JP3584876B2 - エッチング装置における半導体ウエハのクランプ装置及びクランプ方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エッチングポットを用いると共に、非接触式の厚みセンサにより半導体ウエハの厚みを検出しながらエッチングを行うエッチング装置における、半導体ウエハを、位置合せ状態で上下２つのクランプ部材の間でクランプするための半導体ウエハのクランプ装置及びクランプ方法に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
例えば半導体圧力センサや半導体加速度センサ等のセンサチップを製造するにあたっては、図７（ａ）に概略的に示すように、半導体ウエハ（シリコンウエハ）１に数百〜数千のセンサチップ２を形成し、その後、各チップ２を切離すことが行なわれる。この場合、図７（ｂ）に示すように、半導体ウエハ１の片面側には、エピタキシャル層が形成され、各センサチップ２に対応して信号処理回路を構成する回路素子や給電用電極等が形成されるようになっており、以てこの面が回路面１ａとされている。
【０００３】
そして、圧力センサの場合、センサチップ２は、図８に示すような形状をなし、前記回路面１ａとは反対側の面に、周囲部を除く全体に凹部２ａを形成することによりダイヤフラムが形成されるようになっている。また、加速度センサの場合も、図９に示すように、回路面１ａとは反対側の面に、中央部に島状の膨らみを残した状態で凹部２ａが形成されるようになっている。一般に、前記凹部２ａを形成するためには、半導体ウエハ１の回路面１ａと反対側のエッチング面１ｂを、凹部２ａ形成部分を除いてマスク３により覆ったうえで、そのエッチング面１ｂを例えば水酸化カリウムなどの強アルカリ液に浸す浸漬方式のエッチング法（例えば異方性エッチング）が用いられる。
【０００４】
図１０は、従来のエッチング装置を示している。ここで、前記半導体ウエハ１は、その回路面１ａ及びエッチング面１ｂの外周縁部（センサチップ２の非形成領域）がマスキング材４により覆われた状態で、例えばセラミックプレートからなるエッチング治具５に保持される。そして、その状態で、エッチング液６を収容した処理槽７に浸されることにより、エッチング面１ｂに対するエッチングがなされるようになる。また、所定厚みのエッチングがなされたところで、エッチング治具５に保持された半導体ウエハ１を処理槽７から取出し、水洗浄がなされることにより、エッチングが停止されるようになる。
【０００５】
この場合、エッチング液６を処理に適した温度（例えば１１０℃）に維持するために、処理槽７には、ヒータ８が添設されていると共に、そのヒータ８は、エッチング液６の温度を検出する温度センサ９の検出に基づいて、ヒータ制御回路１０により制御されるようになっている。処理槽７内には、エッチング液６を撹拌する撹拌機１１も設けられる。尚、電気化学ストップエッチングを行なう場合には、更に、エッチング液６内に浸される電極１２、その電極１２と半導体ウエハ１（回路面１ａ）との間に直流電流を流すための電源１３、流れる電流値を検出する電流検出器１４等が設けられるようになっている。
【０００６】
ところで、センサチップ２を形成する場合、図８及び図９に示す、半導体ウエハ１（センサチップ２）にエッチングにより形成される薄肉部（圧力センサの場合ダイヤフラム）の厚みＴを、目標厚みとするよう精度良く加工することが、センサとしての性能面で重要となる。従って、上記エッチング処理を行なうにあたっては、凹部２ａの所定のエッチング深さが得られた時点でエッチングを停止させるよう管理することが必要となる。従来では、一般に、この厚み管理の方法として時間管理方式が採用されていた。
【０００７】
この時間管理方式は、エッチング時間とエッチング深さとがほぼ比例関係にあることを利用し、図１１に示すように、予め単位時間あたりのエッチング量（エッチングレートという）を試験的に求めて、時間とエッチング深さの関係を示すグラフを作成しておく。そして、半導体ウエハ１の元の厚みＴ０ と、目標となる厚みＴとから、（Ｔ０ −Ｔ）のエッチング深さが得られる時間ｔ１をグラフより求め、実際のエッチング時間（浸漬時間）を管理するものであった。
【０００８】
ところが、この方法では、エッチングレートの正確な再現性が要求されるため、エッチング液６の濃度や温度の厳密な管理を行なう必要があり、現実的には、近年求められる精度（ウエハ間平均厚みばらつき±０．５μｍ）を一度のエッチング処理により得ることは困難であった。そのため、実際には、エッチング処理と厚み測定とを複数回に分け、それら処理を繰返すことが行なわれていた。
【０００９】
また、電気化学ストップエッチングの場合には、図１２に示すように、時間経過に伴い、電流検出器１４により検出される電流値が変動し、目標とする厚みＴの近傍で電流のピーク値Ｐが現れることを利用し、ピーク値Ｐが現れてから所定時間ｔ２経過後にエッチングを停止することが行なわれている。これによれば、エッチングレートの影響が少ないため、上記の時間管理方式に比べ、厚み管理の精度は高いものとなる。
【００１０】
ところが、この電気化学ストップエッチングでは、２０μｍ以上の厚いダイヤフラムのエッチングはできず、また、エピ層より薄い厚みを得ることが原理的に行なえないといった事情がある。そして、半導体ウエハ１間でのエピ層の厚みが±１０％程度のばらつきがあるため、±１μｍ程度のウエハ間平均厚みばらつきが生じ、やはり１回の処理では十分な厚みの精度が得られないものとなっていた。このように、従来の方式では、エッチング中の半導体ウエハ１の厚みを、正確に直接把握してエッチング停止時期を制御することができないという根本的な問題があったのである。
【００１１】
そこで、本出願人は、半導体ウエハ１の厚みを、非接触で直接的に検出することができる厚みセンサ５１（図８，図９参照）を開発し、先に出願している（特開平７−３０６０１８号公報参照）。この厚みセンサ５１により、半導体ウエハ１のエッチング部分の厚みをモニタしながら、エッチング処理を制御することができれば、厚み制御を高精度に行なうことが可能となる。しかしながら、上記した従来の浸漬方式のエッチング処理方法では、厚みセンサ５１の配置自体が困難であり、仮に配置できたとしても、センサをエッチング液６から保護するための複雑な構造が必要となるなど、実用化は難しい。
【００１２】
これに対し、図示はしないが、本発明者等は、従来の浸漬方式に代えて、半導体ウエハ１をその端部（外周縁部）にて２個のリング状のクランプ部材（ウエハベース及びウエハリング）により上下からクランプした状態に保持させることにより、該半導体ウエハ１の上面のエッチング面１ｂを内底面としたエッチング処理室（エッチングポット）を構成する、いわゆるポット工法を開発してきている。このポット工法によれば、半導体ウエハ１の回路面１ａ側を開放させることができ、上記した厚みセンサ５１の取付けが実現可能となる。
