(57)【要約】      （修正有）【課題】  ウェーハ下面へのエッチング液の回り込みを防止し、飛散したエッチング液のウェーハ上面への再付着を防止し、ウェーハのエッジ部の局所的な形状崩れを抑制する。【解決手段】  チャックに載せられたウェーハのエッジ部１１ａを伝わって流下するエッチング液をガスの噴射によりウェーハの半径方向外側に吹き飛ばすガス噴射機構１７がチャックに設けられる。ウェーハの回転に伴う遠心力にて飛散したエッチング液及び上記吹き飛ばされたエッチング液をガスとともに吸引する第１液吸引機構２１がチャックに設けられ、ガス噴射機構により吹き飛ばされたエッチング液をガスとともに吸引する第２液吸引機構２２がチャック及びウェーハの外周面より外方に設けられる。【選択図】  図１
2007115728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン単結晶インゴットをスライスして得られた単一の薄円板状のシリコンウェーハ(11)をウェーハチャック(12)に載せて水平に保持した状態で回転させながら、前記ウェーハ(11)の上面にエッチング液(14)を供給して前記ウェーハ(11)の上面をエッチングする枚葉式エッチング装置において、
前記チャック(12)に載せられた前記ウェーハ(11)のエッジ部(11a)を伝わって流下するエッチング液(14)をガスの噴射により前記ウェーハ(11)の半径方向外側に吹き飛ばすガス噴射機構(17)が前記チャック(12)に設けられ、
前記ガス噴射機構(17)により吹き飛ばされたエッチング液(14)を前記ガスとともに吸引する第１液吸引機構(21)が前記チャック(12)に設けられ、
前記ウェーハ(11)の回転に伴う遠心力により飛散したエッチング液(14)及び前記ガス噴射機構(17)により吹き飛ばされたエッチング液(14)を前記ガスとともに吸引する第２液吸引機構(22)が前記チャック(12)及び前記ウェーハ(11)の外周面より外方に設けられた
ことを特徴とするウェーハの枚葉式エッチング装置。
【請求項２】
ガス噴射機構(17)が、ウェーハチャック(12)の上面にこのチャック(12)の円周方向に沿って設けられウェーハ(11)のエッジ部(11a)近傍の下面を臨むリング状の噴射口(17a)と、前記チャック(12)に設けられ上端が前記噴射口(17a)に連通しかつ下方に向うに従って直径が小さくなるリング状の噴射溝(17b)と、前記噴射溝(17b)に連通し前記噴射溝(17b)を通って前記噴射口(17a)に圧縮されたガスを供給するガス供給手段とを有する請求項１記載のウェーハの枚葉式エッチング装置。
【請求項３】
第１液吸引機構(21)が、ウェーハチャック(12)の上面にこのチャック(12)の円周方向に沿いかつガス噴射機構(17)より外方に設けられウェーハ(11)のエッジ部(11a)又はこのエッジ部(11a)より前記ウェーハ(11)の半径方向外側を臨むリング状の吸引口(21a)と、前記チャック(12)に設けられ上端が前記吸引口(21a)に連通するリング状の吸引溝(21b)と、前記吸引溝(21b)に連通し前記吸引口(21a)から吸引溝(21b)内に流入したエッチング液(14)をガスとともに吸引する第１液吸引手段とを有する請求項１記載のウェーハの枚葉式エッチング装置。
【請求項４】
第２液吸引機構(22)が、ウェーハチャック(12)及びウェーハ(11)の外周面から所定の間隔をあけた外側に設けられ前記チャック(12)及び前記ウェーハ(11)の外周面に向って開口する液受け具(22a)と、前記液受け具(22a)に連通され前記液受け具(22a)内のエッチング液(14)をガスとともに吸引する第２液吸引手段とを有する請求項１記載のウェーハの枚葉式エッチング装置。
【請求項５】
噴射口(17a)にこの噴射口(17a)を狭める方向にリング状の庇(17c)が突設された請求項２記載のウェーハの枚葉式エッチング装置。
【請求項６】
ウェーハチャック(12)の外周縁上部に内周面が上方に向うに従って前記チャック(12)の半径方向外側に傾斜するリング状のガイド片(29a)が突設された請求項１記載のウェーハの枚葉式エッチング装置。
【請求項７】
シリコン単結晶インゴットをスライスして得られた単一の薄円板状のシリコンウェーハ(11)をウェーハチャック(12)に載せて水平に保持した状態で回転させながら、前記ウェーハ(11)の上面にエッチング液(14)を供給して前記ウェーハ(11)の上面をエッチングする枚葉式エッチング方法において、
