TW202113962A - 基板處理方法及基板處理系統 - Google Patents

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Abstract

本發明旨在對基板進行適當之濕蝕刻，以提升基板厚度的面內均勻性。本發明係用以處理基板的基板處理方法，包含下述步驟：研磨該基板的一面；測定該基板的厚度；將該一面加以濕蝕刻；於翻轉該基板之後，將該基板的另一面加以濕蝕刻；於該一面的濕蝕刻中，根據該厚度的測定結果使該基板的面內厚度一致，於該另一面的濕蝕刻中，使該基板的厚度減少至目標厚度。

Description

基板處理方法及基板處理系統
本發明係關於基板處理方法及基板處理系統。
專利文獻1中，揭示一種將矽單晶鑄錠予以切片而得之晶圓的蝕刻方法。於此蝕刻方法中，期望藉由設置複數個蝕刻液供給噴嘴，並改變於晶圓頂面的中央部和外周部所供給之蝕刻液的流量，以控制晶圓面內的蝕刻量，而有效率地使晶圓頂面具有高平坦度。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開2007/088755號公報
[發明欲解決之課題]
本發明所揭露之技術，其目的在對基板進行適當之濕蝕刻，以提升基板厚度的面內均勻性。 [解決課題之手段]
本發明的一態樣係用以處理基板的基板處理方法，包含下述步驟：研磨該基板的一面；測定該基板的厚度；將該一面加以濕蝕刻；於翻轉該基板之後，將該基板的另一面加以濕蝕刻；於該一面的濕蝕刻中，根據該厚度的測定結果使該基板的面內厚度一致，而於該另一面的濕蝕刻中，使該基板的厚度減少至目標厚度。 [發明效果]
依據本發明，可對基板進行適當之濕蝕刻，以提升基板厚度的面內均勻性。
半導體元件的製造過程中，一般係進行對於作為從鑄錠切出並加以切片而得的基板之晶圓，形成元件，再對所形成的元件晶圓(Device Wafer)，實施各種處理。接著，為了適當地進行對該元件晶圓的處理，而將晶圓的表面加以平坦化。晶圓表面的平坦化方法有多種，例如，如專利文獻1中所揭示之對晶圓的頂面供給蝕刻液的方法等。
然而，即使於已使晶圓頂面平坦化的情形時，亦有晶圓厚度於面內非為均勻的情形、無法適當地進行晶圓處理的狀況。於專利文獻1中，雖有記載將從鑄錠而得的晶圓的頂面加以平坦化，但對於提升厚度的面內均勻性並無記載，且其觀點中尚有改善餘地。
本發明的技術，旨在適當地進行對基板的濕蝕刻，並適當地提升基板厚度的面內均勻性。以下，參考圖式，說明用以提升基板厚度的面內均勻性之依本實施形態之作為基板處理系統之晶圓處理系統，及作為基板處理方法之晶圓處理方法。又，本說明書及圖式中，對於具有實質相同的功能結構之要件，藉由附加相同符號而省略重複說明。
首先，說明依本實施形態之晶圓處理系統的構成。
於依本實施形態之晶圓處理系統1中，如上所述，對於從鑄錠切出而得的晶圓W，進行用以提升厚度的面內均勻性的處理。以下，為了便於說明，有時會將晶圓W的該切出面稱為表面Wa、背面Wb。
如圖1所示，晶圓處理系統1具有將搬出入站2和處理站3連接為一體的構成。搬出入站2和處理站3，係從X軸負方向側往正方向側並排配置。搬出入站2，例如於與外部之間，將可收容複數的晶圓W之晶圓盒C加以搬出/搬入。處理站3，具備對晶圓W實施所期望處理的各種處理裝置。
於搬出入站2，設有晶圓盒載置台10。於圖示例中，於晶圓盒載置台10，將複數個例如3個晶圓盒C成一列地任意載置於Y軸方向上。又，載置於晶圓盒載置台10的晶圓盒C的個數，不限於本實施形態，可任意決定。
於搬出入站2，於晶圓盒載置台10的X軸正方向側，設有與該晶圓盒載置台10相鄰設置的晶圓搬運區20。於晶圓搬運區20設有晶圓搬運裝置22，該晶圓搬運裝置22可自由移動於在Y軸方向延伸的搬運路徑21上。晶圓搬運裝置22具有保持並搬運晶圓W的2個搬運臂23、23。各搬運臂23係構成為可於水平方向上、鉛直方向上、繞著水平軸及繞著鉛直軸移動自如。又，搬運臂23的構成不限於本實施形態，可為任意構成。如此，晶圓搬運裝置22構成為可對晶圓盒載置台10的晶圓盒C及後述的遞移裝置30搬運晶圓W。
