JP2001203249A - 厚み計測装置、及びそれを用いたウエットエッチング装置、ウエットエッチング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウエットエッチングの実行中に半導体ウエハ
の厚みを計測することが可能な厚み計測装置、及びそれ
を用いたウエットエッチング装置、ウエットエッチング
方法を提供する。 【解決手段】 計測光源１１からの計測光を光カプラ１
２で分岐して、一方をプローブヘッド１３から半導体ウ
エハＷ及びエッチング液層Ｅに照射して反射光とし、他
方を参照光生成部１４に導いて参照光とする。その反射
光と参照光とを光カプラ１２で結合して、光検出器１５
で干渉光を検出する。そして、厚み算出部１６におい
て、干渉光の光強度と参照光路長との相関による光強度
分布を求め、参照光路長が小さい側から２番目及び３番
目の光強度ピークの光路長差から半導体ウエハＷの厚み
を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウエットエッチン
グの実行中に半導体ウエハの厚みを計測するための厚み
計測装置、及びそれを用いたウエットエッチング装置、
ウエットエッチング方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造において、近年、パタ
ーン付などの半導体ウエハの厚みをより薄くするエッチ
ング工程の必要性が増大している。

【０００３】そのようなエッチング工程においては、エ
ッチング液を供給して半導体ウエハのエッチングを行う
ウエットエッチング装置が使用される。従来のウエット
エッチング方法では、あらかじめダミーウエハのエッチ
ングを行ってエッチングレートを確認しておき、そのエ
ッチングレートに基づいてエッチングの終了時刻を決定
している。

【０００４】しかしながら、このようなエッチング時間
の管理方法を用いた場合、ダミーウエハのエッチングと
いう実際のエッチング工程とは別の工程が余計に必要と
なるという問題がある。また、エッチングレートは必ず
しもエッチング工程ごとに一定ではなく、そのため、一
定のエッチングレートを仮定した時間管理では得られる
半導体ウエハの厚みにばらつきを生じてしまう。

【０００５】このようなエッチング工程におけるエッチ
ング精度や作業効率を向上させるには、半導体ウエハ部
分の厚みを、インサイチュ（In-Situ）でエッチング中
に計測する必要がある。このような計測を行うことによ
って、エッチング中での厚みの時間変化のデータを得る
ことができ、これによって終了時刻をそれぞれのエッチ
ング工程ごとに求めることができるなど、様々なエッチ
ング工程の管理及び制御が可能となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体ウエハの
厚み計測装置としては、接触式の厚み計や、マイケルソ
ン干渉計型の厚み計などがある。これらの厚み計のう
ち、接触式の厚み計は、インサイチュでの計測に適用す
ることができない。また、接触するためにウエハに傷が
つく場合があり、高速での計測ができず、あるいは、保
持基板やフィルムなどがついている場合にはウエハのみ
での厚みの計測ができないなどの問題点がある。

【０００７】一方、マイケルソン干渉計型の厚み計は、
非接触で半導体ウエハの厚みを計測する厚み計である。
このような厚み計としては、特開平５−２４８８１７号
公報に示されている装置があるが、この装置では、半導
体ウエハに計測光を照射し、ウエハ表面からの反射光の
反射タイミング変化によって厚みの時間変化を計測して
いる。しかしながら、この場合には、表面の位置のみを
計測していることになるので、厚みを求めるために裏面
の位置などの厚みの初期条件を与えてやる必要がある。
また、エッチング液を用いたウエットエッチング工程で
は、ウエハ表面上にあるエッチング液で計測光が反射さ
れてしまうため、半導体ウエハの厚みを計測することが
できない。

【０００８】本発明は、以上の問題点に鑑みてなされた
ものであり、ウエットエッチングの実行中に半導体ウエ
ハの厚みを計測することが可能な厚み計測装置、及びそ
れを用いたウエットエッチング装置、ウエットエッチン
グ方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明による厚み計測装置は、エッチング液
を用いたウエットエッチングの実行中に半導体ウエハの
厚みを計測するための厚み計測装置であって、（１）計
測光を供給する計測光源と、（２）計測光源からの計測
光を分岐させる光分岐手段と、（３）光分岐手段で分岐
された計測光の一方を、計測対象である半導体ウエハに
対して出力させて、エッチング液が供給されているエッ
チング面側から照射する光出力手段と、（４）光出力手
段から照射された計測光がエッチング液または半導体ウ
エハによって反射された反射光を入力させる光入力手段
と、（５）光分岐手段で分岐された計測光の他方を、光
路長が可変に構成された参照用光路を通過させて、参照
光路長が設定された参照光を生成する参照光生成手段
と、（６）光入力手段からの反射光と、参照光生成手段
からの参照光とを結合させて干渉光とする光結合手段
と、（７）光結合手段からの干渉光を検出する光検出手
段と、（８）参照光生成手段で設定された参照光路長
と、光検出手段で検出された干渉光の光強度との相関を
示す光強度分布において、設定された閾値よりも大きい
光強度を有する複数の光強度ピークのうち、参照光路長
が小さい側から２番目及び３番目の光強度ピーク間での
参照光路長の光路長差を用いて半導体ウエハの厚みを求
める厚み算出手段とを備えることを特徴とする。

【００１０】上記した厚み計測装置は、半導体ウエハに
計測光を照射して反射されてきた反射光と、計測光から
分岐され所定の光路を通過して反射光の光路長に対して
参照光路長が設定された参照光とを結合し、生成された
干渉光を検出する。そして、その干渉光の光強度分布に
おいて生じる複数の光強度ピークから、ウエットエッチ
ング中の半導体ウエハの厚みを計測している。

【００１１】このとき、参照光路長が小さい側から１番
目の光強度ピークは、エッチング液表面からの反射光に
対応し、さらに、２番目、３番目の光強度ピークは、半
導体ウエハの上面（エッチング面）、下面にそれぞれ対
応している。したがって、２番目及び３番目の光強度ピ
ークを利用することによって、エッチング液の存在にか
かわらず、ウエットエッチング中に半導体ウエハの厚
み、あるいはその時間変化を計測することが可能とな
る。また、ウエハ上面からの反射光と基準となる初期条
件とから厚みを求めるのではなく、ウエハ上面及び下面
の両方からの反射光を用いているので、半導体ウエハや
エッチング液の状態が変化しても、常に正しく半導体ウ
エハの厚みを計測することができる。

【００１２】ここで、光出力手段及び光入力手段は、単
一の光入出力手段からなるとともに、光分岐手段及び光
結合手段は、単一の光カプラからなることが好ましい。
この場合、特に厚み計測装置の構成が簡単化される。

