JP2022159931A - 基板処理方法及び基板処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】インゴットから切り出された基板に対してエッチングと研削を順次行う際、エッチング後の基板表面の面内形状を適切に制御する。【解決手段】基板を処理する基板処理方法であって、インゴットから切り出された基板を回転させながら、前記基板の第１の面の上方からエッチング液を供給して当該第１の面をエッチングすることと、前記基板を回転させながら、前記基板の前記第１の面と反対側の第２の面の上方からエッチング液を供給して当該第２の面をエッチングすることと、前記第２の面が保持された状態で、エッチングされた後の前記第１の面を研削することと、前記第１の面が保持された状態で、エッチングされた後の前記第２の面を研削することと、前記第１の面と前記第２の面を上下方向に反転させることと、有する。【選択図】図４

Description

本開示は、基板処理方法及び基板処理システムに関する。

特許文献１には、シリコンインゴットからスライスされたウェハに対して、当該ウェハのエッチングを行った後、ウェハの表面を研削することが開示されている。ウェハのエッチングは、アルカリ性溶液や酸性溶液にウェハを浸漬させて行われる。

特開２０００－２４３７３１号公報

本開示にかかる技術は、インゴットから切り出された基板に対してエッチングと研削を順次行う際、エッチング後の基板表面の面内形状を適切に制御する。

本開示の一態様は、基板を処理する基板処理方法であって、インゴットから切り出された基板を回転させながら、前記基板の第１の面の上方からエッチング液を供給して当該第１の面をエッチングすることと、前記基板を回転させながら、前記基板の前記第１の面と反対側の第２の面の上方からエッチング液を供給して当該第２の面をエッチングすることと、前記第２の面が保持された状態で、エッチングされた後の前記第１の面を研削することと、前記第１の面が保持された状態で、エッチングされた後の前記第２の面を研削することと、前記第１の面と前記第２の面を上下方向に反転させることと、有する。

本開示によれば、インゴットから切り出された基板に対してエッチングと研削を順次行う際、エッチング後の基板表面の面内形状を適切に制御することができる。

本実施形態にかかるウェハ処理システムの構成の概略を示す平面図である。 エッチング装置の構成の概略を示す側面図である。 研削ユニットの構成の概略を示す側面図である。 ウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。 ウェハ表面にエッチング痕を形成する様子を示す説明図である。 ウェハ表面に形成されるエッチング痕と研削痕を示す説明図である。 研削ユニットでウェハ表面を研削する様子を示す説明図である。 ウェハ表面に研削痕を形成する様子を示す説明図である。 ウェハ表面に研削痕を形成する様子を示す説明図である。 他の実施形態にかかるウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。

半導体デバイスの製造工程では、単結晶シリコンインゴットからワイヤーソー等により切り出された円盤状シリコン片を、ラッピングした後にエッチング及びポリッシングすることで平坦化及び平滑化して、シリコンウェハ（以下、「ウェハ」という場合がある。）を製造する。また、ラッピングとポリッシングは加工速度が遅いため、近年、ウェハ表面の研削を行うことでラッピングとポリッシングの負荷を低減し、ウェハの生産性を向上させることが提案されている。かかる場合、ウェハ表面の研削を安定して行うため、ウェハをエッチングして表面粗さを改善した後、当該ウェハ表面を研削するのが好ましい。

上述した特許文献１では、ウェハのエッチングを行った後、ウェハの表面を研削することが開示されている。このウェハのエッチングは、アルカリ性溶液や酸性溶液等の薬液にウェハを浸漬させて行われる。また、浸漬処理のエッチングは、複数のウェハのバッチ毎に行われる場合がある。

ここで、ウェハ表面の研削に際して、好適なウェハの表面状態、すなわち好適なウェハ表面の面内形状は表裏面で異なる場合がある。また、ウェハ毎に表面状態を制御した方が好ましい場合もある。

しかしながら、ウェハを薬液に浸漬させてエッチングする場合、ウェハ表面の全面が同程度にエッチングされるため、ウェハ全面でのエッチング量しか制御することできない。すなわち、ウェハの表面状態まで制御することはできない。特に、バッチ毎にウェハをエッチングする場合には、すべてのウェハの表面状態が同程度になる。また、ウェハの表裏面においても、エッチング量や表面状態は同程度になる。

本開示にかかる技術は、インゴットから切り出された基板に対してエッチングと研削を順次行う際、エッチング後の基板表面の面内形状を適切に制御する。以下、本実施形態にかかる基板処理システムとしてのウェハ処理システム、及び基板処理方法としてのウェハ処理方法について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

本実施形態にかかるウェハ処理システム１では、インゴットから切り出して得られた基板としてのウェハＷに対し、厚みの面内均一性を向上させるための処理を行う。以下、ウェハＷの切り出し面を第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂという。第１の面Ｗａは第２の面Ｗｂの反対側の面である。また、第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂを総称してウェハＷの表面という場合がある。

図１に示すようにウェハ処理システム１は、搬入出ステーション１０と処理ステーション１１を一体に接続した構成を有している。搬入出ステーション１０は、例えば外部との間で複数のウェハＷを収容可能なカセットＣが搬入出される。処理ステーション１１は、ウェハＷに対して所望の処理を施す各種処理装置を備えている。

