(57)【要約】【課題】どのような表面形状を持つウェーハであっても、スピンエッチングにより表面形状の改善を図ることが可能なエッチング方法を提案する。【解決手段】エッチング液をウェーハの表面に滴下し、かつ前記ウェーハを回転させることで、前記ウェーハの表面のエッチングを行うエッチング方法において、前記エッチング前の前記ウェーハの表面形状を測定し、前記エッチングにおいて、前記エッチング液の滴下とともに、前記エッチング液による前記ウェーハの表面のエッチングを抑制するリンス液を前記ウェーハの表面に滴下し、前記エッチング液を滴下する位置と前記リンス液を滴下する位置を、前記測定されたエッチング前の前記ウェーハの表面形状に基づき決定して、前記ウェーハの表面のエッチングを行うことを特徴とするエッチング方法。【選択図】図１
2020123676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エッチング液をウェーハの表面に滴下し、かつ前記ウェーハを回転させることで、前記ウェーハの表面のエッチングを行うエッチング方法において、
前記エッチング前の前記ウェーハの表面形状を測定し、
前記エッチングにおいて、前記エッチング液の滴下とともに、前記エッチング液による前記ウェーハの表面のエッチングを抑制するリンス液を前記ウェーハの表面に滴下し、
前記エッチング液を滴下する位置と前記リンス液を滴下する位置を、前記測定されたエッチング前の前記ウェーハの表面形状に基づき決定して、前記ウェーハの表面のエッチングを行うことを特徴とするエッチング方法。
【請求項２】
前記エッチング液の滴下と前記リンス液の滴下とは同時に行われることを特徴とする請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項３】
前記エッチング前の前記ウェーハの表面形状は、前記ウェーハの中心部から同心円状に変化することを特徴とする請求項１又は２に記載のエッチング方法。
【請求項４】
前記エッチング液は、前記エッチング前の前記ウェーハの表面の凸部に滴下し、前記リンス液は、前記エッチング前の前記ウェーハの表面の凹部に滴下することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のエッチング方法。
【請求項５】
前記リンス液を滴下する位置は、前記エッチング液を滴下する位置よりも、前記ウェーハの外周側であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のエッチング方法。
【請求項６】
前記エッチング液を滴下する位置は、前記リンス液を滴下する位置よりも、前記ウェーハの外周側であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のエッチング方法。
【請求項７】
前記ウェーハは、前記ウェーハの中心部から同心円状に変化する膜厚分布を持つＳＯＩ層を有するＳＯＩウェーハであり、前記エッチングは、前記ＳＯＩ層に対して行われることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のエッチング方法。
【請求項８】
前記ウェーハは、ポリッシュドウェーハであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のエッチング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同心円状の膜厚分布を有するＳＯＩウェーハのＳＯＩ層やＰＷ（ポリッシュド・ウェーハ）などの表面／外周形状に対し、スピンエッチングを用い、ＳＯＩ層の膜厚均一性及びウェーハ形状の改善を図るためのエッチング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転させたウェーハ上の中心部にオゾン水（Ｏ３水溶液）を滴下することによってウェーハ上に酸化膜を形成し、その後、ＨＦ水溶液で当該酸化膜を除去する方法によってウェーハ表層を均一に、かつ微量ずつエッチングして洗浄する技術がある。