【００１３】
ところが、センサチップ２の小形化，高精度化に伴い、一辺が例えば１ｍｍ以下の微小な凹部２ａを形成する場合、半導体ウエハ１の測定点ｋと厚みセンサ５１の検出位置との水平方向の位置合せを、いかに高精度に行なうかが新たな技術的課題となってくる。この場合、１台のエッチング装置（ポット）により複数種類の半導体ウエハ１がエッチングされることになるが、エッチングポットと厚みセンサ５１との間の位置調整を行う位置調整機構を設け、半導体ウエハ１が交換される都度いちいち厚みセンサ５１の相対位置を微調整するものでは、構成の大型化，複雑化を招くと共に、その作業にかなりの困難性を伴い、生産性を低下させるものとなる。
【００１４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、半導体ウエハを２つのクランプ部材の間で挟み付けるエッチングポットを用いるエッチング装置にあって、エッチングポットひいては厚みセンサに対する半導体ウエハの位置合せを容易かつ高精度に行うことができるエッチング装置における半導体ウエハのクランプ装置及びクランプ方法を提供するにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１のエッチング装置における半導体ウエハのクランプ装置は、仮保持手段により、上下に間隔を開けて配置された２つのクランプ部材の間に半導体ウエハを水平方向に位置調整可能に保持し、計測手段により、クランプ部材に対する半導体ウエハの位置を計測し、その計測に基づいて、位置調整手段により、半導体ウエハ中の厚み測定点が厚みセンサの検出位置に一致するように該半導体ウエハのクランプ部材に対する位置合せを行い、締結手段により、半導体ウエハの位置合せ状態で両クランプ部材を締結するように構成したものである。
【００１６】
また、本発明の請求項５のエッチング装置における半導体ウエハのクランプ方法は、上下に間隔を開けて配置された２つのクランプ部材の間に半導体ウエハを水平方向に位置調整可能に保持させる仮保持工程と、クランプ部材に対する半導体ウエハの位置を計測する計測手段の計測に基づいて、半導体ウエハ中の厚み測定点が厚みセンサの検出位置に一致するように該半導体ウエハのクランプ部材に対する位置合せを行う位置調整工程と、その半導体ウエハの位置合せ状態で、両クランプ部材を締結する締結工程とを含むところに特徴を有する。
【００１７】
これらによれば、半導体ウエハを、クランプ部材に対して事前に位置合せした状態で、両クランプ部材を締結してクランプすることができ、そのエッチングポットをエッチング装置にセットした状態では、半導体ウエハの厚み測定点が、厚みセンサの検出位置に確実に一致するようになる。従って、半導体ウエハのエッチング部分の厚みを、厚みセンサによりモニタしながらエッチングを制御することができ、厚み制御を高精度に行なうことが可能となる。
【００１８】
このとき、半導体ウエハを両クランプ部材によりクランプする前に、言換えれば、エッチングポットをエッチング装置にセットする前に、半導体ウエハのエッチングポットに対する位置調整が行われるので、位置合せの作業を効率的に行うことができる。これと共に、クランプ部材に対する半導体ウエハの位置調整を行うものであるから、エッチング装置に、エッチングポットと厚みセンサとの間の相対位置を調整するような構成を設ける場合のような、大掛りで複雑な構成が不用となり、比較的簡単な構成で済ませることができ、しかも、計測手段の設置も容易となり、例えば厚みセンサに対するエッチングポット全体の相対的な位置調整を行う場合に比べて、位置合せの作業を容易且つ高精度に行うことができるようになる。
【００１９】
また、この場合、クランプ部材に対する半導体ウエハの位置調整を、Ｘ方向、Ｙ方向だけでなくθ方向にも行うことができるようにすれば（請求項２，６の発明）、緻密な位置調整を行うことが可能となると共に、仮保持させる時点における半導体ウエハのクランプ部材に対する回転方向の配置等にさほど気を使わなくても済み、作業効率を高めることができる。
【００２０】
そして、半導体ウエハの仮保持を、弾性部材による上方へのばね力によって両クランプ部材の中間部で水平に弾性保持し、両クランプ部材の締結時にその締結力により半導体ウエハがばね力に抗して下降されるようにすることもできる（請求項３，７の発明）。これによれば、締結時において半導体ウエハに曲げ力等の過大な力が作用することが防止され、半導体ウエハの保護を図ることができるようになる。
【００２１】
さらに、検出位置の異なる複数個の厚みセンサを設けて選択的に使用されるようにすると共に、半導体ウエハの位置調整を、その厚み測定点がいずれかの検出位置に一致するように行うようにしても良い（請求項４，８の発明）。これによれば、厚み測定点を検出位置に一致させるように位置調整するにあたり、例えば最も近い検出位置へ位置調整すれば、少ない移動量で済む等、位置調整の作業を簡単且つ短時間で済ませることが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を多数個の圧力センサのセンサチップを形成する半導体ウエハのエッチング処理に適用した一実施例について、図１ないし図９を参照しながら説明する。尚、この実施例でも、図７〜図９に示したような、半導体ウエハ１をエッチング処理することにより、各センサチップ２の凹部２ａを形成する場合を例としている。従って、これら半導体ウエハ１やセンサチップ２、さらには厚みセンサ５１等は従来例で述べたものと共通するので、新たな図示及び詳しい説明を省略し、符号も共通して使用することとする。
【００２３】
まず、図４は、本実施例におけるエッチング装置２１の全体構成を示している。このエッチング装置２１は、大きく分けて、半導体ウエハ１を保持するエッチングポット２２、このエッチングポット２２の下面側を着脱可能に支持するエッチングベース２３、エッチングポット２２の上面側に着脱可能に被せられるように設けられるエッチングヘッド２４、を備えている。また、図示はしないが、このエッチング装置２１の全体を制御（生産管理）するマイコン等からなる制御装置が設けられている。
【００２４】
そのうち、まず前記エッチングポット２２の構成について、図１ないし図３も参照して述べる。尚、このエッチングポット２２は、後述するように、本実施例に係るクランプ装置２５（図１参照）の一部を構成するようになっており、また、このクランプ装置２５においては、エッチングポット２２が上下反転した状態で使用されるようになっており、図１及び図２では、エッチングポット２２を図４とは上下反転した状態で図示している。