搬入出ステーション１０には、カセット載置台２０が設けられている。図示の例では、カセット載置台２０には、複数、例えば２つのカセットＣをＹ軸方向に一列に載置自在になっている。なお、カセット載置台２０に載置されるカセットＣの個数は、本実施形態に限定されず、任意に決定することができる。

処理ステーション１１には、例えば３つの処理ブロックＧ１～Ｇ３が設けられている。第１の処理ブロックＧ１、第２の処理ブロックＧ２及び第３の処理ブロックＧ３は、Ｘ軸負方向側（搬入出ステーション１０側）から正方向側にこの順で並べて配置されている。

第１の処理ブロックＧ１には、反転装置３０、３１、エッチング装置４０、４１、及びウェハ搬送装置５０が設けられている。反転装置３０、３１は、例えば鉛直方向に下段からこの順で積層して設けられている。エッチング装置４０、４１は、反転装置３０、３１のＸ軸正方向側に配置されている。第１のエッチング装置４０と第２のエッチング装置４１は、例えば鉛直方向に下段からこの順で積層して設けられている。ウェハ搬送装置５０は、エッチング装置４０、４１のＹ軸正方向側に配置されている。なお、反転装置３０、３１、エッチング装置４０、４１、及びウェハ搬送装置５０の数や配置はこれに限定されない。

反転装置３０、３１は、ウェハＷの第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂを上下方向に反転させる。

第１のエッチング装置４０は、研削前の第１の面Ｗａ又は研削前の第２の面Ｗｂをエッチングする。以下、研削前のエッチングをプリエッチングという場合がある。第２のエッチング装置４１は、研削後の第１の面Ｗａ又は研削後の第２の面Ｗｂをエッチングする。以下、研削後のエッチングをポストエッチングという場合がある。

図２に示すように第１のエッチング装置４０は、第１の保持部としてのチャック４２と、回転機構４３と、エッチング液供給部としてのノズル４４とを有している。チャック４２は、ウェハＷを吸着保持する。回転機構４３は、チャック４２を鉛直軸周りに回転させる。ノズル４４は、チャック４２の上方に設けられ、移動機構４５によって水平方向及び鉛直方向に移動可能に構成されている。ノズル４４は、チャック４２に保持されたウェハＷの第１の面Ｗａ又は第２の面Ｗｂにエッチング液Ｅを供給する。エッチング液Ｅには、例えばＨＦ、ＨＮＯ_３、Ｈ_３ＰＯ_４、ＴＭＡＨ、Ｃｈｏｌｉｎｅ、ＫＯＨ等が用いられる。なお、第２のエッチング装置４１の構成は、第１のエッチング装置４０の構成と同様である。

図１に示すようにウェハ搬送装置５０は、ウェハＷを保持して搬送する、例えば２つの搬送アーム５１を有している。各搬送アーム５１は、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸周りに移動自在に構成されている。そして、ウェハ搬送装置５０は、カセット載置台２０のカセットＣ、反転装置３０、３１、エッチング装置４０、４１、後述する洗浄装置６０、及び後述する反転装置６１に対して、ウェハＷを搬送可能に構成されている。

第２の処理ブロックＧ２には、洗浄装置６０、反転装置６１、及びウェハ搬送装置７０が設けられている。洗浄装置６０と反転装置６１は、例えば鉛直方向に下段からこの順で積層して設けられている。ウェハ搬送装置７０は、洗浄装置６０及び反転装置６１のＹ軸負方向側に配置されている。なお、洗浄装置６０、反転装置６１、及びウェハ搬送装置７０の数や配置はこれに限定されない。

洗浄装置６０は、第１の面Ｗａ又は第２の面Ｗｂを洗浄する。例えば第１の面Ｗａ又は第２の面Ｗｂにブラシを当接させて、当該第１の面Ｗａ又は第２の面Ｗｂをスクラブ洗浄する。なお、第１の面Ｗａ又は第２の面Ｗｂの洗浄には、加圧された洗浄液を用いてもよい。また、洗浄装置６０は、ウェハＷを洗浄する際、第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂを同時に洗浄可能に構成されていてもよい。

反転装置６１は、反転装置３０、３１と同様に、ウェハＷの第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂを上下方向に反転させる。

ウェハ搬送装置７０は、ウェハＷを保持して搬送する、例えば２つの搬送アーム７１を有している。各搬送アーム７１は、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸周りに移動自在に構成されている。そして、ウェハ搬送装置７０は、エッチング装置４０、４１、洗浄装置６０、反転装置６１、及び後述する加工装置８０に対して、ウェハＷを搬送可能に構成されている。

第３の処理ブロックＧ３には、加工装置８０が設けられている。なお、加工装置８０の数や配置はこれに限定されない。

加工装置８０は、回転テーブル８１を有している。回転テーブル８１は、回転機構（図示せず）によって、鉛直な回転中心線８２を中心に回転自在に構成されている。回転テーブル８１上には、ウェハＷを吸着保持する、第２の保持部としてのチャック８３が４つ設けられている。４つのチャック８３のうち、２つの第１のチャック８３ａは第１の面Ｗａの研削に用いられるチャックであり、第２の面Ｗｂを吸着保持する。これら２つの第１のチャック８３ａは、回転中心線８２を挟んで点対称の位置に配置されている。残りの２つの第２のチャック８３ｂは第２の面Ｗｂの研削に用いられるチャックであり、第１の面Ｗａを吸着保持する。これら２つの第２のチャック８３ｂも、回転中心線８２を挟んで点対称の位置に配置されている。すなわち、第１のチャック８３ａと第２のチャック８３ｂは、周方向に交互に配置されている。