【００１３】また、本発明によるウエットエッチング装
置は、上記の厚み計測装置を備えるウエットエッチング
装置であって、ウエットエッチングの対象となる半導体
ウエハのエッチング面に、エッチング液を供給するエッ
チング液供給手段と、エッチング液供給手段によるエッ
チング液の供給を制御するエッチング制御手段とを備え
ることを特徴とする。

【００１４】また、本発明によるウエットエッチング方
法は、上記の厚み計測装置を用いたウエットエッチング
方法であって、ウエットエッチングの対象となる半導体
ウエハのエッチング面に、エッチング液を供給してウエ
ットエッチングを開始するエッチング開始ステップと、
エッチング開始ステップで開始されたウエットエッチン
グの実行中に、厚み計測装置を用いて半導体ウエハの厚
みを計測する厚み計測ステップと、エッチング液の供給
を停止してウエットエッチングを終了するエッチング終
了ステップとを有することを特徴とする。

【００１５】このようなウエットエッチング装置及び方
法によれば、厚み計測装置によってウエットエッチング
中の半導体ウエハに対して得られた厚みデータに基づい
て、エッチング制御手段を介して、エッチング液の供給
の停止によるウエットエッチングの終了、あるいはエッ
チングレートの変更などを適宜制御することが可能であ
る。

【００１６】さらに、ウエットエッチング装置は、厚み
計測装置の厚み算出手段が、求められた半導体ウエハの
厚みの時間変化から、あらかじめ設定された終点厚みに
基づいてウエットエッチングの終了時刻を求めて、終了
時刻を指示する終了指示信号を出力し、エッチング制御
手段は、終了指示信号に基づいて、エッチング液供給手
段によるエッチング液の供給を停止させることを特徴と
する。

【００１７】エッチングの終了時刻としては、例えば、
計測された厚みデータから操作者が判断してエッチング
制御手段に指示することも可能であるが、上記のように
厚み算出手段からの終了指示信号によってエッチングを
終了させる構成とすることによって、設定された終点厚
みが得られるように自動的にエッチングの終了が制御さ
れるウエットエッチング装置が実現される。

【００１８】また、半導体ウエハのエッチング面とは反
対の面側に配置されて半導体ウエハを保持する保持基板
を備え、保持基板は、半導体ウエハの終点厚みの光学的
厚みの２倍以上の光学的厚みを有することを特徴とす
る。

【００１９】半導体ウエハが薄く強度が充分でない場合
には、このように保持基板によって保持することが好ま
しい。ここで、半導体ウエハの厚み計測において、エッ
チング液面からの反射光が計測されずに、保持基板の厚
みが半導体ウエハの厚みとして誤って求められるエラー
を生じる場合がある。このとき、保持基板の光学的厚み
（光路長に相当）を、半導体ウエハの光学的厚みよりも
充分に大きい２倍以上の厚みに設定しておくことによっ
て、このような厚みデータを正しい厚みデータと区別し
て除外することができる。

【００２０】また、厚み計測装置は、計測光源が、所定
の時間間隔をおいた複数の計測時刻に計測光を供給し、
厚み算出手段は、それぞれの計測時刻で得られた光路長
差から生のデータとしてそれぞれ求められた半導体ウエ
ハの厚みを生厚みデータとし、複数の生厚みデータに対
してフィッティング計算を行って半導体ウエハの厚みの
時間変化を示す厚み変化直線を決定し、半導体ウエハの
厚みを厚み変化直線から求めることを特徴とする。

【００２１】また、ウエットエッチング方法は、厚み計
測ステップが、複数の計測時刻のそれぞれで得られた光
路長差から生のデータとして求められた半導体ウエハの
厚みを生厚みデータとし、複数の生厚みデータに対して
フィッティング計算を行って半導体ウエハの厚みの時間
変化を示す厚み変化直線を決定し、半導体ウエハの厚み
を厚み変化直線から求めることを特徴とする。

【００２２】光路長差から直接求められた厚みデータを
そのまま使用することも可能であるが、このようにフィ
ッティングによって厚み変化直線を求めることによっ
て、生厚みデータの持つ統計的ばらつきの影響を低減す
ることができる。

【００２３】さらに、厚み計測装置は、厚み算出手段
が、厚み変化直線に対して許容される生厚みデータの許
容数値範囲を設定し、許容数値範囲内にある生厚みデー
タを用いて、半導体ウエハの厚みを求めることを特徴と
する。

【００２４】また、ウエットエッチング方法は、厚み計
測ステップが、厚み変化直線に対して許容される生厚み
データの許容数値範囲を設定し、許容数値範囲内にある
生厚みデータを用いて半導体ウエハの厚みを求めること
を特徴とする。

【００２５】厚みの計測においては、統計的ばらつきと
は別に、エッチング液面からの反射光が検出されないな
どの計測エラーによるばらつきを生じる場合がある。こ
れに対して、許容数値範囲を設定することによって、計
測エラーを生じた厚みデータを除外して、エラーばらつ
きの影響を低減することができる。

【００２６】また、ウエットエッチング方法は、厚み計
測ステップで求められた半導体ウエハの厚みの時間変化
から、あらかじめ設定された終点厚みに基づいてウエッ
トエッチングの終了時刻を求める終了時刻算出ステップ
をさらに有し、エッチング終了ステップは、終了時刻算
出ステップで求められた終了時刻に基づいてエッチング
液の供給を停止することを特徴とする。

【００２７】このように、厚み計測装置で求められた厚
みデータに基づいて終了時刻を求めることによって、ウ
エットエッチングによって得られる半導体ウエハの厚み
の、設定されている終点厚みからのばらつきを抑制する
ことができ、半導体装置製造の効率化と歩留まりの向上
を実現することができる。

【００２８】終了時刻を求める方法については、終了時
刻算出ステップは、半導体ウエハの厚みの時間変化にお
いて、求められた半導体ウエハの厚みが終点厚み以下と
なった計測時刻を終了時刻とすることが可能である。

【００２９】あるいは、終了時刻算出ステップは、半導
体ウエハの厚みの時間変化を示す厚み変化直線を用いて
終了時刻を予測することが可能である。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、図面とともに本発明による
厚み計測装置、及びそれを用いたウエットエッチング装
置、ウエットエッチング方法の好適な実施形態について
詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素
には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、
図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していな
い。

【００３１】最初に、本発明による厚み計測装置及びウ
エットエッチング装置の構成について説明する。図１
は、厚み計測装置、及びそれを備えるウエットエッチン
グ装置を示す構成図である。このウエットエッチング装
置は、厚み計測装置Ａと、厚み計測装置Ａを除く通常の
ウエットエッチング装置Ｂ（以下、この装置部分を単に
ウエットエッチング装置Ｂという）とを備えて構成され
ている。

