JP2007207810A - 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 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】枚葉式エッチング装置は、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を回転させることにより生じた遠心力によりウェーハ11の全ての上面をエッチングするものである。吐出口26a,27aからウェーハ11の上面にエッチング液14を噴射可能な複数の供給ノズル26,27と、複数の供給ノズルをそれぞれ別々に独立して移動させるノズル移動手段28,29と、複数の供給ノズルのそれぞれにエッチング液14を供給して複数の供給ノズルのそれぞれの吐出口からウェーハ11の上面にエッチング液14をそれぞれ噴射させるエッチング液供給手段30とを備える。
【選択図】 図1
Description
本発明の目的は、高平坦化を達成し、生産性を向上し得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。
その特徴ある構成は、吐出口26a,27aからウェーハ11の上面にエッチング液14を噴射可能な複数の供給ノズル26,27と、複数の供給ノズル26,27をそれぞれ別々に独立して移動させるノズル移動手段28,29と、複数の供給ノズル26,27のそれぞれにエッチング液14を供給して複数の供給ノズル26,27のそれぞれの吐出口26a,27aからウェーハ11の上面にエッチング液14をそれぞれ噴射させるエッチング液供給手段30とを備えたところにある。
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、揺動する供給ノズル26と直動する供給ノズル27を設けたので、互いのノズルは異なった軌跡上を移動しながらウェーハ表面をエッチングする。この結果、同一移動方式の供給ノズルの使用に比べてウェーハ11面内のエッチング量分布をより高い自由度で制御することが可能となり、ウェーハ表面にうねりや研削痕をより効率的に取除くことができる。
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、エッチング中のウェーハ11の厚さを検出することができ、コントローラ44はその検出出力により供給ノズル26,27の移動速度やエッチング液14の供給量を調整することにより、ウェーハ11の厚さをリアルタイムにフィードバックしてそのエッチング精度を向上させることができる。これにより、ウェーハの厚さのばらつきを無くすことができる。
その特徴ある点は、ウェーハ11の上面に複数の供給ノズル26,27によりエッチング液14を供給し、エッチング液14の供給が複数の供給ノズル26,27をそれぞれ別々に独立して移動させながら行われ、かつ供給ノズル26,27からのエッチング液14の供給量をウェーハ11の部位における厚さに応じて調整するところにある。
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方法では、エッチング液14の供給量をウェーハ11の部位における厚さに応じて調整するので、そのエッチング精度を向上させることができ、ウェーハの厚さのばらつきを無くすとともに、エッチング後の厚みが揃うことから次工程の研磨への投入が容易にすることができる。
そして、ウェーハの上面に複数の供給ノズルによりエッチング液を供給し、エッチング液の供給が複数の供給ノズルをそれぞれ別々に独立して移動させながら行われ、かつ供給ノズルからのエッチング液の供給量をウェーハの部位における厚さに応じて調整するようにすれば、そのエッチング精度を向上させることができ、ウェーハの厚さのばらつきを無くすとともに、エッチング後の厚みが揃うことから次工程の研磨への投入が容易にすることができる。
図1に示すように、シリコンウェーハ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。
先ず保持軸21のウェーハ受け部21b上にウェーハ11を載せた状態で、保持軸21の透穴21aの下端に連通接続された真空ポンプを作動させて透穴21cを負圧にし、この負圧によりウェーハ11を保持する。この状態で回転手段13の駆動モータを作動させて、保持軸21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17c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、テーパ部材22上面とウェーハ11下面との間の隙間に、ウェーハ11の半径方向外側に向って流れるガス流を作る。
また、上述した実施の形態では、供給ノズルの数が2つの場合を説明したが、図4に示すように、供給ノズルは3つであっても良く、図示しないが、4つ以上であっても良い。
<実施例1>