チャック８３には例えばポーラスチャックが用いられる。チャック８３の表面、すなわちウェハＷの保持面は、側面視において中央部が端部に比べて突出した凸形状を有している。なお、この中央部の突出は微小であるが、図３においては、説明の明瞭化のためチャック８３の中央部の突出を大きく図示している。

図３に示すように、チャック８３はチャックベース８４に保持されている。チャックベース８４には、後述する各研削ユニット１００、１１０が備える研削砥石１０１、１１１とチャック８３の相対的な傾きを調整する傾き調整部８５が設けられている。傾き調整部８５は、チャックベース８４の下面に設けられた固定軸８６と複数、例えば２本の昇降軸８７を有している。各昇降軸８７は伸縮自在に構成され、チャックベース８４を昇降させる。この傾き調整部８５によって、チャックベース８４の外周部の一端部（固定軸８６に対応する位置）を基点に、他端部を昇降軸８７によって鉛直方向に昇降させることで、チャック８３及びチャックベース８４を傾斜させることができる。そしてこれにより、後述する加工位置Ｂ１～Ｂ２の各研削ユニット１００、１１０が備える研削砥石１０１、１１１の表面とチャック８３の表面との相対的な傾きを調整することができる。

なお、傾き調整部８５の構成はこれに限定されず、研削砥石１０１、１１１の表面に対するチャック８３の表面の相対的な角度（平行度）を調整することができれば、任意に選択できる。

図１に示すように４つのチャック８３は、回転テーブル８１が回転することにより、受渡位置Ａ１～Ａ２及び加工位置Ｂ１～Ｂ２に移動可能になっている。また、４つのチャック８３はそれぞれ、回転機構（図示せず）によって鉛直軸回りに回転可能に構成されている。

第１の受渡位置Ａ１は回転テーブル８１のＸ軸負方向側且つＹ軸正方向側の位置であり、第１の面Ｗａを研削する際に第１のチャック８３ａとの間でウェハＷの受け渡しが行われる。第２の受渡位置Ａ２は回転テーブル８１のＸ軸負方向側且つＹ軸負方向側の位置であり、第２の面Ｗｂを研削する際に第２のチャック８３ｂとの間でウェハＷの受け渡しが行われる。受渡位置Ａ１、Ａ２には、研削後のウェハＷの厚みを測定する厚み測定部９０が設けられている。厚み測定部９０は、ウェハＷの厚みを複数点で測定し、厚みの面内分布を測定する。厚み測定部９０の構成は任意であるが、例えば非接触式のセンサ（図示せず）を備えている。

第１の加工位置Ｂ１は回転テーブル８１のＸ軸正方向側且つＹ軸負方向側の位置であり、研削部としての第１の研削ユニット１００が配置される。第１の研削ユニット１００は、第１のチャック８３ａに保持されたウェハＷの第１の面Ｗａを研削する。第２の加工位置Ｂ２は回転テーブル８１のＸ軸正方向側且つＹ軸正方向側の位置であり、研削部としての第２の研削ユニット１１０が配置される。第２の研削ユニット１１０は、第２のチャック８３ｂに保持されたウェハＷの第２の面Ｗｂを研削する。

図３に示すように、第１の研削ユニット１００は、下面に環状の研削砥石１０１を備える研削ホイール１０２と、研削ホイール１０２を支持するマウント１０３と、マウント１０３を介して研削ホイール１０２を回転させるスピンドル１０４と、例えばモータ（図示せず）を内蔵する駆動部１０５とを有している。また第１の研削ユニット１００は、図１に示す支柱１０６に沿って鉛直方向に移動可能に構成されている。

第２の研削ユニット１１０は、第１の研削ユニット１００と同様の構成を有している。すなわち、第２の研削ユニット１１０は、環状の研削砥石１１１を備える研削ホイール１１２、マウント１１３、スピンドル１１４、駆動部１１５、及び支柱１１６を有している。

以上のウェハ処理システム１には、図１に示すように制御装置１２０が設けられている。制御装置１２０は、例えばＣＰＵやメモリ等を備えたコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、ウェハ処理システム１におけるウェハＷの処理を制御するプログラムが格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、当該記憶媒体Ｈから制御装置１２０にインストールされたものであってもよい。また、上記記憶媒体Ｈは、一時的なものであっても非一時的なものであってもよい。

次に、以上のように構成されたウェハ処理システム１を用いて行われるウェハ処理について説明する。本実施形態では、インゴットからワイヤーソー等により切り出され、ラッピングされたウェハＷに対し、厚みの面内均一性を向上させるための処理を行う。

先ず、ウェハＷを複数収納したカセットＣが、搬入出ステーション１０のカセット載置台２０に載置される。カセットＣにおいてウェハＷは、第１の面Ｗａが上側、第２の面Ｗｂが下側を向いた状態で収納されている。