於搬出入站2，於晶圓搬運區20的X軸正方向側，與該晶圓搬運區20相鄰地疊層設置有用以接遞晶圓W的遞移裝置30、及用以翻轉晶圓W的表背面之作為基板翻轉部的翻轉裝置31。
於處理站3，設有例如3個處理區塊G1~G3。第1處理區塊G1、第2處理區塊G2及第3處理區塊G3，依此順序從X軸負方向側(搬出入站2側)往正方向側排列配置。
於第1處理區塊G1，設有作為蝕刻部的蝕刻裝置40、洗淨裝置41及晶圓搬運裝置50。於第1處理區塊G1的搬出入站2側，將蝕刻裝置40設為於X軸方向成2列且於鉛直方向成3層。亦即，於本實施形態中，蝕刻裝置40係設置6個。洗淨裝置41於蝕刻裝置40的X軸正方向側，於鉛直方向上疊層設置為3層。晶圓搬運裝置50係配置於蝕刻裝置40和洗淨裝置41的Y軸正方向側。蝕刻裝置40的詳細構成於後述之。又，蝕刻裝置40、洗淨裝置41及晶圓搬運裝置50的個數或配置不限於此。
蝕刻裝置40係將切出面亦即晶圓W的表面Wa和背面Wb，加以蝕刻。例如，對於表面Wa或背面Wb供給蝕刻液(化學液)，以將該表面Wa或背面Wb加以濕蝕刻。蝕刻液係使用例如HF、HNO3 、H3 PO4 、TMAH、Choline、KOH等。
洗淨裝置41係將後述加工裝置80中經研磨處理的晶圓W的研磨面，加以洗淨。例如使刷子抵接於研磨面，而刷擦洗淨該研磨面。又，研磨面的洗淨亦可使用加壓的洗淨液。又，洗淨裝置41亦可構成為於洗淨晶圓W時，可同時洗淨該晶圓W的表背兩面。
晶圓搬運裝置50具有保持並搬運晶圓的2個搬運臂51、51。各搬運臂51構成為可於水平方向上、鉛直方向上、繞著水平軸及繞著鉛直軸移動自如。又，搬運臂51的構成不限於本實施形態，可為任意構成。晶圓搬運裝置50可於延伸於X軸方向延伸的搬運路徑52上自由移動。如此，晶圓搬運裝置50構成為可對遞移裝置30、翻轉裝置31、及第1處理區塊G1和第2處理區塊G2的各處理裝置，搬運晶圓W。
於第2處理區塊G2，設有用以接遞晶圓W的遞移裝置60、用以翻轉晶圓W的表背面之作為基板翻轉部的翻轉裝置61、及晶圓搬運裝置70。遞移裝置60和翻轉裝置61係疊層設置。晶圓搬運裝置70係配置於遞移裝置60和翻轉裝置61的Y軸負方向側。又，遞移裝置60、翻轉裝置61及晶圓搬運裝置70的個數或配置不限於此。
晶圓搬運裝置70具有保持並搬運晶圓W的2個搬運臂71、71。各搬運臂71構成為可於水平方向上、垂直方向上、繞著水平軸及繞著鉛直軸移動自如。又，搬運臂71的構成不限於本實施形態，可為任意構成。又，晶圓搬運裝置70中的搬運臂71的數量亦不限於本實施形態，可設置任意數量的搬運臂71，例如亦可為1個。如此，可對第1處理區塊G1~第3處理區塊G3的各處理裝置，搬運晶圓W。
於第3處理區塊G3，設有作為研磨部的加工裝置80。加工裝置80具有旋轉台81、粗研磨單元82及精研磨單元83。
旋轉台81構成為可藉由旋轉機構(未圖示)以垂直的旋轉中心線84為中心而自由旋轉。於旋轉台81上，設有4個用以吸附保持晶圓W的夾頭85。夾頭85係均等地亦即每90度地配置於與旋轉台81相同的圓周上。4個夾頭85利用旋轉台81旋轉，而能移動於接遞位置A0及加工位置A1、A2。又，夾頭85構成為可藉由旋轉機構(未圖示)旋轉。
接遞位置A0係旋轉台81的第2處理區塊G2側(X軸負方向側且Y軸負方向側)的位置，且進行晶圓W的接遞。於接遞位置A0，配置有用以測定保持於夾頭85上的晶圓W的厚度之厚度測定部86。第1加工位置A1係旋轉台81的X軸正方向側且Y軸負方向側的位置，且配置有粗研磨單元82。第2加工位置A2係旋轉台81的X軸正方向側且Y軸正方向側的位置，且配置有精研磨單元83。