例えば、特許文献１には、ＳＯＩ層上に酸化膜を形成し、当該酸化膜を除去することで、均一な膜厚のＳＯＩ層を形成する方法が記載されている。また、特許文献１の００７６段落、及び図９には、上記方法に用いられるオゾン水、フッ化水素酸溶液、純水をそれぞれ提供するスピンエッチング装置が記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には、同心円状の膜厚分布を有するＳＯＩ層に対し、当該同心円状の膜厚分布を相殺するように、ＳＯＩ層の表面に同心円状の膜厚分布を有する熱酸化膜を形成する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−５６７４号公報
【特許文献２】特許第５９２７８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＳＯＩ層の膜厚は、ウェーハ表面において面内均一であることが要求されるが、スマートカット法（登録商標）による貼り合わせウェーハ剥離後の表面粗さ改質のために行う研磨工程で、ＳＯＩ層の膜厚は、面内で同心円状の厚さ分布を生じさせてしまう。また、ＰＷの毎葉研磨も同様に、研磨後のウェーハは、同心円状の表面／外周形状分布を有する。従って、このような同心円状の膜厚分布、及び表面／外周形状分布を相殺し、ＳＯＩ層の膜厚均一性及びウェーハ形状の改善を図ることが課題である。
【０００６】
これらＳＯＩ層の膜厚分布や、ＰＷなどのウェーハの表面／外周形状分布を改善する方法としては、レーザ又はプラズマによる局所エッチングが知られているが、この方法には、ＳＯＩ層や、ＰＷなどのウェーハの表面にダメージ、金属汚染などの問題を発生させるという課題がある。
【０００７】
また、従来の技術では、例えば、外周側のみ選択的にエッチングすることしかできない。即ち、適用対象は、同心円状に外周側が中心側よりも厚い膜厚分布を有するＳＯＩ層や、外周側がハネ形状を有するＰＷなどのウェーハに限られる。従って、様々な表面形状を有するウェーハ、例えば、上記のように、外周側が中心側よりも厚い膜厚分布を有するＳＯＩ層や、外周側がハネ形状を有するウェーハに加えて、さらに、中心側が外周側よりも厚いＳＯＩウェーハや、外周側がダレ形状を有するウェーハのすべてに対して、ウェーハの表面形状の改善を図ることができない。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、どのような表面形状を持つウェーハであっても、スピンエッチングにより表面形状の改善を図ることが可能なエッチング方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を達成するために、本発明では、エッチング液をウェーハの表面に滴下し、かつ前記ウェーハを回転させることで、前記ウェーハの表面のエッチングを行うエッチング方法において、前記エッチング前の前記ウェーハの表面形状を測定し、前記エッチングにおいて、前記エッチング液の滴下とともに、前記エッチング液による前記ウェーハの表面のエッチングを抑制するリンス液を前記ウェーハの表面に滴下し、前記エッチング液を滴下する位置と前記リンス液を滴下する位置を、前記測定されたエッチング前の前記ウェーハの表面形状に基づき決定して、前記ウェーハの表面のエッチングを行うことを特徴とするエッチング方法を提供する。
【００１０】
このようなエッチング方法によれば、どのような表面形状を持つウェーハであっても、スピンエッチングにより表面形状の改善を図ることが可能となる。
【００１１】
例えば、研磨によるＳＯＩ層の膜厚のばらつきは同心円状となる（外周部が厚い、薄いなど）。一方で、スピンエッチング（洗浄）に用いるオゾン水（Ｏ３水溶液、以下、単にＯ３、又はＯ３水と記載することがある。）、ＨＦ水溶液（以下、単にＨＦと記載することがある。）、リンス液を滴下する位置（ウェーハ上の位置）は、通常、ウェーハの中心部に固定である。即ち、この場合、スピンエッチングでは、ＳＯＩ層の同心円状の膜厚のばらつきを十分に除去することができない。これに対し、上記エッチング方法では、少なくともエッチング液（ＨＦ）及びリンス液を滴下する位置をウェーハの径方向に変化させることができる。