次に、ウェハ搬送装置５０によりカセットＣ内のウェハＷが取り出され、第１のエッチング装置４０に搬送される。第１のエッチング装置４０では、先ず、チャック４２にウェハＷが第１の面Ｗａを上側（ノズル４４側）に向けて保持される。続いて、ノズル４４をウェハＷの中心部近傍の上方に移動させて配置する。そして、ウェハＷを回転させながら、ノズル４４からウェハＷの第１の面Ｗａにエッチング液Ｅを供給し、当該第１の面Ｗａをエッチングする（図４のステップＳ１）。

ステップＳ１において、図５に示すようにノズル４４から第１の面Ｗａにエッチング液Ｅを供給すると、エッチング液Ｅは第１の面Ｗａの中心部Ｃの近傍から外周部に向けて拡散する。この際、図５及び図６（ａ）に示すように第１の面Ｗａには中心部から外周部に向けて、ウェハＷの回転方向に湾曲して延伸する第１のエッチング痕Ｅａが形成される。第１のエッチング痕Ｅａは、エッチング液Ｅの流れによって形成されるものであり、ウェハＷの回転速度、エッチング液Ｅの粘度、第１の面Ｗａへのエッチング液Ｅの供給位置等で決まる痕である。例えば図５に示すように、第１の面Ｗａへのエッチング液Ｅの供給位置はウェハＷの中心部Ｃから若干ずれた位置に設定され、エッチング液Ｅは中心部Ｃに到達するようにしてもよい。

次に、ウェハＷはウェハ搬送装置５０により反転装置３０に搬送される。反転装置３０では、ウェハＷの第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂを上下方向に反転させる（図４のステップＳ２）。すなわち、第２の面Ｗｂが上側、第１の面Ｗａが下側を向いた状態にウェハＷが反転される。

次に、ウェハＷはウェハ搬送装置５０により第１のエッチング装置４０に搬送される。第１のエッチング装置４０では、チャック４２にウェハＷが第２の面Ｗｂを上側（ノズル４４側）に向けて保持された状態で、ウェハＷを回転させながら、ノズル４４から第２の面Ｗｂにエッチング液Ｅを供給し、当該第２の面Ｗｂをエッチングする（図４のステップＳ３）。このステップＳ３は、ステップＳ１と同様である。そしてステップＳ３では、図５及び図６（ａ）に示すように第２の面Ｗｂには中心部から外周部に向けて、例えばウェハＷの回転方向に湾曲して延伸する第２のエッチング痕Ｅｂが形成される。

次に、ウェハＷはウェハ搬送装置７０により加工装置８０に搬送され、第２の受渡位置Ａ２の第２のチャック８３ｂに受け渡される。第２のチャック８３ｂでは、ウェハＷの第１の面Ｗａが吸着保持される。

次に、回転テーブル８１を回転させて、ウェハＷを第２の加工位置Ｂ２に移動させる。そして、第２の研削ユニット１１０によって、ウェハＷの第２の面Ｗｂが研削される（図４のステップＳ４）。

ここで、上述したように第２のチャック８３ｂはウェハＷの保持面の中央部に凸形状を有している。このため、ステップＳ４において、第２の研削ユニット１１０を用いた第２の面Ｗｂを研削する際には、図７に示すように第２のチャック８３ｂに保持されたウェハＷの第２の面Ｗｂと、研削砥石１１１の表面とが平行になるように、第２のチャック８３ｂを傾斜させる。また、図８及び図９の太線部に示すように、環状の研削砥石１１１の一部が加工点ＲとしてウェハＷと接触する。より具体的には、環状の研削砥石１１１とウェハＷの中心部から外周端部までが円弧線状に接触し、かかる状態で第２のチャック８３ｂと研削ホイール１１２をそれぞれ回転させることによって、第２の面Ｗｂの全面が研削処理される。

ステップＳ４では、図６（ｂ）、図８及び図９に示すように第２の面Ｗｂには中心部から外周部に向けて、ウェハＷの回転方向に湾曲して延伸する第２の研削痕Ｇｂが形成される。この第２の研削痕Ｇｂの湾曲方向は、ステップＳ３で形成された第２のエッチング痕Ｅｂの湾曲方向と、第２の面Ｗｂの径方向に対して反対である。このように第２のエッチング痕Ｅｂの湾曲方向と第２の研削痕Ｇｂの湾曲方向を逆向きにすると、第２の面Ｗｂに対する研削砥石１１１の噛み込みが向上し、当該第２の面Ｗｂの平坦性を向上させることができる。また、研削砥石１１１の噛み込みが向上するので、研削砥石１１１の砥粒の粒径を小さくすることができ、かかる観点からも、第２の面Ｗｂの平坦性を向上させることができる。

次に、回転テーブル８１を回転させて、ウェハＷを第２の受渡位置Ａ２に移動させる。第２の受渡位置Ａ２では、洗浄部（図示せず）によって研削後のウェハＷの第２の面Ｗｂを洗浄してもよい。

次に、ウェハＷはウェハ搬送装置７０により洗浄装置６０に搬送される。洗浄装置６０では、ウェハＷの第２の面Ｗｂが洗浄される（図４のステップＳ５）。

次に、ウェハＷはウェハ搬送装置７０により反転装置６１に搬送される。反転装置６１では、ウェハＷの第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂを上下方向に反転させる（図４のステップＳ６）。すなわち、第１の面Ｗａが上側、第２の面Ｗｂが下側を向いた状態にウェハＷが反転される。