【００２５】
このエッチングポット２２は、その底部を構成し前記半導体ウエハ１を下から支持すると共に該半導体ウエハ１を加熱するための加熱リング２７を有するウエハベース２６、周壁部を構成すると共に前記ウエハベース２６との間で半導体ウエハ１を挟み付けて保持するウエハリング２８、前記ウエハベース２６とウエハリング２８とを締結するための締結手段を構成するシリンダ２９等を備えて構成される。前記ウエハベース２６及びウエハリング２８は、クランプ装置２５におけるクランプ部材として機能するようになっている。
【００２６】
前記ウエハベース２６は、図２，図３等に示すように、例えばテフロン（ＰＴＦＥ）等の高い耐熱性及び耐食性を有した合成樹脂からなり、前記半導体ウエハ１よりも十分大きな外径を有し且つ中央部に前記半導体ウエハ１よりもやや径小な円形の貫通孔２６ａを有する比較的厚肉な円板状に構成されている。また、前記ウエハベース２６の上面には、前記半導体ウエハ１（前記加熱リング２７）の外周側に位置するようにして、やや深い嵌合凹部２６ｂが全周にリング状に形成されている。
【００２７】
さらに、ウエハベース２６の上面の嵌合凹部２６ｂの外周側（最外周部）には、後述するシリンダ２９によって真空室を構成するリング状凹溝部３３が全周に渡って形成されている。図１及び図２に示すように、このリング状凹溝部３３の１か所が、連通孔３３ａを介してウエハベース２６の外周に突出する接続口部３０に接続されている。尚、図３に示すように、ウエハベース２６の下面側には、４個の長円状の穴部２６ｃが９０度間隔で形成されている。
【００２８】
前記加熱リング２７は、熱伝導性に優れ且つ高い耐食性及び機械的強度を有し、更に半導体ウエハ１と同等の熱膨張係数を有した金属、例えばニッケルからなり、前記ウエハベース２６の貫通孔２６ａに嵌り込むような円筒状に構成されると共に、その上端部に前記半導体ウエハ１の外径よりも若干大きい外径を有し外周部が上方に若干量立上がる鍔状部２７ａが一体に形成されている。そして、この加熱リング２７の下端面部には、図３にも示すように、９０度間隔で４個の位置決め穴２７ｂが形成されている。この加熱リング２７は、後述する発熱体（リングヒータ）と熱的に接続されるようになっている。
【００２９】
これにて、前記半導体ウエハ１は、エッチング面１ｂを上面として前記加熱リング２７の鍔状部２７ａに外周縁部を揃えた状態で載置されてウエハベース２６に保持されるようになっている。このとき、加熱リング２７の中空部及びウエハベース２６の貫通孔２６ａによって、半導体ウエハ１の下面側は開放された状態となる。また、加熱リング２７によって、半導体ウエハ１の下面側外周部を加熱することができるようになっている。
【００３０】
前記ウエハリング２８は、前記ウエハベース２６と同等の材料からなり、上下方向に比較的短いほぼ円筒状をなすと共に、その下半部側は、前記ウエハベース２６とほぼ同等の外径となるように外周方向に膨らんでいる。そして、その下面側には、ウエハベース２６の嵌合凹部２６ｂに嵌り込むリング状のガイド凸部２８ａが一体に設けられている。また、ウエハリング２８の下面の、前記ガイド凸部２８ａの外周側（最外周部）には、後述するシリンダ２９によって真空室を構成するリング状凹溝部３２が全周に渡って形成されている。
【００３１】
さらに、ウエハリング２８の下部内周部には、パッキン保持部２８ｂが設けられ、このパッキン保持部２８ｂにパッキン３１が取付けられている。このパッキン３１は、耐食性を有したゴム等の弾性体から、内周形状が前記半導体ウエハ１の外周部に対応したリング状に構成されている。尚、図２（ａ）に隙間ｅで示すように、ウエハリング２８の半導体ウエハ１保持部分の内径寸法は、半導体ウエハ１の外形寸法寄りも僅かに大きく構成され、例えば隙間ｅの寸法が、２ｍｍ程度とされるようになっている。
【００３２】
このウエハリング２８は、前記ガイド凸部２８ａが、前記嵌合凹部２６ｂに嵌込まれることにより、前記ウエハベース２６に対して中心を位置合せした状態に重ね合せられる。このとき、加熱リング２７上に載置された半導体ウエハ１の上面の外周縁部（センサチップ２の形成部分の外側部位）に、前記パッキン３１の内周部下部が当接してシールするようになる。そして、この状態では、ウエハリング２８の下面外周部（リング状凹溝部３２）と、ウエハベース２６の上面外周部（リング状凹溝部３３）とが、上下に所定の隙間を介して対向するようになり、この隙間部分に、前記シリンダ２９が配置される。
【００３３】
このシリンダ２９は、例えばゴム等の弾性材からリング状に構成され、断面がほぼ正方形状をなすと共に、上面の内周縁部及び外周縁部、並びに、下面の内周縁部及び外周縁部に、４方向にいわば断面ほぼＸ字状に張出したシールリップ２９ａを一体に有して構成されている。また、このシリンダ２９には、上下に貫通する連結孔２９ｂが、例えば円周方向に等間隔に８個形成されている。
【００３４】
このシリンダ２９の上面側の２つのシールリップ２９ａがリング状凹溝部３２を幅方向に跨ぐように位置されることにより、前記ウエハリング２８の外周下面側のリング状凹溝部３２の下面側が密閉されて真空室が形成され、下面側の２つのシールリップ２９ａがリング状凹溝部３３を幅方向に跨ぐように位置されることにより、前記ウエハベース２６の外周上面側のリング状凹溝部３３の上面側が密閉されて真空室が形成されるようになっている。また、それら両真空室は前記連結孔２９ｂによってつながった状態とされる。
【００３５】
このとき、図２（ａ）に示すように、ウエハリング２８上にシリンダ２９が載置され更にその上にウエハベース２６が載置された状態（後述する真空室内が減圧される前の状態）では、図２（ａ）に示すように、シリンダ２９自体のばね力により、ウエハベース２６とウエハリング２８とは、上下に間隔を開けた状態とされるようになっている。
【００３６】
そして、後のクランプ装置２５の説明でも述べるように、前記接続口部３０にはバルブ３７が接続されると共に、そのバルブ３７を介して真空ポンプ３６が着脱可能に接続され（図１及び図２参照）、バルブ３７の開放状態で真空ポンプ３６が駆動されることにより、前記リング状凹溝部３２，３３内が真空（減圧）状態とされ、もってシリンダ２９が弾性的に変形しながら、ウエハリング２８とウエハベース２６とが相互に引寄せられる方向に引張られて締結されるようになるのである（図２（ｂ）参照）。このときの締結力は全周に均等に作用するようになる。その後、バルブ３７を閉めれば、真空ポンプ３６との接続を切離してもリング状凹溝部３２，３３内の真空状態が維持されるようになっている。