先ず、シリコン単結晶インゴットを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)し、表裏面が平坦化処理された300mmφのシリコンウェーハ11を用意した。また、フッ酸、硝酸、リン酸及び水の混合割合が重量%で、フッ酸:硝酸:リン酸:水=7%:30%:35%:28%からなるエッチング液14を用意した。次いで、図1に示す枚葉式エッチング装置10のチャック12に表面が上面となるようにそのウェーハ11を載置した。次に、そのウェーハ11を水平回転させ、ウェーハ上方に設けられた2つの供給ノズル26,27からエッチング液14をウェーハ11の上面に供給して水平回転により生じた遠心力により、エッチング液14をウェーハ表面からウェーハ表面側端部にまで行き渡らせることで平坦化処理により生じた加工変質層をエッチングした。
ここで、エッチング液14の供給は、一方の供給ノズル26からは4リットル/分供給し、他方の供給ノズル27からは3リットル/分供給した。そして一方の供給ノズル26の揺動速度は、その先端における吐出口26aが2mm/分の速度で移動するようにした。また、他方の供給ノズル27の移動速度は軸方向に3mm/分の速度で移動するようにした。この条件でシリコンウェーハ11の表面を20μmエッチングした。
エッチング液の供給を揺動する単一の供給ノズルにより行い、その供給ノズルから4リットル/分のエッチング液を供給し、その単一の供給ノズルの揺動速度は、その先端における吐出口26mm/分の速度で移動するようにした。これ以外は実施例1と同様にしてシリコンウェーハの表面を合計20μmエッチングした。
実施例1及び比較例1の枚葉式エッチングを施したシリコンウェーハの厚さを平坦度測定装置(土井精密ラップ社 Wafercom)により測定した。実施例1における測定結果を図5に示し、比較例1における測定結果を図6に示す。この図5及び図6から明らかなように、複数の供給ノズルからエッチング液を供給してエッチングしたウェーハ11の表面を示す図5は、単一の供給ノズルからエッチング液を供給してエッチングしたウェーハの表面を示す図6に比較して、平坦であることが判る。この結果、複数の供給ノズルからエッチング液を供給する本発明にあっては、ウェーハの高い平坦化を達成することができ、その生産性を向上し得ることが判る。
11 シリコンウェーハ
12 ウェーハチャック
14 エッチング液
26,27 供給ノズル
26a,27a 吐出口
28 ステッピングモータ(ノズル移動手段)
29 回転モータ(ノズル移動手段)
30 エッチング液供給手段
41,42 センサ
44 コントローラ
Claims (4)
- 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)を回転させることにより生じた遠心力により前記ウェーハ(11)の全て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、
吐出口(26a,27a)から前記ウェーハ(11)の上面にエッチング液(14)を噴射可能な複数の供給ノズル(26,27)と、
前記複数の供給ノズル(26,27)をそれぞれ別々に独立して移動させるノズル移動手段(28,29)と、
前記複数の供給ノズル(26,27)のそれぞれにエッチング液(14)を供給して前記複数の供給ノズル(26,27)のそれぞれの吐出口(26a,27a)から前記ウェーハ(11)の上面にエッチング液(14)をそれぞれ噴射させるエッチング液供給手段(30)と
を備えることを特徴とするウェーハの枚葉式エッチング装置。 - 供給ノズルの少なくとも一つが基端を中心として先端が揺動しその先端に吐出口(26a)が形成された揺動供給ノズル(26)であり、前記供給ノズルの他の少なくとも一つが軸方向に直動しその先端に吐出口(27a)が形成された直動供給ノズル(27)である請求項1記載のウェーハの枚葉式エッチング装置。
- 複数の供給ノズル(26,27)のいずれか又は全部の先端にシリコンウェーハ(11)の厚さを測定可能なセンサ(41,42)が設けられ、前記センサ(41,42)の検出出力によりノズル移動手段(28,29)及びエッチング液供給手段(30)のいずれか一方又は双方を制御するコントローラ(44)を備えた請求項1又は2記載のウェーハの枚葉式エッチング装置。
- 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)を回転させることにより生じた遠心力により前記ウェーハ(11)の全て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(11)の上面に複数の供給ノズル(26,27)によりエッチング液(14)を供給し、
前記エッチング液(14)の供給が前記複数の供給ノズル(26,27)をそれぞれ別々に独立して移動させながら行われ、
かつ前記供給ノズル(26,27)からの前記エッチング液(14)の供給量を前記ウェーハ(11)の部位における厚さに応じて調整する
ことを特徴とするウェーハの枚葉式エッチング方法。
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