WO2023219026A1 - 基板処理方法及び基板処理システム - Google Patents

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WO2023219026A1
WO2023219026A1 PCT/JP2023/017025 JP2023017025W WO2023219026A1 WO 2023219026 A1 WO2023219026 A1 WO 2023219026A1 JP 2023017025 W JP2023017025 W JP 2023017025W WO 2023219026 A1 WO2023219026 A1 WO 2023219026A1
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WO
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etching
wafer
grinding
substrate
amount deviation
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PCT/JP2023/017025
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慶介 坂口
晋 早川
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Tokyo Electron Ltd
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Tokyo Electron Ltd
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    • H10P72/06—Apparatus for monitoring, sorting, marking, testing or measuring
    • H10P72/0604—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring

Definitions

  • the present disclosure relates to a substrate processing method and a substrate processing system.
  • Patent Document 1 includes the steps of flattening at least the front surface of a wafer obtained by slicing a semiconductor ingot, and etching the flattened front surface of the wafer by spin etching. A method of manufacturing a semiconductor wafer is disclosed.
  • the technology according to the present disclosure appropriately controls the surface shape of a substrate during etching processing.
  • One aspect of the present disclosure is a substrate processing method for processing a substrate, which includes: grinding one surface of the substrate to form a recessed portion in which a center portion of the one surface is depressed from an outer peripheral portion; measuring the thickness of the substrate to obtain a thickness distribution of the substrate; calculating optimal etching conditions for optimizing the etching amount deviation distribution when etching the one surface based on the thickness distribution; The method includes etching the one surface of the ground substrate by supplying an etching solution from an etching solution supply section to the one surface of the substrate after being ground, based on optimal etching conditions.
  • the surface shape of the substrate during etching treatment can be appropriately controlled.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing the configuration of a wafer processing system.
  • FIG. 1 is a side view schematically showing the configuration of an etching apparatus. It is an explanatory view showing how a nozzle moves in the radial direction.
  • FIG. 2 is a side view schematically showing the configuration of a grinding unit.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing how a wafer surface is ground by a grinding unit.
  • FIG. 3 is a flow diagram showing the main steps of wafer processing.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing the main steps of wafer processing.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of an etching amount deviation distribution.
  • FIG. 3 is a flow diagram showing the main steps of a method for optimizing the etching amount deviation distribution.
  • FIG. 3 is a flow diagram showing the main steps of wafer processing.
  • FIG. 3 is a flow diagram showing the main steps of wafer processing.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing the main steps of wafer processing.
  • FIG. 3 is a flow diagram showing the main steps of wafer processing.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing the main steps of wafer processing.
  • FIG. 3 is a flow diagram showing the main steps of wafer processing.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing the main steps of wafer processing.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing the main steps of wafer processing.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of an etching amount deviation distribution.
  • It is an explanatory view showing an example of the shape of the 1st surface of the wafer after grinding.
  • It is an explanatory view showing an example of a plurality of parts.
  • the thickness of the wafer is reduced by flattening and smoothing the cut surface of a disk-shaped silicon wafer (hereinafter simply referred to as "wafer") obtained by cutting a single crystal silicon ingot using a wire saw or the like. Equalization is being done.
  • the cut surface is flattened by, for example, surface grinding or lapping. Smoothening of the cut surface is performed, for example, by spin etching in which an etching solution is supplied from above the cut surface of the wafer while rotating the wafer.
  • Patent Document 1 discloses that at least the front surface of a wafer obtained by slicing a semiconductor ingot is flattened by surface grinding or lapping, and then the front surface is etched by spin etching. ing.
  • the spray nozzle is moved above the outer circumference of the wafer, and then the spray nozzle is positioned above the center of the wafer whose outer circumference has been etched. Fix it, supply an etching solution, and perform spin etching.
  • the present inventors discovered that when the etching solution is supplied by fixing the position of the nozzle above the center of the wafer by the method disclosed in Patent Document 1, the wafer after etching is It was discovered that the surface shape could not be properly controlled. Specifically, it has been found that the amount of etching at the center of the wafer, which is directly below the discharge of the etching solution, is smaller than the amount of etching at the outer peripheral portion around the center. At the outer periphery of the wafer, the etching solution supplied to the center is passed through by centrifugal force, and etching progresses.
  • a wafer W as a substrate cut out from an ingot is processed to improve the in-plane thickness uniformity.
  • the cut surfaces of the wafer W will be referred to as a first surface Wa and a second surface Wb as the other surface.
  • the first surface Wa is a surface opposite to the second surface Wb.
  • the first surface Wa and the second surface Wb may be collectively referred to as the surface of the wafer W.
  • the wafer processing system 1 has a configuration in which a loading/unloading station 10 and a processing station 11 are integrally connected.
  • a cassette C capable of accommodating a plurality of wafers W is carried in and out of the carry-in/out station 10 between the cassette C and the outside.
  • the processing station 11 includes various processing devices that perform desired processing on the wafer W.
  • a cassette mounting table 20 is provided at the loading/unloading station 10.