【００１２】
従って、各液を滴下する位置を振ってウェーハの中心部以外に滴下する様にして処理を行うこと、即ち、エッチング液を滴下する位置とは別の位置にエッチング反応を抑制するリンス液を滴下する位置を配置し、エッチング液と同時にリンス液を供給してエッチングを行い、その際の各液を滴下する位置は、エッチング前のＳＯＩ層の膜厚分布に応じて設定することで、同心円状の分布に局所的なエッチング分布を加えることができる。
【００１３】
これにより、研磨によって生じる同心円状の分布を、スピンエッチング（洗浄）による局所エッチングによってマッチングすることで、ＳＯＩ層の膜厚公差を低減することができる。また、上記エッチング方法であれば、ＳＯＩ層や、ＰＷなどのウェーハの表面にダメージ、金属汚染などの問題を発生させることもない。
【００１４】
なお、リンス液とは、エッチング液（ＨＦ）によるウェーハの表面のエッチングを抑制する機能を有する液体のことであり、例えば、純水などを用いることができる。
【００１５】
上記エッチング方法において、エッチング液の滴下とリンス液の滴下とは同時に行われることが好ましい。
【００１６】
この場合、リンス液によるエッチングの抑制効果を高めることが可能となる。
【００１７】
また、上記エッチング方法の対象となるエッチング前のウェーハの表面形状は、ウェーハの中心部から同心円状に変化していることが好ましい。
【００１８】
この場合に本発明は特に好適に作用し、エッチング液及びリンス液を滴下する位置を、エッチング前のウェーハの表面形状に基づき、ウェーハの径方向にそれぞれ独立に変化させてスピンエッチングを行うことで、同心円状の膜厚分布、又は表面／外周形状分布を確実に相殺することができる。
【００１９】
また、エッチング液は、エッチング前のウェーハの表面の凸部に滴下し、リンス液は、エッチング前のウェーハの表面の凹部に滴下することが好ましい。
【００２０】
この場合、様々な表面形状を有するウェーハ、例えば、外周側が中心側よりも厚いＳＯＩ層膜厚分布を有するＳＯＩウェーハ、中心側が外周側よりも厚いＳＯＩ層膜厚分布を有するＳＯＩウェーハ、外周側がハネ形状を有するウェーハ、外周側がダレ形状を有するウェーハなどに対して、ウェーハの表面形状の改善を図ることができる。
【００２１】
また、中心側が外周側よりも厚いＳＯＩ層膜厚分布を有するＳＯＩウェーハ、外周側がダレ形状を有するウェーハなどに対しては、リンス液を滴下する位置は、エッチング液を滴下する位置よりも、ウェーハの外周側とする。
【００２２】
この場合、ウェーハの中心側をエッチングするために、薬液としてのＯ３水及びエッチング液（ＨＦ）がウェーハの中心側に滴下されることになるが、当該薬液は、ウェーハの回転により外周側にも拡がる。しかし、ウェーハの外周側には、エッチングを抑制するリンス液が滴下されるため、外周側に拡がるエッチング液はリンス液によって薄まり、外周側でのエッチング反応が抑制される。
【００２３】
また、外周側が中心側よりも厚いＳＯＩ層膜厚分布を有するＳＯＩウェーハ、外周側がハネ形状を有するウェーハなどに対しては、エッチング液を滴下する位置は、リンス液を滴下する位置よりも、ウェーハの外周側とする。
【００２４】
この場合、ウェーハの外周側をエッチングするために、薬液としてのＯ３水及びエッチング液（ＨＦ）がウェーハの外周側に滴下されることになるが、当該薬液の一部は、凹部であるウェーハの中心側に流れる可能性がある。しかし、ウェーハの中心側には、エッチングを抑制するリンス液が滴下されるため、中心側に流れるエッチング液はリンス液によって薄まり、中心側でのエッチング反応が抑制される。
【００２５】
なお、上記エッチング方法は、中心部から同心円状に変化する膜厚分布を持つＳＯＩ層を有するＳＯＩウェーハ、ポリッシュドウェーハなどの他、研磨などにより同心円状の凹凸（表面形状）を有する様々なウェーハに対して適用可能である。
【００２６】