次に、ウェハＷはウェハ搬送装置７０により加工装置８０に搬送され、第１の受渡位置Ａ１の第１のチャック８３ａに受け渡される。第１のチャック８３ａでは、ウェハＷの第２の面Ｗｂが吸着保持される。

次に、回転テーブル８１を回転させて、ウェハＷを第１の加工位置Ｂ１に移動させる。そして、第１の研削ユニット１００によって、ウェハＷの第１の面Ｗａが研削される（図４のステップＳ７）。このステップＳ７では、ステップＳ４と同様に、図６（ｂ）、図８及び図９に示すように第１の面Ｗａには中心部から外周部に向けて、ウェハＷの回転方向に湾曲して延伸する第１の研削痕Ｇａが形成される。この第１の研削痕Ｇａの湾曲方向は、ステップＳ１で形成された第１のエッチング痕Ｅａの湾曲方向と、第１の面Ｗａの径方向に対して反対である。このため、第１の面Ｗａに対する研削砥石１０１の噛み込みが向上し、当該第１の面Ｗａの平坦性を向上させることができる。

次に、回転テーブル８１を回転させて、ウェハＷを第１の受渡位置Ａ１に移動させる。第１の受渡位置Ａ１では、洗浄部（図示せず）によって研削後のウェハＷの第１の面Ｗａを洗浄してもよい。

次に、ウェハＷはウェハ搬送装置７０により洗浄装置６０に搬送される。洗浄装置６０では、ウェハＷの第１の面Ｗａが洗浄される（図４のステップＳ８）。

次に、ウェハＷはウェハ搬送装置５０により第２のエッチング装置４１に搬送される。第２のエッチング装置４１では、チャック４２にウェハＷが第１の面Ｗａを上側（ノズル４４側）に向けて保持された状態で、ウェハＷを回転させながら、ノズル４４から第１の面Ｗａにエッチング液Ｅを供給し、当該第１の面Ｗａをエッチングする（図４のステップＳ９）。これにより、第１の面Ｗａに残存する研削屑や研削ダメージ等が除去される。

ステップＳ９では、ステップＳ１、Ｓ３と同様に、図６（ｃ）に示すように第１の面Ｗａには中心部から外周部に向けて、ウェハＷの回転方向に湾曲して延伸する第３のエッチング痕Ｅｃが形成される。この第３のエッチング痕Ｅｃの湾曲方向は、ステップＳ７で形成された第１の研削痕Ｇａの湾曲方向と、第１の面Ｗａの径方向に対して反対である。このため、第１の研削痕Ｇａや第３のエッチング痕ＥｃによるウェハＷのうねりを抑制して、第１の面Ｗａの平坦度を向上させることができる。

次に、ウェハＷはウェハ搬送装置５０により反転装置３１に搬送される。反転装置３１では、ウェハＷの第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂを上下方向に反転させる（図４のステップＳ１０）。すなわち、第２の面Ｗｂが上側、第１の面Ｗａが下側を向いた状態にウェハＷが反転される。

次に、ウェハＷはウェハ搬送装置５０により第２のエッチング装置４１に搬送される。第２のエッチング装置４１では、チャック４２にウェハＷが第２の面Ｗｂを上側（ノズル４４側）に向けて保持された状態で、ウェハＷを回転させながら、ノズル４４から第２の面Ｗｂにエッチング液Ｅを供給し、当該第２の面Ｗｂをエッチングする（図４のステップＳ１１）。このステップＳ１２では、ステップＳ９と同様に、図６（ｃ）に示すように第２の面Ｗｂには中心部から外周部に向けて、ウェハＷの回転方向に湾曲して延伸する第４のエッチング痕Ｅｄが形成される。この第４のエッチング痕Ｅｄの湾曲方向は、ステップＳ４で形成された第２の研削痕Ｇｂの湾曲方向と、第２の面Ｗｂの径方向に対して反対である。このため、第２の面Ｗｂの平坦度を向上させることができる。

その後、すべての処理が施されたウェハＷは、ウェハ搬送装置５０によりカセット載置台２０のカセットＣに搬送される。こうして、ウェハ処理システム１における一連のウェハ処理が終了する。なお、ウェハ処理システム１で所望の処理が施されたウェハＷには、ウェハ処理システム１の外部においてポリッシングが行われてもよい。

以上の実施形態によれば、ステップＳ１で第１の面Ｗａのプリエッチングを行い、ステップＳ３で第２の面Ｗｂのプリエッチングを行う。かかる場合、これらプリエッチングの処理条件を個別に設定することができ、第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂの面内形状を個別に制御することができる。そして、第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂの面内形状を研削に好適な状態にすることができるので、ステップＳ７における第１の面Ｗａの研削とステップＳ４における第２の面Ｗｂの研削の加工負荷を低減して、これら研削を適切に行うことができる。その結果、ウェハＷの厚みをウェハ面内で均一にすることができる。

また、本実施形態によれば、ステップＳ１、Ｓ３のウェハＷのプリエッチングを枚葉で行うので、ウェハＷ毎に第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂの面内形状を適切に制御することができる。このため、ステップＳ４、Ｓ７の研削をさらに適切に行うことができる。また、枚葉でウェハＷを処理することで、製造工程のトレーサビリティが向上する。

