(57)【要約】【課題】  静電チャックにおいて脱離特性に優れると共に、ドライエッチング品質のバラツキを抑制できるウエーハを供給するために、ウエーハの背面の面状態を適切に評価できる方法、この評価方法によってウエーハ製造工程を管理する方法及びウエーハ背面につき所定の面状態を有するウエーハの製造方法を提供する。【解決手段】  ウエーハの一方の主面にエッチングレート評価用膜を成膜し、該エッチングレート評価用膜をドライエッチングし、該エッチングレート評価用膜のエッチングレートにより該ウエーハの他方の主面の面状態を評価するようにした。【選択図】  図１
2005045106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエーハの一方の主面にエッチングレート評価用膜を成膜し、該エッチングレート評価用膜をドライエッチングし、該エッチングレート評価用膜のエッチングレートにより該ウエーハの他方の主面の面状態を評価することを特徴とするウエーハの面状態評価方法。
【請求項２】
前記エッチングレート評価用膜が酸化膜又はＰｏｌｙ−Ｓｉ膜であることを特徴とする請求項１記載のウエーハの面状態評価方法。
【請求項３】
少なくともエッチング工程及び研磨工程を有し少なくともウエーハの一方の主面を鏡面化するウエーハ製造工程の管理方法であって、該研磨工程において鏡面研磨された評価用ウエーハの一方の主面にエッチングレート評価用膜を成膜し、該エッチングレート評価用膜をドライエッチングし、該エッチング評価用膜のエッチングレートを評価し、このエッチングレートが所定の範囲に収まるように該ウエーハ製造工程を管理することを特徴とするウエーハ製造工程の管理方法。
【請求項４】
前記エッチング工程のエッチング条件及び／又は前記研磨工程におけるウエーハの他方の主面の研磨条件を所定の条件に設定することにより、前記エッチングレートが所定の範囲に収まるように管理することを特徴とする請求項３記載のウエーハ製造工程の管理方法。
【請求項５】
請求項３又は４記載の管理方法によって管理されたウエーハの製造工程においてウエーハを製造することを特徴とするウエーハの製造方法。               
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエーハ、例えばシリコンウエーハなどの静電吸着特性の改善に関し、特にデバイス工程で安定した静電吸着特性を示すウエーハを供給するための、ウエーハの面状態評価方法、ウエーハ製造工程の管理方法、ウエーハの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体や液晶の製造プロセス、特にドライエッチング、イオン注入、蒸着等の工程においてはドライ化が進んでおり、さらに、真空、及び、高温化で行われる製造工程も増加している。
【０００３】
また、基板としてのシリコンウエーハやガラス基板などはその大口径化が進み、回路の高集積化、微細化に伴って、パターニング時の位置合わせ精度も益々厳しくなってきている。そのため、従来から基板の搬送や吸着固定には真空チャックが使用されているが、この真空チャックは真空条件下では圧力差が無いために使用できず、また、低真空下では基板を吸着することはできるが、吸着部分が局部的に吸引されるために、吸引された基板には部分的な歪を生じ、高精度な位置合わせができないという欠点があるため、最近の半導体や液晶プロセスには不適当なものとされている。
【０００４】
このような欠点を改善したものとして、静電気力を利用して基板を搬送、吸着固定する静電チャックが注目されている。さらに、最近の半導体、液晶の製造プロセスではデバイスの微細化に伴って、基板であるウエーハやガラス板の平坦度が益々重視され、その矯正に静電チャックを利用することも検討されている。また、高温腐食性ガス雰囲気のプロセスも多いことからセラミックス製の静電チャックも出現している。
【０００５】