於粗研磨單元82中，將晶圓W的切出面加以粗研磨。粗研磨單元82具有為環狀形狀且備有可自由旋轉的粗研磨砂輪(未圖示)的第1研磨部82a。又，第1研磨部82a構成為可沿著支柱82b於鉛直方向上移動。如此，於使被保持於夾頭85的晶圓W的研磨面抵接於研磨砂輪的狀態下，使夾頭85與研磨砂輪各自旋轉，而將切出面加以粗研磨。
於精研磨單元83中，將晶圓W的切出面加以精研磨。精研磨單元83具有為環狀形狀且備有可自由旋轉的精研磨砂輪(未圖示)的第2研磨部83a。又，第2研磨部83a構成為可沿著支柱83b於鉛直方向上移動。又，精研磨砂輪的磨粒的粒度小於粗研磨砂輪的磨粒的粒度。如此，於使被保持於夾頭85的晶圓W的研磨面抵接於研磨砂輪的狀態下，使夾頭85與研磨砂輪各自旋轉，而將切出面加以精研磨。
厚度測定部86測定研磨處理後的晶圓W的厚度的面內分布。將所測定的厚度的面內分布輸出至後述的控制裝置90，以對其後進行處理的其他晶圓W的研磨條件(例如平台的傾斜等)進行反饋控制。又，本實施形態中，所測定的厚度的面內分布亦使用於蝕刻裝置40中所進行的濕蝕刻處理的製程配方、參數的最佳化。
於以上的晶圓處理系統1中，設有作為控制部的控制裝置90。控制裝置90例如係具備如CPU、記憶體等的電腦，且具有程式儲存部(未圖示)。於程式儲存部，儲存有用以控制晶圓處理系統1中的晶圓W的處理的程式。又，於程式儲存部，亦儲存有用以控制上述各種處理裝置或搬運裝置等的驅動系統的動作，以執行晶圓處理系統1中的後述的晶圓處理的程式。又，上述程式可記錄於電腦可讀取的記錄媒體H，亦可從該記錄媒體H安裝至控制裝置90。
其次，說明上述蝕刻裝置40的詳細構成。
如圖3所示，蝕刻裝置40具有使內部密閉的處理容器100。於處理容器100的晶圓搬運裝置50側的側面，形成有晶圓W的搬出入口(未圖示)，於該搬出入口設有開閉閘門(未圖示)。
如圖3和圖4所示，於處理容器100的內部，設有保持晶圓W的保持機構110。保持機構110具有：大致圓板狀的底板111、及設於底板111的外周部的複數保持構件112。如圖5所示，於保持構件112的側面，形成有嵌入晶圓W的外緣部的凹陷部112a。如此，如圖4所示，藉由複數保持構件112而保持晶圓W。又，保持構件112構成為藉由移動機構(未圖示)而自由移動於水平方向上。
於底板111的中央部設有旋轉機構113。旋轉機構113連接於旋轉驅動部(未圖示)，藉由該旋轉機構113使底板111和所保持的晶圓W旋轉自如。又，旋轉機構113構成為中空。
於底板111的周圍，設有將從晶圓W飛散或落下的液體加以接收並回收的杯體120。於杯體120的底面，連接有將回收的液體排出的排出管121、和將杯體120內的環境氣體加以抽真空並排氣的排氣管122。
如圖3及圖4所示，於底板111和杯體120的上方，設有第1臂130和第2臂140。
於第1臂130，設有對晶圓W供給蝕刻液之作為噴霧噴嘴的二流體噴嘴131。又，於第1臂130設有移動機構132。如圖3及圖4所示，第1臂130構成為藉由移動機構132而於水平方向上旋轉自如，且構成為於鉛直方向上升降自如。
於二流體噴嘴131，連接有對晶圓W供給蝕刻液的蝕刻液供給管133、和供給氣體的氣體供給管134。來自蝕刻液供給管133的蝕刻液和來自氣體供給管134的氣體，於二流體噴嘴131的內部混合。
於蝕刻液供給管133，連接有於內部貯存蝕刻液的蝕刻液供給源135。又，於蝕刻液供給管133，設有控制蝕刻液的供給的閥133v。
於氣體供給管134，連接有於內部貯存氣體例如氮等惰性氣體的氣體供給源136。又，於氣體供給管134，設有控制氣體的供給的閥134v。
二流體噴嘴131構成為：藉由控制蝕刻液和氣體的供給量，可對晶圓W噴塗蝕刻液。而且，藉由如此對晶圓W噴射蝕刻液，除了利用蝕刻液所進行之晶圓W的濕蝕刻外，亦可利用蝕刻液對晶圓W的衝擊力使蝕刻更為進展。亦即，使晶圓W中的被蝕刻液所噴射的部分，選擇性地被濕蝕刻。又，晶圓W的蝕刻量，係藉由蝕刻液和氣體的噴射時間、及噴射量所控制。
又，二流體噴嘴131的數量或配置不限於圖示例，可任意選擇。