  • the cassette mounting table 20 is configured to be able to mount a plurality of cassettes C, for example two cassettes C, in a row in the Y-axis direction.
  • the processing station 11 is provided with, for example, three processing blocks G1 to G3.
  • the first processing block G1, the second processing block G2, and the third processing block G3 are arranged in this order from the X-axis negative direction side (carry-in/out station 10 side) to the positive direction side.
  • the first processing block G1 is provided with reversing devices 30 and 31, a thickness measuring device 40, etching devices 50 and 51, and a wafer transport device 60.
  • the reversing device 30 and the etching device 50 are arranged side by side in this order from the negative direction side of the X-axis to the positive direction side.
  • the reversing devices 30, 31 and the thickness measuring device 40 are provided, for example, in a vertically stacked manner from the bottom in this order.
  • the etching apparatuses 50 and 51 are stacked, for example, vertically in this order from the bottom.
  • the wafer transfer device 60 is arranged on the Y-axis positive direction side of the etching devices 50 and 51. Note that the number and arrangement of the reversing devices 30 and 31, the thickness measuring device 40, the etching devices 50 and 51, and the wafer transport device 60 are not limited to these.
  • the reversing devices 30 and 31 reverse the first surface Wa and the second surface Wb of the wafer W in the vertical direction.
  • the configuration of the reversing devices 30 and 31 is arbitrary.
  • the thickness measuring device 40 includes a measuring section (not shown) and a calculating section (not shown).
  • the measurement unit includes a sensor that measures the thickness of the wafer W after grinding or etching at multiple points.
  • the calculation unit acquires the thickness distribution of the wafer W from the measurement results (thickness of the wafer W) by the measurement unit, and further calculates the flatness (TTV: Total Thickness Variation) of the wafer W.
  • TTV Total Thickness Variation
  • Etching devices 50 and 51 etch silicon (Si) on a first surface Wa after grinding or a second surface Wb after grinding in a processing device 110, which will be described later.
  • the etching apparatuses 50 and 51 include a wafer holding section 52 as a substrate holding section, a rotation mechanism 53, and a nozzle 54 as an etching liquid supply section.
  • the wafer holding unit 52 holds the outer edge of the wafer W at a plurality of points, three points in this embodiment.
  • the configuration of the wafer holder 52 is not limited to the illustrated example; for example, the wafer holder 52 may include a chuck that suction-holds the wafer W from below.
  • the rotation mechanism 53 rotates the wafer W held by the wafer holder 52 about a vertical rotation center line 52a.
  • the nozzle 54 supplies the etching liquid E to the first surface Wa or the second surface Wb of the wafer W held by the wafer holder 52.
  • the nozzle 54 is connected to an etching liquid supply source (not shown) that supplies the etching liquid E to the nozzle 54 .
  • the nozzle 54 is provided above the wafer holder 52 and is configured to be movable in the horizontal and vertical directions by a moving mechanism 55. In one example, the nozzle 54 is configured to be able to reciprocate (scan move) through the rotation center line 52a of the wafer holder 52, that is, over the center of the wafer W as shown in FIG.
  • the etching solution E contains at least hydrofluoric acid or nitric acid in order to appropriately etch the silicon of the wafer W that can be an etching target. Further, the etching solution E may contain phosphoric acid or sulfuric acid.
  • the wafer transport device 60 has, for example, two transport arms 61 that hold and transport the wafer W.
  • Each transport arm 61 is configured to be movable in the horizontal direction, vertical direction, around the horizontal axis, and around the vertical axis.
  • the wafer transport device 60 includes a cassette C of the cassette mounting table 20, reversing devices 30 and 31, a thickness measuring device 40, etching devices 50 and 51, a buffer device 70 described later, a cleaning device 80 described later, and a reversing device described later. 90, it is configured to be able to transport the wafer W.
  • the second processing block G2 is provided with a buffer device 70, a cleaning device 80, a reversing device 90, and a wafer transport device 100.
  • the buffer device 70, the cleaning device 80, and the reversing device 90 are stacked, for example, vertically in this order from the bottom.
  • the wafer transfer device 100 is arranged on the Y-axis negative side of the buffer device 70, the cleaning device 80, and the reversing device 90. Note that the number and arrangement of the buffer device 70, cleaning device 80, reversing device 90, and wafer transport device 100 are not limited to these.
  • the buffer device 70 temporarily holds the unprocessed wafer W transferred from the first processing block G1 to the second processing block G2.
  • the configuration of the buffer device 70 is arbitrary.
  • the cleaning device 80 cleans the first surface Wa or the second surface Wb after being ground by the processing device 110, which will be described later. For example, a brush is brought into contact with the first surface Wa or the second surface Wb to clean the first surface Wa or the second surface Wb. Note that a pressurized cleaning liquid may be used to clean the first surface Wa or the second surface Wb. Further, when cleaning the wafer W, the cleaning device 80 may be configured to be able to simultaneously clean the first surface Wa and the second surface Wb.
  • the reversing device 90 reverses the first surface Wa and the second surface Wb of the wafer W in the vertical direction.
