(57)【要約】【課題】ウェットエッチング処理中において、ウェーハの厚み及び形状を監視し、ウェーハが所望の状態と異なる場合には、直ちにウェーハに対し修正を施す。【解決手段】ウェットエッチング装置1は、回転テーブル２に保持されたウェーハ６の中心上方で供給ノズル３からエッチング液３ｂを滴下させるとともに回転テーブル２を所定の回転数で回転させエッチング液３ｂをウェーハ６の一方の面全体に広げ、厚み測定器４でウェーハ厚みを測定し、測定結果に基づきエッチング液３ｂの滴下量を制御する。そして、ウェットエッチング処理中にウェーハ６の厚み及び形状が所望の状態と異なる場合は、直ちに修正することができる。したがって、エッチング不足の修正のために再度エッチングを施したりエッチング過多によってウェーハを廃棄したりすることを防止することができる。【選択図】図１
2013069842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エッチング液を滴下するノズルと、ウェーハを保持し回転可能なテーブルと、加工中のウェーハ厚みを測定可能な厚み測定器と、を少なくとも備えるスピン式のウェットエッチング装置において、
テーブルに保持されたウェーハの中心上方で該ノズルからエッチング液をウェーハの一方の面に滴下させるとともに該テーブルを所定の回転数で回転させエッチング液をウェーハの一方の面全体に広げウェットエッチングを行いながら、ウェーハの厚みを測定しエッチング液の滴下量を制御するウェットエッチング装置。
【請求項２】
前記厚み測定器は、ウェーハの中心と外周部との間で放射状方向に往復動作可能とし、
該厚み測定器で測定したウェーハの厚みからウェーハの形状を認識するウェーハ形状認識部と、
該ウェーハ形状認識部がとらえたウェーハの厚さを基にエッチング液を滴下する位置と、エッチング液の滴下量と、を制御する制御部とを備え、
該制御部は、ウェーハの形状を監視し該形状に応じてウェットエッチング処理制御を行う請求項１記載のウェットエッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物の面にウェットエッチングを施すエッチング装置に関する。
【０００２】
半導体デバイスの製造工程においては、ウェーハの表面に格子状の分割予定ラインによって区画されたＩＣやＬＳＩ等の複数のデバイスを形成した後、ウェーハの裏面を研削して所望の厚さに加工してから、分割予定ラインに沿って切断して個々の半導体チップを製造する。ところで、裏面研削工程を経たウェーハの裏面には研削によって凹凸部分が形成され、この凹凸部分が残存したままではデバイスの抗折強度を低下させる要因となる。そこで、凹凸部分を除去するために、ウェーハにウェットエッチングを施すウェットエッチング装置が用いられている。
【０００３】
このようなウェットエッチング装置では、エッチングが終了したウェーハに関し、ウェーハの厚み及びウェーハの平坦度や厚さのバラつきなどの形状を測定する。そして、後続してウェットエッチング装置に投入されるウェーハについて、測定結果に基づきその厚み及び形状が所望の値に達するように補正をしている（例えば、下記の特許文献１及び２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３６２０５２８号公報
【特許文献２】特開２００７−２０８０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のようなウェットエッチング装置では、ウェットエッチング処理中にウェーハの厚み及び形状の修正をすることができないため、エッチング不足を修正するために再度ウェーハに対しエッチングを施したり、もしくはエッチング過多によりウェーハを廃棄する結果となるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の事情にかんがみてなされたものであり、ウェットエッチング処理中において、ウェーハの厚み及び形状を監視し、ウェーハが所望の状態と異なる場合には、直ちにウェーハに対し修正を施すことを目的する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、エッチング液を滴下するノズルと、ウェーハを保持し回転可能なテーブルと、加工中のウェーハ厚みを測定可能な厚み測定器と、を少なくとも備えるスピン式のウェットエッチング装置において、テーブルに保持されたウェーハの中心上方で該ノズルからエッチング液をウェーハの一方の面に滴下させるとともに該テーブルを所定の回転数で回転させエッチング液をウェーハの一方の面全体に広げウェットエッチングを行いながら、ウェーハの厚みを測定しエッチング液の滴下量を制御する。
【０００８】