この静電チャックは、静電チャックの機能を果たすチャック機能部と、このチャック機能部を装置に固定すると同時にプロセスにより発生した熱を逃がす働きをするプレート部から構成され、チャック機能部の材質には、一般的に半導体を汚染することのない各種セラミックスが使用され、絶縁性誘電体層を形成して静電吸着面として作用している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、大量に処理されているシリコンウエーハの中には印加電圧を切っても静電チャックの吸着面から離脱できない場合がある。この原因は、ウエーハ背面の接触面積に原因があると考えられている。この対策として静電チャックの吸着条件の設定をウエーハ毎に変えることが考えられるが、現実の生産ラインではこのような吸着条件の変更は困難である。従って、シリコンウエーハの面状態を評価して、例えば、接触面積、または、接触特性を許容範囲内に管理する必要がある。
【０００７】
さらに、ドライエッチングの場合には、プラズマにより加熱されたウエーハの熱は、静電チャックとの接触面を通して放熱するか、ウエーハと静電チャックの空間を流れるヘリウムを冷却媒体として冷却しているが、ウエーハの面状態によって冷却効果が変化し、エッチングレートに影響を及ぼす問題がある。
【０００８】
また、シリコンウエーハの製造工程において背面粗さを作りこむ工程は、ケミカルエッチング工程や研磨工程がある。これらの工程においては、ケミカルエッチングの手段や研磨方法により、多様な背面品質を作り出すことが可能であるが、同時にある程度の品質バラツキを持つという側面もある。
【０００９】
現状、シリコンウエーハの背面の面状態を表す方法としては、粗さ（ＲａやＲｍａｘ等）や光沢度が用いられているが、これらの指標ではデバイス工程における静電チャックの問題を防止する特性にはならないことがわかった。なお、ここでいうＲａとは中心線平均粗さのことで、形状プロファイルから所定の測定長さの部分を抜き取り、この抜き取り部分の中心線からの凹凸までのへだたりの絶対値を平均し、その値をμｍ単位で表したものである。Ｒｍａｘは凹凸の最大幅（最大差）である。光沢度は、ＪＩＳ  Ｚ８７４１（鏡面光沢度測定方法）を参考にし、同規格で指定の鏡面光沢度計（グロスメーターＳＤ）を使用して、同法に準じた方法により測定したもので、対物位置に何も置かない状態の輝度を便宜上０％と仮想し、鏡面化されたウエーハの光沢度を１００％と設定した条件で評価したものである。
【００１０】
本発明は、このような問題点に鑑みなされたもので、静電チャックにおいて脱離特性に優れると共に、ドライエッチング品質のバラツキを抑制できるウエーハを供給するために、ウエーハの背面の面状態を適切に評価できる方法、この評価方法によってウエーハ製造工程を管理する方法、ウエーハ背面につき所定の面状態を有するウエーハの製造方法を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、例えば一方の主面（おもて面）が鏡面研磨されたシリコンウエーハの他方の主面（背面）の面状態をドライエッチング装置を用い評価するもので、シリコンウエーハの一方の主面（おもて面）に酸化膜やＰｏｌｙ−Ｓｉ（多結晶シリコン）膜等のエッチングレート評価用膜を形成し、これのエッチングレートによってシリコンウエーハの他方の主面（背面）の面状態の評価をする方法である。これによりユーザーの要求するシリコンウエーハの背面品質を安定して製造する工程を確立することが可能となる。
【００１２】
すなわち、本発明のウエーハの面状態の評価方法は、ウエーハの一方の主面にエッチングレート評価用膜を成膜し、該エッチングレート評価用膜をドライエッチングし、該エッチングレート評価用膜のエッチングレートにより該ウエーハの他方の主面の面状態を評価することを特徴とする。特に上記エッチングレート評価用膜が酸化膜またはＰｏｌｙ−Ｓｉ膜であることが好ましい。
【００１３】
更に本発明のウエーハ製造工程の管理方法は、少なくともエッチング工程及び研磨工程を有し少なくともウエーハの一方の主面を鏡面化するウエーハ製造工程の管理方法であって、該研磨工程において鏡面研磨された評価用ウエーハの一方の主面にエッチングレート評価用膜を成膜し、該エッチングレート評価用膜をドライエッチングし、該エッチング評価用膜のエッチングレートにより該ウエーハの他方の主面の面状態を評価し、このエッチングレートが所定の範囲に収まるように該ウエーハ製造工程を管理することを特徴とする。このように研磨後にウエーハの他方の主面（背面）の面状態に関する情報をドライエッチングによるエッチングレートで評価することにより、ユーザーが要望する品質のウエーハを安定して供給することができる。
【００１４】
このエッチングレートが所定の範囲に収まるように制御するには、特に上記エッチング工程のエッチング条件及び／または上記研磨工程におけるウエーハの他方の主面（背面）の研磨条件を所定の条件に設定すればよい。
