清洗水提供喷嘴34沿上下方向移动的清洗水提供喷嘴升降单元35。清洗水提供喷嘴34能够与清洗水提供源ws连通。
[0059]
在清洗工序中，通过清洗水提供部33的清洗水提供喷嘴升降单元35将清洗水提供喷嘴34配置于规定的高度。并且，清洗水提供喷嘴34与清洗水提供源连通，从清洗水提供喷嘴34向晶片支承件3所支承的晶片w的上表面提供清洗水(例如进行脉冲供水)。由此，通过清洗水对晶片w的上表面进行清洗。
[0060]
在清洗中使用的清洗水从晶片w的上表面溢出，经由晶片支承件3的间隙，如箭头b所示那样，流到清洗液用瓶32内而蓄积和回收。这样，对从晶片支承件3的间隙流下的清洗水进行回收。
[0061]
(5)掩模去除工序
[0062]
掩模去除工序在清洗工序与干燥工序之间实施。在掩模去除工序中，将形成于晶片w的上表面的由树脂构成的掩模层(未图示)去除。在掩模去除工序包含：向晶片w的上表面提供有机溶剂而使掩模层溶解；以及将从晶片w滴落的溶解后的树脂和有机溶剂积存在
配置于晶片w的下方的第2瓶中。
[0063]
在本实施方式的掩模去除工序中，如图8所示，将支承于晶片支承件3的晶片w的掩模层去除。
[0064]
另外，掩模层去除工序包含：使用作为有机溶剂的第1液的第1工序；以及使用作为其他有机溶剂的第2液(掩模去除液)的第2工序。
[0065]
在掩模层去除工序的第1工序中，如图8所示，使用用于对晶片支承件3进行载置的掩模层去除用瓶42和用于提供第1液的第1液提供部43.
[0066]
掩模层去除用瓶42具有与蚀刻液用瓶22同样的结构。即，如图5和图8所示，掩模层去除用瓶42在上部具有开口42a。开口42a比晶片w的直径大，按照能够借助腿8而卡合晶片支承件3的方式形成。即，在掩模层去除工序中，如图5所示，在掩模层去除用瓶42的开口42a借助具有止动件9的腿8而卡合支承晶片w的晶片支承件3。掩模层去除用瓶42相当于第2瓶的一例。
[0067]
如图8所示，第1液提供部43具有用于提供第1液的第1液提供喷嘴44以及用于使第1液提供喷嘴44沿上下方向移动的第1液提供喷嘴升降单元45。第1液提供喷嘴44能够与第1液提供源s1连通。第1液是醇系的液体，例如是乙醇或异丙醇。
[0068]
在掩模层去除工序的第1工序中，通过第1液提供喷嘴升降单元45将第1液提供喷嘴44配置于规定的高度。并且，第1液提供喷嘴44与第1液提供源s1连通，从第1液提供喷嘴44向晶片支承件3所支承的晶片w的上表面提供第1液。由此，晶片w的上表面的水分被醇系的第1液置换。
[0069]
向晶片w的上表面提供的第1液从晶片w的上表面溢出，经由晶片支承件3的间隙，如箭头c所示那样，流到掩模层去除用瓶42内而蓄积和回收。
[0070]
掩模层去除工序的第2工序接续与第1工序而对掩模层去除用瓶42上的晶片支承件3所支承的晶片w实施。第2工序中，使用用于提供第2液的第2液提供部46.
[0071]
如图9所示，第2液提供部46具有用于提供第2液的第2液提供喷嘴47以及用于使第2液提供喷嘴47沿上下方向移动的第2液提供喷嘴升降单元48。第2液提供喷嘴47能够与第2液提供源s2连通。第2液例如是丙酮。
[0072]
在掩模层去除工序的第2工序中，通过第2液提供部46的第2液提供喷嘴升降单元48将第2液提供喷嘴47配置于规定的高度。并且，第2液提供喷嘴47与第2液提供源s2连通，从第2液提供喷嘴47向晶片支承件3所支承的晶片w的上表面提供第2液。由此，将由树脂构成的掩模层溶解，将掩模层去除。
[0073]
提供至晶片w的上表面的第2液以及溶解后的树脂从晶片w的上表面溢出，经由晶片支承件3的间隙，如箭头c所示那样，流到掩模层去除用瓶42内而蓄积和回收。
[0074]
这样，在掩模层去除工序中，对从晶片支承件3的间隙流下的第1液、第2液以及溶解后的树脂进行回收。
[0075]
(6)干燥工序
[0076]
干燥工序使晶片w以其中心为轴进行旋转而干燥。本实施方式的干燥工序如图10所示，使用干燥单元51，使晶片支承件3所支承的晶片w干燥。如图10和图11所示，干燥单元51在容器52内具有对晶片支承件3进行保持的保持工作台53以及使保持工作台53旋转的旋转部57。
[0077]
保持工作台53对支承晶片w的晶片支承件3进行保持，并且对晶片w的下表面进行吸引保持。旋转部57使保持工作台53旋转而使晶片w干燥。
[0078]
保持工作台53具有：环状的底面部54；竖立设置于底面部54的多个支承柱对55；以及固定于底面部54的中央的保持面56。
[0079]
底面部54具有比晶片支承件3的基部5大的直径。支承柱对55由两个支承柱55a形成，竖立设置于底面部54的外周部。支承柱对55构成为在两个支承柱55a之间夹持晶片支承件3的腿8。因此，在本实施方式中，按照与晶片支承件3的6个腿8对应的方式在底面部54竖立设置有6个支承柱对55。