前記ウェーハチャック(12)に載せられた前記ウェーハ(11)のエッジ部(11a)を伝わって流下するエッチング液(14)をガスの噴射により前記ウェーハ(11)の半径方向外側に吹き飛ばすとともに、前記ウェーハ(11)の回転に伴う遠心力により飛散したエッチング液(14)及び前記吹き飛ばされたエッチング液(14)を前記ガスとともに吸引することを特徴とするウェーハの枚葉式エッチング方法。
【請求項８】
ガスが窒素ガス又は空気である請求項７記載のウェーハの枚葉式エッチング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハを水平に保持した状態で回転させながら、このウェーハを１枚ずつエッチングする装置とその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に半導体ウェーハの製造工程は、単結晶インゴットから切出し、スライスして得られたウェーハを、面取り、機械研磨（ラッピング）、エッチング、鏡面研磨（ポリッシング）及び洗浄する工程から構成され、高精度の平坦度を有するウェーハとして生産される。ブロック切断、外径研削、スライシング、ラッピング等の機械加工プロセスを経たウェーハはその上面にダメージ層、即ち加工変質層を有している。加工変質層はデバイス製造プロセスにおいてスリップ転位等の結晶欠陥を誘発し、ウェーハの機械的強度を低下させ、また電気的特性に悪影響を及ぼすため、完全に除去しなければならない。この加工変質層を取除くためにエッチング処理が施される。エッチング処理としては、浸漬式エッチングや枚葉式エッチングが行われている。
【０００３】
上記枚葉式エッチングは大口径化したウェーハの表面粗さとテクスチャーサイズの制御を行うことができるため、最適なエッチング方法として検討されている。枚葉式エッチングは、平坦化した単一のウェーハの上面へエッチング液を滴下し、ウェーハを水平回転（スピン）させることにより滴下したエッチング液をウェーハ上面全体に拡げてエッチングする方法である。ウェーハ上面に供給したエッチング液は、ウェーハを水平回転させることにより生じた遠心力により、供給した箇所からウェーハ上面全体に拡がり、ウェーハのエッジ部に至るため、ウェーハ上面と同時にウェーハのエッジ部もエッチングされることになる。供給したエッチング液の大部分は、遠心力によりウェーハのエッジ部から吹き飛んで、エッチング装置に設けられたカップ等により回収される。しかしエッチング液の一部はウェーハのエッジ部からウェーハ下面へと回り込み、ウェーハのエッジ部及びウェーハ下面をもエッチングしてしまう不具合があった。
【０００４】
この点を解消するために、回転駆動部に回転ベースの中心軸が接続され、回転ベースの周辺箇所にウェーハを所定位置に載せるための位置決め部が設けられ、ウェーハの周面を保持する保持部材が回転ベース周辺の位置決め部相互間に設けられ、エッチング液を送出する処理ノズルが回転ベースの上方に設けられた枚葉処理機構が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この枚葉処理機構では、ウェーハ下面の回転ベースへの接触部を基準とする位置決め部及び保持部材の突出高さＸｍｍが、ウェーハ周縁部の厚さをＡｍｍとするとき、０＜Ｘ＜（Ａ＋０．５）である。また回転ベース下部の中心軸周りにガス供給用ブロックが設けられ、このブロックからのガスが送り込まれる供給口が回転ベース内部を貫通して設けられる。
このように構成された枚葉処理機構では、位置決め部及び保持部材の突出高さを上記割合となるように構成することにより、ウェーハの高速回転時に、乱気流やエッチング液の跳ね返りが抑えられる。またブロックに設けられた供給口からガスを送り込むことにより、回転ベースとウェーハ下面との間の空間の気圧が高められるので、エッチング液がウェーハ下面に回り込むのを防止できるようになっている。
【特許文献１】特開平１１−２８９００２号公報（請求項１及び２、段落［００１０］、段落［００１８］、段落［００１９］、段落［００２１］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の特許文献１に示された枚葉処理機構では、ウェーハの下方にガスを送り込むことにより、エッチング液のウェーハ下面への回り込みを防止しているけれども、エッチング液のウェーハ周面に留まる時間が長くなり、エッチング液が留まった箇所が必要以上にエッチングされてしまい、面取り加工を施したウェーハ周面の形状が局所的に崩れてしまい、ウェーハのエッジ部を均一にエッチングできないおそれがあった。
また、上記従来の特許文献１に示された枚葉処理機構では、ウェーハの下方にガスを送り込むことにより、エッチング液が飛散して処理装置の内壁で跳ね返ってウェーハ上面に再付着する問題点もあった。