【００３２】厚み計測装置Ａは、計測対象である半導体
ウエハＷに計測光を照射し、半導体ウエハＷからの反射
光及び参照光の干渉光の光強度変化を利用して半導体ウ
エハＷの厚みを計測するように構成された非接触式の厚
み計である。厚み計測に用いる計測光は計測光源１１に
よって供給され、計測光源１１から出力された計測光
は、入力用光ファイバ１１ａを介してファイバカプラか
らなる光カプラ１２に入力される。計測光源１１として
は、低コヒーレンス光源（例えば波長１．３μｍの光を
発生させるＳＬＤなど）を用いることが好ましい。計測
光の波長としては、半導体ウエハＷやエッチング液など
を充分に透過する波長を選択する。

【００３３】光カプラ１２は、計測光源１１からの計測
光を分岐させる光分岐手段として機能し、光カプラ１２
に入力された計測光は、計測用光路に向かう計測用光フ
ァイバ１３ａ、及び参照用光路に向かう参照用光ファイ
バ１４ａに分岐される。分岐された計測光は、それぞれ
厚みを計測するためのプローブヘッド１３、及び参照光
を生成するための参照光生成部１４に入力される。

【００３４】プローブヘッド１３は、計測光を半導体ウ
エハＷへと照射するための光出力手段、及び半導体ウエ
ハＷまたはエッチング液などによって計測光が反射され
た反射光を再び入力するための光入力手段として機能す
る光入出力手段である。光カプラ１２で分岐された光の
うち、光ファイバ１３ａ側に分岐された計測光は、プロ
ーブヘッド１３から半導体ウエハＷへと出力され、半導
体ウエハＷに対して上面側のエッチング面から照射され
る。この計測光には、上記したように半導体ウエハＷな
どを充分に透過する波長の光が用いられているが、その
一部は各界面において反射されて、その反射光が再びプ
ローブヘッド１３に到達する。プローブヘッド１３に到
達して再入力された反射光は、光ファイバ１３ａを介し
て光カプラ１２に入力される。

【００３５】一方、参照光生成部１４においては、半導
体ウエハＷなどからの反射光との干渉光によって厚み
（光路長）を測定するための参照光が生成される。光カ
プラ１２で光ファイバ１４ａ側に分岐された計測光は、
光ファイバ１４ａの出力端と、反射ミラー１４ｃとの間
に配置された光路長変調光学系からなる参照用光路１４
ｂを通過して、半導体ウエハＷなどからの反射光の光路
長（反射光路長）に対する参照光の光路長（参照光路
長）が設定された参照光となる。

【００３６】本実施形態においては、光ファイバ１４ａ
の出力端から出力された計測光は、平行平面ガラス基板
１４ｄを透過し、反射ミラー１４ｃに到達して反射され
る。反射ミラー１４ｃからの反射光は、再びガラス基板
１４ｄを逆方向に透過して、適当な参照光路長が設定さ
れた参照光として、光ファイバ１４ａを介して光カプラ
１２に入力される。

【００３７】上記の参照光生成部１４は、参照用光路１
４ｂの光路長が可変に構成されている。すなわち、参照
用光路１４ｂ上にあるガラス基板１４ｄは、ガルバノメ
ータ１４ｅに取り付けられている。ガルバノメータ１４
ｅは、参照光路長制御部１７からの周期的な信号に基づ
いて動作し、これによって、参照用光路１４ｂに対する
ガラス基板１４ｄの傾きが周期的に変化する。このと
き、参照用光路１４ｂの方向で見たガラス基板１４ｄの
厚さが変化するので、これによって、参照用光路１４ｂ
の光路長が周期的に変化して、反射光路長に対する参照
光路長（反射光に対する参照光のタイミング）が周期的
にスキャンされる。

【００３８】光カプラ１２は、上記したように計測光源
１１からの計測光を分岐させる光分岐手段であるととも
に、プローブヘッド１３からの反射光、及び参照光生成
部１４からの参照光を結合させる光結合手段としても機
能する。半導体ウエハＷなどで反射されてプローブヘッ
ド１３に戻って入力された反射光、及び参照光生成部１
４において参照光路長が設定された参照光は、光カプラ
１２で結合されて干渉光となり、出力用光ファイバ１５
ａを介してフォトダイオード（ＰＤ）などの光検出器１
５に入力されて検出される。

【００３９】光検出器１５で検出された干渉光のデータ
等は、厚み算出部１６において処理され、それらのデー
タに基づいて半導体ウエハＷの厚みが算出される。光検
出器１５によって干渉光を検出して得られた検出信号
は、厚み算出部１６の信号処理回路１６ａを介してデー
タ処理部１６ｂに入力される。この光検出器１５からの
検出信号によって、干渉光の光強度のデータが得られ
る。また、参照光路長制御部１７からのガルバノメータ
１４ｅ（ガラス基板１４ｄ）の角度信号も、同様に信号
処理回路１６ａを介してデータ処理部１６ｂに入力され
ている。この角度信号から、参照用光路１４ｂにおける
参照光路長、またはその光路長変化量のデータが得られ
る。

【００４０】厚み算出部１６においては、これらの光強
度データ、及び参照光路長データから、干渉光の光強度
の参照光路長による変化（相関）を示す光強度分布が作
成される。そして、得られた光強度分布において、その
ピーク強度が設定されている閾値強度を超えるものとし
て選択された複数の光強度ピークを用いて、半導体ウエ
ハＷの厚みが算出される。なお、半導体ウエハＷなどか
らの反射光、それに対応して生成される光強度分布の光
強度ピーク、及びそれらを用いた厚みの算出方法の詳細
については、後述する。

【００４１】ウエットエッチング装置Ｂは、エッチング
処理の対象（厚み計測装置Ａの計測対象）である半導体
ウエハＷの一方の表面（以下、エッチング面という）
を、エッチング液によってウエットエッチングするよう
に構成されている。半導体ウエハＷは、エッチング面と
は反対の面側に配置されたガラス基板などからなる保持
基板２１によって保持された状態で、回転台２２上に固
定される。回転台２２は、回転駆動部２３によって回転
駆動され、これによって、ウエットエッチング中に半導
体ウエハＷが回転される。半導体ウエハＷがパターン付
である場合には、パターンのある面が保持基板２１側と
され、パターンとは反対側の面をエッチング面としてウ
エットエッチングが行われる。

【００４２】半導体ウエハＷのエッチング面へのエッチ
ング液の供給は、エッチング液供給部２４によって行わ
れる。エッチング液供給部２４は、半導体ウエハＷに対
するエッチング液の供給及び停止、または洗浄水の供給
などを行う。このエッチング液供給部２４によって、回
転している半導体ウエハＷのエッチング面にノズル２４
ａからエッチング液が供給されると、供給されたエッチ
ング液は半導体ウエハＷの表面上で薄いエッチング液層
Ｅを形成し、このエッチング液層Ｅによって、半導体ウ
エハＷの表面がウエットエッチングされる。