  • the configuration of the reversing device 90 is arbitrary.
  • the wafer transport device 100 has, for example, two transport arms 101 that hold and transport the wafer W.
  • Each transport arm 101 is configured to be movable in the horizontal direction, vertical direction, around the horizontal axis, and around the vertical axis.
  • the wafer transport device 100 is configured to be able to transport the wafer W to the etching devices 50 and 51, the buffer device 70, the cleaning device 80, the reversing device 90, and the processing device 110 described later.
  • a processing device 110 is provided in the third processing block G3. Note that the number and arrangement of processing devices 110 are not limited to this.
  • the processing device 110 has a rotary table 111.
  • the rotary table 111 is configured to be rotatable about a vertical rotation center line 112 by a rotation mechanism (not shown).
  • Four chucks 113 are provided on the rotary table 111 to hold the wafer W by suction.
  • the two first chucks 113a are chucks used for grinding at the first processing position B1.
  • These two first chucks 113a are arranged at point-symmetrical positions with the rotation center line 112 in between.
  • the remaining two second chucks 113b are chucks used for grinding at the second processing position B2.
  • These two second chucks 113b are also arranged at point-symmetrical positions with the rotation center line 112 in between. That is, the first chucks 113a and the second chucks 113b are arranged alternately in the circumferential direction.
  • a porous chuck is used for the chuck 113.
  • the surface of the chuck 113 that is, the holding surface of the wafer W, has a convex shape in which the center portion is more protruding than the end portions when viewed from the side.
  • the protrusion at the center is minute, the protrusion at the center of the chuck 113 is illustrated in a large size in FIG. 4 for clarity of explanation.
  • the chuck 113 is held on a chuck base 114.
  • the chuck base 114 is provided with an inclination adjusting section 115 that adjusts the relative inclination of the chuck 113 and grinding wheels 121 and 131 included in each of the grinding units 120 and 130, which will be described later.
  • the tilt adjustment unit 115 has a fixed shaft 116 provided on the lower surface of the chuck base 114 and a plurality of, for example, two, lifting shafts 117. Each lifting shaft 117 is configured to be extendable and retractable, and raises and lowers the chuck base 114.
  • the inclination adjustment unit 115 allows the chuck base 114 to move up and down in the vertical direction using the lifting shaft 117 from one end (position corresponding to the fixed shaft 116) of the outer periphery of the chuck base 114 as a base point. 114 can be tilted. As a result, the relative inclination between the surfaces of the grinding wheels 121 and 131 provided in the respective grinding units 120 and 130 at processing positions B1 and B2, which will be described later, and the surface of the chuck 113 can be adjusted.
  • each of the four chucks 113 can be moved to delivery positions A1 to A2 and processing positions B1 to B2 by rotating the rotary table 111. Further, each of the four chucks 113 is configured to be rotatable around a vertical axis by a rotation mechanism (not shown).
  • the first transfer position A1 is a position on the negative side of the X axis and the positive side of the Y axis of the rotary table 111, and the wafer W is transferred to the first chuck 113a when grinding the first surface Wa.
  • the second transfer position A2 is a position on the X-axis negative side and the Y-axis negative side of the rotary table 111, and the wafer W is transferred to the second chuck 113b when grinding the second surface Wb. .
  • the first processing position B1 is a position on the X-axis positive direction side and the Y-axis negative direction side of the rotary table 111, and the first grinding unit 120 is arranged.
  • the first grinding unit 120 grinds, for example, the first surface Wa or the second surface Wb of the wafer W held by the first chuck 113a.
  • the second processing position B2 is a position on the X-axis positive direction side and the Y-axis positive direction side of the rotary table 111, and the second grinding unit 130 is arranged.
  • the second grinding unit 130 grinds, for example, the second surface Wb or the first surface Wa of the wafer W held by the second chuck 113b.
  • a thickness measuring device (not shown) for measuring the thickness of the wafer W after grinding may be provided at the delivery positions A1 and A2 or the processing positions B1 and B2.
  • the first grinding unit 120 includes a grinding wheel 122 having an annular grinding wheel 121 on the lower surface, a mount 123 that supports the grinding wheel 122, and a mount 123 that rotates the grinding wheel 122 via the mount 123. It has a spindle 124 and a drive section 125 that includes, for example, a motor (not shown). Further, the first grinding unit 120 is configured to be movable in the vertical direction along a support 126 shown in FIG.
  • the second grinding unit 130 has a similar configuration to the first grinding unit 120. That is, the second grinding unit 130 includes a grinding wheel 132 including an annular grinding wheel 131, a mount 133, a spindle 134, a drive section 135, and a support 136.
  • the first surface Wa of the wafer W held by the first chuck 113a and the grinding wheel 121 are The first chuck 113a is tilted so that the surface forms an arbitrary angle. For example, by making the first surface Wa parallel to the surface of the grinding wheel 121, the first surface Wa after grinding can be ground flat. For example, if the surface of the grinding wheel 121 is tilted radially outward and upward with respect to the first surface Wa, the first surface Wa after grinding can be ground in a V-shape in cross-sectional view. .