【００１５】
本発明のウエーハの製造方法は、本発明のウエーハ製造工程の管理方法によって管理されたウエーハの製造工程においてウエーハを製造することを特徴とするものである。このように各メーカの要望に対応してウエーハ背面の面状態又は面品質を所定の範囲に収まるようにするために、本発明のウエーハ製造工程の管理方法に従ってウエーハの製造条件を制御（変更）してウエーハ製造を行う。
【００１６】
ウエーハの他方の主面（背面）の制御は、主にエッチング工程や研磨工程の条件を制御することで実施できる。研磨工程後に鏡面化された一方の主面（おもて面）にエッチングレート評価用膜を成膜し、該エッチングレート評価用膜をドライエッチング装置によりエッチングすることでその膜のエッチングレートを評価し、これらエッチング工程及び背面の研磨条件などを設定すれば、安定したウエーハの製造ができる。
【００１７】
このような製造方法によってユーザーの要求するシリコンウエーハの背面品質を安定して製造する工程を確立することができる。本発明の製造方法によって製造されるウエーハは、ウエーハ背面の面状態又は面品質が所定の範囲にあり、非常に良好な品質を有するものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、シリコンウエーハの背面の面状態又は面品質を静電チャック上に保持された状態として検査することが可能となり、従来から使用されていたＲａやＲｍａｘ等の測定値では判断できなかったシリコンウエーハの背面の面状態又は面品質を評価することが可能となった。この結果、デバイス工程の静電チャック特性に合わせたシリコンウエーハの背面品質を製造・検査することが可能となり、静電チャック特性によるトラブルを未然に防止することが可能となる。本発明のウエーハの製造方法によれば、ウエーハの背面粗さを容易に所定の範囲に収めることが可能となり、デバイス工程、特にドライエッチング工程等で安定した静電吸着特性及びエッチング特性を示すウエーハを供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明するが、図示例は例示的に示されるもので、本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことはいうまでもない。図１は本発明のウエーハの面状態評価方法の工程順の１例を示すフローチャートである。図２は本発明のウエーハの面状態評価方法においてウエーハの一方の主面にエッチングレート評価用膜を成膜した状態を示す断面説明図である。
【００２０】
本発明のウエーハの面状態評価方法においては、図１に示すように、評価用ウエーハを準備し（ステップ１００）、次に図２に示したように、評価用ウエーハＷの一方の主面（おもて面）１０ａ上に酸化膜やＰｏｌｙ−Ｓｉ膜等のエッチングレート評価用膜１２を成膜する（ステップ１０２）。この成膜した評価用ウエーハを後述する静電チャックにより保持し、ドライエッチング装置を用いてドライエッチングを行い（ステップ１０４）、酸化膜やＰｏｌｙ−Ｓｉ膜等のエッチングレート評価用膜１２のエッチングレートを求める（ステップ１０６）ことによって、ウエーハＷの他方の主面（背面）１０ｂの面状態又は面品質を評価するものである（ステップ１０８）。
【００２１】
つまり、静電チャックによって保持されるウエーハの背面の面状態又は面品質により、静電チャックとウエーハ背面の熱伝導に差が生じ、この影響によって起こるウエーハ表面温度差によって酸化膜やＰｏｌｙ−Ｓｉ膜のエッチングレート評価用膜のエッチングレートに差が生じる現象を利用しウエーハ背面の面状態又は面品質を評価するものである。
【００２２】
例えば、シリコンウエーハがドライエッチングにおいて発熱を伴う場合には、静電チャックはシリコンウエーハを冷却するための設定を行うが、この時にシリコンウエーハと静電チャックの熱伝導率が十分でない場合には、ウエーハの温度が上昇し、エッチングレートの上昇や面内にエッチングムラが生じる結果となる。また、シリコンウエーハを加温する場合において熱伝導率が十分でないとシリコンウエーハ表面が設定温度まで上昇する前にドライエッチング等の処理が開始され、ドライエッチング不足や面内エッチングムラが生じる結果となる。従って、ドライエッチングの条件を一定に保っておけば、ウエーハ背面の影響により、エッチングレートに差が生じ、ウエーハ背面の面状態又は面品質の違いが評価できる。
