JP4816229B2 - ウェーハの枚葉式エッチング装置 - Google Patents

Description

本発明は、ウェーハを回転させながら、このウェーハを１枚ずつエッチングする装置に関するものである。

一般に半導体ウェーハの製造工程は、単結晶インゴットから切出し、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）、エッチング、鏡面研磨（ポリッシング）及び洗浄する工程から構成され、高精度の平坦度を有するウェーハとして生産される。ブロック切断、外径研削、スライシング、ラッピング等の機械加工プロセスを経たウェーハはその上面にダメージ層、即ち加工変質層を有している。加工変質層はデバイス製造プロセスにおいてスリップ転位等の結晶欠陥を誘発し、ウェーハの機械的強度を低下させ、また電気的特性に悪影響を及ぼすため、完全に除去しなければならない。この加工変質層を取除くためにエッチング処理が施される。エッチング処理としては、浸漬式エッチングや枚葉式エッチングが行われている。

上記枚葉式エッチングは大口径化したウェーハの表面粗さとテクスチャーサイズの制御を行うことができるため、最適なエッチング方法として検討されている。枚葉式エッチングは、平坦化した単一のウェーハの上面へエッチング液を滴下し、ウェーハを回転（スピン）させることにより滴下したエッチング液をウェーハ上面全体に拡げてエッチングする方法である。ウェーハ上面に供給したエッチング液は、ウェーハを回転させることにより生じた遠心力により、供給した箇所からウェーハ上面全体に拡がり、ウェーハのエッジ部に至るため、ウェーハ上面と同時にウェーハのエッジ部もエッチングされることになる。供給したエッチング液の大部分は、遠心力によりウェーハのエッジ部から吹き飛んで、エッチング装置に設けられたカップ等により回収される。しかしエッチング液の一部はウェーハのエッジ部からウェーハ下面へと回り込み、ウェーハのエッジ部及びウェーハ下面をもエッチングしてしまう不具合があった。

この点を解消するために、回転駆動部に回転ベースの中心軸が接続され、回転ベースの周辺箇所にウェーハを所定位置に載せるための位置決め部が設けられ、ウェーハの周面を保持する保持部材が回転ベース周辺の位置決め部相互間に設けられ、エッチング液を送出する処理ノズルが回転ベースの上方に設けられた枚葉処理機構が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この枚葉処理機構では、ウェーハ下面の回転ベースへの接触部を基準とする位置決め部及び保持部材の突出高さＸｍｍが、ウェーハ周縁部の厚さをＡｍｍとするとき、０＜Ｘ＜（Ａ＋０．５）である。また回転ベース下部の中心軸周りにガス供給用ブロックが設けられ、このブロックからのガスが送り込まれる供給口が回転ベース内部を貫通して設けられる。
このように構成された枚葉処理機構では、位置決め部及び保持部材の突出高さを上記割合となるように構成することにより、ウェーハの高速回転時に、乱気流やエッチング液の跳ね返りが抑えられる。またブロックに設けられた供給口からガスを送り込むことにより、回転ベースとウェーハ下面との間の空間の気圧が高められるので、エッチング液がウェーハ下面に回り込むのを防止できるようになっている。
特開平１１−２８９００２号公報（請求項１及び２、段落［００１０］、段落［００１８］、段落［００１９］、段落［００２１］）

しかし、上記従来の特許文献１に示された枚葉処理機構では、ウェーハの下方にガスを送り込むことにより、エッチング液のウェーハ下面への回り込みを防止しているけれども、エッチング液のウェーハ周面に留まる時間が長くなり、エッチング液が留まった箇所が必要以上にエッチングされてしまい、面取り加工を施したウェーハ周面の形状が局所的に崩れてしまい、ウェーハのエッジ部を均一にエッチングできないおそれがあった。
本発明の目的は、ウェーハ下面へのエッチング液の回り込みを防止しながらウェーハのエッジ部を均一にエッチングし得るウェーハの枚葉式エッチング装置を提供することにある。

請求項１に係る発明は、図１に示すように、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の上面をエッチングする枚葉式エッチング装置の改良である。
その特徴ある構成は、ウェーハ１１の上面からウェーハ１１のエッジ部１１ａを伝わって流下するエッチング液１４を溜める凹溝２７ａがウェーハ１１のエッジ部１１ａに対向するように、かつ凹溝２７ａに溜まったエッチング液１４がウェーハ１１のエッジ部１１ａを構成する下面取り部１１ｅに接触するように下面取り部１１ｅの幅Ｈと同一又は幅Ｈよりも大きな幅Ｗで、チャック１２に形成され、ウェーハチャック１２に載せたウェーハ１１の下面周囲に上面が密着し凹溝２７ａに溜まるエッチング液１４のウェーハ１１の下面への回り込みを防止するドーナツ状の密着フォーム２８がチャック１２に設けられたところにある。