また、本実施形態によれば、ステップＳ１において第１の面Ｗａに形成される第１のエッチング痕Ｅａの湾曲方向と、ステップＳ７において第１の面Ｗａに形成される第１の研削痕Ｇａの湾曲方向とは逆向きである。かかる場合、第１の面Ｗａに対する研削砥石１０１の噛み込みが向上し、当該第１の面Ｗａの研削の加工性能を向上させることができる。また、第１の面Ｗａに対する研削砥石１０１の噛み込みが向上するので、研削砥石１０１の砥粒の粒径を小さくすることができ、当該第１の面Ｗａの平坦性を向上させることができる。
さらに、ステップＳ３において第２の面Ｗｂに形成される第２のエッチング痕Ｅｂの湾曲方向と、ステップＳ４において第２の面Ｗｂに形成される第２の研削痕Ｇｂの湾曲方向とは逆向きであり、上記と同様の効果を享受できる。すなわち、第２の面Ｗｂの平坦性を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、ステップＳ９で第１の面Ｗａのポストエッチングを行い、ステップＳ１１で第２の面Ｗｂのポストエッチングを行う。かかる場合、これらポストエッチングの処理条件を個別に設定することができ、第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂの面内形状を個別に制御することができる。そして、第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂの面内形状を後続のポリッシングに好適な状態にすることができるので、当該ポリッシングの加工負荷を低減することができる。

また、本実施形態によれば、ステップＳ７において第１の面Ｗａに形成される第１の研削痕Ｇａの湾曲方向と、ステップＳ９において第１の面Ｗａに形成される第３のエッチング痕Ｅｃとは逆向きである。かかる場合、第１の面Ｗａのポストエッチングを効率よく行うことができる。また、ウェハＷのうねりを抑制して、第１の面Ｗａの平坦度を向上させることができる。
さらに、ステップＳ４において第２の面Ｗｂに形成される第２の研削痕Ｇｂの湾曲方向と、ステップＳ１１において第２の面Ｗｂに形成される第４のエッチング痕Ｅｄとは逆向きであり、上記と同様の効果を享受できる。すなわち、第２の面Ｗｂの平坦性を向上させることができる。

以上の実施形態において、第２のエッチング装置４１で使用したエッチング液を、第１のエッチング装置４０において再利用してもよい。すなわち、ステップＳ９の第１の面Ｗａのポストエッチング又はステップＳ１１の第２の面Ｗｂのポストエッチングで使用したエッチング液を、次のウェハＷに対して行われる、ステップＳ１の第１の面Ｗａのプリエッチング又はステップＳ３の第２の面Ｗｂのプリエッチングに再利用してもよい。第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂのポストエッチングでは、清浄なエッチング液を使用して、当該第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂを精度よく仕上ることができる。一方、第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂのプリエッチングでは、それほど高い精度が要求されないため、再利用したエッチング液を使用できる。かかる場合、エッチング液の消費量を低減して、ウェハ処理のラインニングコストを低廉化することができる。

以上の実施形態において、ステップＳ７において第１の面Ｗａを研削した後、厚み測定部９０を用いてウェハＷの厚み分布を測定してもよい。そして、この厚み測定結果に基づいて、次のウェハＷに対して、ステップＳ１における第１の面Ｗａのプリエッチングの面内エッチング量を制御する。例えば厚み測定結果によりウェハＷの厚みが大きい箇所には、エッチング量を多くする。このように面内エッチング量を制御することで、ステップＳ７で第１の面Ｗａを研削した後、ウェハＷの厚み分布の面内均一性を向上させることができる。

同様に、ステップＳ４において第２の面Ｗｂを研削した後、厚み測定部９０を用いてウェハＷの厚み分布を測定してもよい。そして、この厚み測定結果に基づいて、次のウェハＷに対して、ステップＳ３における第２の面Ｗｂのプリエッチングの面内エッチング量を制御する。かかる場合も上記と同様の効果を享受することができ、研削後のウェハＷの厚み分布の面内均一性を向上させることができる。

以上の実施形態において、ステップＳ１で第１の面Ｗａのプリエッチングを行い、ステップＳ３で第２の面Ｗｂのプリエッチングを行った後、ステップＳ４で第２の面Ｗｂの研削を行う前に、洗浄装置６０において第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂを洗浄してもよい。

本開示の技術において、第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂのプリエッチング、第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂの研削の順序は、上記実施形態に限定されず任意に設定できる。

例えば図１０に示すように、第１のエッチング装置４０において第１の面Ｗａのプリエッチングを行った後（図１０のステップＴ１）、加工装置８０において第１の面Ｗａを研削する（図１０のステップＴ２）。その後、洗浄装置６０において第１の面Ｗａを洗浄する（図１０のステップＴ３）。

次に、反転装置３０、３１又は反転装置６１において、ウェハＷの第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂを上下方向に反転させる（図１０のステップＴ４）。

次に、第１のエッチング装置４０において第２の面Ｗｂのプリエッチングを行った後（図１０のステップＴ５）、加工装置８０において第２の面Ｗｂを研削する（図１０のステップＴ６）。その後、洗浄装置６０において第２の面Ｗｂを洗浄する（図１０のステップＴ７）。