【００２３】
具体的な方法を説明すると、ドライエッチング用のプロセスガスとしてＳＦ6ガスやＣＦ4ガスをＯ2ガスや他のガスと組み合わせて使用し、酸化膜やＰｏｌｙ−Ｓｉ膜で成膜されたシリコンウエーハをドライエッチング装置において、酸化膜やＰｏｌｙ−Ｓｉ膜のドライエッチングを行い、ドライエッチング前後の膜厚さから求めたエッチングレートにより、シリコンウエーハの背面の面状態又は面品質を測定するものである。エッチングレート評価用膜は上記した材質に限定するものではないが、ウエーハの温度によりエッチングレートに違いが出やすい膜を形成することが好ましい。
【００２４】
また、ドライエッチング装置の形態等は特に限定するものではないが、デバイス工程等で用いられているものと同様な形態のものが好ましい。図３はドライエッチング装置の１例（平行平板型のドライエッチング装置）を示す概略説明図である。図３において、２０はドライエッチング装置で、装置本体を形成する真空プロセスチャンバー２２と、エッチングガスを挿入するガス導入部２４と、接地された上部電極２６と、ウエーハＷを保持するウエーハチャック部２８と、バイアス用高周波電源部２９から構成されている。このようなドライエッチング装置２０を用い、真空プロセスチャンバー２２内のウエーハチャック部２８にウエーハＷをセットし、エッチングすべきウエーハＷ（本発明の場合、エッチングレート評価用膜）に合わせたエッチングガスをガス導入部２４から導入し、接地された上部電極２６に対向して平行におかれたウエーハチャック部２８にバイアス用高周波電圧を印加し導入されたエッチングガスをプラズマ化することによってウエーハＷ表面をエッチングする。図３に示した装置は平行平板型のドライエッチング装置の例であるが、もちろんこのような形態以外のドライエッチング装置を用いることもできる。
【００２５】
このようなドライエッチング工程では一般的にウエーハチャック部として静電チャックが利用されている。また、高温腐食性ガス雰囲気のプロセスであるためセラミックス製の静電チャックが主に用いられている。図４はドライエッチング装置の他の例を示す概略説明図である。図４において、ドライエッチング装置２０ａの真空プロセスチャンバー２２ａ内に設けられたウエーハチャック部を構成する静電チャック２８ａは、ウエーハＷを静電チャックするチャック機能部３０と、このチャック機能部３０を上面に設けるとともにプロセスにより発生した熱を逃がす働きをするプレート部３２から構成される。このドライエッチング装置は、プラズマを発生する放電部（不図示）がウエーハを置く真空チャンバー２２ａ（反応室ともいう）と分離している所謂ダウンフロー方式のエッチング装置の例である。
【００２６】
該プレート部３２には静電チャック２８ａの温度を調整する為の冷却機構３４が設けられている。該冷却機構３４は該プレート部３２に冷却用Ｈｅガス３５を導入する導入パイプ３６及び該冷却用Ｈｅガス３５を排気する排気パイプ３８，３８を有している。また、該静電チャック２８ａには温度制御用熱媒体３９を導入する熱媒体入口４０及び温度制御用熱媒体３９を排出する熱媒体出口４２が設けられており、温度制御用熱媒体を該静電チャック２８ａに導入することによって静電チャック２８ａの温度制御を行うことができる。ガス導入口部２４ａから真空プロセスチャンバー２２ａ内に導入されたエッチングガス２５は所定のエッチング作用を行った後、ガス排気口４４から排気される。チャック機能部３０の材質には、一般的に半導体を汚染することのない各種セラミックスが使用され、絶縁性誘電体層を形成して静電吸着面として作用している。
【００２７】
なお、シリコンウエーハを冷却しながら行うドライエッチングにおいては、通常シリコンウエーハの背面の面粗さが大きい場合には、接触面積が小さく熱伝導も少なくなるためエッチングレートが早くなる結果となり、シリコンウエーハの背面の面粗さが小さい場合には、接触面積が大きく熱伝導度も大きくなるためエッチングレートが遅くなる結果となる。
【００２８】
本発明のウエーハの面状態評価方法では、先ず初めに様々な工程でウエーハ加工された複数枚のウエーハから評価用シリコンウエーハを抜き取り、図２に示すように、該評価用シリコンウエーハＷの表面側のみに酸化膜やＰｏｌｙ−Ｓｉ膜のエッチングレート評価用膜１２を任意の厚さ（一定厚さ）だけ形成する。静電チャックを行う背面側（評価対象面）はウエーハ加工されたままの状態としておく。