この請求項１に記載されたウェーハの枚葉式エッチング装置では、先ずチャック１２上にウェーハ１１を載せて保持した状態で、ウェーハ１１を回転させ、ウェーハ１１の上面にエッチング液１４を供給すると、ウェーハ１１の回転に伴って生じた遠心力により、エッチング液１４はその供給箇所からウェーハ１１のエッジ部１１ａ側へとウェーハ１１上面をエッチングしながら徐々に移動する。エッチング液１４はその後エッジ部１１ａを構成する上部面取り部１１ｄに達し、その上部面取り部１１ｄから外周面部１１ｆに至る。外周面部１１ｆに達したエッチング液１４はその表面張力が遠心力に打ち勝って下部面取り部１１ｅに伝わり、チャック１２に形成された凹溝２７ａに溜まる。その凹溝２７ａに溜まったエッチング液１４はウェーハ１１の回転に伴う遠心力によりその後溢れて外方へ飛散する。このように凹溝の存在によりエッチング液１４はエッジ部１１ａを構成する下面取り部１１ｅにまで確実に接触し、そのエッジ部１１ａの全てを均一にエッチングする。
一方、ドーナツ状の密着フォーム２８をチャック２３設けたので、その密着フォーム２８はウェーハチャック１２に載せたウェーハ１１の下面周囲に上面が密着し、その凹溝２７ａに溜まるエッチング液１４のウェーハ１１の下面への回り込みを防止する。この結果、ウェーハ１１下面に回り込んだエッチング液１４によりその下面がエッチングされるような事態は回避される。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、ドーナツ状の密着フォーム２８の外径Ｂがウェーハチャック１２に載せるシリコンウェーハ１１の外径Ａより６〜０．２ｍｍ小さいことを特徴とする。
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、凹溝２７ａに溜まるエッチング液１４のウェーハ１１の下面への回り込みを確実に防止し、ウェーハ１１下面に回り込んだエッチング液１４によりその下面がエッチングされるような事態を有効に回避することができる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明であって、密着フォーム２８が、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＰＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）又はそれらの誘導体のいずれかからなることを特徴とする。
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、密着フォーム２８の耐薬品性及びウェーハ１１との密着性を確保することができ、凹溝２７ａに溜まるエッチング液１４のウェーハ１１の下面への回り込みを防止するとともに、その寿命をも延長させることができる。

以上述べたように、本発明によれば、ウェーハの上面からウェーハのエッジ部を伝わって流下するエッチング液を溜める凹溝をウェーハのエッジ部に対向するようにチャックに、かつ凹溝に溜まったエッチング液がウェーハのエッジ部を構成する下面取り部に接触するように下面取り部の幅Ｈと同一又は幅Ｈよりも大きな幅Ｗで形成したので、ウェーハの上面に供給されたエッチング液はウェーハの回転に伴って生じた遠心力によりエッジ部側へと移動し、エッジ部を構成する上部面取り部に達し、その上部面取り部から外周面部に至り、更に下部面取り部に伝わってチャックに形成された凹溝に溜まる。その凹溝に溜まったエッチング液はエッジ部を構成する下面取り部にまで確実に接触するので、そのエッジ部の全てを均一にエッチングすることができる。
また、ウェーハチャックに載せたウェーハの下面周囲に上面が密着し凹溝に溜まるエッチング液のウェーハの下面への回り込みを防止するドーナツ状の密着フォームをチャックに設けたので、その密着フォームはウェーハチャックに載せたウェーハの下面周囲に上面が密着し、その凹溝に溜まるエッチング液のウェーハ１１の下面への回り込みを防止する。この結果、凹溝からエッチング液がウェーハ下面に回り込んでその下面がエッチングされるような事態を回避することができる。

この場合、ドーナツ状の密着フォームの外径がウェーハチャックに載せるシリコンウェーハの外径より６〜０．２ｍｍ小さければ、凹溝に溜まるエッチング液のウェーハの下面への回り込みを確実に防止することができ、密着フォームが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＰＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）又はそれらの誘導体のいずれかからなるようなものであれば、密着フォームの耐薬品性及びウェーハとの密着性を確保することができ、凹溝に溜まるエッチング液のウェーハの下面への回り込みを防止するとともに、その寿命をも延長させることができる。