本発明の目的は、ウェーハ下面へのエッチング液の回り込みを防止でき、飛散したエッチング液のウェーハ上面への再付着を防止でき、更にウェーハのエッジ部の局所的な形状崩れを抑制できる、ウェーハの枚葉式エッチング装置及びウェーハの枚葉式エッチング方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、図１及び図２に示すように、シリコン単結晶インゴットをスライスして得られた単一の薄円板状のシリコンウェーハ１１をウェーハチャック１２に載せて水平に保持した状態で回転させながら、ウェーハ１１の上面にエッチング液１４を供給してウェーハ１１の上面をエッチングする枚葉式エッチング装置の改良である。
その特徴ある構成は、チャック１２に載せられたウェーハ１１のエッジ部１１ａを伝わって流下するエッチング液１４をガスの噴射によりウェーハの半径方向外側に吹き飛ばすガス噴射機構１７がチャック１２に設けられ、ガス噴射機構１７により吹き飛ばされたエッチング液１４をガスとともに吸引する第１液吸引機構２１がチャック１２に設けられ、ウェーハ１１の回転に伴う遠心力により飛散したエッチング液１４及びガス噴射機構１７により吹き飛ばされたエッチング液１４をガスとともに吸引する第２液吸引機構２２がチャック１２及びウェーハ１１の外周面より外方に設けられたところにある。
この請求項１に記載されたウェーハの枚葉式エッチング装置では、先ずチャック１２上にウェーハ１１を水平に載せて保持した状態で、ウェーハ１１を水平面内で回転させるとともに、ガス噴射機構１７によりチャック１２上面とウェーハ１１下面との間の隙間Ｓにウェーハ１１の半径方向外側に向って流れる高速ガス流を作る。この状態でウェーハ１１の上面にエッチング液１４を供給すると、ウェーハ１１の水平面内での回転に伴って生じた遠心力により、エッチング液１４はその供給箇所からウェーハ１１のエッジ部１１ａ側へとウェーハ１１上面をエッチングしながら徐々に移動し、ウェーハ１１のエッジ部１１ａをエッチングする。そしてウェーハ１１上のエッチング液１４の大部分は上記ウェーハ１１の回転に伴う遠心力によりウェーハ１１外方へ飛散し、この飛散したエッチング液１４は第２液吸引機構２２により吸引される。一方、ウェーハ１１のエッジ部１１ａからウェーハ１１の下面に回り込もうとする一部のエッチング液１４はチャック１２上面とウェーハ１１下面との間の隙間Ｓをウェーハ１１の半径方向外側に流れる高速ガス流により、ウェーハ１１の半径方向外側に吹き飛ばされ、第１液吸引機構２１により吸引されるか、或いはウェーハ１１外方へ飛散して第２液吸引機構２２により吸引される。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、更に図１及び図２に示すように、ガス噴射機構１７が、ウェーハチャック１２の上面にこのチャック１２の円周方向に沿って設けられウェーハ１１のエッジ部１１ａ近傍の下面を臨むリング状の噴射口１７ａと、チャック１２に設けられ上端が噴射口１７ａに連通しかつ下方に向うに従って直径が小さくなるリング状の噴射溝１７ｂと、噴射溝１７ｂに連通し噴射溝１７ｂを通って噴射口１７ａに圧縮されたガスを供給するガス供給手段とを有することを特徴とする。
この請求項２に記載されたウェーハの枚葉式エッチング装置では、ガス噴射機構１７のガス供給手段を作動させて圧縮ガスを噴射溝１７ｂを通って噴射口１７ａから噴射させることにより、チャック１２上面とウェーハ１１下面との間の隙間Ｓに、ウェーハ１１の半径方向外側に向って流れる高速ガス流が作られる。このためウェーハ１１のエッジ部１１ａからウェーハ１１の下面に回り込もうとする一部のエッチング液１４はこの高速ガス流により、ウェーハ１１の半径方向外側に吹き飛ばされるので、このエッチング液１４は第１液吸引機構２１により吸引されるか、或いはウェーハ１１外方へ飛散して第２液吸引機構２２により吸引される。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明であって、更に図１及び図２に示すように、第１液吸引機構２１が、ウェーハチャック１２の上面にこのチャック１２の円周方向に沿いかつガス噴射機構１７より外方に設けられウェーハ１１のエッジ部１１ａ又はこのエッジ部１１ａよりウェーハ１１の半径方向外側を臨むリング状の吸引口２１ａと、チャック１２に設けられ上端が吸引口２１ａに連通するリング状の吸引溝２１ｂと、吸引溝２１ｂに連通し吸引口２１ａから吸引溝２１ｂ内に流入したエッチング液１４をガスとともに吸引する第１液吸引手段とを有することを特徴とする。