また、ウェーハの種類も限定されることはない。例えば、上記エッチング方法は、シリコンウェーハ、Ｇｅ、ＳｉＧｅ、ＳｉＣなどのＩＶ族半導体ウェーハ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＩｎＰなどの化合物半導体ウェーハ、石英、サファイアなどの絶縁性ウェーハ、さらに、これらのウェーハの表面上に薄膜を形成した薄膜付きウェーハなど、に適用可能であり、エッチング液についても、本発明を適用するウェーハの材質に合わせて適宜選択可能である。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、本発明のエッチング方法であれば、例えば、同心円状の膜厚分布を有するＳＯＩ層や、同心円状の表面／外周形状分布を有するウェーハなど、どのような表面形状を持つウェーハであっても、スピンエッチングによる当該分布の相殺によるＳＯＩ層の膜厚均一性の向上、ＰＷなどのウェーハの表面／外周形状の改善を図ることができる。また、必要に応じて、目的とする膜厚分布を有するように局所エッチングを行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のエッチング方法の第１の例を示す図である。
【図２】本発明のエッチング方法の第２の例を示す図である。
【図３】実施例１のエッチング方法を示す図である。
【図４】実施例１の結果を示す図である。
【図５】実施例２のエッチング方法を示す図である。
【図６】実施例２の結果を示す図である。
【図７】実施例３のエッチング方法を示す図である。
【図８】実施例３の結果を示す図である。
【図９】比較例のエッチング方法を示す図である。
【図１０】比較例の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
上述のように、本発明は、特には、同心円状の膜厚分布を有するＳＯＩ層、又は表面／外周形状分布を有するウェーハに対して、スピンエッチング（洗浄）を用い、同心円状の膜厚分布、又は表面／外周形状分布を相殺するようにエッチングを行い、ＳＯＩ層の膜厚均一性などのウェーハの表面形状の改善を図ることを主体とした発明である。
【００３０】
従来の技術では、例えば、スピンエッチング装置については、特許文献１に開示されているが、通常、エッチング液を滴下する位置と、リンス液を滴下する位置とは、同じ（例えば、ウェーハの中心部に固定）である。この場合、スピンエッチングでは、ＳＯＩ層の同心円状の膜厚分布や、ウェーハの同心円状の表面／外周形状分布などの様々な表面形状（凹凸）の改善を図ることができない。
【００３１】
本発明者らは、上記課題について鋭意検討を重ねた結果、エッチング液（ＨＦ）及びリンス液（純水）を滴下する位置を、エッチング前のウェーハの同心円状の膜厚分布、又は表面／外周形状分布に基づきウェーハの径方向に独立に変化させることで、これら膜厚分布、又は表面／外周形状分布の形状によらず、スピンエッチングによりこれら膜厚分布、又は表面／外周形状分布を相殺できることを見出し、本発明を完成させた。
【００３２】
即ち、本発明は、エッチング液をウェーハの表面に滴下し、かつウェーハを回転させることで、ウェーハの表面のエッチングを行うエッチング方法において、エッチング前のウェーハの表面形状を測定し、エッチングにおいて、エッチング液の滴下とともに、エッチング液によるウェーハの表面のエッチングを抑制するリンス液をウェーハの表面に滴下し、エッチング液を滴下する位置とリンス液を滴下する位置を、測定されたエッチング前のウェーハの表面形状に基づき決定して、ウェーハの表面のエッチングを行うことを特徴とするエッチング方法である。
【００３３】
このように、エッチング前のウェーハの表面形状に基づき、エッチング液を滴下する位置とリンス液を滴下する位置とを決定し、ウェーハの表面のエッチングを行うことで、どのような表面形状を持つウェーハであっても、スピンエッチングにより表面形状の改善を図ることが可能となる。
【００３４】
なお、本発明と特許文献２との相違点は、同心円状の膜厚分布を相殺する方法が、本発明ではスピンエッチングであるのに対し、特許文献２では熱酸化（昇温時又は降温時における酸化）である点にある。一方、スピンエッチングについては、特許文献１に開示されるが、スピンエッチングにおいて、エッチング液とリンス液を滴下する位置をエッチング前のウェーハの表面形状に基づき決定してエッチングを行う点は、特許文献１及び２のいずれからも得ることができない。