【００２９】
この成膜方法は、特に限定するものではないが、従来用いられているような熱酸化法、ＣＶＤ法、スパッタリング法などにより行う。特に常圧ＣＶＤ法により成膜すれば、シリコンウエーハＷの一方の主面のみに成膜することができる。また全面に成膜後、背面側の面状態が変化しないように成膜した膜のみを除去するなどの処理を行っても良い。
【００３０】
ウエーハの加工工程により異なるが、少なくとも一方の主面（おもて面）が鏡面化されたウエーハの他方の主面（背面）の形状は、一般的に、アルカリエッチング面、酸エッチング面、研磨面と大きくわけて３種類の状態であり、またこれらの面状態が混在したり、更に同じアルカリエッチング面でもその表面処理方法により多様な状態になる。
【００３１】
本発明のウエーハの面状態評価方法では、このような多様な背面状態のシリコンウエーハを図３や図４に示したようなドライエッチング装置２０，２０ａを用いて、先に形成したエッチングレート評価用の膜（表面の酸化膜やＰｏｌｙ−Ｓｉ膜）１２をドライエッチングする。
【００３２】
図４に示したドライエッチング装置２０ａは、上述したように真空のプロセスチャンバー２２とウエーハＷの保持及びウエーハＷの温度制御を行う静電チャック２８ａとからなりＳＦ6やＣＦ4のようなエッチングガス２５を使用してエッチングレート評価用膜１２をエッチングするものである。
【００３３】
このようにエッチングレート評価用膜１２をエッチングするに際して、ウエーハＷの背面の面状態又は面品質の差（例えば、背面の面粗さの差）が熱伝導の差となり、この熱伝導の差はさらにエッチングレート評価用膜１２に対するエッチングレートの差となって表すことができる。従って、このエッチングレートの差によってウエーハＷの背面の面状態又は面品質を規定できる。
【００３４】
また、一般的に用いられている面粗さの指標であるＲａやＲｍａｘ等でウエーハ背面の品質を表示した場合には、例えば、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すような３種のウエーハＷの背面形状の場合、凹凸の幅ｄは同じであり、同じＲｍａｘとなって評価されてしまう。しかし、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）から明らかなように、同じＲｍａｘであっても接触面積で表した場合には大きく異なる場合もあり、静電チャックの吸着面から離脱できない、または正確なエッチング量を制御できない等の問題が生じる。これはＲａでも同様であり、異なる面状態であっても同じような値として評価されることがある。つまり、単純に面粗さという定義でシリコンウエーハの背面の面状態又は面品質を表すことはできない。
【００３５】
そこで、シリコンウエーハＷが静電チャック２８ａに保持された状態において、シリコンウエーハ表面に形成されたエッチングレート評価用膜１２、例えば、酸化膜やＰｏｌｙ−Ｓｉ膜のドライエッチングを行うことにより、各種シリコンウエーハの背面の面状態を酸化膜やＰｏｌｙ−Ｓｉ膜等のエッチングレート評価用膜１２のエッチングレートとして得ることができる。
【００３６】
エッチングレートの評価方法は、上記ドライエッチング装置２０ａにより一定時間エッチング処理を行い、エッチングレート評価用膜１２の厚さをエッチング前後で比較することで行えば良い。なお、ドライエッチング中は静電チャックの温度を低温に保つ又は逆に高温に保つことがあるが、静電チャックの温度が所定の値になるように制御され、一定のドライエッチング条件で処理される。つまり初期に設定したエッチング条件を維持して（固定して）実施する。
【００３７】
特に、デバイス工程で、好ましいウエーハがわかっていれば、その背面形状を本評価方法により評価し、そのエッチングレートを基準値（値としては例えば１として）として相対的に評価すれば、定量的にウエーハ背面の面状態又は面品質を評価することができる。
【００３８】
そして、この基準値より任意の範囲でウエーハ背面の面状態を管理することにより、デバイス工程にて静電チャックの吸着面からウエーハを離脱できない、または正確なエッチング量を制御できない等の問題が生じることなく安定したウエーハの供給をすることができる。
【００３９】