【００３７】
これにより、半導体ウエハ１を、ウエハリング２８とウエハベース２６とにより上下に挟み付けて保持したエッチングポット２２が構成されるようになる。このエッチングポット２２内には、半導体ウエハ１のエッチング面１ｂを内底面とし、ウエハリング２８の内周壁を内壁としたエッチング処理室３４が形成されるのである。このエッチング処理室３４内には、例えばＫＯＨ等のエッチング液３５（図４参照）や洗浄用の純水が収容されるようになっている。これにて、エッチングポット２２が半導体ウエハ１を保持するマスキング用の治具として機能すると共に、エッチング処理用の容器としても機能するのである。
【００３８】
次に、前記エッチングベース２３の構成について、図４を参照して述べる。このエッチングベース２３は、例えばテフロン等の高い耐熱性及び耐食性を有した材料からなり、設置面上に水平に載置される設置部２３ａの上部に、前記エッチングポット２２（ウエハベース２６）を支持する支持台部２３ｂを有した円筒状に構成されている。また、前記支持台部２３ｂの中央部には、前記ウエハベース２６の貫通孔２６ａに対応してそれより僅かだけ径小な円形孔２３ｃが形成されている。尚、前記設置部２３ａと支持台部２３ｂとの接合部分には、Ｏリング４５が設けられ、気密にシールされている。
【００３９】
そして、前記支持台部２３ｂには前記ウエハベース２６の底面の穴部２６ｃに対応して、嵌合ピン４６が上下に貫通するように設けられている。これら嵌合ピン４６は、その下端部が、前記支持台部２３ｂの裏面側に設けられたリング状の基準プレート４７に固定されており、上端の頭部が前記穴部２６ｃに挿入により嵌合されるように設けられている。このとき、嵌合ピン４６はニッケル等の金属から構成され、基準プレート４７も、ＳＵＳ３０４等の金属から構成されている。これら嵌合ピン４６と支持台部２３ｂの貫通孔との間にも、Ｏリング４８が設けられて気密性が確保されている。
【００４０】
また、このエッチングベース２３の内部には、前記加熱リング２７を加熱するための加熱ユニット４９、この加熱ユニット４９を上下動させる主昇降部５０、前記加熱ユニット４９に設けられ前記半導体ウエハ１の厚みを検出するための厚みセンサ５１、この厚みセンサ５１の前記加熱ユニット４９に対する上下位置を調整するセンサ高さ調整機構５２が設けられる。本実施例では、前記厚みセンサ５１は、図１に検出位置をマークＭで示すように、複数個この場合前後左右に４個が、センサホルダ６２により一体的に保持された状態で設けられている（図４では２個のみ図示）。これら厚みセンサ５１は、選択的に使用されるようになっている。
【００４１】
前記加熱ユニット４９は、熱伝導性の良い金属から下面が開口した円筒状に構成された発熱ケース５３、この発熱ケース５３の内周部に設けられた発熱体たるリングヒータ５４、このリングヒータの内側に設けられた断熱リング５５、前記発熱ケース５３の上面部に取付けられた断熱プレート５６を備えて構成されている。前記４個の厚みセンサ５１を保持するセンサホルダ６２は、この断熱プレート５６の中心を上下に貫通すると共に上下位置調整可能に設けられている。
【００４２】
前記発熱ケース５３は、前記支持台部２３ｂの円形孔２３ｃの内径に対応した外径を有し、その円形孔２３ｃの内周面を上下に摺動可能に設けられている。この摺動面にもＯリング５７が設けられている。そして、この発熱ケース５３の上面外周部には、前記加熱リング２７の位置決め穴２７ｂに対応した４個の位置決めピン５３ａが設けられている。
【００４３】
前記主昇降部５０は、エッチングベース２３の内底部に設けられた昇降シリンダ５８、この昇降シリンダ５８のロッドに取付けられた昇降プレート５９、この昇降プレートから上方に延びて設けられた複数本の支柱６０、これら支柱６０の上端に取付けられ前記加熱ユニット４９（発熱ケース５３）の下端部に連結される取付プレート６１を備えている。これにて、前記昇降シリンダ５８の駆動により、加熱ユニット４９は、図示したような使用位置と、そこから下降した図示しない退避位置との間で水平状態を保って上下動されるようになっている。
【００４４】
このとき、加熱ユニット４９の使用位置では、発熱ケース５３の上面が前記加熱リング２７の下端面に当接して熱的に接続されるようになっていると共に、加熱リング２７の位置決め穴２７ｂに発熱ケース５３の位置決めピン５３ａが挿入されることにより、発熱ケース５３ひいては厚みセンサ５１（センサホルダ６２）に対して、加熱リング２７ひいてはウエハベース２６（エッチングポット２２）が固定された位置に位置決めされるのである。また、これと共に、加熱ユニット４９の使用位置では、前記断熱プレート５６が加熱リング２７の内周部に位置され、前記厚みセンサ５１（センサホルダ６２）の上端部が、前記半導体ウエハ１の下面側に所定量だけ離間して位置されるようになっている。
【００４５】
前記厚みセンサ５１は、図５，図６，図８，図９にも示すように、前記半導体ウエハ１の所定の測定点ｋの厚みを、半導体ウエハ１の下面（回路面１ａ）側から非接触で検出するものである。その原理については、本出願人の先の出願に係る特開平７−３０６０１８号公報に詳しいので、詳しい説明は省略するが、先端から半導体を透過する光ビーム（例えば赤外線）Ｂを、波長を変化させながら照射し、半導体ウエハ１の底面で反射する反射光と表面で反射する反射光との干渉光を検出して、その干渉光の位相あるいは周期の変化から半導体ウエハ１の測定点ｋの実際の厚みを直接的に検出するものである。
【００４６】
そして、これら厚みセンサ５１を保持するセンサホルダ６２は、前記昇降プレート５９から上方に延びて設けられたガイドバー６３に沿って上下動可能に設けられ、前記センサ高さ調整機構５２により上下動されることにより、前記厚みセンサ５１の半導体ウエハ１に対する上下方向位置（焦点距離）が微調整されるようになっている。尚、断熱プレート５６とセンサホルダ６２との間にもシール用のＯリング６４が設けられている。
【００４７】
前記センサ高さ調整機構５２は、前記昇降プレート５９に上方に延びて回転可能に設けられ前記センサホルダ６２に螺合して上下動させる昇降ねじ６５、前記昇降プレート５９に取付けられたサーボモータ６６、このサーボモータ６６の回転を前記昇降ねじ６５に伝達する歯車機構６７から構成されている。これにて、前記サーボモータ６６により昇降ねじ６５が回転され、前記センサホルダ６２ひいては厚みセンサ５１が、加熱ユニット４９に対して上下動するのである。
【００４８】
このとき、図４に概略的に示すように、前記厚みセンサ５１の検出信号は、前記制御装置の一部を構成する厚み評価ユニット６８に入力され、この厚み評価ユニット６８が、常に厚みセンサ５１の最適な焦点を得るように前記サーボモータ６６をフィードバック制御するようになっているのである。