於第2臂140，設有對晶圓W供給蝕刻液的蝕刻液噴嘴141、供給淋洗液的淋洗液噴嘴142、及供給氣體的氣體噴嘴143。又，作為蝕刻液噴嘴141和淋洗液噴嘴142，例如使用層流噴嘴。又，於第2臂140設有移動機構144。如圖3及圖4所示，第2臂140構成為藉由移動機構144而於水平方向上旋轉自如，且構成為於鉛直方向上升降自如。
蝕刻液噴嘴141經由對晶圓W供給蝕刻液的蝕刻液供給管145而連接於蝕刻液供給源146。又，於蝕刻液供給管145，設有控制蝕刻液供給的閥145v。又，蝕刻液供給源146亦可與蝕刻液供給源135共用。亦即，蝕刻液供給管145亦可連接於蝕刻液供給源135。
蝕刻液噴嘴141藉由對晶圓W以層流狀供給蝕刻液，而將晶圓W的蝕刻面均勻地加以濕蝕刻。
淋洗液噴嘴142經由對晶圓W供給淋洗液的淋洗液供給管147而連接於淋洗液供給源148。又，於淋洗液供給管147，設有控制淋洗液的供給的閥147v。
淋洗液噴嘴142對濕蝕刻後的晶圓W供給淋洗液，藉此將蝕刻面加以淋洗洗淨。
氣體噴嘴143經由對晶圓W供給氣體例如氮等惰性氣體的氣體供給管149而連接於氣體供給源150。又，於氣體供給管149，設有控制氣體的供給的閥149v。又，氣體供給源150亦可與氣體供給源136共用。亦即，氣體供給管149亦可連接於氣體供給源136。
氣體噴嘴143對淋洗洗淨後的晶圓W供給氣體，藉此使蝕刻面乾燥。
又，配置於第2臂140的噴嘴的數量、配置及種類不限於圖示例，可任意選擇。
於底板111的下方，設有底面側噴嘴160，該底面側噴嘴160對保持於保持機構110的晶圓W的蝕刻面的相反面(以下，稱「底面」。)側，供給洗淨液和淋洗液。底面側噴嘴160設置成從構成為中空的旋轉機構113突出。
於底面側噴嘴160，連接有對晶圓W的底面供給洗淨液的供給管161。供給管161貫穿旋轉機構113的內部，且於與底面側噴嘴160相反之側，分歧為洗淨液供給管162和淋洗液供給管163。
於洗淨液供給管162，連接有於內部貯存洗淨液的洗淨液供給源164。洗淨液係使用例如FPM(氟酸雙氧水溶液)、SC2(鹽酸雙氧水溶液)等。又，於洗淨液供給管162，設有控制洗淨液的供給的閥162v。
洗淨液供給管162藉由對吸附面(加工裝置80中的研磨面的相反面)供給洗淨液，而將於加工裝置80中的研磨處理時飛散並附著於吸附面的微粒等，予以沖淨。
於淋洗液供給管163，連接有於內部貯存淋洗液例如純水的淋洗液供給源165。又，於淋洗液供給管163，設有控制淋洗液的供給的閥163v。又，供給淋洗液的噴嘴，可與底面側噴嘴160不同而另外設置。又，淋洗液供給源165亦可與淋洗液供給源148共用。亦即，淋洗液供給管163亦可連接於淋洗液供給源148。
淋洗液供給管163對由洗淨液供給管162所進行的洗淨後的吸附面供給淋洗液，藉此將吸附面加以淋洗洗淨。
又，於本實施形態中，係從底面側噴嘴160供給洗淨液和淋洗液，但亦可改成此等中之任一者或兩者而供給氣體。
於供給管161，設有溫度控制裝置166，該溫度控制裝置166控制從底面側噴嘴160所供給的洗淨液和淋洗液的溫度。於藉由上述二流體噴嘴131進行晶圓W的蝕刻的情形時，有因蝕刻液的汽化所致的圓W的溫度下降，而造成蝕刻率下降之虞。是故，藉由從底面側噴嘴160供給已溫度控制的洗淨液和淋洗液，而抑制濕蝕刻時之晶圓W的溫度下降。亦即，底面側噴嘴160相當於本發明中的溫度調節液噴嘴，而洗淨液和淋洗液相當於溫度調節液。
依本實施形態的晶圓處理系統1及蝕刻裝置40係如上所述構成。其次，對於利用如上所述構成的晶圓處理系統1及蝕刻裝置40所進行的晶圓處理，加以說明。
首先，將收納有複數片從鑄錠切出且進行切片而得的晶圓W之晶圓盒C，載置於搬出入站2的晶圓盒載置台10。又，本實施形態中，將收納於晶圓盒C的晶圓W的頂面側設為表面Wa，而將底面側設為背面Wb。
其次，藉由晶圓搬運裝置22取出晶圓盒C內的晶圓W，並搬運至遞移裝置30。接著，藉由晶圓搬運裝置50，取出遞移裝置30的晶圓W，並搬運至遞移裝置60。