図６は本発明のウエーハ製造工程の管理方法の工程順の１例を示すフローチャートである。本発明のウエーハ製造工程の管理方法においては、まず、少なくとも一方の主面（おもて面）を鏡面化するウエーハ加工を実施し（ステップ２００）、ウエーハ加工された複数枚のウエーハから評価用ウエーハを抜き取る（ステップ２０２）。その後ウエーハの鏡面化された一方の主面（おもて面）にエッチングレート評価用膜１２を成膜し（ステップ２０４）、該エッチングレート評価用膜１２をドライエッチング装置２０ａによりエッチングする（ステップ２０６）。その膜１２のエッチングレートを評価し（ステップ２０８）、ウエーハの背面の面状態又は面品質が所定の範囲に収まるように、つまり、このエッチングレートが所定の範囲に収まるようにウエーハ製造工程を管理する（ステップ２１０）。このように管理されたウエーハ製造工程においてウエーハを製造することによって、ウエーハの他方の主面が所定の面状態を有するウエーハを製造することができる。
【００４０】
ウエーハ製造工程は一般的に、単結晶インゴットをスライスして薄円板状のウエーハを得るスライス工程と、該スライス工程によって得られたウエーハの割れ、欠けを防止するためにその外周部を面取りする面取り工程と、このウエーハを平坦化するラッピング工程と、面取り及びラッピングされたウエーハに残留する加工歪みを除去するエッチング工程と、そのウエーハ表面及び裏面を鏡面化する研磨（ポリッシング）工程と、研磨されたウエーハを洗浄して、これに付着した研磨剤や異物を除去する洗浄工程を有している。なおこのウエーハ製造工程は、主な工程を示したもので、他に熱処理工程や平面研削工程等の工程が加わったり、同じ工程を多段で行ったり、工程順が入れ換えられたりする。このような工程で特にウエーハ背面の面状態又は面品質に影響するのは、ラッピング工程、平面研削工程、エッチング工程及び研磨工程などが考えられるが、特にエッチング工程又は研磨工程において背面側も研磨する場合である。従って、上記エッチングレートが所定の範囲に収まるように制御することは、このエッチング工程のエッチング条件及び／またはウエーハ背面の研磨条件を適切に設定することにより行うことができる。
【実施例】
【００４１】
以下に実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが、これらの実施例は例示的に示されるもので限定的に解釈されるべきでないことはいうまでもない。
（実施例１）
【００４２】
製造工程の異なる直径２００ｍｍの試料シリコンウエーハＡ，Ｂ，Ｃ（このウエーハを基準ウエーハとした），Ｄ，Ｅ５種類を用意した。それぞれのシリコンウエーハに、図２に示したように、まずＰｏｌｙ−Ｓｉ膜を形成した。ポリシリコンはＬＰ−ＣＶＤ法により、ウエーハ表面に厚さ３００ｎｍ形成した。
【００４３】
次に図４に示したようなドライエッチング装置により、ウエーハ背面を静電チャックにより保持し、エッチングガスとしてＣＦ4ガスとＯ2ガスを用いドライエッチングを行った。エッチングは静電チャックを所定の温度に冷却しながら行った。
【００４４】
同じ時間処理した時のエッチング量（ウエーハ厚さ）を確認し、エッチングレートを確認した。その結果を表１及び図７に示す。
【００４５】
【表１】
2005045106.tif 000003
【００４６】
ウエーハの製造方法の違いにより、同じドライエッチング装置で同じように処理してもエッチングレートが大きく異なり、ウエーハ背面の面状態又は面品質の違いを評価できることがわかる。特に今回評価したウエーハは基準ウエーハＣに対して、ウエーハＢは近似の面状態又は面品質を有していることがわかる。またウエーハＤ及びウエーハＥはウエーハＣよりも接触面積が大きい形状（面状態）であることが予想される。実際ウエーハＢ及びＣはアルカリエッチングにより形成された面状態であり、模式的に示すと図５（ｂ）のような形状であり、ウエーハＤ及びＥは、アリカリエッチング後に更に僅かに研磨を行ったものであり、図５（ａ）のような形状である。なおウエーハＡは完全に異なる面状態のもので酸エッチングを行った面状態であり図５（ｃ）のような状態のウエーハである。このような面状態の違いが正確に評価できた。なお、デバイス工程により許容される面状態は異なるが、今回実施したデバイス工程（ウエーハＣによりエッチング条件が調整されているドライエッチング工程）において、これらのウエーハをエッチングするとウエーハＢ，Ｃは静電チャックにおける脱離特性は安定しており問題ないが、ウエーハＤ，Ｅではまれに脱離しないなどのトラブルが生じた。またウエーハＡはエッチングレートも大きく異なりドライエッチング品質にばらつきを生じさせることがわかった。