この請求項３に記載されたウェーハの枚葉式エッチング装置では、第１液吸引機構２１の第１吸引手段を作動させることにより吸引溝２１ｂ内が負圧に保たれる。このためウェーハ１１のエッジ部１１ａからウェーハ１１の下面に回り込もうとする一部のエッチング液１４はガス噴射機構１７によりウェーハ１１の半径方向外側に吹き飛ばされるので、吸引口２１ａから負圧に保たれた吸引溝２１ｂに流入し、その負圧により吸引されるか、或いはウェーハ１１外方へ飛散して第２液吸引機構２２により吸引される。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１に係る発明であって、更に図１及び図２に示すように、第２液吸引機構２２が、ウェーハチャック１２及びウェーハ１１の外周面から所定の間隔をあけた外側に設けられチャック１２及びウェーハ１１の外周面に向って開口する液受け具２２ａと、液受け具２２ａに連通され液受け具２２ａ内のエッチング液１４をガスとともに吸引する第２液吸引手段とを有することを特徴とする。
この請求項４に記載されたウェーハの枚葉式エッチング装置では、第２液吸引機構２２の第２吸引手段を作動させることにより、液受け具２２ａ内が負圧に保たれる。このためウェーハ１１のエッジ部１１ａからウェーハ１１の下面に回り込もうとする一部のエッチング液１４はガス噴射機構１７によりウェーハ１１の半径方向外側に吹き飛ばされるので、第１液吸引機構２１により吸引されるか、或いはウェーハ１１外方へ飛散し負圧に保たれた液受け具２２ａに入り、その負圧により吸引される。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項２に係る発明であって、更に図１に示すように、噴射口１７ａにこの噴射口１７ａを狭める方向にリング状の庇１７ｃが突設されたことを特徴とする。
この請求項５に記載されたウェーハの枚葉式エッチング装置では、ガス噴射機構１７のガス供給手段を作動させて圧縮ガスを噴射溝１７ｂを通って噴射口１７ａから噴射させることにより、チャック１２上面とウェーハ１１下面との間の隙間Ｓに、ウェーハ１１の半径方向外側に向って流れるガス流が作られる。このとき上記噴射口１７ａは庇により狭められているため、上記ガス流は高速になる。
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項１に係る発明であって、更に図１に示すように、ウェーハチャック１２の外周縁上部に内周面が上方に向うに従ってチャック１２の半径方向外側に傾斜するリング状のガイド片２９ａが突設されたことを特徴とする。
この請求項６に記載されたウェーハの枚葉式エッチング装置では、ウェーハ１１のエッジ部１１ａからウェーハ１１の下面に回り込もうとする一部のエッチング液１４がガス噴射機構１７によりウェーハ１１の半径方向外側に吹き飛ばされて、ウェーハ１１外方へ飛散するけれども、この飛散したエッチング液１４がガイド片２９ａにより斜め上方にその向きが変えられるため、第２液吸引機構２２によりスムーズに吸引される。
【００１２】
請求項７に係る発明は、図１及び図２に示すように、シリコン単結晶インゴットをスライスして得られた単一の薄円板状のシリコンウェーハ１１をウェーハチャック１２に載せて水平に保持した状態で回転させながら、ウェーハ１１の上面にエッチング液１４を供給してウェーハ１１の上面をエッチングする枚葉式エッチング方法の改良である。
その特徴ある構成は、ウェーハチャック１２に載せられたウェーハ１１のエッジ部１１ａを伝わって流下するエッチング液１４をガスの噴射によりウェーハ１１の半径方向外側に吹き飛ばすとともに、ウェーハ１１の回転に伴う遠心力により飛散したエッチング液１４及び上記吹き飛ばされたエッチング液１４をガスとともに吸引することを特徴とするところにある。
この請求項７に記載されたウェーハの枚葉式エッチング方法では、先ずチャック１２上にウェーハ１１を水平に載せて保持した状態でウェーハ１１を水平面内で回転させながら、ウェーハ１１の上面にエッチング液１４を供給すると、ウェーハ１１の水平面内での回転に伴って生じた遠心力により、エッチング液１４がその供給箇所からウェーハ１１のエッジ部１１ａ側へとウェーハ１１上面をエッチングしながら徐々に移動し、ウェーハ１１のエッジ部１１ａをエッチングする。そしてウェーハ１１上のエッチング液１４の大部分は上記ウェーハ１１の回転に伴う遠心力によりウェーハ１１外方へ飛散して吸引される。一方、ウェーハ１１のエッジ部１１ａからウェーハ１１の下面に回り込もうとする一部のエッチング液１４はガスの噴射によりウェーハ１１の半径方向外側に吹き飛ばされて吸引される。