次に、第２のエッチング装置４１において第２の面Ｗｂのポストエッチングを行う（図１０のステップＴ８）。その後、反転装置６１において、ウェハＷの第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂを上下方向に反転させる（図１０のステップＴ９）。その後、第２のエッチング装置４１において第１の面Ｗａのポストエッチングを行う（図１０のステップＴ１０）。

本実施形態においても、上記実施形態と同様の効果を享受することができる。

なお、本実施形態では、ステップＴ５における第２の面Ｗｂのエッチング量は、ステップＴ１における第１の面Ｗａのエッチング量より多くてもよい。ステップＴ２で第１の面Ｗａを研削する際には、第１のチャック８３ａに第２の面Ｗｂが吸着保持されるため、当該第２の面Ｗｂに吸着保持によるダメージや、汚れの付着が生じる場合がある。そこで、後続のステップＴ５では、この第２の面Ｗｂのダメージや汚れの付着を除去する分、第２の面Ｗｂのエッチング量を多くする。かかる場合、後続のステップＴ６において第２の面Ｗｂを研削する際の加工負荷を低減することができる。また、第２の面Ｗｂの平坦性を向上させることも可能となる。

また、本開示の技術において、第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂの研削、第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂのポストエッチングの順序は、上記実施形態に限定されず任意に設定できる。例えば第１の面Ｗａを、第２の面Ｗｂよりも先に研削、ポストエッチングしてもよいし、第２の面Ｗｂを、第１の面Ｗａよりも先に研削、ポストエッチングしてもよい。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

１ ウェハ処理システム
３０、３１、６１ 反転装置
４０ 第１のエッチング装置
４１ 第２のエッチング装置
４２ チャック
４３ 回転機構
４４ ノズル
８０ 加工装置
８３ チャック
１００、１１０ 研削ユニット
１２０ 制御装置
Ｗ ウェハ

Claims (14)