其次，藉由晶圓搬運裝置70將晶圓W搬運至加工裝置80。於加工裝置80中，將晶圓W接遞至接遞位置A0的夾頭85。
接著，使旋轉台81旋轉，使晶圓W移動至第1加工位置A1。接著，如圖7(a)所示，藉由粗研磨單元82，將晶圓W的表面Wa加以粗研磨(圖6的步驟S1)。
接著，使旋轉台81旋轉，使晶圓W移動至第2加工位置A2。接著，如圖7(a)所示，藉由精研磨單元83，將晶圓W的表面Wa加以精研磨(圖6的步驟S1)。
接著，使旋轉台81旋轉，使晶圓W移動至接遞位置A0。
其次，藉由晶圓搬運裝置70將晶圓W搬運至洗淨裝置41。於洗淨裝置41中，如圖7(b)所示，將晶圓W的研磨面亦即表面Wa加以刷擦洗淨(圖6的步驟S2)。又，於洗淨裝置41中，亦可將晶圓W的背面Wb與表面Wa一起洗淨。
其次，將晶圓W藉由晶圓搬運裝置70搬運至翻轉裝置61。於翻轉裝置61中，將晶圓W的表背面予以翻轉。亦即，將上下予以翻轉，以使研磨面亦即表面Wa成為底面而背面Wb成為頂面。
接著，將表背面已翻轉的晶圓W藉由晶圓搬運裝置70再次搬運至加工裝置80。之後，使旋轉台81旋轉，使晶圓W依序移動至第1加工位置A1、第2加工位置A2，並如圖7(c)所示，對晶圓W的背面Wb進行粗研磨及精研磨(圖6的步驟S3)。
接著，使旋轉台81旋轉，以使晶圓W移動至接遞位置A0。
對表面Wa和背面Wb已研磨的晶圓W，於接遞位置A0，如圖7(d)所示，藉由厚度測定部86測定晶圓W面內的厚度分布(圖6的步驟S4)。於進行厚度分布的測定之際，於使夾頭85(晶圓W)旋轉的同時，使厚度測定部86於晶圓W的上方於徑向上水平移動，藉此取得每一徑向位置的厚度分布。
又，將於厚度測定部86所取得的厚度分布，反饋控制至對於晶圓處理系統1中所處理之下一晶圓W的加工條件(例如平台的傾斜)。
其次，藉由晶圓搬運裝置70將晶圓W搬運至洗淨裝置41。於洗淨裝置41中，如圖7(e)所示，將晶圓W的研磨面亦即背面Wb加以刷擦洗淨(圖6的步驟S5)。又，於洗淨裝置41中，亦可將晶圓W的表面Wa與背面Wb一起洗淨。
其次，藉由晶圓搬運裝置70將晶圓W搬運至蝕刻裝置40。於蝕刻裝置40中，如圖7(f)所示，將晶圓W之作為本實施形態中之一面的背面Wb藉由蝕刻液加以濕蝕刻(圖6的步驟S6)。
於進行背面Wb的濕蝕刻之際，一面藉由旋轉機構113使晶圓W旋轉，一面使設於第1臂130的二流體噴嘴131於徑向上水平移動，藉此，將晶圓W的背面Wb中的任意位置選擇性地加以濕蝕刻。結果，藉此可去除因加工裝置80的研磨處理所形成的晶圓W的背面Wb的研磨痕跡，而使晶圓W的面內厚度均勻。又，此晶圓W的背面Wb的蝕刻處理後，晶圓W的厚度大於目標厚度。
在此，背面Wb的濕蝕刻，係根據於步驟S4中所測定的晶圓W的厚度分布，來進行濕蝕刻的製程配方或參數的最佳化，以使晶圓W的面內厚度成為均勻。具體而言，於厚度分布中在判定為厚度大的晶圓W的徑位置上，增加蝕刻量，於判定為厚度小的徑位置上，減少蝕刻量。晶圓W的蝕刻量係由例如從二流體噴嘴131所噴射的蝕刻液的噴射時間或噴射量等所控制。亦即，二流體噴嘴131往徑向水平移動之際，依照二流體噴嘴131對晶圓W的相對位置，控制二流體噴嘴131的移動速度或蝕刻液的噴射量。
如此，於本實施形態中，採用噴霧噴嘴(二流體噴嘴131)作為供給蝕刻液的噴嘴，對於晶圓W面內的蝕刻對象區噴射蝕刻液。藉此，如前所述，除了利用供給蝕刻液所進行的濕蝕刻之外，亦可藉由蝕刻液對於晶圓W面內的任意蝕刻對象區的衝擊時的壓力(衝擊力)，而使蝕刻更為進展。亦即，相較於利用來自層流噴嘴的液體供給所進行的濕蝕刻，可選擇性地處理蝕刻對象區。
又，於進行晶圓W的背面Wb的濕蝕刻之際，亦可藉由從底面側噴嘴160對晶圓W的底面(表面Wa)供給洗淨液或淋洗液，而同時洗淨表面Wa。