次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、シリコンウェーハ１１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により保持されたウェーハ１１の上面にエッチング液１４を供給するエッチング液供給手段１６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であってウェーハ１１の回転に伴う遠心力により飛散したエッチング液１４を吸引する液吸引機構２２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は図1の拡大図に示すように、ウェーハの上面１１ｂ及び下面１１ｃに連続する面取り部１１ｄ，１１ｅとその上下の面取り部１１ｄ，１１ｅの外周縁を所定の曲率半径で接続する外周面部１１ｆを備える。

またチャック１２は、直径がウェーハ１１の直径より大きく形成された円柱状のベース部材２３と、このベース部材２３の中央に鉛直方向に延びて形成された通孔２３ａに軸受２４を介して回転可能に挿通された保持軸２６と、保持軸２６の上端にその保持軸２６と同軸に設けられた円板状の吸着板２７とを有する。保持軸２６の中心には鉛直方向に延びる透孔２６ａが形成され、この透孔２６ａの下端は真空ポンプ（図示せず）に連通接続される。保持軸２６の上端にその保持軸２６と同軸に設けられた円板状の吸着板２７はその上面を保持軸２６の上端縁と面一にした状態で取付けられ、この吸着板２７及び保持軸２６の上面にこの保持軸２６と同心状にウェーハ１１が載せられるように構成される。そして、ガス噴射機構１７の真空ポンプが駆動されて透孔２６ａ内が負圧になると、この透孔２６ａ内の負圧によりウェーハ１１下面が保持軸２６の上端縁及び吸着板２７の上面に吸着されてウェーハ１１が水平に保持されるようになっている。

また回転手段１３は、上記保持軸２６を回転させることにより、この保持軸２６とともに吸着板２７をも回転させる駆動モータ（図示せず）を有する。駆動モータにより保持軸２６を回転させることにより、保持軸２６の上端縁及び吸着板２７の上面に吸着されて保持されたウェーハ１１は保持軸２６及び吸着板２７とともに回転するように構成される。更にエッチング液供給手段１６は、ウェーハ１１の上方に設けられ先端にウェーハ１１上面を臨む吐出口１６ａが形成されたノズル１６ｂと、このノズル１６ｂの基端に接続されエッチング液１４をノズル１６ｂを通って吐出口１６ａに供給する供給ポンプ（図示せず）と、ノズル１６ｂを水平方向に移動させるノズル移動手段（図示せず）とを有する。

チャック１２を構成する吸着板２７にはその上部外周に、そこに載せられたウェーハ１１のエッジ部１１ａに対向するように凹溝２７ａが全周に無端で形成される。この凹溝２７ａは、そこに載せられたウェーハ１１の上面に供給されてその上面からウェーハ１１のエッジ部１１ａを伝わって流下するエッチング液１４を溜めるように構成される。このため、この凹溝２７ａはウェーハ１１のエッジ部１１ａに対向して形成され、そのエッチ部１１ａを構成する面取り部１１ｅの幅Ｈと同一又は僅かに大きな幅Ｗに形成される。また、そこの溜まったエッチング液１４を速やかに流通させるためにその凹溝２７ａの深さｄは０．１〜２ｍｍであることが好ましい。

一方、チャック１２を構成する吸着板２７には、その上部外周に形成された凹溝２７ａの内側にドーナツ状の密着フォーム２８が設けられる。この密着フォーム２８は、ウェーハチャック１２に載せたウェーハ１１の下面周囲に上面が密着するように構成され、その上面が密着することによりウェーハ１１の下面と密着フォーム２８との間の隙間を塞いで凹溝２７ａに溜まるエッチング液１４がこの密着フォーム２８を越えてウェーハ１１の下面へ回り込むことを防止するように構成される。このため、このドーナツ状の密着フォームは、その耐薬品性及び密着性を兼備する材料として、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体(PTFE)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)又はそれらの誘導体のいずれかから作られることが好ましい。