1. 基板を処理する基板処理方法であって、
   インゴットから切り出された基板を回転させながら、前記基板の第１の面の上方からエッチング液を供給して当該第１の面をエッチングすることと、
   前記基板を回転させながら、前記基板の前記第１の面と反対側の第２の面の上方からエッチング液を供給して当該第２の面をエッチングすることと、
   前記第２の面が保持された状態で、エッチングされた後の前記第１の面を研削することと、
   前記第１の面が保持された状態で、エッチングされた後の前記第２の面を研削することと、
   前記第１の面と前記第２の面を上下方向に反転させることと、有する、基板処理方法。
2. 前記第１の面をエッチングする際、当該第１の面の中心部から外周部に向けて湾曲して延伸する第１のエッチング痕を形成し、
   前記第１の面を研削する際、当該第１の面の中心部から外周部に向けて湾曲して延伸する第１の研削痕を形成し、
   前記第１のエッチング痕の湾曲方向と前記第１の研削痕の湾曲方向は、前記第１の面の径方向に対して反対である、請求項１に記載の基板処理方法。
3. 前記第２の面をエッチングする際、当該第２の面の中心部から外周部に向けて湾曲して延伸する第２のエッチング痕を形成し、
   前記第２の面を研削する際、当該第２の面の中心部から外周部に向けて湾曲して延伸する第２の研削痕を形成し、
   前記第２のエッチング痕の湾曲方向と前記第２の研削痕の湾曲方向は、前記第２の面の径方向に対して反対である、請求項２に記載の基板処理方法。
4. 研削された後の前記第１の面をエッチングすることと、
   研削された後の前記第２の面をエッチングすることと、を有し、
   前記第１の面を研削する際、当該第１の面の中心部から外周部に向けて湾曲して延伸する第１の研削痕を形成し、
   前記研削された後の前記第１の面をエッチングする際、当該第１の面の中心部から外周部に向けて湾曲して延伸する第３のエッチング痕を形成し、
   前記第１の研削痕の湾曲方向と前記第３のエッチング痕の湾曲方向は、前記第１の面の径方向に対して反対であり、
   前記第２の面を研削する際、当該第２の面の中心部から外周部に向けて湾曲して延伸する第２の研削痕を形成し、
   前記研削された後の前記第２の面をエッチングする際、当該第２の面の中心部から外周部に向けて湾曲して延伸する第４のエッチング痕を形成し、
   前記第２の研削痕の湾曲方向と前記第４のエッチング痕の湾曲方向は、前記第２の面の径方向に対して反対である、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
5. 研削された後の前記第１の面をエッチングすることと、
   研削された後の前記第２の面をエッチングすることと、を有し、
   前記第１の面の研削後のエッチングにおいて使用したエッチング液又は前記第２の面の研削後のエッチングにおいて使用したエッチング液を、前記第１の面の研削前のエッチング又は前記第２の面の研削前のエッチングにおいて再利用する、請求項１～４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
6. 前記第１の面のエッチング、前記第１の面の研削、前記第１の面と前記第２の面の反転、前記第２の面のエッチング及び前記第２の面の研削を順次行い、
   前記第２の面のエッチングにおけるエッチング量は、前記第１の面のエッチングにおけるエッチング量より多い、請求項１～５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
7. 前記第１の面の研削後又は前記第２の面の研削後に前記基板の厚みを測定することと、
   前記第１の面の研削後の前記基板の厚み測定結果に基づいて、前記第１の面のエッチングにおける面内エッチング量を制御し、又は前記第２の面の研削後の前記基板の厚み測定結果に基づいて、前記第２の面のエッチングにおける面内エッチング量を制御する、請求項１～６のいずれか一項に記載の基板処理方法。
8. 基板を処理する基板処理システムであって、
   インゴットから切り出された基板の第１の面又は前記基板の前記第１の面と反対側の第２の面をエッチングするエッチング装置と、
   エッチングされた後の前記第１の面又はエッチングされた後の前記第２の面を研削する加工装置と、
   前記第１の面と前記第２の面を上下方向に反転させる反転装置と、
   制御装置と、を有し、
   前記エッチング装置は、
   前記基板を保持する第１の保持部と、
   前記第１の保持部を回転させる回転機構と、
   前記第１の保持部に保持された前記基板の前記第１の面又は前記第２の面の上方からエッチング液を供給するエッチング液供給部と、を有し、
   前記加工装置は、
   前記基板を保持する第２の保持部と、
   前記第２の保持部に保持された前記基板の第１の面又は前記第２の面を研削する研削部と、を有し、
   前記制御装置は、
   前記エッチング装置において、前記基板を回転させながら、前記第１の面にエッチング液を供給して当該第１の面をエッチングする制御を行うことと、
   前記エッチング装置において、前記基板を回転させながら、前記第２の面にエッチング液を供給して当該第２の面をエッチングする制御を行うことと、
   前記加工装置において、前記第２の面が保持された状態で、前記第１の面を研削する制御を行うことと、
   前記加工装置において、前記第１の面が保持された状態で、前記第２の面を研削する制御を行うことと、
   前記反転装置において、前記第１の面と前記第２の面を上下方向に反転させる制御を行うことと、を実行する、基板処理システム。
9. 前記制御装置は、
   前記エッチング装置において、前記第１の面をエッチングする際、当該第１の面の中心部から外周部に向けて湾曲して延伸する第１のエッチング痕を形成する制御を行い、
   前記加工装置において、前記第１の面を研削する際、当該第１の面の中心部から外周部に向けて湾曲して延伸する第１の研削痕を形成する制御を行い、
   前記第１のエッチング痕の湾曲方向と前記第１の研削痕の湾曲方向が、前記第１の面の径方向に対して反対である、請求項８に記載の基板処理システム。
10. 前記制御装置は、
    前記エッチング装置において、前記第２の面をエッチングする際、当該第２の面の中心部から外周部に向けて湾曲して延伸する第２のエッチング痕を形成する制御を行い、
    前記加工装置において、前記第２の面を研削する際、当該第２の面の中心部から外周部に向けて湾曲して延伸する第２の研削痕を形成する制御を行い、
    前記第２のエッチング痕の湾曲方向と前記第２の研削痕の湾曲方向が、前記第２の面の径方向に対して反対である、請求項９に記載の基板処理システム。
11. エッチング装置は、研削された後の前記第１の面又は研削された後の前記第２の面をエッチングし、
    前記制御装置は、
    前記加工装置において、前記第１の面を研削する際、当該第１の面の中心部から外周部に向けて湾曲して延伸する第１の研削痕を形成する制御を行い、
    前記エッチング装置において、研削された後の前記第１の面をエッチングする際、当該第１の面の中心部から外周部に向けて湾曲して延伸する第３のエッチング痕を形成する制御を行い、
    前記加工装置において、前記第２の面を研削する際、当該第２の面の中心部から外周部に向けて湾曲して延伸する第２の研削痕を形成する制御を行い、
    前記エッチング装置において、研削された後の前記第２の面をエッチングする際、当該第２の面の中心部から外周部に向けて湾曲して延伸する第４のエッチング痕を形成する制御を行い、
    前記第１の研削痕の湾曲方向と前記第３のエッチング痕の湾曲方向は、前記第１の面の径方向に対して反対であり、
    前記第２の研削痕の湾曲方向と前記第４のエッチング痕の湾曲方向は、前記第２の面の径方向に対して反対である、請求項８～１０のいずれか一項に記載の基板処理システム。
12. エッチング装置は、研削された後の前記第１の面又は研削された後の前記第２の面をエッチングし、
    前記制御装置は、前記エッチング装置において、前記第１の面の研削後のエッチングにおいて使用したエッチング液又は前記第２の面の研削後のエッチングにおいて使用したエッチング液を、前記第１の面の研削前のエッチング又は前記第２の面の研削前のエッチングにおいて再利用する制御を行う、請求項８～１１のいずれか一項に記載の基板処理システム。
13. 前記制御装置は、
    前記第１の面のエッチング、前記第１の面の研削、前記第１の面と前記第２の面の反転、前記第２の面のエッチング及び前記第２の面の研削を順次行い、
    前記第２の面のエッチングにおけるエッチング量が、前記第１の面のエッチングにおけるエッチング量より多くなるように、前記エッチング装置を制御する、請求項８～１２のいずれか一項に記載の基板処理システム。
14. 前記第１の面の研削後又は前記第２の面の研削後に前記基板の厚みを測定する測定部を有し、
    前記制御装置は、前記第１の面の研削後の前記基板の厚み測定結果に基づいて、前記第１の面のエッチングにおける面内エッチング量を制御し、又は前記第２の面の研削後の前記基板の厚み測定結果に基づいて、前記第２の面のエッチングにおける面内エッチング量を制御する、請求項８～１３のいずれか一項に記載の基板処理システム。

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