又，於從二流體噴嘴131噴射蝕刻液以進行蝕刻的情形時，如上所述，可能有因噴射至晶圓W的蝕刻液汽化所產生的汽化熱而使晶圓W的溫度下降，而致使蝕刻率下降的疑慮。是故，為了抑制此蝕刻率的下降，宜藉由溫度控制裝置166控制從底面側噴嘴160供給至晶圓W的表面Wa的洗淨液或淋洗液的溫度，以抑制晶圓W的溫度下降。
當背面Wb的蝕刻處理結束，接著，使第1臂130從晶圓W的上方退避，並使第2臂140移動至晶圓W的上方。
其次，於使晶圓W旋轉的狀態下，控制閥147v以從淋洗液噴嘴142供給淋洗液。如此，而將濕蝕刻後的晶圓W的背面Wb加以淋洗洗淨。
當背面Wb的洗淨結束，接著，控制閥147v及閥149v，停止來自淋洗液噴嘴142的淋洗液的供給，並從氣體噴嘴143供給氣體。如此，而使淋洗洗淨後的晶圓W的背面Wb乾燥。
當背面Wb的乾燥結束，則藉由晶圓搬運裝置50將晶圓W搬運至翻轉裝置31。於翻轉裝置31中，將晶圓W的表背面予以翻轉。亦即，將上下予以翻轉，以使未進行蝕刻的表面Wa成為頂面而已完成蝕刻的背面Wb成為底面。
接著，將表背面已翻轉的晶圓W藉由晶圓搬運裝置50再次搬運至蝕刻裝置40。於蝕刻裝置40中，如圖7(g)所示，將晶圓W之作為本實施形態中之另一面的表面Wa藉由蝕刻液加以濕蝕刻(圖6的步驟S7)。
於進行表面Wa的濕蝕刻之際，一面藉由旋轉機構113使晶圓W旋轉，一面從設於第2臂140的蝕刻液噴嘴141以層流狀供給蝕刻液。如此，藉由利用離心力使蝕刻液擴散，而將晶圓W的表面Wa的全面加以濕蝕刻。藉此，可將因加工裝置80的研磨處理所形成的研磨痕去除，並將晶圓W的表面Wa均勻地蝕刻。又，藉此，可使晶圓W薄化至所期望的目標厚度。
在此，於表面Wa的濕蝕刻中，控制例如蝕刻液噴嘴141的位置、蝕刻液的供給量、蝕刻液的供給時間、晶圓W的轉速等。藉此，可於晶圓W的面內使蝕刻量成均勻。結果，依據本實施形態，因於表面Wa的濕蝕刻中可將晶圓W的厚度控制為均勻，故可容易控制晶圓W的面內厚度。
其次，當表面Wa的蝕刻處理結束，則於使晶圓W旋轉的狀態下，控制閥145v、147v，停止來自蝕刻液噴嘴141的蝕刻液的供給，並從淋洗液噴嘴142供給淋洗液。如此，而將晶圓W的表面Wa加以淋洗洗淨。此時，亦可藉由從底面側噴嘴160供給淋洗液，而同時進行晶圓W的背面Wb的淋洗洗淨。
當表面Wa的洗淨結束，接著，控制閥147v及閥149v，停止來自淋洗液噴嘴142的淋洗液的供給，並從氣體噴嘴143供給氣體。如此，而使淋洗洗淨後的晶圓W的表面Wa乾燥。
其後，藉由晶圓搬運裝置50，將已實施全部處理的晶圓W搬運至遞移裝置30，再藉由晶圓搬運裝置22搬運至晶圓盒載置台10的晶圓盒C。如此，而結束晶圓處理系統1中之一連串晶圓處理。又，被搬入晶圓W的晶圓盒C，亦可與搬出該晶圓W的晶圓盒C為不同的晶圓盒C。
依據以上實施形態，根據於厚度測定部86所測定的晶圓W的面內厚度分布，而對於所處理的每一晶圓W，進行濕蝕刻的製程配方或參數的最佳化，藉此，可適當地提升晶圓W的厚度的面內均勻性。又，因於藉由濕蝕刻使晶圓W的一面平坦化之後，再將另一面加以濕蝕刻，故可使另一面的蝕刻量於面內容易均勻。亦即，可適當地提升厚度的面內均勻性。
又，因可如此地使晶圓W的面內厚度的變異減少，故可減少後製程的晶圓處理(例如，晶圓W的研磨製程)中的負荷。
又，依據本實施形態，於用以使晶圓W的厚度均勻的一面的濕蝕刻中，使用噴霧噴嘴，藉由蝕刻液對晶圓W的衝擊力而進行蝕刻。藉此，可抑制蝕刻液對晶圓W的附著時的擴散，可於晶圓W面內中的期望位置，適當地進行蝕刻。亦即，可更適當地提升晶圓W的面內均勻性。
又，藉由使用噴霧噴嘴進行濕蝕刻，相較於使用習知的層流噴嘴進行濕蝕刻的情形時，可減少蝕刻液的耗損量。
又，於如此使用噴霧噴嘴而對晶圓W的一面供給蝕刻液的情形時，有因所供給的蝕刻液的汽化導致晶圓W的溫度下降而使蝕刻率惡化的疑慮。然而，依據本實施形態，藉由對晶圓W的另一面供給作為溫度調節液的洗淨液或淋洗液，可抑制晶圓W的溫度下降，可適當地抑制蝕刻率的惡化。