【００３５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３６】
図１は、本発明のエッチング方法の第１の例を示す。
スピンエッチングのエッチング対象としてのウェーハは、ベース基板（Base substrate）１と、ベース基板１上の埋め込み酸化層（BOX Layer: Buried oxide layer）２と、埋め込み酸化層２上のＳＯＩ層（SOI Layer: Silicon on insulator layer）３と、を備える。ベース基板１は、シリコン基板であり、埋め込み酸化層２は、酸化シリコンであり、ＳＯＩ層３は、単結晶シリコンである。
【００３７】
本発明のエッチング方法の第１の例は、以下の通りである。
まず、ＳＯＩ層３の表面形状として膜厚分布を測定する（ステップＳＴ１）。
ＳＯＩ層３の膜厚は、ウェーハ表面において面内均一であることが要求されるが、例えば、ＳＯＩ層３の表面粗さ改質のために行う研磨工程で、ＳＯＩ層３の膜厚は、面内で同心円状の厚さ分布を有するのが通常だからである。
本例では、同図に示すように、ＳＯＩ層３は、中心部で厚く、外周部で薄い膜厚分布を有する。
【００３８】
次に、Ｏ３水及びエッチング液（ＨＦ）を滴下する位置と、リンス液を滴下する位置とを、上記工程で測定されたエッチング前のＳＯＩ層３の膜厚分布に基づき決定する（ステップＳＴ２）。
本例では、ＳＯＩ層３は、ウェーハの中心部で厚いため、Ｏ３水及びエッチング液（ＨＦ）を滴下する位置は、当該中心部とする。また、ＳＯＩ層３は、ウェーハの外周部で薄いため、当該外周部でのＳＯＩ層３のエッチングを抑制することを目的に、リンス液を滴下する位置は、Ｏ３水及びエッチング液（ＨＦ）を滴下する位置よりも外周側、例えば、当該ウェーハの半径の中心部よりも外周側とする。
【００３９】
なお、Ｏ３水及びエッチング液（ＨＦ）を滴下する位置は、同じでもよいし、又は異なってもよい。但し、これらの位置は、できるだけ近接していることが好ましい。
【００４０】
次に、ウェーハをその中心部を軸に回転させる（ステップＳＴ３）。
【００４１】
次に、Ｏ３水をウェーハの中心部に滴下するとともに、リンス液をウェーハの中心部よりも外周側に滴下して、ＳＯＩ層３の表面の酸化を行う（ステップＳＴ４）。
なお、Ｏ３水の滴下は、一定量、又は予め決められた一定期間だけ行う。
【００４２】
次に、Ｏ３水の滴下を終えた後、リンス液をウェーハの中心部に滴下する（ステップＳＴ５）。
リンス液をウェーハの中心部に滴下することで、リンス液がウェーハの中心部から外周部に流れ、ウェーハの表面が洗浄される。
【００４３】
次に、エッチング液（ＨＦ）をウェーハの中心部に滴下するとともに、リンス液をウェーハの中心部よりも外周側に滴下して、ＳＯＩ層３の表面のエッチングを行う（ステップＳＴ６）。
なお、エッチング液（ＨＦ）の滴下は、一定量、又は予め決められた一定期間だけ行う。
【００４４】
次に、エッチング液（ＨＦ）の滴下を終えた後、リンス液をウェーハの中心部に滴下する（ステップＳＴ７）。
リンス液をウェーハの中心部に滴下することで、リンス液がウェーハの中心部から外周部に流れ、ウェーハの表面が洗浄される。
【００４５】
この後、必要に応じて、上記ステップＳＴ４〜ＳＴ７を所定回数だけ繰り返す。
【００４６】
上記工程を終えた後、スピン乾燥を行い、ＳＯＩ層３の膜厚分布を測定する（ステップＳＴ８）。
測定の結果、ＳＯＩ層３の膜厚の最大値と最小値との差が所定のレンジ内に収まっていれば、上記エッチング方法を終了する。一方、測定の結果、ＳＯＩ層３の膜厚の最大値と最小値との差が所定のレンジ内に収まっていなければ、上記ステップＳＴ３〜ＳＴ８を繰り返す。
【００４７】
なお、測定の結果、ＳＯＩ層３の膜厚の最大値と最小値との差が所定のレンジ内に収まっていない場合、再び、ＳＯＩ層３の膜厚分布に応じて、Ｏ３水、エッチング液（ＨＦ）、及びリンス液を滴下する位置を修正して決定した後（ステップＳＴ２）、上記ステップＳＴ３〜ＳＴ８を繰り返してもよい。