また、ドーナツ状の密着フォーム２８は、ウェーハ１１の下面と密着フォーム２８との間の隙間を塞いでエッチング液１４がウェーハ１１の下面へ回り込むことを防止するためのものであるので、このドーナツ状の密着フォーム２８の外径は、ウェーハチャック１２に載せるシリコンウェーハ１１の外径より６〜０．２ｍｍ小さいことが好ましい。これはウェーハの下面の外周は、シリコンウェーハ１１のエッチ部１１ａを含む外径より６〜０．２ｍｍ小さいことによるものである。このため、密着フォーム２８の外径とシリコンウェーハ１１の外径の差が０．２未満であるとその密着フォーム２８がウェーハ１１のエッチ部１１ａにまで突出してエッチング液１４のウェーハ１１の下面へ回り込みを有効に防止できないおそれがあり、密着フォーム２８の外径とシリコンウェーハ１１の外径の差が６ｍｍを越えると、密着フォーム２８が密着しないウェーハ１１の下面にエッチング液１４が接触してそのウェーハ１１の下面がエッチングされてしまうおそれがある。このドーナツ状の密着フォーム２８の更に好ましい外径は、シリコンウェーハ１１の外径より１〜０．２ｍｍ小さいことである。
なお、密着フォーム２８の取付は、チャック１２を構成する吸着板２７の凹溝２７ａの内側に密着フォーム２８の厚さｔに相当する段部２７ｂが形成され、密着フォーム２８はこの段部２７ｂに設けられて吸着板２７の段部２７ｂより内側の部分にはウェーハ１１が接触して搭載されるように構成される。

一方、液吸引機構２２は、チャック１２及びウェーハ１１の外周面から所定の間隔をあけた外側に設けられた液受け具２２ａと、液受け具２２ａに連通された液吸引手段（図示せず）とを有する。液受け具２２ａはチャック１２及びウェーハ１１の外周面に向って開口し、この開口面は図示しないが平面視で中心角約９０度の円弧状に形成される。この実施の形態では、液受け具２２ａがチャック１２及びウェーハ１１の外周面の外側に４つ配置されるものとし、これらの液受け具２２ａによりチャック１２及びウェーハ１１のほぼ全周を囲むように構成される。これらの液受け具２２ａには吸引パイプ２２ｂの基端がそれぞれ連通接続される。また液吸引手段は真空ポンプ等により構成され、４本の吸引パイプ２２ｂを通して４つの液受け具２２ａにそれぞれ連通接続される。この液吸引手段により液受け具２２ａ内のエッチング液１４がガスとともに吸引パイプ２２ｂを通って吸引される。更に液受け具２２ａは、この液受け具２２ａの内面でエッチング液１４が跳ね返ってもこのエッチング液１４がウェーハ１１上面に達しない角度を有する内面形状に形成される。

このように構成されたウェーハの枚葉式エッチング装置１０の動作を説明する。
先ずチャック１２上にウェーハ１１を載せた状態で、保持具２６の透孔２６ａの下端に連通接続された真空ポンプを作動させて透孔２３ａを負圧にし、この負圧によりウェーハ１１を水平に保持する。この状態で回転手段の駆動モータを作動させて保持具２６とともに吸着板２７を回転させ、保持具２６と吸着板２７に載せられたウェーハ１１を水平面内で回転させる。次いで、液吸引機構２２の吸引手段を作動させることにより吸引パイプ２２ｂ及び液受け具２２ａ内を負圧に保つ。次にエッチング液供給手段１６の供給ポンプ及びノズル移動手段を作動させることにより、ノズル１６ｂを水平方向に移動させながら、吐出口１６ａからエッチング液１４をウェーハ１１の上面に供給する。

ウェーハ１１の上面に供給されたエッチング液１４は、ウェーハ１１の水平面内での回転に伴って生じた遠心力により、エッチング液１４の供給した箇所（例えばウェーハ１１上面中心近傍）からウェーハ１１のエッジ部１１ａに向ってウェーハ１１上面の加工変質層をエッチングしながら徐々に移動した後に、ウェーハ１１のエッジ部１１ａに達したときにこのエッジ部１１ａをエッチングする。即ち、ウェーハ１１の上面を移動するエッチング液１４はエッジ部１１ａを構成する上部面取り部１１ｄに達し、その上部面取り部１１ｄから外周面部１１ｆに至る。外周面部１１ｆに達したエッチング液１４はその表面張力が遠心力に打ち勝って下部面取り部１１ｅに伝わり、チャック１２を構成する吸着板２７に形成された凹溝２７ａに溜まる。その凹溝２７ａに溜まったエッチング液１４は上記ウェーハ１１の回転に伴う遠心力によりその凹溝２７ａから溢れて吸着板２７の外方へ飛散する。このようにエッチング液１４が流れることにより、そのエッチング液１４はエッジ部１１ａを構成する上下の面取り部１１ｄ，１１ｅとその間に存在する外周縁部１１ｆの全てを均一にエッチングする。なお、吸着板２７から飛散したエッチング液１４は負圧に保たれた液受け具２２ａに入り、その負圧により吸引パイプ２２ｂを通ってチャンバ外に排出される。