又，於上述實施形態中，厚度測定部86係設於加工裝置80的接遞位置A0，但厚度測定部86的數量或配置並不限於上述實施形態。例如，厚度測定部86可設於加工裝置80的外部，亦可更設於用以進行濕蝕刻處理的最佳化的其他厚度測定部(未圖示)。又，例如，亦可將圖1所示的加工裝置80中之接遞位置A0與加工位置A2間的位置設為測定位置A3，而配置厚度測定部86。
又，於上述實施形態中，係於背面Wb的利用二流體噴嘴131所進行的濕蝕刻之後，藉由從淋洗液噴嘴142供給淋洗液而進行淋洗液洗淨，但亦可於進行該淋洗液洗淨之前，藉由蝕刻液噴嘴141將背面Wb更進一步蝕刻。更具體而言，於藉由噴霧噴嘴選擇性地蝕刻背面Wb之後，藉由層流噴嘴進行蝕刻以使背面Wb的全面更均勻地平整。藉此，可更有效地提升晶圓W的厚度的面內均勻性。
又，於上述實施形態中，將設於加工裝置80的2個加工位置A1、A2各自設為粗研磨單元82及精研磨單元83，但加工裝置80的構成不限於此。例如，亦可將加工位置A1設為用以研磨晶圓W的表面Wa的表面研磨單元，而將加工位置A2設為用以研磨晶圓W的背面Wb的背面研磨單元。於此情形時，設於加工位置A1及加工位置A2的表面研磨單元及背面研磨單元，各自相當於本發明中的第1研磨部及第2研磨部。
又，於上述實施形態中，係以從鑄錠切出而切片所得的晶圓W的表背面加以濕蝕刻的情形為例加以說明，但作為於晶圓處理系統1中所處理的基板的晶圓W不限於此。
此次所揭示的實施形態於各方面應視為例示而非以此為限。上述的實施形態，於不超出附加請求範圍及其主旨下，亦可以各種形態進行省略、置換或變更。
1:晶圓處理系統 2:搬出入站 3:處理站 10:晶圓盒載置台 20:晶圓搬運區 21:搬運路徑 22:晶圓搬運裝置 23:搬運臂 30:遞移裝置 31:翻轉裝置 40:蝕刻裝置 41:洗淨裝置 50:晶圓搬運裝置 51:搬運臂 52:搬運路徑 60:遞移裝置 61:翻轉裝置 70:晶圓搬運裝置 71:搬運臂 80:加工裝置 81:旋轉台 82:粗研磨單元 82a:第1研磨部 82b:支柱 83:精研磨單元 83a:第2研磨部 83b:支柱 84:旋轉中心線 85:夾頭 86:厚度測定部 90:控制裝置 100:處理容器 110:保持機構 111:底板 112:保持構件 112a:凹陷部 113:旋轉機構 120:杯體 121:排出管 122:排氣管 130:第1臂 131:二流體噴嘴 132:移動機構 133:蝕刻液供給管 133v:閥 134:氣體供給管 134v:閥 135:蝕刻液供給源 136:氣體供給源 140:第2臂 141:蝕刻液噴嘴 142:淋洗液噴嘴 143:氣體噴嘴 144:移動機構 145:蝕刻液供給管 145v:閥 146:蝕刻液供給源 147:淋洗液供給管 147v:閥 148:淋洗液供給源 149:氣體供給管 149v:閥 150:氣體供給源 160:底面側噴嘴 161:供給管 162:洗淨液供給管 162v:閥 163:淋洗液供給管 163v:閥 164:洗淨液供給源 165:淋洗液供給源 166:溫度控制裝置 A0:接遞位置 A1:第1加工位置 A2:第2加工位置 A3:測定位置 C:晶圓盒 G1:第1處理區塊 G2:第2處理區塊 G3:第3處理區塊 H:記錄媒體 S1~S7:步驟 W:晶圓 Wa:表面 Wb:背面
【圖1】概要顯示晶圓處理系統的構成的一例的俯視圖。 【圖2】概要顯示晶圓處理系統的構成的一例的側視圖。 【圖3】概要顯示蝕刻裝置的構成的一例的俯視圖。 【圖4】概要顯示蝕刻裝置的構成的一例的側視圖。 【圖5】保持構件的構成的一例的側視圖。 【圖6】晶圓處理的主要製程的一例的流程圖。 【圖7】(a)~(g)晶圓處理的主要製程的一例的說明圖。
40:蝕刻裝置
110:保持機構
111:底板
112:保持構件
113:旋轉機構
120:杯體
121:排出管
122:排氣管
130:第1臂
131:二流體噴嘴
132:移動機構
133:蝕刻液供給管
133v:閥
134:氣體供給管
134v:閥