【００４８】
以上、本発明のエッチング方法の第１の例によれば、中心部で厚く、外周部で薄い膜厚分布を有するＳＯＩ層に対して、その膜厚分布を相殺するスピンエッチングを行うことにより、ＳＯＩウェーハの表面形状の改善を図ることができる。
【００４９】
図２は、本発明のエッチング方法の第２の例を示す。
スピンエッチングのエッチング対象としてのウェーハは、ベース基板１と、ベース基板１上の埋め込み酸化層２と、埋め込み酸化層２上のＳＯＩ層３と、を備える。ベース基板１は、シリコン基板であり、埋め込み酸化層２は、酸化シリコンであり、ＳＯＩ層３は、単結晶シリコンである。
【００５０】
本発明のエッチング方法の第２の例は、以下の通りである。
まず、上記第１の例と同様に、ＳＯＩ層３の表面形状として膜厚分布を測定し（ステップＳＴ１）、Ｏ３水、エッチング液（ＨＦ）、及びリンス液を滴下する位置を、測定されたエッチング前のＳＯＩ層３の膜厚分布に基づき決定する（ステップＳＴ２）。
【００５１】
本例では、同図に示すように、ＳＯＩ層３は、中心部で薄く、外周部で厚い膜厚分布を有する。従って、Ｏ３水及びエッチング液（ＨＦ）を滴下する位置は、ウェーハの外周部とする。また、リンス液を滴下する位置は、エッチング液（ＨＦ）がウェーハの中心部に入り込んでＳＯＩ層３をエッチングしてしまわないように、当該中心部とする。
【００５２】
また、本例では、ウェーハのエッジ部において、ＳＯＩ層３がダレ形状を有する。そこで、リンス液を滴下する位置は、ウェーハの中心部に加えて、ウェーハのエッジ部にも滴下する。即ち、リンス液を滴下する位置は、Ｏ３水及びエッチング液（ＨＦ）を滴下する位置よりも中心側、及び外周側の双方とする。
【００５３】
次に、ウェーハをその中心部を軸に回転させる（ステップＳＴ３）。
【００５４】
次に、上記第１の例と同様に、Ｏ３水をウェーハの外周部（ＳＯＩ層３が最も厚い位置か、又はそれよりも中心側）に滴下するとともに、リンス液をウェーハの中心部及びエッジ部に滴下して、ＳＯＩ層３の表面の酸化を行う（ステップＳＴ４）。Ｏ３水の滴下を終えた後、リンス液をウェーハの中心部に滴下する（ステップＳＴ５）。
【００５５】
また、エッチング液（ＨＦ）をウェーハのステップＳＴ４と同じ外周部に滴下するとともに、リンス液をウェーハの中心部及びエッジ部に滴下して、ＳＯＩ層３の表面のエッチングを行う（ステップＳＴ６）。エッチング液（ＨＦ）の滴下を終えた後、リンス液をウェーハの中心部に滴下する（ステップＳＴ７）。
【００５６】
この後、上記ステップＳＴ４〜ＳＴ７を必要に応じて所定回数だけ繰り返す。
【００５７】
上記工程を終えた後、スピン乾燥を行い、ＳＯＩ層３の膜厚分布を測定する（ステップＳＴ８）。
測定の結果、ＳＯＩ層３の膜厚の最大値と最小値との差が所定のレンジ内に収まっていれば、上記エッチング方法を終了する。一方、測定の結果、ＳＯＩ層３の膜厚の最大値と最小値との差が所定のレンジ内に収まっていなければ、上記ステップＳＴ３〜ＳＴ８、又は上記ステップＳＴ１〜ＳＴ８を繰り返す。
【００５８】
以上、本発明のエッチング方法の第２の例によれば、中心部で薄く、外周部で厚い膜厚分布を有するＳＯＩ層に対して、その膜厚分布を相殺するスピンエッチングを行うことにより、ＳＯＩウェーハの表面形状の改善を図ることができる。
【実施例】
【００５９】
以下、実施例１〜３、並びに比較例を用いて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６０】
（実施例１）
図３は、実施例１のエッチング方法を示す。ウェーハは、直径２００ｍｍのＳＯＩウェーハとした。
【００６１】
実施例１のエッチング方法は、本発明のエッチング方法の第２の例（図２）に対応する。即ち、ＳＯＩ層は、中心部で薄く、外周部で厚い膜厚分布を有し、最も厚い位置は、ウェーハのエッジからウェーハの中心部に向かって２０ｍｍの位置である。また、ＳＯＩ層は、ウェーハのエッジ部においてダレ形状を有する。そこで、Ｏ３水及びエッチング液（ＨＦ）を滴下する位置は、ウェーハの外周部、即ち、ＳＯＩ層の最も厚い位置よりも少し内側の位置、例えば、ウェーハのエッジからウェーハの中心部に向かって２５ｍｍの位置とする。また、リンス液を滴下する位置は、ウェーハの中心部及びエッジ部とする。