【発明の効果】
【００１３】
以上述べたように、本発明によれば、ウェーハチャックに設けられたガス噴射機構がチャックに載せられたウェーハのエッジ部を伝わって流下するエッチング液をガスの噴射によりウェーハの半径方向外側に吹き飛ばし、チャックに設けられた第１液吸引機構がガス噴射機構により吹き飛ばされたエッチング液をガスとともに吸引し、更にチャック及びウェーハの外周面より外方に設けられた第２液吸引機構がウェーハの回転に伴う遠心力により飛散したエッチング液及びガス噴射機構により吹き飛ばされたエッチング液をガスとともに吸引するように構成したので、ウェーハ上のエッチング液の大部分がウェーハの回転に伴う遠心力によりウェーハ外方へ飛散し、ウェーハのエッジ部からウェーハの下面に回り込もうとする一部のエッチング液がガス噴射機構にて発生された高速ガス流により、ウェーハの半径方向外側に吹き飛ばされる。これにより上記飛散したエッチング液は第２液吸引機構により吸引され、上記吹き飛ばされたエッチング液は第１液吸引機構により吸引されるか、或いはウェーハ外方へ飛散して第２液吸引機構により吸引される。この結果、エッチング液がウェーハ下面に回り込むのを防止できる。また飛散したエッチング液が再びウェーハ上面に付着することがないので、ウェーハ上面を均一にエッチングすることができ、エッチング液がウェーハのエッジ部に留まる時間が短いので、このエッジ部の局所的な形状崩れを抑制できる。
【００１４】
またウェーハのエッジ部近傍の下面を臨むガス噴射機構の噴射口をチャックの上面にチャックの円周方向に沿ってリング状に設け、上端が噴射口に連通しかつ下方に向うに従って直径が小さくなるリング状の噴射溝をチャックに設け、噴射溝を通って噴射口に圧縮されたガスを供給するガス供給手段を噴射溝に連通させれば、ガス噴射機構のガス供給手段を作動させて圧縮ガスを噴射溝を通って噴射口から噴射させることにより、チャック上面とウェーハ下面との間の隙間に、ウェーハの半径方向外側に向って流れる高速ガス流が作られる。この結果、ウェーハのエッジ部からウェーハの下面に回り込もうとする一部のエッチング液はこの高速ガス流により、ウェーハの半径方向外側に吹き飛ばされるので、このエッチング液は第１液吸引機構により吸引されるか、或いはウェーハ外方へ飛散して第２液吸引機構により吸引される。
またウェーハのエッジ部等を臨む第１液吸引機構の吸引口をガス噴射機構より外方のチャック上面にリング状に設け、上端が吸引口に連通するリング状の吸引溝をチャックに設け、吸引口から吸引溝内に流入したエッチング液をガスとともに吸引する第１液吸引手段を吸引溝に連通させれば、第１液吸引機構の第１吸引手段を作動させることにより吸引溝内が負圧に保たれる。この結果、ウェーハのエッジ部からウェーハの下面に回り込もうとする一部のエッチング液はガス噴射機構によりウェーハの半径方向外側に吹き飛ばされるので、吸引口から負圧に保たれた吸引溝に流入し、その負圧により吸引されるか、或いはウェーハ外方へ飛散して第２液吸引機構により吸引される。
【００１５】
またチャック及びウェーハの外周面に向って開口する第２液吸引機構の液受け具をチャック及びウェーハの外周面から所定の間隔をあけた外側に設け、液受け具内のエッチング液をガスとともに吸引する第２液吸引手段を液受け具に連通させれば、第２液吸引機構の第２吸引手段を作動させることにより、液受け具内が負圧に保たれる。この結果、ウェーハのエッジ部からウェーハの下面に回り込もうとする一部のエッチング液はガス噴射機構によりウェーハの半径方向外側に吹き飛ばされるので、第１液吸引機構により吸引されるか、或いはウェーハ外方へ飛散し負圧に保たれた液受け具に入り、その負圧により吸引される。
また噴射口にこの噴射口を狭める方向にリング状の庇を突設すれば、ガス噴射機構のガス供給手段を作動させて圧縮ガスを噴射溝を通って噴射口から噴射させるときに、チャック上面とウェーハ下面との間の隙間を、ウェーハの半径方向外側に向って流れるガス流の速度を大きくすることができる。
またウェーハチャックの外周縁上部に内周面が上方に向うに従ってチャックの半径方向外側に傾斜するリング状のガイド片を突設すれば、ガス噴射機構によりウェーハの半径方向外側に吹き飛ばされたエッチング液がガイド片により斜め上方にその向きが変えられるので、エッチング液を第２液吸引機構によりスムーズに吸引することができる。
