[发明专利]用于单侧蚀刻半导体衬底的装置和方法

说明书

本发明涉及一种用于单侧蚀刻半导体层的装置，包括：至少一个用于容纳电解液的蚀刻池；第一电极，被设置成用于在使用时与位于蚀刻池中的电解液进行电接触；至少一个第二电极，被设置成用于间接或直接地电接触半导体层；至少一个电流源，用于导电地连接至第一电极和第二电极以便产生蚀刻电流；以及至少一个输送装置，用于相对于蚀刻池来输送半导体层，使得在使用时基本上只有半导体层的要被蚀刻的蚀刻侧才能够被位于蚀刻池中的电解液所润湿。本发明的特征在于，电流源被构造成可变电流源，并且该装置还具有用于控制可变电流源的控制单元，其中该装置被设计以便能够在蚀刻过程中通过控制单元的方式使得蚀刻电流能够被自动改变。本发明还涉及一种用于单侧蚀刻半导体层的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于单侧蚀刻半导体层的装置和方法。

背景技术

在半导体晶片或半导体器件的制造方法中，通常希望蚀刻过程仅在半导体层的一个侧面上进行。

为此，不进行蚀刻的侧面可以设有蚀刻保护层，从而在之后的蚀刻过程中只加工没有被保护层覆盖的侧面。但这种处理方式操作复杂，因为必须施加保护层并且再次除去保护层。

因此已知存在这样的方法，也即，只有半导体层的要被蚀刻的侧面才被电解液润湿。通过恒流电流源在电解液和半导体层之间产生蚀刻电流，从而进行单侧蚀刻。

这种方法和适用于这种方法的装置例如由DE 10 2013 219 886A1所公开。这里，通过输送装置使半导体层运动经过蚀刻腔中的电解液，使得基本上只有半导体层的朝向电解液的侧面被电解液润湿。

存在很大的需求来扩展前面所述蚀刻法的应用范围并且降低易出错性，以便能够实现在具有高产量的工业过程中的应用。

发明内容

因此本发明的目的是，改进用于单侧蚀刻半导体层的在先已知的方法和在先已知的装置，进而降低易出错性和/或扩展其应用范围。

上述目的通过用于单侧蚀刻半导体层的装置、用于单侧蚀刻半导体层的方法、将用于单侧蚀刻半导体层的装置应用于制造多孔半导体层的应用、将用于单侧蚀刻半导体层的装置应用于制造用于外延沉积半导体层的应用来实现。

用于单侧蚀刻半导体层的装置优选用于执行根据本发明的方法、特别是执行所述方法的一个优选实施方式。本发明所述的方法优选被设计成利用本发明所述的装置来执行，特别是利用所述装置的一个优选实施方式来执行。

根据本发明所述的用于单侧蚀刻半导体层的装置具有用于容纳电解液的蚀刻池。此外，所述装置还具有第一电极(用于构成阳极)以及至少一个第二电极(用于构成阴极)，所述第一电极被设置成用于在使用时与位于蚀刻池中的电解液进行电接触，所述第二电极被设置成用于间接或直接地电接触半导体层。

所述装置此外还具有至少一个电流源，用于导电地连接至所述第一电极和所述第二电极，以便产生蚀刻电流。此外，所述装置还具有至少一个输送装置，用于相对于蚀刻池来输送所述半导体层，使得在使用时基本上只有半导体层的要被蚀刻的蚀刻侧才能够被位于蚀刻池中的电解液所润湿。

这里，要被蚀刻的半导体层可以是半导体片，特别是半导体晶片。所述半导体层也可以是间接或直接地被施加到载体基板上的半导体层。

所述半导体层同样可以是本征的或掺杂的。本发明所述的装置和根据本发明所述的方法特别适用于蚀刻硅半导体层的一个侧面并且特别是蚀刻硅晶片的一个侧面。

电解液在这种情况下被设计成与在两个电极之间并且由此也在电解液和半导体层之间流动的蚀刻电流一起，来在被电解液润湿并且其中有蚀刻电流流动的区域处对半导体层进行蚀刻。

重要的是，所述电流源被构造成可变电流源并且所述装置还具有用于控制所述可变电流源的控制单元。这里，所述装置被构造成使得在蚀刻过程中能通过所述控制单元使得蚀刻电流被自动改变。