【００４３】回転台２２及び回転台２２上に載置された
保持基板２１、半導体ウエハＷの回転駆動部２３による
回転と、エッチング液供給部２４による半導体ウエハＷ
のエッチング面へのエッチング液または洗浄液の供給及
び停止は、エッチング制御部２５によって制御される。

【００４４】厚み計測装置Ａのプローブヘッド１３は、
回転台２２上に保持基板２１とともに載置された半導体
ウエハＷのエッチング面の所定部位に対向する位置に、
エッチング面に向けて照射される計測光の光路がエッチ
ング面に対して略垂直になるように設置される。このと
き、垂直に照射された計測光が半導体ウエハＷなどによ
って反射された反射光が、効率的にプローブヘッド１３
に再入力される。なお、飛散したエッチング液によるレ
ンズ等の腐食を防止するため、プローブヘッド１３には
エッチング液に耐性のある塩化ビニルなどの透明シート
を保護膜として設けておくことが好ましい。または、プ
ローブヘッド１３の先端に円筒を取り付け、その内部を
加圧することによってエッチング液の付着を防いでも良
い。

【００４５】ここで、厚み計測装置Ａ及びウエットエッ
チング装置Ｂからなる図１のウエットエッチング装置を
用いた半導体ウエハＷのウエットエッチング方法につい
て、一例をあげて説明しておく。

【００４６】まず、保持基板２１に保持された半導体ウ
エハＷを、回転台２２上に載置する。そして、エッチン
グ制御部２５からの指示信号に基づいて回転台２２の回
転駆動が開始される。続いて、エッチング液供給部２４
に対して半導体ウエハＷのエッチング面へのエッチング
液の供給が指示されて、半導体ウエハＷのウエットエッ
チングが開始される（エッチング開始ステップ）。

【００４７】ウエットエッチングが開始されたら、厚み
計測装置Ａによって半導体ウエハＷの厚みが計測される
（厚み計測ステップ）。厚みの計測は、操作者の指示に
より、または設定されている時刻及び時間間隔で自動的
に行われる。そして、計測された厚みデータから、実行
中のウエットエッチング工程における厚みの時間変化等
が評価される。厚みの評価については、例えば厚み計測
装置Ａの厚み算出部１６において自動的に評価を行うこ
とが可能である。または、厚み算出部１６に表示装置
（ディスプレイ）を接続しておき、この表示装置に厚み
データを表示させて、表示されたデータに基づいて操作
者が評価する構成としても良い。

【００４８】ウエットエッチングの終了時刻となった
ら、エッチング制御部２５からの指示信号によって、エ
ッチング液供給部２４によるエッチング液の供給が停止
される。続いて、所定時間にわたって洗浄水が半導体ウ
エハＷのエッチング面に供給されて、半導体ウエハＷが
洗浄される。洗浄水の供給を停止して半導体ウエハＷの
洗浄が終了した後、さらに所定時間、回転台２２を回転
駆動して半導体ウエハＷのエッチング面から洗浄水を除
去する。そして、洗浄水の除去が終了したら、回転駆動
部２３による回転台２２の回転が停止されて、半導体ウ
エハＷのウエットエッチングの全工程を終了する（エッ
チング終了ステップ）。

【００４９】このとき、ウエットエッチングの終了時刻
としては、あらかじめ与えられたエッチング時間やエッ
チングレートのデータに基づいて決定しても良いが、厚
み計測装置Ａによって計測された厚みデータに基づいて
評価された厚みの時間変化から、設定されている終点厚
みになる終了時刻を算出して用いることが好ましい（終
了時刻算出ステップ）。

【００５０】この終了時刻の算出については、厚み算出
部１６で自動的に求める構成としても良いし、表示装置
に表示されたデータから操作者が判断することも可能で
ある。なお、厚み算出部１６において終了時刻が求めら
れる場合には、終了時刻を指示する終了指示信号を厚み
算出部１６から出力し、その終了指示信号に基づいてエ
ッチング制御部２５がウエットエッチングの終了制御を
行う構成とすることができる。

【００５１】厚み計測装置Ａによる半導体ウエハＷの厚
みの計測方法について具体的に説明する。図２は、図１
に示したウエットエッチング装置における半導体ウエハ
Ｗの厚みの計測方法について模式的に示した図であり、
図２（ａ）は、半導体ウエハＷへの計測光の照射、及び
プローブヘッド１３への反射光の再入力について示す断
面図、図２（ｂ）は、光検出器１５において得られる干
渉光の光強度分布を示すグラフである。なお、図２
（ａ）においては、図の見易さのため、半導体ウエハＷ
に照射される計測光の光路、及びプローブヘッド１３へ
の反射光の光路を、それぞれ位置をずらして示してあ
る。

【００５２】光カプラ１２で分岐されてプローブヘッド
１３から出力された計測光Ｌ０は、エッチング液層Ｅ、
半導体ウエハＷ、及び保持基板２１を順次透過していく
とともに、それらの隣接する層の各界面において計測光
Ｌ０の一部がそれぞれ反射される。すなわち、エッチン
グ液層Ｅの表面から反射光Ｌ１が、半導体ウエハＷの上
面から反射光Ｌ２が、半導体ウエハＷの下面から反射光
Ｌ３が、また、保持基板２１の下面から反射光Ｌ４がそ
れぞれ反射され、プローブヘッド１３へと戻って再入力
される。

【００５３】再入力された反射光Ｌ１〜Ｌ４は、図２
（ａ）に示されているように反射された界面によってそ
れぞれ異なる反射光路長を通過しており、プローブヘッ
ド１３から光カプラ１２を介して光検出器１５に入力さ
れるタイミングが異なる。これに対して、参照光生成部
１４において参照用光路１４ｂの光路長を上述したよう
に周期的に変化させて、参照光路長（参照光の反射光に
対するタイミング）をスキャンする。このとき、光カプ
ラ１２から反射光Ｌ１〜Ｌ４が反射された各界面までの
光路長と、光カプラ１２から反射ミラー１４ｃまでの光
路長とが一致すると、光路長及びタイミングが一致した
反射光と参照光とが干渉によって強め合い、光検出器１
５において大きい光強度の干渉光が検出される。