  • the first grinding unit 120 it is also possible to grind the first surface Wa after grinding into an A-shape, an M-shape, or a W-shape in a longitudinal cross-sectional view. Then, the annular grinding wheel 121 and the wafer W are brought into contact with each other in an arc shape from the center to the outer peripheral end, and in this state, the first chuck 113a and the grinding wheel 122 are rotated, respectively, so that the first surface Wa The entire surface is ground. The same applies when the second surface Wb is ground using the second grinding unit 130.
  • the above wafer processing system 1 is provided with a control device 140 as shown in FIG.
  • the control device 140 is, for example, a computer equipped with a CPU, a memory, etc., and has a program storage section (not shown).
  • the program storage unit stores a program for controlling the processing of wafers W in the wafer processing system 1. Further, as described above, the control device 140 acquires the thickness distribution of the wafer W from the measurement results (thickness of the wafer W) by the thickness measuring device 40, and further includes a calculation unit (see FIG. (not shown).
  • the above program may be one that has been recorded on a computer-readable storage medium H, and may have been installed in the control device 140 from the storage medium H. Further, the storage medium H may be temporary or non-temporary.
  • a wafer W cut out from an ingot with a wire saw or the like and wrapped is subjected to a process to improve the in-plane thickness uniformity.
  • a cassette C containing a plurality of wafers W is placed on the cassette mounting table 20 of the loading/unloading station 10.
  • the wafers W are stored in the cassette C with the first surface Wa facing upward and the second surface Wb facing downward.
  • the wafer W in the cassette C is taken out by the wafer transport device 60 and transported to the buffer device 70 .
  • the wafer W is transported by the wafer transport device 100 to the processing device 110, and delivered to the first chuck 113a at the first delivery position A1.
  • the first chuck 113a holds the second surface Wb of the wafer W by suction.
  • step S101 the control device 140 controls the processing device 110 to form a concave portion War, the center of which is depressed from the outer circumference, on the first surface Wa after grinding, as shown in FIG. 7(a). , the first surface Wa is ground into a V-shape. Details of this V-shape will be described later.
  • a cleaning section (not shown) may clean the first surface Wa of the wafer W after being ground.
  • the wafer W is transported to the cleaning device 80 by the wafer transport device 100.
  • the cleaning device 80 the first surface Wa and the second surface Wb of the wafer W are cleaned (step S102 in FIG. 6).
  • the wafer W is transported to the reversing device 90 by the wafer transport device 100.
  • the reversing device 90 reverses the first surface Wa and the second surface Wb of the wafer W in the vertical direction (step S103 in FIG. 6). That is, the wafer W is turned over so that the first surface Wa faces downward and the second surface Wb faces upward.
  • the wafer W is transported by the wafer transport device 100 to the processing device 110, and is delivered to the second chuck 113b at the second delivery position A2.
  • the second chuck 113b holds the first surface Wa of the wafer W by suction.
  • step S104 the control device 140 controls the processing device 110 to form a concave portion Wbr in which the center is depressed from the outer circumference on the second surface Wb after grinding, as shown in FIG. 7(b). , the second surface Wb is ground into a V-shape. Details of this V-shape will be described later.
  • the rotary table 111 is rotated to move the wafer W to the second delivery position A2.
  • the second surface Wb of the wafer W after being ground may be cleaned by a cleaning section (not shown).
  • the wafer W is transported to the cleaning device 80 by the wafer transport device 100.
  • the cleaning device 80 the second surface Wb and the first surface Wa of the wafer W are cleaned (step S105 in FIG. 6).
  • the wafer W is transported to the thickness measuring device 40 by the wafer transport device 60.
  • the thickness measuring device 40 measures the thickness of the wafer W after grinding both the first surface Wa and the second surface Wb (step S106 in FIG. 6).
  • the thickness of the wafer W after grinding may be measured by the thickness measuring device of the processing apparatus 110.
  • the thickness measuring device 40 obtains the thickness distribution of the wafer W after grinding by measuring the thickness of the wafer W after double-sided grinding at multiple points, and further calculates the flatness of the wafer W.
  • the calculated thickness distribution and flatness of the wafer W are output to the control device 140, for example.
  • the control device 140 determines optimal etching conditions for subsequent etching of the first surface Wa and second surface Wb from the thickness distribution and flatness of the output wafer W, and optimizes the etching amount deviation distribution. (Step S107 in FIG. 6). A detailed method of optimizing the etching amount deviation distribution in the control device 140 will be described later.
  • the etching amount deviation indicates a value (deviation) obtained by subtracting the average value of the etching amount from the etching amount within the wafer surface.
  • the average value of the etching amount is a value obtained by averaging the etching amount within the wafer surface.
  • the wafer W is transported to the etching device 51 by the wafer transport device 60.
  • the second surface Wb of the wafer W is etched with the etching liquid E under the optimum etching conditions determined in step S107 (step S108 in FIG. 6).