更にウェーハチャックに載せられたウェーハのエッジ部を伝わって流下するエッチング液をガスの噴射によりウェーハの半径方向外側に吹き飛ばすとともに、ウェーハの回転に伴う遠心力により飛散したエッチング液及び上記吹き飛ばされたエッチング液をガスとともに吸引すれば、上記と同様に、エッチング液がウェーハ下面に回り込むのを防止できるとともに、飛散したエッチング液が再びウェーハ上面に付着することがないので、ウェーハ上面を均一にエッチングすることができ、エッチング液がウェーハのエッジ部に留まる時間が短いので、このエッジ部の局所的な形状崩れを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１に示すように、シリコンウェーハ１１の枚葉式エッチング装置１０は、チャンバに収容され単一の薄円板状のシリコンウェーハ１１を載せて水平に保持するウェーハチャック１２と、ウェーハ１１をその鉛直中心線を中心に水平面内で回転させる回転手段１３と、チャック１２により保持されたウェーハ１１の上面にエッチング液１４を供給するエッチング液供給手段１６と、チャック１２に載せられたウェーハ１１のエッジ部１１ａを伝わって流下するエッチング液１４をガスの噴射によりウェーハ１１の半径方向外側に吹き飛ばすガス噴射機構１７と、ウェーハ１１の回転に伴う遠心力により飛散したエッチング液１４及びガス噴射機構１７により吹き飛ばされたエッチング液１４をガスとともに吸引する第１及び第２液吸引機構２１，２２とを備える。ウェーハ１１はシリコン単結晶インゴットをスライスして得られ、このウェーハ１１の外周縁、即ちエッジ部１１ａは所定の曲率半径を有する凸状の面取り加工が施される。
【００１７】
またチャック１２は、直径がウェーハ１１の直径より大きく形成された円柱状のベース部材２３と、このベース部材２３の中央に鉛直方向に延びて形成された通孔２３ａに軸受２４を介して回転可能に挿通された保持軸２６とを有する。保持軸２６の中心には鉛直方向に延びる透孔２６ａが形成され、この透孔２６ａの下端は真空ポンプ（図示せず）に連通接続される（図１及び図２）。保持軸２６の上面にはこの保持軸２６と同心状にウェーハ１１が載せられる（図１）。ガス噴射機構１７の真空ポンプが駆動されて透孔２６ａ内が負圧になると、この透孔２６ａ内の負圧によりウェーハ１１下面が保持軸２６に吸着されてウェーハ１１が水平に保持されるようになっている。また回転手段１３は、上記保持軸２６と、この保持軸２６を回転させる駆動モータ（図示せず）とを有する。駆動モータにより保持軸２６を回転させることにより、保持軸２６にて保持されたウェーハ１１が保持軸２６とともに回転するように構成される。更にエッチング液供給手段１６は、ウェーハ１１の上方に設けられ先端にウェーハ１１上面を臨む吐出口１６ａが形成されたノズル１６ｂと、このノズル１６ｂの基端に接続されエッチング液１４をノズル１６ｂを通って吐出口１６ａに供給する供給ポンプ（図示せず）と、ノズル１６ｂを水平方向に移動させるノズル移動手段（図示せず）とを有する。
【００１８】
一方、ガス噴射機構１７は、チャック１２の上面にこのチャック１２の円周方向に沿って設けられたリング状の噴射口１７ａと、チャック１２に設けられ上端が噴射口１７ａに連通するリング状の噴射溝１７ｂと、噴射溝１７ｂに連通するガス供給手段（図示せず）とを有する（図１及び図２）。上記噴射口１７ａはウェーハ１１のエッジ部１１ａ近傍の下面を臨むように形成されるとともに、噴射口１７ａにはこの噴射口１７ａを狭める方向にリング状の庇１７ｃが突設される。また噴射溝１７ｂは下方に向うに従って直径が小さくなるように形成され（図１）、噴射溝１７ｂの下端はベース部材２３に形成された４つのガス供給孔１７ｄの上端に連通される（図１及び図３）。更にガス供給手段は窒素ガス又は空気等のガスを圧縮するコンプレッサ等により構成され、４つのガス供給孔１７ｄを通してリング状の噴射溝１７ｂに連通接続される。このガス供給手段により圧縮されたガスはガス供給孔１７ｄ及び噴射溝１７ｂを通って噴射口１７ａに供給される。
【００１９】
第１液吸引機構２１は、チャック１２の上面にこのチャック１２の円周方向に沿いかつガス噴射機構１７の噴射口１７ａより外方に設けられたリング状の吸引口２１ａと、チャック１２に設けられ上端が吸引口２１ａに連通するリング状の吸引溝２１ｂと、吸引溝２１ｂに連通する第１液吸引手段（図示せず）とを有する（図１及び図２）。吸引口２１ａはウェーハ１１のエッジ部１１ａを臨むようにチャック１２の上面に形成される。また吸引溝２１ｂは鉛直方向に延びる円筒状に形成され（図１）、吸引溝２１ｂの下端はベース部材２３に形成された４つの液吸引孔２１ｃに連通される（図１及び図３）。更に第１液吸引手段２１は真空ポンプ等により構成され、４つの液吸引孔２１ｃを通してリング状の吸引溝２１ｂに連通接続される。吸引口２１ａから吸引溝２１ｂ及び液吸引孔２１ｃ内に流入したエッチング液１４はガスとともに第１液吸引手段２１により吸引される。なお、この実施の形態では、吸引口をウェーハのエッジ部を臨むようにチャックの上面に形成したが、ウェーハのエッジ部よりウェーハの半径方向外側を臨むようにチャックの上面に形成してもよい。また、この実施の形態では、ガス供給孔及び液吸引孔をベース部材にそれぞれ４つずつ形成したが、２つ、３つ又は５つ以上形成してもよい。