【００５４】このように光路長をスキャンして得られる
参照光路長（光路長変化量）と干渉光強度の相関を示す
光強度分布を、図２（ａ）の断面図と対応させて図２
（ｂ）に示す。このグラフにおいて、一方の軸はスキャ
ンされた参照用光路１４ｂの光路長変化量、他方の軸は
光検出器１５によって検出された干渉光の光強度を示し
ている。なお、参照光路長（光路長変化量）及び光路長
差は、エッチング液層Ｅ、半導体ウエハＷ、及び保持基
板２１のそれぞれにおける屈折率の違いによって必ずし
もそれぞれの厚みにはそのままは対応しないが、図２に
おいては、説明のために屈折率の違いがないものとし
て、断面図及びグラフを対応させて図示している。

【００５５】このグラフに示されているように、光路長
変化量を小さい方から大きくする（参照光路長を大きく
する）方向にスキャンしていくと、エッチング液層Ｅ表
面からの反射光Ｌ１に対応する光強度ピークＰ１（液面
ピークＰ１）、半導体ウエハＷの上面（エッチング面）
からの反射光Ｌ２に対応する光強度ピークＰ２（ウエハ
上面ピークＰ２）、半導体ウエハＷの下面からの反射光
Ｌ３に対応する光強度ピークＰ３（ウエハ下面ピークＰ
３）、及び保持基板２１の下面からの反射光Ｌ４に対応
する光強度ピークＰ４（基板下面ピークＰ４）が順次得
られる。

【００５６】これらの光強度ピークＰ１〜Ｐ４は、光強
度分布に対して適当な光強度の閾値（スレッショルド）
を設定しておき、ノイズ信号による小さい光強度ピーク
などの余分なピークを除外して選択される。図２（ｂ）
においては、そのような閾値強度として、光強度Ｐｔを
点線で示してある。

【００５７】また、光強度ピークがスキャンされる光路
長範囲は、参照光生成部１４における参照用光路１４ｂ
での光路長のスキャン範囲によって設定することができ
るが、必要があれば、さらにスキャンされた光路長範囲
から光強度ピークの選択に用いる光路長範囲を選択して
設定しても良い。このような光路長範囲の選択は、厚み
算出部１６にあらかじめ与えておいても良いし、また
は、厚み算出部１６に接続された表示装置に表示された
光強度分布から操作者が選択して指示することも可能で
ある。

【００５８】厚み計測においては、得られた光強度分布
に対して、上記した閾値光強度の条件、あるいはさらに
光路長範囲の条件等を適用して、複数の光強度ピークを
選択する。そして、それらの光強度ピークを、参照光路
長（光路長変化量）の小さい方から液面ピークＰ１、ウ
エハ上面ピークＰ２、ウエハ下面ピークＰ３、及び基板
下面ピークＰ４とする。

【００５９】ここで、上記した光強度ピークＰ１〜Ｐ４
については、それぞれの光強度比等は半導体ウエハＷや
エッチング液層Ｅなどの状態によって変化するが、その
光路長変化量に対する順番は変化しない。例えば、エッ
チング液層Ｅの状態はノズル２４ａから流出されている
エッチング液のエッチング面上での流れ方によって変化
するが、このとき、計測光の光路に対するエッチング液
層Ｅ表面の角度が変わるので、エッチング液層Ｅ表面か
らプローブヘッド１３に到達する反射光Ｌ１の光強度も
変化する。また、半導体ウエハＷとして用いられている
物質（Ｓｉ、ＧａＡｓ、Ｄｏｐｅｄ Ｓｉなど）や、保
持基板２１の材質などによっても光強度比は異なってく
る。

【００６０】一方で、光路長については、上記のように
光強度などの状態が変化した場合でも、光強度ピークＰ
１〜Ｐ４の光路長に対する順番は変わらない。したがっ
て、得られた複数の光強度ピークに対して、光路長が小
さい側から、光強度ピークＰ１〜Ｐ４を液面、ウエハ上
面、ウエハ下面、及び基板下面からの反射光のピークと
して割り当てることができる。

【００６１】そして、これらの光強度ピークＰ１〜Ｐ４
のうち、参照光路長が小さい方から２番目の光強度ピー
クＰ２と、３番目の光強度ピークＰ３との間の光路長差
は、半導体ウエハＷの上面から下面までの光路長差に相
当している。したがって、この２つの光強度ピークＰ
２、Ｐ３の間の光路長差から、半導体ウエハＷの厚みを
求めることができる。特に、１つの光強度ピークに対す
る光路長とその時間変化を計測するのではなく、上記の
ように２番目と３番目の２つの光強度ピークＰ２、Ｐ３
を用いる計測方法によって、半導体ウエハＷの厚みをよ
り直接的に正しく計測できる。さらに、半導体ウエハＷ
のエッチング面上にエッチング液が流れているウエット
エッチングの実行中での厚み計測が、エッチング液の存
在にかかわらず可能となる。

【００６２】上記した光強度ピークＰ２、Ｐ３の光路長
差は、半導体ウエハＷの光学的厚みに相当する。したが
って、最終的な厚みデータは、得られた光路長差を半導
体ウエハの屈折率で割ることによって求められる。この
厚みデータの算出に用いられる半導体ウエハＷの屈折率
の値は、屈折率が既知のものであれば、その値を用いれ
ば良い。また、必要があれば、マイクロゲージや顕微鏡
などを用いた他の方法で厚みが計測されたウエハであら
かじめ屈折率を測定しておき、その値を用いることが好
ましい。

【００６３】以上により、ウエットエッチングの実行中
において半導体ウエハＷの厚みの計測が可能な非接触式
の厚み計測装置、及びそれを備えるウエットエッチング
装置、ウエットエッチング方法が得られる。また、所定
の時間間隔（一定間隔でなくても良い）をおいて計測光
源１１から計測光を供給して、複数の計測時刻で厚み計
測を行えば、ウエットエッチング中での半導体ウエハＷ
の厚みの時間変化が求められ、それによるウエットエッ
チングの制御が可能になる。

【００６４】なお、エッチング液層Ｅの状態は上記した
ように変化し、その厚みも表面の角度と同様に時間とと
もに変動する。これによって、光強度ピークＰ１、Ｐ２
の光路長差が変化するが、このとき、光強度ピークＰ１
のピーク位置がシフトするだけでなく、エッチング液層
Ｅが持つ屈折率のため、プローブヘッド１３から半導体
ウエハＷまでの光路長が変化する。したがって、光強度
ピークＰ２、Ｐ３なども同様にそのピーク位置がシフト
する。この場合においても、半導体ウエハＷの上面より
も下方（半導体ウエハＷ及び保持基板２１）に相当する
光強度分布は全体として同じだけシフトするので、光強
度ピークＰ２、Ｐ３の光路長差などの各光路長差は、ピ
ーク位置のシフトには影響されない。