[0080]
保持面56包含多孔陶瓷材料，与吸引源(未图示)连通，从而隔着基部5对载置于晶片支承件3的基部5的晶片w进行吸附保持。
[0081]
旋转部57在壳体58内具有电动机59。电动机59的主轴59a与保持工作台53中的保持面56的下表面连结。另外，晶片w例如按照电动机59的旋转轴(主轴59a的中心)通过晶片w的中心的方式保持于保持面56上。
[0082]
在保持工作台53中，通过旋转部57的电动机59使保持着晶片支承件3的保持工作台53一体地旋转(转速例如为7500rpm)。由此，晶片支承件3所支承的、保持工作台53的保持面56所吸引保持的晶片w例如以晶片w的中心为轴而旋转。由此，残留在晶片w的上表面的液体(例如第1液和第2液)发生气化而使晶片w的上表面干燥。
[0083]
以上，在本实施方式中，在清洗工序中，将从晶片w的上表面溢出并落下的清洗水积存在配置于晶片w的下方的清洗液用瓶32中。因此，在本实施方式中，能够一边抑制清洗水向晶片w的周围飞散一边良好地回收清洗水。
[0084]
另外，在本实施方式中，在蚀刻工序中，在晶片w的上表面上，利用表面张力形成蚀刻液层。即，向晶片支承件3所支承的晶片w的上表面滴加规定的量的蚀刻液，利用表面张力而形成蚀刻液层。由此，能够减少用于蚀刻的蚀刻液的量。
[0085]
另外，在本实施方式中，在蚀刻液回收工序中，通过蚀刻液回收部26从晶片w的上表面吸取蚀刻液。由此，能够抑制蚀刻液向晶片w的周围飞散。并且，所回收的蚀刻液虽然具有蚀刻时间变长的可能性，但是能够进行再利用。因此，能够降低使用用于处理蚀刻液的废液处理装置的频率。
[0086]
另外，在本实施方式中，在清洗工序中，向与清洗液用瓶32的开口32a卡合的晶片支承件3所支承的晶片w的上表面提供清洗水。
[0087]
这样，通过使晶片支承件3的腿8与清洗液用瓶32的开口32a卡合，能够将晶片w配置于清洗液用瓶32的开口32a的中央。即，能够将晶片w按照悬浮在空中的方式配置于开口32a的中央。
[0088]
因此，在清洗工序中，能够容易地通过清洗液用瓶32对从晶片w溢出而从晶片支承件3的间隙流下的清洗液进行回收。
[0089]
另外，在本实施方式中，在干燥工序中，使用对晶片支承件3进行保持并且对晶片w的下表面进行吸引保持的保持工作台53以及使保持工作台53旋转而使晶片w干燥的旋转部57。由此，能够容易地使晶片w干燥。特别是，在本实施方式中，保持工作台53的支承柱对55将晶片支承件3的腿8夹持。因此，能够容易地抑制晶片w在旋转时受到离心力的影响而从保持工作台53落下。
[0090]
另外，在本实施方式中，在掩模层去除工序中，将从晶片w滴落的第1液、第2液以及溶解的树脂经由晶片支承件3的间隙而积存于掩模层去除用瓶42而进行回收。因此，能够一边抑制第1液、第2液以及溶解的树脂向晶片w的周围飞散一边容易地进行回收。
[0091]
另外，以往按照将蚀刻液、清洗水、第1液或第2液提供至晶片并使蚀刻液、清洗水、第1液以及第2液从晶片飞散的方式实施晶片的蚀刻。在该情况下，为了收纳用于蚀刻工序、清洗工序以及掩模层去除工序的装置，使用能够供作业者在内部进行作业的尺寸的大型清洁室。
[0092]
另一方面，在本实施方式中，向晶片w提供液体并吸取晶片w上的液体而进行回收，通过瓶对从晶片w溢出而从晶片支承件3的间隙流下的液体进行回收。因此，能够使用于蚀刻工序、蚀刻液回收工序、清洗工序以及掩模层去除工序的装置构造显著小型化。因此，能够将这些装置收纳于作为小型通风室的手套箱型的收纳室中。由此，能够不需要大型的清洁室，并且能够显著抑制用于湿蚀刻的装置的尺寸和成本。
[0093]
另外，通过使用手套箱型的收纳室，能够与使用清洁室的情况同样地良好地抑制作业者吸引气化的蚀刻液以及在蚀刻后进行清洗和干燥时产生的灰尘附着于干燥后的晶片w。
[0094]
另外，在本实施方式中，在蚀刻液回收工序中，使用蚀刻液用瓶22。关于此，在能够通过蚀刻液回收部26回收大致全部的蚀刻液的情况下，可以不使用蚀刻液用瓶22。
[0095]
另外，在本实施方式中，在蚀刻液回收工序中，蚀刻液回收部26吸取蚀刻液。也可以取而代之，通过蚀刻液用瓶22对使用完的蚀刻液进行回收。该情况下，不需要蚀刻液回收部26。
[0096]
另外，在本实施方式中，使用蚀刻液用瓶22和清洗液用瓶32。也可以取而代之，将这些瓶共用。例如，在支承着晶片w的晶片支承件3与清洗液用瓶32卡合的状态下进行蚀刻，通过蚀刻液回收部26回收蚀刻液后，接着通过清洗水提供部33对晶片w的上表面进行清洗。在该情况下，清洗水流到清洗液用瓶32而蓄积和回收。在该结构中，可以省略蚀刻液用瓶22，因此能够实现装置的小型化和低成本化。