一方、凹溝２７ａより内側の吸着板２７にドーナツ状の密着フォーム２８を設けたので、その密着フォーム２８はウェーハチャック１２に載せたウェーハ１１の下面周囲に上面が密着し、その凹溝２７ａに溜まるエッチング液１４のウェーハ１１の下面への回り込みを防止する。この結果、ウェーハ１１下面に回り込んだエッチング液１４によりその下面がエッチングされるような事態を有効に回避することができる。吸着板２７の周囲から飛散したエッチング液１４は液吸引機構２２により吸引されるので、そのエッチング液１４が再びウェーハ１１上面にまで飛散して付着することがないので、ウェーハ１１上面を均一にエッチングすることができる。

次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく説明する。
＜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を準備した。即ち、チャック１２を構成する吸着板２７の上部外周に凹溝２７ａを無端で形成した。この凹溝２７ａの内径は２９９．６ｍｍであって、その幅Ｗは０．５ｍｍであって、その凹溝２７ａの深さｄは０．３ｍｍとした。一方、その凹溝２７ａの内側にドーナツ状の密着フォーム２８を設た。この密着フォームは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から作られたものを使用しその外径Ｂを、シリコンウェーハ１１の外径より０．５ｍｍ小さい２９９．５ｍｍとした。また、密着フォーム２８の厚さｔは０．２ｍｍのものを用いた。この、密着フォーム２８の取付は、チャック１２を構成する吸着板２７の凹溝２７ａの内側に密着フォーム２８の厚さｔに相当する段部２７ｂを形成し、密着フォーム２８をこの段部２７ｂに設けた。このように構成された図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ノズル１６ｂ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、ノズル１６ｂを介してウェーハ１１の上面中央に３リットル／分の量を供給した。そしてそのノズル１６ｂの先端における吐出口１６ａを５ｍｍ／秒の速度でウェーハ１１の上面中央からその周囲に移動させ、その後その周囲から中央に戻るように移動させた。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。このようにして表面がエッチングされたウェーハを実施例１とした。

＜比較例１＞
実施例１と同一のシリコンウェーハとエッチング液を準備した。また、通常の枚葉式エッチング装置を準備した。即ち、チャック１２を構成する吸着板２７の上部外周に凹溝２７ａを形成せず、またこの上面にドーナツ状の密着フォーム２８を設けることをしないエッチング装置を準備した。そして平坦な上面を有するチャックに表面が上面となるようにウェーハ１１を載置し、実施例１と同一の条件でそのウェーハを回転させた。そして、エッチング液を供給ノズルを介して実施例１と同一の条件でそのウェーハの上面に供給し、シリコンウェーハの表面を合計２０μｍエッチングした。このようにして表面がエッチングされたウェーハを比較例１とした。

＜比較試験１及び評価１＞
実施例１及び比較例１のエッチングを施したシリコンウェーハのエッジ部を光学顕微鏡により観察した。この結果を図２〜７に示す。具体的には、実施例１のウェーハのエッジ部を外周側から観察した写真図を図２に示し、比較例１のウェーハのエッジ部を外周側から観察した写真図を図３に示す。また、実施例１のウェーハのエッジ部の下面側に連続する面取り部を観察した写真図を図４に示し、比較例１のウェーハのエッジ部の下面側に連続する面取り部を観察した写真図を図５に示す。更に、実施例１のウェーハのエッジ部の下面周囲を観察した写真図を図６に示し、比較例１のウェーハのエッジ部の下面周囲を観察した写真図を図７に示す。

この図２及び図３からは実施例１と比較例１のそれぞれのウェーハにおけるエッチング
状態の優劣は判断できないけれども、図４〜図７からは実施例１のウェーハは比較例１のウェーハに比較してそのエッチ部のエッチングが均一に行われていることが判る。即ち、図４及び図６から明らかなように、実施例１のウェーハにおけるエッチ部は滑らかにエッチングされ、ウェハの下面にまでエッチングされていないことが判る。これに対して、図５及び図７から明らかなように、比較例１のウェーハにおけるエッチ部は局所的に表面が曇っていることが判る。これはそのエッジ部が均一にエッチングされていないことの現れといえる。これは実施例１ではウェーハを載せるチャックに凹溝を形成するとともに、その内側に密着フォーム２８を設けたので、そのウェーハチャック１２に載せたウェーハ１１の下面周囲に上面が密着し、その凹溝２７ａに溜まるエッチング液１４のウェーハ１１の下面への回り込みを防止されたことに起因するものと考えられる。