135:蝕刻液供給源
136:氣體供給源
140:第2臂
141:蝕刻液噴嘴
142:淋洗液噴嘴
143:氣體噴嘴
144:移動機構
145:蝕刻液供給管
145v:閥
146:蝕刻液供給源
147:淋洗液供給管
147v:閥
148:淋洗液供給源
149:氣體供給管
149v:閥
150:氣體供給源
160:底面側噴嘴
161:供給管
162:洗淨液供給管
162v:閥
163:淋洗液供給管
163v:閥
164:洗淨液供給源
165:淋洗液供給源
166:溫度控制裝置
W:晶圓
Wa:表面
Wb:背面

Claims (19)

  1. 一種基板處理方法，用以處理基板，包含下述步驟： 研磨該基板的一面； 測定該基板的厚度； 將該一面加以濕蝕刻；及 於翻轉該基板之後，將該基板的另一面加以濕蝕刻； 於該一面的濕蝕刻中，根據該厚度的測定結果使該基板的面內厚度一致； 於該另一面的濕蝕刻中，使該基板的厚度減少至目標厚度。
  2. 如請求項1之基板處理方法，更包含下述步驟： 研磨該基板的另一面。
  3. 如請求項1或2之基板處理方法，其中， 該一面的濕蝕刻，係藉由從噴霧噴嘴對該基板所噴射的蝕刻液而進行。
  4. 如請求項3之基板處理方法，其中， 該一面的蝕刻量，係藉由來自該噴霧噴嘴的該蝕刻液的噴射時間及噴射量所控制。
  5. 如請求項1或2之基板處理方法，其中， 於該一面的濕蝕刻中，對該另一面，同時供給將該一面的溫度調節成固定之溫度調節液。
  6. 如請求項1或2之基板處理方法，其中， 該一面的濕蝕刻後之該基板的厚度，大於該目標厚度。
  7. 如請求項1或2之基板處理方法，其中， 該另一面的濕蝕刻，係藉由從層流噴嘴對該基板所供給的蝕刻液而進行。
  8. 如請求項1或2之基板處理方法，其中， 該一面的研磨及該厚度的測定，係於相同裝置內進行。
  9. 如請求項1或2之基板處理方法，其中， 根據一基板中之該厚度的測定結果，對下一基板之研磨的條件進行反饋控制。
  10. 一種基板處理系統，用以處理基板，包含： 研磨部，研磨該基板的一面； 厚度測定部，測定該基板的厚度； 蝕刻部，將該基板加以濕蝕刻； 基板翻轉部，將該基板的表背面加以翻轉；及 控制部，至少控制該蝕刻部的動作； 該控制部控制該蝕刻部的動作，俾根據由該厚度測定部所得的測定結果，將該一面加以濕蝕刻，以使該基板的面內厚度一致，並於翻轉該基板之後，將該基板的另一面加以濕蝕刻，以使該基板的厚度減少至目標厚度。
  11. 如請求項10之基板處理系統，其中， 該研磨部，研磨該基板的另一面。
  12. 如請求項10或11之基板處理系統，其中， 該蝕刻部，包含對該基板的一面噴射蝕刻液的噴霧噴嘴。
  13. 如請求項12之基板處理系統，其中， 該控制部，控制該蝕刻液對該一面的噴射時間及噴射量。
  14. 如請求項10或11之基板處理系統，其中， 該控制部控制該蝕刻部的動作，以使該一面的濕蝕刻後之該基板的厚度大於該目標厚度。
  15. 如請求項10或11之基板處理系統，其中， 該蝕刻部包含： 蝕刻液噴嘴，對該基板的另一面供給蝕刻液； 淋洗液噴嘴，對該基板的另一面供給淋洗液；及 氣體噴嘴，對該基板的另一面供給氣體。
  16. 如請求項15之基板處理系統，其中， 該蝕刻液噴嘴及該淋洗液噴嘴，係層流噴嘴。
  17. 如請求項10或11之基板處理系統，其中， 該蝕刻部，包含於該一面的蝕刻時對該另一面供給溫度調節液之溫度調節液噴嘴， 該控制部控制該蝕刻部的動作，俾藉由該溫度調節液使該基板的溫度保持固定。
  18. 如請求項10或11之基板處理系統，其中， 該研磨部及該厚度測定部，係配置於相同裝置內。
  19. 如請求項10或11之基板處理系統，其中， 該控制部，將一基板之該厚度測定部的測定結果，反饋至下一基板中之該研磨部的研磨條件。
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