（実施例２）
【００４７】
次に、エッチングレート評価膜として酸化膜を用いた例を説明する。酸化膜を熱酸化法により１００ｎｍ形成、またドライエッチング条件としてプロセスガスをＣＦ4とした以外は、実施例１と同様な方法で評価した。
【００４８】
その結果を表１及び図８に示す。ポリシリコンと同様に、ウエーハの製造方法の違いにより、おなじドライエッチング装置で同じように処理してもエッチングレートが大きく異なり、ウエーハ背面の面状態又は面品質の違いを評価できることがわかる。
（比較例１）
【００４９】
上記Ａ，Ｂ，Ｃ（基準ウエーハ），Ｄ，Ｅの５種類のウエーハについて、従来から用いられている粗さ及び光沢度による特性で評価した。粗さは触針式の粗さ計によりＲａとして評価した。光沢度も鏡面化されたウエーハの光沢度を１００％として調整した光沢度計により評価した。この結果を示した表２において、エッチングレート評価法による結果と比較すると、評価膜のエッチングレートとウエーハ背面の粗さの相関が認められないことがわかる。特にウエーハＡとウエーハＥが同じような品質（粗さ）として評価されている。しかし、実際のデバイス工程において、これらのウエーハは全く異なるエッチング特性を示し品質のばらつきが生じていた。
【００５０】
【表２】
2005045106.tif 000004
【００５１】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。上記実施形態は単なる例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術思想と実質的に同様な構成を有し、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範囲に包含される。
【００５２】
例えば、上記実施例では、静電チャックを冷却するエッチング条件でドライエッチングを実施したが、これを加熱してエッチングしても良い。このようにしても面状態の違いは評価できる。但し、この場合は面状態によるエッチングレートの関係は異なる傾向となる。例えば、図７などで用いたウエーハでは、加熱した場合、通常ウエーハＡのエッチングレートが遅くなり、ウエーハＥのエッチングレートが早くなる逆の傾向で評価される。エッチング装置やエッチング条件毎にエッチングレートと面状態の関係を把握しておくと好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明のウエーハの面状態評価方法の工程順の１例を示すフローチャートである。
【図２】本発明のウエーハの面状態評価方法においてウエーハの一方の主面にエッチングレート評価用膜を成膜した状態を示す断面説明図である。
【図３】ドライエッチング装置の１例を示す概略説明図である。
【図４】ドライエッチング装置の他の例を示す概略説明図である。
【図５】３種のウエーハの背面形状を模式的に示した説明図である。
【図６】本発明のウエーハ製造工程の管理方法の工程順の１例を示すフローチャートである。
【図７】実施例１における各試料シリコンウエーハのＰｏｌｙ−Ｓｉ膜のエッチングレートを示すグラフである。
【図８】実施例２における各試料シリコンウエーハの酸化膜のエッチングレートを示すグラフである。
【符号の説明】
【００５４】
１０ａ：ウエーハの一方の主面（おもて面）、１０ｂ：ウエーハの他方の主面（背面）、１２：エッチングレート評価用膜、２０，２０ａ：ドライエッチング装置、２２，２２ａ：真空プロセスチャンバー、２４：ガス導入部、２４ａ：ガス導入口部、２５：エッチングガス、２６：上部電極、２８：ウエーハチャック部、２８ａ：静電チャック、２９：バイアス用高周波電源部、３０：チャック機能部、３２：プレート部、３４：冷却機構、３５：冷却用Ｈｅガス、３６：導入パイプ、３８：排気パイプ、３９：温度制御用熱媒体、４０：熱媒体入口、４２：熱媒体出口、４４：ガス排気口、Ｗ：ウエーハ。    
【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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