【００６５】また、半導体ウエハＷのエッチング面とは
反対の面にパターンが付いている場合には、パターンよ
りも計測光のビーム径が小さければ各パターン部位での
厚みが、また、パターンよりもビーム径が大きければビ
ーム範囲内での平均的な厚みが求められる。また、図１
に示したウエットエッチング装置では、エッチング中に
は半導体ウエハＷが回転されているが、その回転は２０
Ｈｚ以上の高速回転であるため、厚み計測では平均的な
厚みを計測することになる。

【００６６】上記した半導体ウエハＷの厚みの計測方法
による厚みの時間変化の算出方法、及びそれによるウエ
ットエッチングの終了時刻の決定方法について説明す
る。図３は、厚みの時間変化の一例を示すグラフであ
り、横軸はウエットエッチングを開始してからのエッチ
ング時間、縦軸は各時刻での半導体ウエハＷの厚みを示
している。また、黒丸及び白丸で示されている各点は、
各計測時刻において、上記した計測方法を用いて光路長
差から直接算出された半導体ウエハＷの厚みデータ（以
下、生厚みデータという）である。

【００６７】各計測時刻での計測によって求められた半
導体ウエハＷの厚みの生厚みデータは、（１）統計的な
ばらつき（統計ばらつき）、及び（２）計測エラーによ
るばらつき（エラーばらつき）の２つの原因によるばら
つきを有する。このうち、（１）統計ばらつきは計測に
おいて必然的に生じるものであり、このデータのばらつ
きは許容される範囲である。

【００６８】厚みの時間変化によるウエットエッチング
の終了時刻の決定については、所定の時間間隔（例え
ば、全体のエッチング時間１〜２分に対して５Ｈｚの時
間間隔など）で厚みの計測を行い、計測された厚みの値
が終点厚み以下となった計測時刻で終了時刻と判断し
て、厚み算出部１６からエッチング制御部２５に対して
終了指示信号を出力する方法がある。

【００６９】これに対して、上記した統計ばらつきの影
響を低減させて、より正確に終了時刻を求める方法とし
て、生厚みデータをそのまま厚みデータとして用いるの
ではなく、複数の計測時刻での生厚みデータに対してフ
ィッティング計算（最小自乗法など）を行って厚み変化
直線を決定し、この厚み変化直線から用いる厚みデータ
を求める方法がある。図３に、そのようにして求められ
た厚み変化直線の例が、直線Ａ（実線）によって示され
ている。この厚み変化直線から、各時刻での半導体ウエ
ハＷの厚みがより正確に求められる。例えば、時刻Ｔ１
においては、生厚みデータをそのまま半導体ウエハＷの
厚みとすると、時刻Ｔ１での厚みは厚みデータ点Ｄ１と
なるが、厚み変化直線Ａを用いれば、直線Ａ上の厚みデ
ータ点Ｄ２が時刻Ｔ１での厚みとされる。

【００７０】また、この厚み変化直線Ａを延長して終点
厚みを示す直線Ｃ（点線）との交点Ｄを求めれば、この
交点Ｄの時刻が終了時刻となる。この方法によれば、終
了時刻についてもより正確な算出が可能である。さら
に、厚み変化直線Ａを延長して終了時刻を求めているた
め、半導体ウエハＷの厚みが終点厚み以下となる前に、
終了時刻を予測することができ、この予測された終了時
刻を用いてエッチング制御を行うことが可能となる。

【００７１】例えば、終了指示信号によってエッチング
液供給部２４からのエッチング液の供給が停止されてか
ら、洗浄水によってエッチング面上のエッチング液が除
去されるまでには、ある程度のタイムラグがある。その
ため、終点厚み以下となった時刻を終了時刻とする制御
方法では、オーバーエッチを起こす可能性がある。一
方、厚み変化直線によってあらかじめ予測された終了時
刻を用い、その終了時刻よりもタイムラグの分だけ早い
時刻にエッチング液の供給を停止すれば、オーバーエッ
チを起こすことがなくなる。

【００７２】なお、フィッティング計算による厚み変化
直線については、厚み計測が行われて生厚みデータ数が
増えるごとに、その生厚みデータを追加して新たに厚み
変化直線を求めて更新していくことが好ましい。このと
き、予測される終了時刻についても、順次修正すること
ができる。

【００７３】以上のように、（１）統計ばらつきについ
ては、厚み変化直線を求めることによってその影響を低
減することが可能である。一方、（２）エラーばらつき
の問題は、そのような方法のみでは影響を除去すること
ができない。

【００７４】エラーばらつきは、例えば次のような原因
によって発生する。すなわち、エッチング液層Ｅ表面の
計測光に対する角度は、上記したようにエッチング液の
流れ方によって変化し、それによってエッチング液層Ｅ
の表面からの反射光Ｌ１の光強度が変化する。特に、そ
の表面の波立ちによって液面の傾きが大きくなってくる
と、反射光Ｌ１の計測光に対する角度が大きくなって、
プローブヘッド１３に入力されなくなる。

【００７５】この場合、図２（ｂ）の光強度分布におい
て、液面ピークＰ１の光強度が閾値Ｐｔよりも小さくな
ってしまうことがある。そして、液面ピークが閾値より
も小さくなって光強度ピークとして選択されないと、ウ
エハ上面ピーク、ウエハ下面ピーク、及び基板下面ピー
クが、それぞれ光強度ピークＰ１、Ｐ２、及びＰ３に誤
って割り当てられる。このとき、上記したように光強度
ピークＰ２、Ｐ３の光路長差から半導体ウエハＷの厚み
を算出すると、結局、保持基板２１の厚みが半導体ウエ
ハＷの厚みとして求められることとなる。また、各光強
度ピークＰ１〜Ｐ３の間に閾値レベルＰｔを超えるノイ
ズ信号によるピークが発生した場合にも、そのノイズピ
ークが上記した光強度ピークとされてしまい、誤った厚
みが求められる。

【００７６】このようなデータを生厚みデータとして許
容して、求められた誤った厚みの時間変化に基づいて終
了時刻を求めると、ウエットエッチング終了後の半導体
ウエハＷの厚みが、設定されている終点厚みとは異なる
厚みとなってしまう。

【００７７】これに対して、生厚みデータから厚み変化
直線Ａを求めるとともに、生厚みデータとして許容され
るべき厚みデータの厚み変化直線Ａからの数値範囲（許
容数値範囲）を設定し、その許容数値範囲内にある生厚
みデータのみを厚み変化直線Ａの算出に用いることによ
って、エラーばらつきの影響を低減させることが可能で
ある。すなわち、エラーばらつきは、通常は統計ばらつ
きよりも大きい。したがって、許容数値範囲を、統計ば
らつきについては許容し、かつ、エラーばらつきは除外
するように設定すれば、エラーばらつきの影響について
も低減が可能となる。