【００２０】
上記噴射溝１７ｂ及び吸引溝２１ｂは、ベース部材２３の上面にベース部材２３と同心状にコーン部材２７とテーパ部材２８と円筒部材２９とを取付けることにより設けられる（図１）。これらのコーン部材２７、テーパ部材２８及び円筒部材２９はベース部材２３等とともにチャック１２の構成部品である。コーン部材２７の外周面は下方に向うに従って直径が小さくなるコーン状に形成され、テーパ部材２８の内周面は下方に向うに従って直径が小さくなるテーパ状に形成される。テーパ部材２８をベース部材２３に取付けた後にコーン部材２７をベース部材２３に取付けることにより、コーン部材２７の外周面とテーパ部材２８の内周面との間にリング状の隙間Ｓが形成され、このリング状の隙間Ｓが噴射溝１７ｂとなる。コーン部材２７の外周面上縁に全周にわたりかつ外方に向って先細りの突起を設けることにより、噴射口１７ａを狭めるリング状の庇１７ｃが形成される。また円筒部材２９をベース部材２３に取付けることにより、テーパ部材２８の外周面と円筒部材２９の内周面との間にリング状の隙間Ｓが形成され、このリング状の隙間Ｓが吸引溝２１ｂとなる。更に円筒部材２９の外周縁上部には、内周面が上方に向うに従ってチャック１２の半径方向外側に傾斜するリング状のガイド片２９ａが突設される。
【００２１】
なお、保持軸２３上にウェーハ１１を載せて保持したときに、コーン部材２７、テーパ部材２８及び円筒部材２９の上面とウェーハ１１下面又はウェーハ１１下面の延長面との隙間Ｓの幅は０．１〜２ｍｍ、好ましくは０．２〜１ｍｍに設定される。また噴射溝１７ｂの水平面内での幅は０．１〜２ｍｍ、好ましくは０．２〜１ｍｍに設定され、噴射口１７ａの水平面内での幅は０．１〜２ｍｍ、好ましくは０．２〜１ｍｍに設定される。更にガイド片２９ａの内周面の傾斜角は水平面に対して１５〜１２０度、好ましくは３０〜６０度に設定され、ガイド片２９ａの高さは０．１〜３ｍｍ、好ましくは０．５〜１．５ｍｍに設定される。ここで、コーン部材２７等の上面とウェーハ１１の下面等との隙間Ｓの幅を０．１〜２ｍｍの範囲に限定したのは、０．１ｍｍ未満ではウェーハ１１の回転時に軸ぶれなどによりチャック１２の構成部品であるコーン部材２７やテーパ部材２８に接触するおそれがあり、２ｍｍを越えるとガス噴射機構１７や第１液吸引機構２１の効果が薄れてしまうからである。噴射溝１７ｂの水平面内での幅を０．１〜２ｍｍの範囲に限定したのは、０．１ｍｍ未満ではガスの供給が容易でなく、２ｍｍを越えるとガスの供給流速が十分でないからである。また噴射口１７ａの水平面内での幅を０．１〜２ｍｍの範囲に限定したのは、０．１ｍｍ未満ではガスの噴出しが容易でなく、２ｍｍを越えるとガスの噴射供給流速が十分でないからである。ガイド片２９ａの内周面の傾斜角を水平面に対して１５〜１２０度の範囲に限定したのは、１５度未満ではエッチング液のウェーハ１１裏面への回り込みを十分に抑制できず、１２０度を越えるとガスが逆流したり或いはガスがウェーハ１１のエッジ部１１ａに向って飛散してしまうからである。更にガイド片２９ａの高さを０．１〜２ｍｍの範囲に限定したのは、０．１ｍｍ未満ではガスの噴射流を制御する効果が薄れてしまい、２ｍｍを越えると遠心力で外方に飛散するエッチング液１４がガイド片２９ａの傾斜面に当たりウェーハ１１のエッジ部１１ａに向って跳ね返ってしまうからである。
【００２２】
一方、第２液吸引機構２２は、チャック１２及びウェーハ１１の外周面から所定の間隔をあけた外側に設けられた液受け具２２ａと、液受け具２２ａに連通された第２液吸引手段（図示せず）とを有する（図１及び図２）。液受け具２２ａはチャック１２及びウェーハ１１の外周面に向って開口し、かつこの開口面が平面視で中心角約９０度の円弧状に形成され、この液受け具２２ａをチャック１２及びウェーハ１１の外周面の外側に４つ配置することにより、チャック１２及びウェーハ１１のほぼ全周を囲むように構成される（図１及び図２）。これらの液受け具２２ａには吸引パイプ２２ｂの基端がそれぞれ連通接続される。また第２液吸引手段は真空ポンプ等により構成され、４本の吸引パイプ２２ｂを通して４つの液受け具２２ａにそれぞれ連通接続される。この第２液吸引手段により液受け具２２ａ内のエッチング液１４がガスとともに吸引パイプ２２ｂを通って吸引される。更に液受け具２２ａは、この液受け具２２ａの内面でエッチング液１４が跳ね返ってもこのエッチング液１４がウェーハ１１上面に達しない角度を有する内面形状に形成される。なお、この実施の形態では、液受け具をチャック及びウェーハの外周面の外側に４つ配置したが、チャック及びウェーハのほぼ全周を囲むことができれば１つ、２つ、３つ又は５つ以上配置してもよく、各液受け具に複数本の吸引パイプをそれぞれ連通接続してもよい。