また、厚み測定器は、ウェーハの中心と外周部との間で放射状方向に往復動作可能とし、該厚み測定器で測定したウェーハの厚みからウェーハの形状を認識するウェーハ形状認識部と、該ウェーハ形状認識部がとらえたウェーハの厚さを基にエッチング液を滴下する位置と、エッチング液の滴下量と、を制御する制御部とを備え、該制御部は、ウェーハの形状を監視し該形状に応じてウェットエッチング処理制御を行う。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、厚み測定器がウェーハ中心から外周部にかけて放射状方向に往復動作可能であり、厚み測定器が測定したウェーハの厚みからウェーハ形状を認識するウェーハ形状認識部と、ウェーハ形状認識部がとらえたウェーハの厚さを基にエッチング液を滴下する位置とエッチング液の滴下量とを制御する制御部とを備えているため、ウェットエッチング処理中にウェーハの厚み及び形状が所望の状態と異なる場合には、直ちに修正をすることができる。したがって、エッチング不足を修正するために再度ウェーハに対しエッチングを施すこと、もしくはエッチング過多によってウェーハを廃棄しなければならなくなることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ウェットエッチング装置の斜視図である。
【図２】ウェットエッチング装置の動作例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１に示すウェットエッチング装置１は、被加工物を回転可能なテーブルに保持し、回転中の被加工物にエッチング液を滴下してエッチングを施すスピン式のエッチング装置の一例である。ウェットエッチング装置１は、エッチング液を滴下する供給ノズル３と、被加工物を保持し回転可能な回転テーブル２と、加工中の被加工物の厚みを測定する厚み測定器４と、を少なくとも備えている。
【００１２】
図１に示す回転テーブル２は、円盤形状となっており、図２に示す支持部２１によって支持されている。図２に示すように、回転テーブル２の上面は、被加工物を保持する保持部２０が設けられている。回転テーブル２は、支持部２１を介してモータ５に連結した回転軸２２に接続され、モータ５は、回転テーブル２の下方に位置するモータハウジング５０内に配設され、モータ５が駆動することにより回転軸２２を回転させ、併せて回転テーブル２を回転させる。
【００１３】
図１に示す供給ノズル３は、被加工物に対しエッチング液を滴下するために矢印Ａ１及びＡ２方向に旋回動可能なアーム３０の一端に装着され回転テーブル２の近傍に配設されている。アーム３０の他端には、回転テーブル２の近傍に立設している回転軸３１が連結されている。供給ノズル３は、回転軸３１の回転によりアーム３０が揺動し矢印Ａ１及びＡ２に示す方向にスイングすることができる。すなわち、供給ノズル３は、被加工物の中心と被加工物の外周部との間を放射状方向に往復動作が可能となっている。
【００１４】
図２に示すように、供給ノズル３は、エッチング液の滴下位置および滴下量を調整するバルブからなる調節部３２を介して薬液源３３と接続され、薬液源３３から送られてくるエッチング液３ｂを供給口３ａから滴下できるように構成されている。
【００１５】
図１に示す厚み測定器４は、被加工物の厚みを検査するために矢印Ｂ１及びＢ２方向に旋回動可能なアーム４０の一端に装着され回転テーブル２の近傍に配設されている。アーム４０の他端には、回転テーブル２の近傍に立設している回転軸４１が連結されている。厚み測定器４は、回転軸４１の回転によりアーム４０が揺動し矢印Ｂ１及びＢ２に示す方向にスイングすることができる。すなわち、厚み測定器４も供給ノズル３と同様に被加工物の中心と外周部との間を放射状方向に往復動作が可能となっている。これにより、ウェットエッチング処理中のウェーハ６の厚みを監視することが可能となる。
【００１６】
厚み測定器４は、下方に所定周波数のレーザ光を照射し、被加工物の表面における反射光と裏面における反射光との干渉波の波形から被加工物の厚みを求める機能を有している。厚み測定器４の下端にはレンズ４ａを備え、その上方には図示しないレーザ光源を備えている。また、図１に示すように、厚み測定器４には、被加工物の厚み及び形状を認識する形状認識部４２が備えてある。図１に示す制御部４３は、本実施形態にかかるウェットエッチング装置１の動作を制御するために備えられており、形状認識部４２から送信されてくる測定結果を記憶するメモリ及びＣＰＵが内蔵されており、予めウェーハＷの厚みのしきい値が設定されている。エッチング液の滴下量を調節する調節部３２に接続されている。
【００１７】
形状認識部４２は、被加工物の厚みを測定後、制御部４３に測定結果を送信し、制御部４３がその測定結果を基に被加工物の裏面に必要なエッチング液を滴下する位置と、エッチング液の滴下量とを制御する。このようにして、厚み測定器４は、被加工物のエッチング処理中に被加工物の厚み、被加工物の裏面の平坦度や厚みのバラつき（凹凸部分）などの形状変化を監視できる。
【００１８】
以下においては、上記のように構成されるウェットエッチング装置１の動作例について説明する。なお、図１に示すウェーハ６は、ウェットエッチングの対象となる被加工物の一例である。