【００４９】
次いで、前記エッチングヘッド２４について、図４を参照して述べる。このエッチングヘッド２４は、前記エッチングポット２２のウエハリング２８の上面開口部を一部が嵌り込んだ状態に塞ぐ蓋状をなし、ヘッドシール６９を挟んでエッチングポット２２上に載置される。このエッチングヘッド２４には、前記エッチング処理室３４内に連通するエッチング液供給口２４ａ及び洗浄水供給口２４ｂが設けられていると共に、エッチング処理室３４内の液を排出するための排液口２４ｃが設けられている。
【００５０】
詳しく図示はしないが、前記エッチング液供給口２４ａには、エッチング処理室３４内にエッチング液（ＫＯＨ）３５を調整された温度で供給するためのエッチング液供給機構７０が接続されている。また、前記洗浄水供給口２４ｂには、エッチング処理室３４内に洗浄水（純水）を供給するための洗浄水供給機構７１が接続されている。さらに、図示はしないが、前記排液口２４ｃには、エッチング処理室３４内の液を強制排出するための排液装置（例えばエゼクタ等の真空排液装置）が接続されている。
【００５１】
そして、このエッチングヘッド２４には、エッチング処理室３４内のエッチング液３５を撹拌するための、モータ７２ａ及び撹拌羽根７２ｂからなる撹拌機７２が設けられていると共に、エッチング液３５を加熱するためのヒータ７３が設けられている。図示はしないが、エッチング液３５の温度を検出するための温度センサも設けられている。
【００５２】
さらに、このエッチングヘッド２４には、電気化学ストップエッチングを行なう際に使用される電極７４が設けられている。この電極７４は、スイッチ７５、直流電源７６、電流検出器７７の直列接続回路の一端に接続されている。図示はしないが、その直列接続回路の他端側は、前記エッチングポット２２のウエハベース２６に設けられ半導体ウエハ１に接触する給電電極に接続されるようになっている。尚、エッチングヘッド２４の前記撹拌機７２及びヒータ７３並びに電極７４の取付部分には、夫々Ｏリング７８が設けられている。
【００５３】
前記制御装置は、後の作用説明でも述べるように、運転プログラム及び予め設定された製品・処理条件（製品種類、使用する厚みセンサ５１（検出位置）、凹部２ａにおける目標厚みＴ、温度等のエッチング条件など）等に基づいて、上記したエッチング装置２１の各機構を制御し、予備加熱工程、エッチング工程、洗浄工程等からなるエッチング処理を実行するようになっている。
【００５４】
このエッチング装置２１は、エッチングベース２３上にエッチングポット２２をセットし、エッチングポット２２の上部にエッチングヘッド２４をセットすることにより構成されるのであるが、前記エッチングポット２２は、予め、半導体ウエハ１を、ウエハベース２６とウエハリング２８との間でシリンダ２９により挟み付けた状態で供されるようになっている。このとき、次に述べるクランプ装置２５により、いずれかの厚みセンサ５１による検出位置と半導体ウエハ１の測定点ｋとが一致するように、ウエハベース２６に対する半導体ウエハ１の水平方向の位置合せが予めなされた状態で、ウエハベース２６とウエハリング２８との間でクランプされるようになっているのである。
【００５５】
さて、図１は、本実施例に係るクランプ装置２５の構成を示している。このクランプ装置２５は、ベースプレート７９上に、前記エッチングポット２２（ウエハリング２８）を上下反転すると共に中心軸ｏを一致させた状態で水平に支持する支持リング８０、前記半導体ウエハ１を水平に保持するウエハ受け具８１、このウエハ受け具８１ひいては半導体ウエハ１を水平方向に位置調整する位置調整手段たる位置調整機構８２を備えると共に、エッチングポット２２（ウエハベース２６）の図で上部側に対して着脱可能に配置され計測手段を構成する計測部８３を備え、更に、前記真空ポンプ３６等を備えて構成されている。
【００５６】
前記ウエハ受け具８１は、前記ウエハリング２８の内径よりも一回り小さい外径寸法を有する円板状をなし、半導体ウエハ１の下面（エッチング面１ｂ）側を受けるようになっており、その下面中心部にシャフト部８１ａを有し、そのシャフト部８１ａが、上面が開口された円筒状をなし前記位置調整機構８２に連結されるホルダ部８４内に、上下動可能に挿入されている。このとき、前記ホルダ部８４の内底部には、弾性部材たるコイルばね８５が収容されている。そして、前記シャフト部８１ａの外周面に上下に延びる切欠部８１ｂが成形されていると共に、ホルダ部８４には、前記切欠部８１ｂ内に挿入されるストッパ８４ａが設けられている。
【００５７】
これにて、シャフト部８１ａ（ウエハ受け具８１）は、ストッパ８４ａが切欠部８１ｂ内を相対的に移動する範囲内で、上下動可能に支持されると共に、通常時（外部より下向きの力が作用しないとき）には、コイルばね８５のばね力により図示した最上位置に位置されるようになっている。このとき、ウエハ受け具８１の最上位置では、図示のように、支持リング８０に支持されたウエハリング２８とウエハベース２６との中間部にて、パッキン３１と加熱リング２７との間で浮いた状態で半導体ウエハ１が水平に弾性保持されるようになっている。
【００５８】
従って、ウエハ受け具８１等から仮保持手段が構成されているのである。尚、後述するように、シリンダ２９による、ウエハベース２６とウエハリング２８との締結時には、上側のウエハベース２６が下降することになるが、その締結力により、ウエハ受け具８１に保持された半導体ウエハ１が下向きの力を受けコイルばね８５のばね力に抗して下降するようになっている。
【００５９】
前記位置調整機構８２は、詳しい説明は省略するが、前記ホルダ部８４をモータの駆動力によりＸ方向及びＹ方向に自在に移動させる周知のＸＹテーブル８６、及び、前記ベースプレート７９上の中心部に設けられ前記ＸＹテーブル８６をモータの駆動力により中心軸ｏ回りにθ方向（回転方向）に移動させる周知の回転テーブル８７を備えて構成されている。
【００６０】
前記ＸＹテーブル８６及び回転テーブル８７は、例えば作業者による操作パネル（図示せず）のスイッチ操作により駆動されるようになっており、これにて、ホルダ部８４ひいてはウエハ受け具８１に保持された半導体ウエハ１を、前記隙間ｅの範囲内で、Ｘ方向、Ｙ方向、θ方向に位置調整することが可能となっているのである。
【００６１】
一方、前記計測部８３は、外周側に前記加熱リング２７の位置決め穴２７ｂに対応する４本の位置決めピン８８ａ（２個のみ図示）を備える位置決めリング８８、この位置決めリング８８の中心に下向きに取付けられた拡大カメラ８９を備え、さらに、前記拡大カメラ８９の撮影画像がモニタ装置９０に表示されるようになっている。この計測部８３は、図示のように、各位置決めピン８８ａを、支持リング８０に支持されたウエハベース２６の加熱リング２７の各位置決め穴２７ａに挿入した状態に着脱可能にセットされるようになっている。