【００６２】
このようなエッチング方法により局所エッチングが実現され、ウェーハの表面形状の改善が図られたことを示す結果が図４である。
【００６３】
図４の結果によれば、ウェーハの中心部及びエッジ部におけるＳＯＩ層のエッチングを抑制しつつ、ウェーハの外周部におけるＳＯＩ層の局所エッチングが実現されていることが分かる。
【００６４】
例えば、スピン局所エッチング前のＳＯＩ層の膜厚の最大値（Ｍａｘ）は、８０．３ｎｍであり、最小値（Ｍｉｎ）は、７３．９ｎｍであり、平均値（ＡＶＥ）は、７７．１８ｎｍである。従って、ＳＯＩ層の膜厚の最大値と最小値との差（レンジ）は、６．４ｎｍである。これに対し、スピン局所エッチング後のＳＯＩ層の膜厚の最大値は、７５．１ｎｍであり、最小値は、６９．４ｎｍであり、平均値は、７２．４５ｎｍである。従って、ＳＯＩ層の膜厚の最大値と最小値との差（レンジ）は、５．７ｎｍである。
【００６５】
即ち、図４からは、本発明のスピンエッチングにより、ウェーハの外周部（凸部）の局所エッチングが実現され、ＳＯＩ層の膜厚の最大値と最小値との差（レンジ）が、６．４ｎｍから５．７ｎｍに改善されたことが分かる。具体的には、図４中の差分に示すように、ＳＯＩ層の膜厚の最大値と最小値との差は、０．７ｎｍだけ改善された。
【００６６】
（実施例２）
図５は、実施例２のエッチング方法を示す。ウェーハは、直径２００ｍｍのＳＯＩウェーハとした。
【００６７】
実施例２のエッチング方法も、本発明のエッチング方法の第２の例（図２）に対応する。即ち、ＳＯＩ層は、中心部で薄く、外周部で厚い膜厚分布を有し、最も厚い位置は、ウェーハのエッジからウェーハの中心部に向かって２０ｍｍの位置である。そこで、Ｏ３水及びエッチング液（ＨＦ）を滴下する位置は、ウェーハの外周部、即ち、ＳＯＩ層の最も厚い位置よりも少し内側の位置、例えば、ウェーハのエッジからウェーハの中心部に向かって２５ｍｍの位置とする。また、リンス液を滴下する位置は、ウェーハの中心部とする。
【００６８】
このようなエッチング方法により局所エッチングが実現され、ウェーハの表面形状の改善が図られたことを示す結果が図６である。
【００６９】
図６の結果によれば、ウェーハの中心部におけるＳＯＩ層のエッチングを抑制しつつ、ウェーハの外周部におけるＳＯＩ層の局所エッチングが実現されていることが分かる。
【００７０】
例えば、スピン局所エッチング前のＳＯＩ層の膜厚の最大値は、７８ｎｍであり、最小値は、７１．７ｎｍであり、平均値は、７５．１８ｎｍである。従って、ＳＯＩ層の膜厚の最大値と最小値との差（レンジ）は、６．３ｎｍである。これに対し、スピン局所エッチング後のＳＯＩ層の膜厚の最大値は、７３．６ｎｍであり、最小値は、６７．５ｎｍであり、平均値は、７１．１ｎｍである。従って、ＳＯＩ層の膜厚の最大値と最小値との差（レンジ）は、６．１ｎｍである。
【００７１】
即ち、図６からは、本発明のスピンエッチングにより、ウェーハの外周部（凸部）の局所エッチングが実現され、ＳＯＩ層の膜厚の最大値と最小値との差（レンジ）が、６．３ｎｍから６．１ｎｍに改善されたことが分かる。具体的には、図６中の差分に示すように、ＳＯＩ層の膜厚の最大値と最小値との差は、０．２ｎｍだけ改善された。
【００７２】
（実施例３）
図７は、実施例３のエッチング方法を示す。ウェーハは、直径２００ｍｍのＳＯＩウェーハとした。
【００７３】
実施例３のエッチング方法は、本発明のエッチング方法の第１の例（図１）に対応する。但し、本実施例に用いるウェーハは、中心部が薄く、外周部が厚いＳＯＩ層を有し、最も厚い位置は、ウェーハのエッジからウェーハの中心部に向かって１０ｍｍの位置であるものとする。また、Ｏ３水及びエッチング液（ＨＦ）を滴下する位置は、ウェーハの中心部とし、リンス液を滴下する位置は、ウェーハの外周部、即ち、ＳＯＩ層の最も厚い位置よりも少し内側の位置、例えば、ウェーハのエッジからウェーハの中心部に向かって１５ｍｍの位置とする。