  • step S108 first, the wafer W is held in the wafer holding section 52 with the second surface Wb facing upward (towards the nozzle 54). Subsequently, the wafer holder 52 (wafer W) is rotated about the vertical rotation center line 52a, and the nozzle 54 starts discharging the etching liquid E to start etching the second surface Wb.
  • the rotation center line 52a is used as an intermediate point for reciprocating movement (scanning). Note that a detailed method for determining etching conditions such as the rotation speed of the wafer W, the scan width of the nozzle 54, and the scan speed when reciprocating the nozzle 54 will be described later.
  • the supply of the etching liquid E from the nozzle 54 is stopped, and the second surface Wb of the wafer W is rinsed with pure water and then shaken off to dry. Thereafter, the rotation of the wafer holder 52 (wafer W) is stopped, and the etching of the wafer W is completed.
  • the optimal etching conditions for the wafer W are determined in step S107 based on the thickness distribution and flatness of the wafer W after grinding, as described above. Specifically, the actual measured values of the thickness distribution and flatness of the wafer W in the thickness measuring device 40, and the thickness distribution and flatness of the target surface shape of the wafer W after etching (hereinafter referred to as "target shape").
  • target shape the thickness distribution and flatness of the target surface shape of the wafer W after etching
  • the optimum etching conditions are determined based on the difference between
  • the second surface Wb is etched under the optimum etching conditions to optimize the etching amount deviation distribution, and as shown in FIG. 7(c), the second surface Wb is shaped into the target shape. is processed flat.
  • the wafer W is transported to the reversing device 31 by the wafer transport device 60.
  • the reversing device 31 reverses the first surface Wa and the second surface Wb of the wafer W in the vertical direction (step S109 in FIG. 6). That is, the wafer W is turned over so that the first surface Wa faces upward and the second surface Wb faces downward.
  • the wafer W is transported to the etching apparatus 50 by the wafer transport device 60.
  • the etching apparatus 50 the first surface Wa of the wafer W is etched with the etching liquid E under the optimum etching conditions determined in step S107 (step S110 in FIG. 6).
  • step S110 the first surface Wa is etched similarly to the second surface Wb in step S108. That is, first, the wafer W is held in the wafer holding section 52 with the first surface Wa facing upward. Subsequently, the wafer holder 52 (wafer W) is rotated, and the nozzle 54 starts discharging the etching liquid E to start etching the first surface Wa. Thereafter, while continuing to discharge the etching liquid E from the nozzle 54, the nozzle 54 is reciprocated (scanned) with the rotation center line 52a as an intermediate point, as shown in FIG. 3, to etch the first surface Wa. .
  • step S110 as in step S108, the first surface Wa is etched under the optimum etching conditions to optimize the etching amount deviation distribution, and the first surface Wa is targeted as shown in FIG. 7(d).
  • the shape is processed to be flat. That is, the target shape of the wafer W is flat, and the thickness distribution of the wafer W is uniform.
  • the thickness measuring device 40 measures the thickness of the wafer W after etching both the first surface Wa and the second surface Wb (step S111 in FIG. 6).
  • step S111 the thickness measuring device 40 measures the thickness of the wafer W after double-sided etching at a plurality of points to obtain the thickness distribution of the wafer W after etching, and further calculates the flatness of the wafer W.
  • the calculated thickness distribution and flatness of the wafer W are output to, for example, the control device 140, and are used, for example, in processing another wafer W to be processed next by the wafer processing system 1.
  • the wafer W that has been subjected to all the processes is transported to the cassette C of the cassette mounting table 20 by the wafer transport device 60. In this way, a series of wafer processing in the wafer processing system 1 is completed. Note that the wafer W processed by the wafer processing system 1 may be polished outside the wafer processing system 1.
  • step S101 the above-described grinding of the first surface Wa (step S101), grinding of the second surface Wb (step S104), and optimization of the etching amount deviation distribution between the first surface Wa and the second surface Wb ( The detailed method of step S107) will be explained.
  • step S108 while rotating the wafer W and reciprocating (scanning) the nozzle 54 in the radial direction passing through the center of the wafer W, the etching liquid E is applied from the nozzle 54 to the first surface Wa of the wafer W. is supplied to etch the first surface Wa.
  • etching may be referred to as "scan etching”.
  • step S110 the second surface Wb of the wafer W is scan-etched.
  • the etching amount deviation distribution is optimized by adjusting etching conditions (etching recipe) such as the rotational speed (rotational speed) of the wafer W, the scanning speed in reciprocating movement of the nozzle 54, and the scanning width. .
  • the horizontal axis in FIG. 8 indicates the radial position from the center of the wafer (0 (zero) on the horizontal axis) to the outer edge ( ⁇ R on the horizontal axis), and the vertical axis indicates the etching deviation (the difference from the average value of etching amount). difference).
  • the wafer surface after etching tends to have an upwardly protruding A-shape.