【００６２】
この状態では、前記拡大カメラ８９が半導体ウエハ１の上面（回路面１ａ）の中心部分を撮影し、その拡大画像（回路面１ａの回路パターン）がモニタ装置９０に表示されるようになっている。この場合、回路面１ａの回路パターンから半導体ウエハ１の測定点ｋ（１個のセンサチップ２の凹部２ａの所定位置）を特定することができる。そして、モニタ装置９０の画面には、前記各厚みセンサ５１の検出位置を示す４個のマークＭが設けられている。
【００６３】
このとき、この拡大カメラ８９と、前記エッチング装置２１の加熱ユニット４９ひいてはセンサホルダ６２とは、共に加熱リング２７（ひいてはエッチングポット２２）に対して固定位置に位置決めされるので、各厚みセンサ５１の検出位置と一致する位置に予めマークＭを設定しておくことができる。従って、この拡大カメラ８９の撮影画像に基づいて、位置調整機構８２を動作させることにより、前記半導体ウエハ１中の厚み測定点ｋが厚みセンサ５１のいずれかの検出位置（マークＭ）に一致するように、ウエハベース２６（エッチングポット２２）に対する半導体ウエハ１の位置合せを行うことができるのである。
【００６４】
次に、上記構成の作用について述べる。半導体ウエハ１に対するエッチング装置２１によるエッチング処理を行なうにあたっては、まず、その準備段階として、ウエハベース２６とウエハリング２８との間で半導体ウエハ１をクランプしてエッチングポット２２を構成することが行われる。この作業は、上記クランプ装置２５により以下のようにして行われ、もって本実施例に係るクランプ方法が実行されるようになっている。
【００６５】
即ち、まず、上下に間隔を開けて配置されたウエハベース２６とウエハリング２８との間に、半導体ウエハ１を水平方向に位置調整可能に保持させる仮保持工程が実行される。この工程は、支持リング８０にウエハリング２８を上下反転させた状態にセットし、次いで、ウエハ受け具８１に、半導体ウエハ１を回路面１ａを上向きにしてセットし、ウエハリング２８上に、シリンダ２９を載置した上でその上にウエハベース２６をセットすることに行われる。
【００６６】
これにて、図１に示すように、支持リング８０に支持されたウエハリング２８とウエハベース２６との中間部にて、パッキン３１と加熱リング２７との間で浮いた状態で半導体ウエハ１が水平に弾性保持される。尚、このときには、既に半導体ウエハ１の回路面１ａには所定の回路パターンが形成され、エッチング処理面１ｂは、凹部２ａ形成部分を除いてマスク３により覆われていることは勿論である。
【００６７】
次いで、ウエハベース２６に対する半導体ウエハ１の位置を計測しながら、半導体ウエハ１中の厚み測定点ｋが厚みセンサ５１の検出位置（マークＭ）に一致するように該半導体ウエハ１の位置合せを行う位置調整工程が実行される。この工程では、位置決めリング８８の各位置決めピン８８ａを、加熱リング２７の各位置決め穴２７ａに挿入することにより、ウエハベース２６の上部に拡大カメラ８９を位置決め状態でセットし、拡大カメラ８９により撮影された画像をモニタ装置９０に表示させる。
【００６８】
そして、そのモニタ装置９０の画像を見ながら、半導体ウエハ１中の厚み測定点ｋが、いずれかのマークＭに一致するように、位置調整機構８２を駆動して半導体ウエハ１の水平方向の位置調整を行う。この場合、ＸＹテーブル８６により、半導体ウエハ１のＸ方向及びＹ方向の位置調整を行うことができ、回転テーブル８７により、半導体ウエハ１のθ方向の位置調整を行うことができる。
【００６９】
このとき、半導体ウエハ１の位置調整を、Ｘ方向、Ｙ方向だけでなくθ方向にも行うことができるので、緻密な位置調整を行うことが可能となると共に、仮保持させる時点における半導体ウエハ１の回転方向の配置等にさほど気を使わなくても済み、作業効率を高めることができる。また、測定点ｋを４個のマークＭのうちいずれかに一致させれば良いので、例えば最も近いマークＭへ位置調整すれば、少ない移動量で済む等、位置調整の作業を簡単且つ短時間で済ませることが可能となる。
【００７０】
なお、前記測定点ｋは、圧力センサチップ２の場合には、図５，図６，図８に示すように、半導体ウエハ１の中心部に位置する所定のセンサチップ２の凹部２ａの中心位置となり、加速度センサチップ２の場合には、図９に示すように、凹部２ａのうち一つのコーナー部分になる。この位置合せは、例えば±０．０５ｍｍの精度で実行することができ、例えば凹部２ａの一辺が１ｍｍ以下のセンサチップ２でも高精度に位置合せすることが可能となる。
【００７１】
最後に、上記のような半導体ウエハ１の位置合せ状態で、ウエハベース２６とウエハリング２８とを締結する締結工程が実行される。この締結工程は、バルブ３７に接続された真空ポンプ３６を駆動してシリンダ２９により形成される真空室（リング状凹部３３，３２）を真空状態とすることにより行われ、図２（ｂ）にも示すように、ウエハベース２６とウエハリング２８とが半導体ウエハ１を挟んだ状態で締結され、エッチングポット２２が構成される。このとき、半導体ウエハ１がコイルばね８５によって弾性支持されていて、締結時にウエハベース２６（加熱リング２８）により下方に押圧され、ばね力に抗して下降するようになり、半導体ウエハ１に曲げ力等の過大な力が作用することが防止されるようになっている。
【００７２】
これにて、半導体ウエハ１は、加熱リング２７に対する位置合せ状態で、その上面の外周縁部がパッキン３１によってシールされてエッチング面１ｂ以外の部分がマスキングされた状態でエッチングポット２２に保持される。このとき、シリンダ２９により半導体ウエハ１の外周縁部全周が均等な力で締結され、半導体ウエハ１は安定した状態で保持されるようになる。また、半導体ウエハ１の下面外周部は、加熱リング２７に熱的に接続されるようになる。この後、計測部８３が取外されると共に、バルブ３７が閉じられて真空ポンプ３６が切離され、エッチングポット２２が支持リング８０から取外される。
【００７３】
そして、エッチング装置２１によりエッチング処理を行うにあたっては、図４に示すように、上記エッチングポット２２がエッチング装置２１に組込まれる。ここでは、まず、エッチングポット２２を正規の上下向きとして、前記エッチングベース２３上に載置するようにセットすることが行なわれる。この場合、加熱ユニット４９は使用位置に位置されており、加熱リング２７の位置決め穴２７ｂに発熱ケース５３の位置決めピン５３ａが挿入されると共に、嵌合ピン４６がウエハベース２６の穴部２６ｃに嵌合するように位置決めされてセットされる。