【００２３】
このように構成されたウェーハ１１の枚葉式エッチング装置１０の動作を説明する。
先ずチャック１２上にウェーハ１１を載せた状態で、保持具２６の透孔２６ａの下端に連通接続された真空ポンプを作動させて透孔２３ａを負圧にし、この負圧によりウェーハ１１を水平に保持する。この状態で回転手段の駆動モータを作動させて保持具２６とともにウェーハ１１を水平面内で回転させる。次いでガス噴射機構１７のガス供給手段を作動させて窒素ガス又は空気からなる圧縮ガスをガス供給孔１７ｄ及び噴射溝１７ｂを通って噴射口１７ａから噴射させることにより、チャック１２上面とウェーハ１１下面との間の隙間Ｓ、即ちコーン部材２７、テーパ部材２８及び円筒部材２９の上面とウェーハ１１の下面との間の隙間Ｓに、ウェーハ１１の半径方向外側に向って流れるガス流が作られる。ここで、上記噴射口１７ａは庇により狭められているため、上記ガス流は高速になる。また第１液吸引機構２１の第１吸引手段を作動させることにより液吸引孔２１ｃ及び吸引溝２１ｂ内が負圧に保たれるとともに、第２液吸引機構２２の第２吸引手段を作動させることにより吸引パイプ２２ｂ及び液受け具２２ａ内が負圧に保たれる。次にエッチング液供給手段１６の供給ポンプ及びノズル移動手段を作動させることにより、ノズル１６ｂを水平方向に移動させながら、吐出口１６ａからエッチング液１４をウェーハ１１の上面に供給する。
【００２４】
ウェーハ１１の上面に供給されたエッチング液１４は、ウェーハ１１の水平面内での回転に伴って生じた遠心力により、エッチング液１４の供給した箇所（例えばウェーハ１１上面中心近傍）からウェーハ１１のエッジ部１１ａに向ってウェーハ１１上面の加工変質層をエッチングしながら徐々に移動した後に、ウェーハ１１のエッジ部１１ａに達したときにこのエッジ部１１ａをエッチングする。そしてウェーハ１１上のエッチング液１４の大部分は上記ウェーハ１１の回転に伴う遠心力により液滴となってウェーハ１１外方へ飛散する。この飛散したエッチング液１４は負圧に保たれた液受け具２２ａに入り、その負圧により吸引パイプ２２ｂを通ってチャンバ外に排出される。一方、ウェーハ１１のエッジ部１１ａからウェーハ１１の下面に回り込もうとする一部のエッチング液１４はチャック１２上面とウェーハ１１下面との間の隙間Ｓをウェーハ１１の半径方向外側に流れる高速ガス流により、ウェーハ１１の半径方向外側に吹き飛ばされ、吸引口２１ａから吸引溝２１ｂに流入するか、或いはウェーハ１１外方へ飛散する。吸引溝２１ｂに流入したエッチング液１４は吸引溝２１ｂ内の負圧により液吸引孔２１ｃを通ってチャンバ外に排出される。また飛散したエッチング液１４はガイド片２９ａにより斜め上方にその向きが変えられるため、負圧に保たれた液受け具２２ａにスムーズに入り、その負圧により吸引パイプ２２ｂを通ってチャンバ外に排出される。この結果、エッチング液１４がウェーハ１１下面に回り込むのを防止できる。また飛散したエッチング液１４が再びウェーハ１１上面に付着することがないので、ウェーハ１１上面を均一にエッチングすることができる。更にエッチング液１４がウェーハ１１のエッジ部１１ａに留まる時間が短いので、このエッジ部１１ａの局所的な形状崩れを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明実施形態のウェーハの枚葉式エッチング装置の要部縦断面構成図である。
【図２】ウェーハを載せる前のエッチング装置を示す図１のＡ矢視図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  枚葉式エッチング装置
１１  シリコンウェーハ
１１ａ  エッジ部
１２  ウェーハチャック
１４  エッチング液
１７  ガス噴射機構
１７ａ  噴射口
１７ｂ  噴射溝
１７ｃ  庇
２１  第１液吸引機構
２１ａ  吸引口
２１ｂ  吸引溝
２２  第２液吸引機構
２２ａ  液受け具
２９ａ  ガイド片
【図１】
2007115728.tif 000003
【図２】
2007115728.tif 000004
【図３】
2007115728.tif 000005