  • the shape of the wafer surface after grinding is not V-shaped, if an attempt is made to flatten the wafer surface by optimizing the etching amount deviation distribution in step S107, the desired etching amount deviation will be determined by the optimization calculation. There is a risk that the wafer surface will not be flat after etching. That is, if the shape of the wafer surface after grinding is not V-shaped, the error in optimizing the etching amount deviation distribution in step S107 may become large. Therefore, the shape of the wafer surface after grinding is preferably formed into a V-shape.
  • the etching amount deviation distribution of scan etching has an upper limit on the height He of the V-shape due to the nature of the process.
  • the limit height He of this etching amount deviation distribution is the difference between the maximum value and the minimum value of the etching amount deviation distribution, and is the upper limit that can be controlled in etching. For this reason, for example, when the height of the V-shaped shape on the wafer surface after grinding is large, if an attempt is made to flatten the wafer surface by optimizing the etching amount deviation distribution in step S107, the desired etching There is a possibility that the wafer surface after etching will not be flat because no amount deviation can be generated.
  • the height of the V-shaped shape after grinding is large, the error in optimizing the etching amount deviation distribution in step S107 may become large. Therefore, it is preferable that the height of the V-shaped shape on the wafer surface after grinding be equal to or less than the critical height He of the etching amount deviation distribution.
  • step S101 the control device 140 controls the processing device 110 to create a recess in the first surface Wa after grinding, the center of which is depressed from the outer circumference, as shown in FIG. 7(a).
  • the first surface Wa is ground into a V-shape to form a War.
  • the height Ha of the recessed portion War is set to be equal to or less than the critical height He of the etching amount deviation distribution. This limit height He is determined based on etching conditions, such as the supply time of the etching liquid E, the rotational speed of the wafer W, the scan speed in reciprocating movement of the nozzle 54, and the scan width. Ru.
  • the critical height He is, for example, 1.0 ⁇ m or less.
  • step S104 the control device 140 controls the processing device 110 to form a recess War in which the center is depressed from the outer circumference on the second surface Wb after grinding, as shown in FIG. 7(b).
  • the second surface Wb is ground into a V-shape so as to form a V-shape.
  • the height Hb of the recessed portion Wbr is set to be equal to or less than the critical height He of the etching amount deviation distribution.
  • step S107 optimum etching conditions for subsequent etching of the first surface Wa and second surface Wb are determined from the thickness distribution and flatness of the wafer W after double-sided grinding obtained in step S106, and the etching amount is Optimize the deviation distribution.
  • a plurality of parts to be used in the optimization processing described later are acquired (step S107 in FIG. 9). -0). Note that the part is the etching amount deviation distribution of the wafer W under certain etching conditions.
  • step S107-0 for example, the dummy wafer is etched under a plurality of different etching conditions. Specifically, the dummy wafer is etched by changing, for example, the rotational speed of the dummy wafer during etching, the scanning speed of the nozzle 54, or the scanning width of the nozzle 54 (see scan width L in FIG. 3). At this time, the etching time for each dummy wafer is the same.
  • the etching of the dummy wafer is performed by rotating the dummy wafer and reciprocating the nozzle 54 while supplying the etching liquid E from the nozzle 54 to the dummy wafer, similar to the etching in steps S108 and S110.
  • the reciprocating movement of the nozzle 54 between both ends of the dummy wafer is defined as one loop.
  • Etching of the dummy wafer under each etching condition is performed for a predetermined desired time (desired number of loops). Then, the etching amount deviation distribution of the dummy wafer is acquired, and the etching amount deviation distribution is output to the control device 140. Furthermore, the control device 140 compresses the outputted etching amount deviation distribution under each etching condition into an etching amount deviation distribution per unit time (unit number of loops), and applies each compressed etching amount deviation distribution to the above-mentioned parts. be memorized as .
  • FIG. 10 shows an example of multiple parts.
  • the horizontal axis in FIG. 10 indicates the radial position from the center of the wafer (0 (zero) on the horizontal axis) to the outer edge ( ⁇ R on the horizontal axis), and the vertical axis indicates the etching deviation.
  • the example shown in FIG. 10 is a case where a total of 36 types of parts are stored in the control device 140, or in other words, an example where etching amount deviation distributions are obtained under a total of 36 types of different etching conditions.
  • the unit time (unit number of loops) can be set arbitrarily depending on the purpose, but in order to properly obtain the target etching amount deviation distribution in the overlapping of parts described later, the unit time (unit number of loops) should be set as desired. Short is preferable.
  • the unit time of a part stored in the control device 140 is the time for one loop (one round trip of the scan width L shown in FIG. 3), preferably 0.5 loops (one round trip of the scan width L shown in FIG. 3). It can take a half round trip) minutes.
  • the object to be etched when obtaining parts is not limited to the dummy wafer.
  • the etching process result of the wafer W actually processed in the wafer processing system 1 may be stored as the above-mentioned part.
  • optimal etching conditions are determined using the plurality of parts (FIG. 10) acquired in this way.
  • the steps described above are performed.
  • the target etching amount deviation distribution in the etching processes of S108 and S110 is obtained (step S107-1 in FIG. 9).
  • the target shapes of the first surface Wa and the second surface Wb are each flat.