【００７８】図３においては、厚み変化直線Ａの上下２
本の直線Ｂ（破線）で挟まれる領域として示されている
範囲を、厚み変化直線Ａからの許容数値範囲として設定
している。このとき、例えば生厚みデータ点Ｄ３（白
丸）が、範囲外にあるものとして厚み変化直線Ａの算出
から除外され、範囲内にある他の生厚みデータ点（黒
丸）から厚み変化直線Ａが求められる。これによって、
エラーばらつきの影響を抑えて、厚み変化直線Ａと、予
測されるウエットエッチングの終了時刻をより正確に算
出することができる。

【００７９】なお、生厚みデータの除外を行う場合に
は、求められた厚み変化直線から除外する生厚みデータ
が決められた後、その生厚みデータを除いて再度厚み変
化直線を求め直すことが好ましい。

【００８０】あるいは、各厚みデータが得られた時点
で、前回の厚み計測での生厚みデータまでで求められて
いる厚み変化直線及び許容数値範囲からその生厚みデー
タを有効とするかどうかを決定し、有効とされた生厚み
データから厚み変化直線（及び許容数値範囲）を求める
ようにしても良い。

【００８１】また、許容数値範囲については、あらかじ
め設定した範囲を用いてもよいし、あるいは、実際に求
められた生厚みデータから厚み算出部１６において統計
ばらつき等を求め、その結果から許容数値範囲を算出す
ることも可能である。

【００８２】また、エラーばらつきにおいては、上記し
たようにエッチング液面が傾くことによって、保持基板
２１の厚みが半導体ウエハＷの厚みとして求められてし
まう場合がある。これに対して、このようなエラーばら
つきを明確に区別または除外するため、保持基板２１の
光学的厚みを、半導体ウエハＷの終点厚みの光学的厚み
の２倍以上としておくことが好ましい。保持基板２１の
光学的厚みが半導体ウエハＷに比べて充分に大きく異な
れば、液面による光強度ピークが計測されなかった場合
に誤って求められる保持基板２１の厚みが、厚み変化直
線から大きく外れることとなる。したがって、厚み変化
直線からの許容数値範囲を設定することによって、厚み
データから容易に除外することができる。

【００８３】本発明による厚み計測装置、及びそれを用
いたウエットエッチング装置、ウエットエッチング方法
は、上記した実施形態に限られるものではなく、様々な
構成の変形や工程の変更が可能である。例えば、保持基
板２１は、薄くエッチングされる半導体ウエハＷの機械
的強度を維持するためのものであり、半導体ウエハＷの
厚みによっては保持基板を用いずにエッチングを行うこ
とも可能である。このような場合においても、参照光路
長の小さい方から２番目及び３番目の光強度ピークが半
導体ウエハの上面及び下面に相当することは変わらない
ので、上記した装置及び方法による厚み計測及びウエッ
トエッチングを同じように適用することが可能である。

【００８４】また、半導体ウエハＷからの反射光を取り
込む光入力手段については、上記した実施形態では光出
力手段であるプローブヘッド１３を共用しているが、光
出力手段とは別に光入力手段を設置する構成としても良
い。この場合、反射光はプローブヘッド１３への光ファ
イバ１３ａとは別の光ファイバに入力されるので、光カ
プラ１２に加えて設けられた他の光カプラなどを光結合
手段として、反射光と参照光の結合が行われる。また、
光入力／出力手段あるいは光分岐／結合手段の一方のみ
を単一の光入出力手段あるいは光カプラとし、他方は別
々とする構成も可能である。

【００８５】ウエットエッチングのエッチングレートに
ついては、必ずしも一定のレートとしなくても良い。例
えば、厚み計測によって得られた半導体ウエハＷの厚み
の時間変化に基づいて、終点厚み（エッチングの終了時
刻）が近づくにつれてエッチングレートが遅くなるよう
にエッチングを制御すれば、さらに細かい厚みの制御が
可能となる。この場合、厚み変化直線に代えて、所定の
曲線を用いて厚みの時間変化及び終了時刻を求めても良
い。または、厚みの時間変化を求める生厚みデータの時
間範囲を区分して、エッチングレートを変更した時刻の
前後で別々に厚み変化直線を求めることも可能である。

【００８６】

【発明の効果】本発明による厚み計測装置、及びそれを
用いたウエットエッチング装置、ウエットエッチング方
法は、以上詳細に説明したように、次のような効果を得
る。すなわち、計測光を２つに分岐し、一方を計測対象
であるウエットエッチング中の半導体ウエハに照射して
反射光とし、他方を所定の参照用光路を通過させて参照
光とする。この反射光と参照光とを結合させた干渉光の
光強度分布において、光路長の小さい方から２番目及び
３番目の光強度ピークの光路長差から半導体ウエハの厚
みを求める。これによって、半導体ウエハまたはエッチ
ング液の状態の変化にかかわらず、半導体ウエハのエッ
チング面上にエッチング液が存在する状態で、半導体ウ
エハの厚みを計測することが可能となる。

【００８７】このような厚み計測を利用すれば、それぞ
れのウエットエッチング工程でのエッチングレートを知
ることが可能となる。したがって、エッチング終了後に
得られた半導体ウエハの厚みを計測してエッチングの良
否を判断するのではなく、エッチング中に厚みの時間変
化を判断しつつエッチングを制御することができ、半導
体装置製造の効率化やその歩留まりの向上が実現され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】厚み計測装置を備えるウエットエッチング装置
を示す構成図である。

【図２】図１に示したウエットエッチング装置における
半導体ウエハの厚みの計測方法について示す図である。

【図３】厚み変化直線及びエッチングの終了時刻の算出
について示すグラフである。

【符号の説明】

Ａ…厚み計測装置、１１…計測光源、１１ａ…入力用光
ファイバ、１２…光カプラ、１３…プローブヘッド、１
３ａ…計測用光ファイバ、１４…参照光生成部、１４ａ
…参照用光ファイバ、１４ｂ…参照用光路、１４ｃ…反
射ミラー、１４ｄ…ガラス基板、１４ｅ…ガルバノメー
タ、１５…光検出器、１５ａ…出力用光ファイバ、１６
…厚み算出部、１６ａ…信号処理回路、１６ｂ…データ
処理部、１７…参照光路長制御部、Ｂ…ウエットエッチ
ング装置、２１…保持基板、２２…回転台、２３…回転
駆動部、２４…エッチング液供給部、２４ａ…ノズル、
２５…エッチング制御部、Ｗ…半導体ウエハ、Ｅ…エッ
チング液層。

フロントページの続き (72)発明者 高橋 秀典 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ トニクス株式会社内 Ｆターム(参考） 2F064 AA00 EE01 GG02 GG24 HH01 HH05 JJ01 2F065 AA30 BB01 CC19 DD16 FF52 FF65 HH13 JJ01 JJ09 JJ15 LL00 LL02 LL12 NN20 PP13 QQ17 QQ18 QQ25 QQ41 SS03 SS13 4M106 AA01 BA04 CA48 DH03 5F043 DD25 EE40