【００１９】
まず、図２に示すように、ウェットエッチングの被加工面となるウェーハ６の裏面６Ａを上向きにして表面６Ｂを回転テーブル２の保持部２０の上面に保持する。ウェーハ６が保持部２０の上面に保持された後、モータ５が駆動を開始し、回転軸２２を回転させるとともに回転テーブル２を所定の回転数で回転させる。そして、図２に示すように、供給ノズル３がアーム３０のスイングによりウェーハ６の中心付近上方に位置づけられ、薬液源３３から供給されるエッチング液３ｂを回転中のウェーハ６の裏面６Ａに滴下する。
【００２０】
エッチング液３ｂは、回転中のウェーハ６に発生する遠心力によりウェーハ６の外周部に向けて広がっていき、ウェーハ６の裏面６Ａ全体に行き渡る。エッチング液３ｂをウェーハ６に滴下した後、供給ノズル３は、アーム３０が矢印Ａ１またはＡ２方向にスイングし、ウェーハ６の中心付近から退避する。
【００２１】
また、ウェットエッチング加工中に、厚み測定器４によるウェーハ６の厚み測定がなされる。具体的には、図１に示す回転軸４１が回転を開始し、アーム４０を矢印Ｂ１及びＢ２方向にスイングさせ、厚み測定器４から厚みを検出するためのレーザ光がウェーハ６に向けて照射される。このとき、厚み測定器４をウェーハ６から上方に１０ｃｍ程度離れた位置に位置させる。また、エッチング液３ｂの飛沫でレンズ４ａが汚れるのを防止するために、厚み測定中はレンズ４ａに対して所定量のＮ２ガス（窒素ガス）を吹きつける。
【００２２】
回転中のウェーハ６にレーザ光が照射されると、裏面６Ａ及び表面６Ｂにおいて反射光となって厚み検出器４に戻ってくる。厚み検出器４は、２つの干渉波に基づき、ウェーハ６の厚みを求める。また、上述のとおり、裏面６Ａには、凹凸形状によりウェーハ６の厚みにはバラつきが発生している可能性があるので、厚み検出器４はウェーハ６の上方をスイングしながら複数箇所をスキャンする。これにより、座標上の位置毎にウェーハ６の厚みのバラつきを認識することができ、エッチング液の滴下位置および滴下量を調整するための情報が得られる。
【００２３】
図１に示す形状認識部６は、ウェーハ６の厚み情報を取得後、制御部４３に当該情報を送信する。制御部４３は、ウェーハ６の厚みが所望の値でない場合には、直ちに予め設定されたウェーハ６の所望の厚みに補正をするために、厚み検出器４から送られてきたウェーハ６の厚さに基づき、エッチング液３ｂの滴下量を制御するための信号を調節部３２に送信する。その後、厚み検出器４は、アーム４０が矢印Ｂ１またはＢ２方向にスイングしてウェーハ６の上方から退避する。
【００２４】
調節部３２に信号が送信されると、図１に示すアーム３０がスイングし、供給ノズル３がウェーハ６に対する滴下位置に移動する。ここで、調節部３２は、制御部４３からの信号を基にエッチング液３ｂの滴下量を調節して供給ノズル３に送り込み、供給ノズル３はウェーハ６の滴下位置にエッチング液３ｂを滴下する。なお、制御部４３は、例えば座標情報によってエッチング液３ｂの滴下位置を制御する。
【００２５】
全ての滴下位置にエッチング液３ｂが滴下されると、供給ノズル３をウェーハ６の上方から外周側へ退避させて、再度、厚み検出器４でウェーハ６の厚みを検出する。そして、ウェーハ６の厚みが所望の値に達するまで、厚み検出器４による検査および供給ノズル３によるエッチング液３ｂの滴下を繰り返す。このようにして、ウェーハ６の厚みが所望の値に達したら、ウェットエッチング装置１の一連の動作は終了する。
【００２６】
このように、ウェットエッチング装置１では、厚み測定器４がウェーハの厚みを測定し、その測定結果に基づき、エッチング液の滴下量を制御することができるため、ウェットエッチング処理中にウェーハの厚み及び形状が所望の状態と異なる場合には、直ちに修正をすることができる。したがって、エッチング不足を修正するために再度ウェーハに対しエッチングを施したり、エッチング過多によってウェーハを廃棄したりするのを防止することができる。
【００２７】
なお、本実施形態に係るウェットエッチング装置１で使用されるエッチング液は、特定の薬液に限定されるものではない。
【００２８】
また、厚み検出器がスイングしない構成の場合には、例えば一度のスキャンでウェーハの裏面を捉えられるように、厚み検出器がウェーハ全面の厚みを測定できるように構成してもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１：ウェットエッチング装置
２：回転テーブル
２０：保持部  ２１：支持部  ２２：回転軸
３：供給ノズル  ３ａ：供給口  ３ｂ：エッチング液
３０：アーム  ３１：回転軸  ３２：調節部  ３３：薬液源
４：厚み測定器  ４ａ：レンズ
４０：アーム  ４１：回転軸  ４２：形状認識部  ４３：制御部
５：モータ  ５０：モータハウジング
６：ウェーハ  ６Ａ：裏面  ６Ｂ：表面
【図１】
2013069842.tif 000003
【図２】
2013069842.tif 000004