  • the target etching amount deviation distributions of the first surface Wa and the second surface Wb are each calculated by calculating the average value of the difference between the thickness distribution of the target shape and the thickness distribution of the measured shape of the wafer W, for example. It can be obtained by dividing the subtracted value in half.
  • the target etching amount deviation distributions of the first surface Wa and the second surface Wb each have a V-shape as shown in FIG.
  • step S107-2 in FIG. 9).
  • step S107-2 for example, the control of the etching amount deviation distribution is applied to the knapsack problem to optimize the number of overlapping parts.
  • the etching amount deviation distribution is the knapsack problem, and the parts are the items that are the knapsack problem. Then, the number of times the parts are stacked is optimized so that the difference between the stacked etching amount deviation distribution and the target etching amount deviation distribution is minimized.
  • a genetic algorithm or dynamic programming can be used. Then, by executing optimization calculation, one or more parts to be used for superposition are selected from the plurality of parts shown in FIG. 10 as shown in FIG. 111, and the selected parts are further selected as shown in FIG. 12. Overlap. Then, the superimposed etching amount deviation distribution (solid line in FIG. 12) approximates the target etching amount deviation distribution (broken line in FIG. 12).
  • the number of times the parts are overlapped is optimized so that the time required to supply the etching liquid E from the nozzle 54 to the wafer W in the etching process is minimized.
  • so-called multi-objective optimization is performed in which both the etching amount deviation distribution, that is, the etching accuracy, and the supply time of the etching liquid E are optimized.
  • the optimization is performed using the following formula (1).
  • the etching accuracy is the accuracy of the etching amount deviation distribution within the wafer surface.
  • step S107-2 the loss function of the etching amount deviation distribution (etching accuracy) is calculated by the weighted linear sum of the flatness of the measured shape and the variation in the thickness distribution of the measured shape. do.
  • the coefficient ⁇ is 0.5
  • the flatness (TTV) and the thickness distribution variation (RMSE) have the same weight.
  • the coefficient ⁇ is 1, the algorithm places emphasis on flatness, and when the coefficient ⁇ is 0 (zero), the algorithm places emphasis on variations in thickness distribution.
  • step S107-2 when optimizing the number of overlapping parts, the number of overlapping may be optimized in units of 0.5 loops. In such a case, for example, it becomes possible to start and end the supply of the etching liquid E from the center of the wafer W.
  • the etching conditions corresponding to the parts optimized in step S107-2 are integrated to determine the optimal etching conditions (step S107 in FIG. 9). -3).
  • the optimum etching conditions are determined by integrating the plurality of etching conditions so that the selected etching conditions are repeated an optimized number of times.
  • the optimum etching conditions include, for example, the rotation speed of the wafer W during etching, the scan speed of the nozzle 54, the scan width of the nozzle 54, and the like.
  • the optimum etching conditions for the first surface Wa and the second surface Wb are determined, and the etching amount deviation distribution between the first surface Wa and the second surface Wb is optimized.
  • the first surface Wa and the second surface Wb are ground into a V-shape in steps S101 and S104, and the heights Ha and Hb of the recesses War and Wbr are set as the limits of the etching amount deviation distribution.
  • the height should be less than He.
  • step S107 optimum etching conditions for the subsequent etching process of the first surface Wa and the second surface Wb are determined from the thickness distribution and flatness of the wafer W after double-sided grinding obtained in step S106. , the etching amount deviation distribution can be optimized.
  • step S107 an optimization method is used to optimize the parts to be superimposed and the number of times the parts are superimposed to determine the optimum etching conditions.
  • the first surface is Wa and the second surface Wb can be etched.
  • the etching amount deviation distribution in the etching process can be brought close to the target etching amount deviation distribution, and as a result, the surface shape of the wafer W after etching can be made into the target shape.
  • optimal etching conditions can be determined from undefined etching conditions, and the surface shape of the wafer W after etching can be appropriately controlled.
  • steps S101 to S111 are performed for each wafer W, the surface shape of the wafer W after etching can be controlled individually.
  • step S107 optimum etching conditions for the subsequent etching process of the first surface Wa and the second surface Wb are determined from the thickness distribution and flatness of the wafer W after double-sided grinding acquired in step S106. was determined and the etching amount deviation distribution was optimized.
  • the thickness distribution and flatness of the wafer W may be obtained each time before optimizing the etching amount deviation distribution between the first surface Wa and the second surface Wb.
  • steps S201 to S206 are performed to perform double-sided grinding, double-sided cleaning, and thickness measurement. These steps S201 to S206 are similar to steps S101 to S106 of the above embodiment.
  • steps S201 and S204 the first surface Wa and the second surface Wb are ground into a V-shape as shown in FIGS. 7(a) and 7(b).
  • step S207 the optimum etching conditions for the second surface Wb are determined from the thickness distribution and flatness of the wafer W obtained in step S206, and after optimizing the etching amount deviation distribution of the second surface Wb,
  • step S208 the second surface Wb is etched under the optimum etching conditions as shown in FIG. 7(c).
  • steps S207 and S208 are similar to steps S107 and S108 in the above embodiment.