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エッチング液を用いたウエットエッチン
   グの実行中に半導体ウエハの厚みを計測するための厚み
   計測装置であって、 計測光を供給する計測光源と、 前記計測光源からの前記計測光を分岐させる光分岐手段
   と、 前記光分岐手段で分岐された前記計測光の一方を、計測
   対象である前記半導体ウエハに対して出力させて、前記
   エッチング液が供給されているエッチング面側から照射
   する光出力手段と、 前記光出力手段から照射された前記計測光が前記エッチ
   ング液または前記半導体ウエハによって反射された反射
   光を入力させる光入力手段と、 前記光分岐手段で分岐された前記計測光の他方を、光路
   長が可変に構成された参照用光路を通過させて、参照光
   路長が設定された参照光を生成する参照光生成手段と、 前記光入力手段からの前記反射光と、前記参照光生成手
   段からの前記参照光とを結合させて干渉光とする光結合
   手段と、 前記光結合手段からの前記干渉光を検出する光検出手段
   と、 前記参照光生成手段で設定された前記参照光路長と、前
   記光検出手段で検出された前記干渉光の光強度との相関
   を示す光強度分布において、設定された閾値よりも大き
   い光強度を有する複数の光強度ピークのうち、前記参照
   光路長が小さい側から２番目及び３番目の前記光強度ピ
   ーク間での前記参照光路長の光路長差を用いて前記半導
   体ウエハの厚みを求める厚み算出手段とを備えることを
   特徴とする厚み計測装置。
2. 【請求項２】 前記光出力手段及び前記光入力手段は、
   単一の光入出力手段からなるとともに、前記光分岐手段
   及び前記光結合手段は、単一の光カプラからなることを
   特徴とする請求項１記載の厚み計測装置。
3. 【請求項３】 前記計測光源は、所定の時間間隔をおい
   た複数の計測時刻に前記計測光を供給し、 前記厚み算出手段は、それぞれの前記計測時刻で得られ
   た前記光路長差から生のデータとしてそれぞれ求められ
   た前記半導体ウエハの厚みを生厚みデータとし、複数の
   前記生厚みデータに対してフィッティング計算を行って
   前記半導体ウエハの厚みの時間変化を示す厚み変化直線
   を決定し、前記半導体ウエハの厚みを前記厚み変化直線
   から求めることを特徴とする請求項１または２記載の厚
   み計測装置。
4. 【請求項４】 前記厚み算出手段は、前記厚み変化直線
   に対して許容される前記生厚みデータの許容数値範囲を
   設定し、前記許容数値範囲内にある前記生厚みデータを
   用いて、前記半導体ウエハの厚みを求めることを特徴と
   する請求項３記載の厚み計測装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一項記載の厚み
   計測装置を備えるウエットエッチング装置であって、 前記ウエットエッチングの対象となる前記半導体ウエハ
   の前記エッチング面に、前記エッチング液を供給するエ
   ッチング液供給手段と、 前記エッチング液供給手段による前記エッチング液の供
   給を制御するエッチング制御手段とを備えることを特徴
   とするウエットエッチング装置。
6. 【請求項６】 前記厚み計測装置の前記厚み算出手段
   は、求められた前記半導体ウエハの厚みの時間変化か
   ら、あらかじめ設定された終点厚みに基づいて前記ウエ
   ットエッチングの終了時刻を求めて、前記終了時刻を指
   示する終了指示信号を出力し、 前記エッチング制御手段は、前記終了指示信号に基づい
   て、前記エッチング液供給手段による前記エッチング液
   の供給を停止させることを特徴とする請求項５記載のウ
   エットエッチング装置。
7. 【請求項７】 前記半導体ウエハの前記エッチング面と
   は反対の面側に配置されて前記半導体ウエハを保持する
   保持基板を備え、 前記保持基板は、前記半導体ウエハの終点厚みの光学的
   厚みの２倍以上の光学的厚みを有することを特徴とする
   請求項５または６記載のウエットエッチング装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜４のいずれか一項記載の厚み
   計測装置を用いたウエットエッチング方法であって、 前記ウエットエッチングの対象となる前記半導体ウエハ
   の前記エッチング面に、前記エッチング液を供給して前
   記ウエットエッチングを開始するエッチング開始ステッ
   プと、 前記エッチング開始ステップで開始された前記ウエット
   エッチングの実行中に、前記厚み計測装置を用いて前記
   半導体ウエハの厚みを計測する厚み計測ステップと、 前記エッチング液の供給を停止して前記ウエットエッチ
   ングを終了するエッチング終了ステップとを有すること
   を特徴とするウエットエッチング方法。
9. 【請求項９】 前記厚み計測ステップは、複数の計測時
   刻のそれぞれで得られた前記光路長差から生のデータと
   して求められた前記半導体ウエハの厚みを生厚みデータ
   とし、複数の前記生厚みデータに対してフィッティング
   計算を行って前記半導体ウエハの厚みの時間変化を示す
   厚み変化直線を決定し、前記半導体ウエハの厚みを前記
   厚み変化直線から求めることを特徴とする請求項８記載
   のウエットエッチング方法。
10. 【請求項１０】 前記厚み計測ステップは、前記厚み変
    化直線に対して許容される前記生厚みデータの許容数値
    範囲を設定し、前記許容数値範囲内にある前記生厚みデ
    ータを用いて前記半導体ウエハの厚みを求めることを特
    徴とする請求項９記載のウエットエッチング方法。
11. 【請求項１１】 前記厚み計測ステップで求められた前
    記半導体ウエハの厚みの時間変化から、あらかじめ設定
    された終点厚みに基づいて前記ウエットエッチングの終
    了時刻を求める終了時刻算出ステップをさらに有し、 前記エッチング終了ステップは、前記終了時刻算出ステ
    ップで求められた前記終了時刻に基づいて前記エッチン
    グ液の供給を停止することを特徴とする８〜１０のいず
    れか一項記載のウエットエッチング方法。
12. 【請求項１２】 前記終了時刻算出ステップは、前記半
    導体ウエハの厚みの時間変化において、求められた前記
    半導体ウエハの厚みが前記終点厚み以下となった計測時
    刻を前記終了時刻とすることを特徴とする請求項１１記
    載のウエットエッチング方法。
13. 【請求項１３】 前記終了時刻算出ステップは、前記半
    導体ウエハの厚みの時間変化を示す厚み変化直線を用い
    て前記終了時刻を予測することを特徴とする請求項１１
    記載のウエットエッチング方法。