【００７４】
このとき、発熱ケース５３の上面が前記加熱リング２７の下端面に当接して熱的に接続されるようになっている。これと共に、加熱リング２７の位置決め穴２７ｂに発熱ケース５３の位置決めピン５３ａが挿入されることにより、発熱ケース５３ひいては厚みセンサ５１（センサホルダ６２）に対して、加熱リング２７ひいてはウエハベース２６（エッチングポット２２）が固定された位置に位置決めされ、図５及び図６に示すように、予めエッチングポット２２に対して位置合せ状態に保持された半導体ウエハ１の厚み測定点ｋが、厚みセンサ５１の検出位置に確実に一致するようになるのである。
【００７５】
併せて、厚み評価ユニット６８によりセンサ高さ調整機構５２が制御されて、厚みセンサ５１の高さ位置が、半導体ウエハ１の下面に対して適切な焦点距離となるように、厚みセンサ５１（センサホルダ６２）の高さ位置の微調整がなされる。この後、エッチングポット２２の上部にエッチングヘッド２４がセットされ、エッチング装置２１が構成される。
【００７６】
エッチング処理では、まず、リングヒータ５４（加熱ユニット４９）により、加熱リング２７ひいては半導体ウエハ１を加熱する予備加熱が行なわれる。予備加熱の工程後、エッチング液供給機構７０により、温度，濃度が調整されたエッチング液３５がエッチング液供給口２４ａからエッチング処理室３４内に供給されてエッチング工程が開始される。このエッチング工程では、撹拌機７２によりエッチング液３５が撹拌されると共に、温度センサの検出に基づいてヒータ７３が制御され、エッチング液３５は適切な温度に維持される。これにて、半導体ウエハ１のエッチング面１ｂのうちマスク３の存在しない部分が食刻され、凹部２ａが次第に深く形成されていくようになる。
【００７７】
このエッチング工程においては、前記厚みセンサ５１により半導体ウエハ１の測定点ｋの厚みの検出が継続的に行なわれる。このとき、本実施例では、厚みセンサ５１により検出された厚みを、例えば実験的に求められ予め設定されている予測値と比較し、それらがほぼ一致していることがモニタリングされながらエッチング工程を進行させるようになっている。尚、厚みセンサ５１により検出された厚みが予測値とかけ離れた値となって場合には、エッチングの進行あるいは厚みセンサ５１に異常があったと判断し、半導体ウエハ１を救済すべく、処理が停止されるようになっている。
【００７８】
そして、エッチングが正常に進行し、厚みセンサ５１が目標厚みＴを検出した時点で（実際にはエッチング停止までのタイムラグを考慮して目標厚みＴとなる手前の時点で）、ヒータ７３が停止されると共に、洗浄水供給機構７１を動作させて洗浄水供給口２４ｂから、エッチング処理室３４内に洗浄水が供給されエッチング液３５が希釈，冷却されてエッチングが停止される。このとき、エッチング処理室３４内の液は、排液口２４ｃから強制排出されるようになる。
【００７９】
厚みセンサ５１の検出厚みに変化がなくなったことが確認された時点で、エッチング工程が終了したと判断され、加熱ユニット４９が下降されると共に、さらにエッチング処理室３４内に洗浄水を供給しながら撹拌する洗浄工程が実行される。半導体ウエハ１のエッチング面１ｂの所定の清浄度が得られるまで（例えば３分間）洗浄工程が実行され、その後、洗浄水が排液口２４ｃから強制排出され、乾燥が行われる。しかる後、その半導体ウエハ１がエッチングポット２２から取出されて処理が完了する。
【００８０】
このように本実施例によれば、半導体ウエハ１を、エッチングポット２２に対して事前に位置合せしておくことができ、そのエッチングポット２２をエッチング装置２１にセットした状態では、半導体ウエハ１の厚み測定点ｋが、厚みセンサ５１の検出位置に確実に一致するようになる。そして、従来の時間管理方式や電気化学ストップエッチングの方式と異なり、厚みセンサ５１によりエッチング中の半導体ウエハ１の測定点ｋの実際の厚みを直接的に把握しながらエッチングを制御することができ、この結果、半導体ウエハ１の凹部２ａ部分の厚みの制御を高精度で行なうことができる。ちなみに、本実施例では、半導体ウエハ１間での凹部２ａ部分の厚みばらつきを、±０．５μｍ以下と飛躍的に改善することができた。
【００８１】
このとき、半導体ウエハ１をウエハベース２６とウエハリング２８との間でクランプする前に、言換えれば、エッチングポット２２をエッチング装置２１にセットする前に、半導体ウエハ１のエッチングポット２２に対する位置調整が行われるので、エッチング装置２１に半導体ウエハ１をセットした後に位置合せを行う場合と異なり、位置合せの作業を効率的に行うことができる。
【００８２】
これと共に、ウエハベース２６に対する半導体ウエハ１の位置調整を行うものであるから、エッチング装置２１に、エッチングポット２２と厚みセンサ５１との間の相対位置を調整するような構成を設ける場合のような、大掛りで複雑な構成が不用となり、比較的簡単な構成で済ませることができ、しかも、計測部８３の設置も容易となり、例えば厚みセンサ５１に対するエッチングポット２２全体の相対的な位置調整を行う場合に比べて、位置合せの作業を容易且つ高精度に行うことができるようになるものである。
【００８３】
尚、上記実施例では、エッチングポット２２に対する半導体ウエハ１の位置調整を、作業者のスイッチ操作によりＸＹテーブル８６及び回転テーブル８７を駆動させることにより行うようにしたが、位置調整を、例えば作業者がねじ機構を操作することにより手動で行うようにしたり、あるいは、パターン認識装置等を組込むことにより全自動化することも可能である。位置調整機構８２の構成としても、種々の変形が可能であり、例えば回転テーブル８７はなくても良く、少なくともＸ方向及びＹ方向に位置調整できれば、所期の目的を達成できる。
【００８４】
また、上記実施例では、エッチングポット２２のうち加熱リング２７を位置決めの基準として、ここに位置決め穴２７を設けるようにしたが、ウエハベース２６（あるいはウエハリング２８）自体に位置決めの基準（位置決め穴等）を設けても良く、半導体ウエハ１を加熱する必要がない場合であれば、加熱リング２７や加熱ユニット４９を省略することもできる。エッチングポット２２に対する半導体ウエハ１の可動範囲（隙間ｅ）についても、±２ｍｍとしたのは一例に過ぎず、製品によって自在に変更することができる。
【００８５】