【００７４】
ここで注意しておく点は、実施例３では、ウェーハの中心部を局所エッチングする効果を示すため、スピン局所エッチング前後でＳＯＩ層の膜厚の最大値と最小値との差が大きくなればなるほど、当該中心部における局所エッチングの効果が発生していることを示すことになる。
【００７５】
実施例３により局所エッチングが実現され、ウェーハの表面形状が目的通りの形状にされたことを示す結果が図８である。
【００７６】
図８の結果によれば、ウェーハの外周部におけるＳＯＩ層のエッチングを抑制しつつ、ウェーハの中心部におけるＳＯＩ層の局所エッチングが実現されていることが分かる。
【００７７】
例えば、スピン局所エッチング前のＳＯＩ層の膜厚の最大値は、８１．３ｎｍであり、最小値は、７４．６ｎｍであり、平均値は、７７．７６ｎｍである。従って、ＳＯＩ層の膜厚の最大値と最小値との差（レンジ）は、６．７ｎｍである。これに対し、スピン局所エッチング後のＳＯＩ層の膜厚の最大値は、７４．１ｎｍであり、最小値は、６６．９ｎｍであり、平均値は、７０．３６ｎｍである。従って、ＳＯＩ層の膜厚の最大値と最小値との差（レンジ）は、７．２ｎｍである。
【００７８】
即ち、図８からは、本発明のスピンエッチングにより、ウェーハの中心部（凹部）の局所エッチングが実現され、ＳＯＩ層の膜厚の最大値と最小値との差（レンジ）が、６．７ｎｍから７．２ｎｍに増大したことが分かる。具体的には、図８中の差分に示すように、ＳＯＩ層の膜厚の最大値と最小値との差は、−０．５ｎｍとなった。
【００７９】
この結果は、ウェーハの中心部の局所エッチングが実現されたことを示すもので、仮に、本実施例に用いるウェーハを、中心部が厚く、外周部が薄いＳＯＩ層とした場合には、ＳＯＩ層の膜厚の最大値と最小値との差（レンジ）が縮小されることを意味する。また、必要に応じて、目的とする膜厚分布を有するように、意図的に局所エッチングを行うことも可能となる。
【００８０】
（比較例）
図９は、比較例のエッチング方法を示す。ウェーハは、直径２００ｍｍのＳＯＩウェーハとした。
【００８１】
比較例のエッチング方法に用いるウェーハは、実施例１〜３と同様に、中心部が薄く、外周部が厚いＳＯＩ層を有し、最も厚い位置は、ウェーハのエッジからウェーハの中心部に向かって２０ｍｍの位置であるものとする。但し、比較例では、Ｏ３水及びエッチング液（ＨＦ）を滴下する位置は、ウェーハの中心部に固定し、リンス液は、ウェーハ上に滴下しないものとする。
【００８２】
比較例では、Ｏ３水及びエッチング液（ＨＦ）が、ウェーハの中心部から外周部に向かって一様に拡がるため、局所エッチングを実現することができない。その結果が図１０である。
【００８３】
図１０の結果によれば、スピンエッチング前におけるＳＯＩ層の膜厚の最大値と最小値との差（レンジ）は、３．９ｎｍである。また、スピンエッチング後におけるＳＯＩ層の膜厚の最大値と最小値との差（レンジ）も、３．９ｎｍである。即ち、図１０中の差分に示すように、ＳＯＩ層の膜厚の最大値と最小値との差に変化はなく、局所エッチングが実現されていないことが分かる。
【００８４】
以上、説明したように、本発明のエッチング方法によれば、例えば、研磨によるＳＯＩ層の同心円状の膜厚のばらつきを局所エッチングにマッチングさせることで、ＳＯＩ層の膜厚の最大値と最小値との差を低減し、ＳＯＩ層の膜厚の面内均一性の向上によるウェーハの表面形状の改善を図ることができる。また、必要に応じて、局所エッチングにより膜厚分布又はウェーハ形状をコントロールすることができるため、目的とする所望の膜厚分布又はウェーハ形状を得ることが容易となる。
【００８５】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【００８６】
１…ベース基板、  ２…埋め込み酸化層、  ３…ＳＯＩ層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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