＜比較試験２及び評価２＞
次に、実施例１及び比較例１のシリコンウェーハのエッジ部における断面をエッジ断面プロファイラにより観察した。実施例１におけるウェーハのエッジ部における断面を図８に示し、比較例１におけるウェーハのエッジ部における断面を図９に示す。また、実施例及び比較例に用いたウェーハと同一のウェーハを別に準備し、この別に準備されたエッチング前のウェーハのエッジ部における断面をエッジ断面プロファイラにより観察した。そして、その結果を図１０に示す。

この図８〜図１０より明らかなように、ウェーハを載せるチャックに凹溝を形成せず密着フォーム２８も設けていない比較例１のエッジ部を示す図９では、平坦化工程で面取りが施されたエッチング前のウェーハの断面を示す図１０に比較して、ウェーハ表面側並びにエッジ先端部における面取り部がより多くエッチングされ、その表面及び裏面からその面取り部に連続する部分のエッチング量が少なく、その連続部分が凸状として現れていることが判る。この結果から比較例１のようにエッチング液の回り込み防止を施さない場合、ウェーハ端部が均一にエッチングされず、面取りを施したウェーハ端部が全体的に形状崩れしてしまうことが判る。

これに対して、ウェーハを載せるチャックに凹溝を形成するとともに、その内側に密着フォーム２８を設けた本発明のエッチング装置を用いた実施例１のエッジ部を示す図８では、エッチング前のウェーハの断面を示す図１０と同様な断面構成をしていることが判る。これは、ウェーハを載せるチャックに形成された凹溝２よりエッジ部が均一にエッチングされるとともに、その内側に設けられた密着フォーム２８がその凹溝２７ａに溜まるエッチング液１４のウェーハ１１の下面への回り込みを防止したことに起因するものと考えられる。

本発明実施形態のウェーハの枚葉式エッチング装置の要部縦断面構成図である。 実施例１のウェーハのエッジ部を外周から観た写真図である。 比較例１のウェーハのエッジ部を外周から観た写真図である。 実施例１のウェーハのエッジ部における面取り部を観た写真図である。 比較例１のウェーハのエッジ部における面取り部を観た写真図である。 実施例１のウェーハの下面周囲を観た写真図である。 比較例１のウェーハの下面周囲を観た写真図である。 実施例１のウェーハの端部形状断面図である。 比較例１のウェーハの端部形状断面図である。 エッチング前のウェーハの端部形状断面図である。

符号の説明

１０ 枚葉式エッチング装置
１１ シリコンウェーハ
１１ａ エッジ部
１２ ウェーハチャック
１４ エッチング液
２７ａ 凹溝
２８ 密着フォーム
Ａ シリコンウェーハの外径
Ｂ 密着フォームの外径

Claims (3)

1. 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をウェーハチャックに載せて保持した状態で回転させながら、前記ウェーハの上面にエッチング液を供給して前記ウェーハ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、
   前記ウェーハの上面から前記ウェーハのエッジ部を伝わって流下するエッチング液を溜める凹溝が前記ウェーハのエッジ部に対向するように、かつ前記凹溝に溜まったエッチング液が前記ウェーハのエッジ部を構成する下面取り部に接触するように下面取り部の幅Ｈと同一又は幅Ｈよりも大きな幅Ｗで、前記チャックに形成され、
   前記ウェーハチャックに載せた前記ウェーハの下面周囲に上面が密着し前記凹溝に溜まるエッチング液の前記ウェーハの下面への回り込みを防止するドーナツ状の密着フォームが前記チャックに設けられた
   ことを特徴とするウェーハの枚葉式エッチング装置。
2. ドーナツ状の密着フォームの外径がウェーハチャックに載せるシリコンウェーハの外径より６〜０．２ｍｍ小さい請求項１記載のウェーハの枚葉式エッチング装置。
3. 密着フォームが、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体(PTFE)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)又はそれらの誘導体のいずれかからなる請求項１又は２記載のウェーハの枚葉式エッチング装置。