その他、厚みセンサ５１を１個だけ設けるものであって本発明を適用することができ、仮保持手段や計測手段、締結手段の構成、またエッチング装置２１そのものの構成としても種々の変形が可能であり、さらには、圧力センサや加速度センサのセンサチップの製造以外にも、半導体ウエハのエッチング処理全般に適用することができる等、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で、適宜変更して実施し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、クランプ装置の構成を示す縦断面図
【図２】ウエハベースとウエハリングとの締結前（ａ）及び締結後（ｂ）の様子を示す縦断面図
【図３】エッチングポット（ウエハベース）の底面図
【図４】エッチング装置の全体構成を示す縦断面図
【図５】半導体ウエハの測定点と厚みセンサとの位置関係を示す拡大縦断面図
【図６】半導体ウエハの測定点と厚みセンサとの位置関係を示す斜視図
【図７】半導体ウエハの概略的な平面図（ａ）及び縦断面図（ｂ）
【図８】圧力センサチップの平面図（ａ）及び縦断面図（ｂ）
【図９】加速度センサチップの平面図（ａ）及び縦断面図（ｂ）
【図１０】従来のエッチング装置の構成を概略的に示す図
【図１１】エッチング深さとエッチング時間との関係を示す図
【図１２】電気化学ストップエッチングにおける時間経過に伴う電流値の変化の様子を示す図
【符号の説明】
図面中、１は半導体ウエハ、１ａは回路面、１ｂはエッチング面、２はセンサチップ、２ａは凹部、２１はエッチング装置、２２はエッチングポット、２３はエッチングベース、２４はエッチングヘッド、２５はクランプ装置、２６はウエハベース（クランプ部材）、２７は加熱リング、２７ｂは位置決め穴、２８はウエハリング（クランプ部材）、２９はシリンダ（締結手段）、３０は接続口部、３２，３３はリング状凹溝部、３４はエッチング処理室、３５はエッチング液、３６は真空ポンプ、３７はバルブ、４６は嵌合ピン、４９は加熱ユニット、５０は主昇降部、５１は厚みセンサ、５２はセンサ高さ調整機構、５３は発熱ケース、５３ａは位置決めピン、５４はリングヒータ、６２はセンサホルダ、８０は支持リング、８１はウエハ受け具（仮保持手段）、８２は位置調整機構（位置調整手段）、８３は計測部（計測手段）、８５はコイルばね（弾性部材）、８６はＸＹテーブル、８７は回転テーブル、８８は位置決めリング、８８ａは位置決めピン、８９は拡大カメラ、９０はモニタ装置、ｋは測定点、Ｍはマーク（検出位置）を示す。

Claims (8)

1. 半導体ウエハを、その外周縁部にて上下２つのクランプ部材により挟み付けた状態に保持させてなるエッチングポットを用いると共に、前記エッチングポットに対して固定的に配置される非接触式の厚みセンサにより前記半導体ウエハの厚みを検出しながらエッチングを行うエッチング装置における、前記半導体ウエハを、位置合せ状態で前記両クランプ部材の間でクランプするための半導体ウエハのクランプ装置であって、
   上下に間隔を開けて配置された前記両クランプ部材の間に、前記半導体ウエハを水平方向に位置調整可能に保持する仮保持手段と、
   前記クランプ部材に対する半導体ウエハの位置を計測する計測手段と、
   この計測手段の計測に基づいて、前記半導体ウエハ中の厚み測定点が前記厚みセンサの検出位置に一致するように該半導体ウエハの前記クランプ部材に対する位置合せを行う位置調整手段と、
   この位置調整手段による半導体ウエハの位置合せ状態で、前記両クランプ部材を締結する締結手段とを具備することを特徴とするエッチング装置における半導体ウエハのクランプ装置。
2. 前記位置調整手段は、前記半導体ウエハのＸ方向、Ｙ方向及びθ方向の位置調整が可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載のエッチング装置における半導体ウエハのクランプ装置。
3. 前記仮保持手段は、前記半導体ウエハを、弾性部材による上方へのばね力によって前記両クランプ部材の中間部で水平に弾性保持し、前記締結手段による締結時にその締結力により該半導体ウエハがばね力に抗して下降されるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のエッチング装置における半導体ウエハのクランプ装置。
4. 前記厚みセンサは、検出位置の異なる複数個が設けられて選択的に使用されるようになっており、前記位置調整手段により、前記半導体ウエハ中の厚み測定点がいずれかの検出位置に一致するように位置合せが行われることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のエッチング装置における半導体ウエハのクランプ装置。
5. 半導体ウエハを、その外周縁部にて上下２つのクランプ部材により挟み付けた状態に保持させてなるエッチングポットを用いると共に、前記エッチングポットに対して固定的に配置される非接触式の厚みセンサにより前記半導体ウエハの厚みを検出しながらエッチングを行うエッチング装置における、前記半導体ウエハを、位置合せ状態で前記両クランプ部材の間でクランプするための半導体ウエハのクランプ方法であって、
   上下に間隔を開けて配置された前記両クランプ部材の間に、前記半導体ウエハを水平方向に位置調整可能に保持させる仮保持工程と、
   前記クランプ部材に対する半導体ウエハの位置を計測する計測手段の計測に基づいて、前記半導体ウエハ中の厚み測定点が前記厚みセンサの検出位置に一致するように該半導体ウエハの前記クランプ部材に対する位置合せを行う位置調整工程と、
   前記半導体ウエハの位置合せ状態で、前記両クランプ部材を締結する締結工程とを含むことを特徴とするエッチング装置における半導体ウエハのクランプ方法。
6. 前記位置調整工程において、前記半導体ウエハのＸ方向、Ｙ方向及びθ方向の位置調整が可能となっていることを特徴とする請求項５記載のエッチング装置における半導体ウエハのクランプ方法。
7. 前記仮保持工程では、前記半導体ウエハを、弾性部材による上方へのばね力によって前記両クランプ部材の中間部で水平に弾性保持されるようになっていると共に、前記締結工程におけるクランプ部材の締結時にその締結力により該半導体ウエハがばね力に抗して下降されるようになっていることを特徴とする請求項５又は６記載のエッチング装置における半導体ウエハのクランプ方法。
8. 前記厚みセンサは、検出位置の異なる複数個が設けられて選択的に使用されるようになっており、前記位置調整工程では、前記半導体ウエハ中の厚み測定点がいずれかの検出位置に一致するように位置合せが行われることを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載のエッチング装置における半導体ウエハのクランプ方法。

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