  • step S209 the first surface Wa and the second surface Wb are reversed. This step S209 is similar to step S109 in the above embodiment.
  • step S210 the thickness of the wafer W is measured at multiple points to obtain the thickness distribution of the wafer W after grinding, and further the flatness of the wafer W is calculated. Then, in step S211, the optimum etching conditions for the first surface Wa are determined from the thickness distribution and flatness of the wafer W to optimize the etching amount deviation distribution of the first surface Wa. The first surface Wa is etched under the following conditions.
  • step S213 the thickness of the wafer W is measured at multiple points to obtain the thickness distribution of the wafer W after grinding, and further the flatness of the wafer W is calculated.
  • This step S213 is similar to step S111 in the above embodiment.
  • the first surface Wa and the second surface Wb can be precisely etched.
  • the etching amount deviation distribution on both sides is optimized.
  • optimization of the grinding shape of the wafer W and the etching amount deviation distribution It may be.
  • the etching amount deviation distribution on only one side may be optimized.
  • Steps S301 to S305 are performed to perform double-sided grinding and double-sided cleaning. These steps S301 to S305 are similar to steps S101 to S105 in the above embodiment.
  • step S301 as shown in FIG. 15(a), the first surface Wa after grinding is shaped into a V-shape so as to form a concave portion War whose center is depressed from the outer circumference. Grind.
  • step S304 as shown in FIG. 15(b), the second surface Wb after grinding is shaped into a V-shape so as to form a recess Wbr in which the center is depressed from the outer circumference. Grind.
  • step S306 the second surface Wb is etched, as shown in FIG. 15(c). At this time, the etching amount deviation of the second surface Wb is uniform within the surface, that is, the etching amount deviation distribution is uniform. After that, in step S307, the first surface Wa and the second surface Wb are reversed. This step S307 is similar to step S109 in the above embodiment.
  • step S308 the thickness of the wafer W is measured at multiple points to obtain the thickness distribution of the wafer W after grinding, and further the flatness of the wafer W is calculated.
  • step S309 optimum etching conditions for etching the first surface Wa are determined from the thickness distribution and flatness of the wafer W acquired in step S308, and the etching amount deviation distribution is optimized.
  • step S310 as shown in FIG. 15(d), the first surface Wa is etched under the optimal etching conditions determined in step S309. That is, in this embodiment after etching, the thickness distribution of the wafer W becomes uniform.
  • This step S310 is similar to step S110 in the above embodiment.
  • step S311 the thickness of the wafer W is measured at multiple points to obtain the thickness distribution of the wafer W after grinding, and further the flatness of the wafer W is calculated.
  • step S311 is similar to step S111 in the above embodiment.
  • steps S301 to S311 are performed continuously on a plurality of wafers W
  • the etching amount deviation of the second surface Wb is uniform within the surface in step S306.
  • the second surfaces Wb of a plurality of wafers W are etched under the same etching conditions.
  • one side of the wafer W may be ground into a V-shape and the other side may be ground flat, and then the etching amount deviation distribution on both sides may be optimized.
  • Steps S401 to S406 are performed to perform double-sided grinding, double-sided cleaning, and thickness measurement. These steps S401 to S406 are similar to steps S101 to S106 of the above embodiment, but the second surface Wb is ground flat.
  • step S401 as shown in FIG. 17(a), the first surface Wa after grinding is shaped into a V-shape so as to form a concave portion War whose center is depressed from the outer circumference. Grind.
  • the second surface Wb is ground flat as shown in FIG. 17(b).
  • step S407 the optimum etching conditions for the etching process of the second surface Wb are determined from the thickness distribution and flatness of the wafer W after double-sided grinding obtained in step S406, and the etching amount deviation distribution is optimized.
  • This step S407 is similar to step S107 in the above embodiment.
  • step S408 as shown in FIG. 17(c), the second surface Wb is etched under the optimal etching conditions determined in step S407. After that, in step S409, the first surface Wa and the second surface Wb are reversed. These steps S408 and S409 are similar to steps S108 and S109 in the above embodiment.
  • step S410 the thickness of the wafer W is measured at multiple points to obtain the thickness distribution of the wafer W after grinding, and further the flatness of the wafer W is calculated.
  • step S411 optimum etching conditions for etching the first surface Wa are determined from the thickness distribution and flatness of the wafer W acquired in step S410, and the etching amount deviation distribution is optimized.
  • step S412 as shown in FIG. 17(d), the first surface Wa is etched under the optimal etching conditions determined in step S411. That is, in this embodiment after etching, the thickness distribution of the wafer W becomes uniform.
  • step S412 is similar to step S110 in the above embodiment.
  • step S413 the thickness of the wafer W is measured at multiple points to obtain the thickness distribution of the wafer W after grinding, and further the flatness of the wafer W is calculated.
  • This step S413 is similar to step S111 in the above embodiment.
  • one side of the wafer W may be ground into a V-shape and the other side may be ground flat, and then the etching amount deviation distribution of only one side may be optimized.
  • Steps S501 to S505 are performed to perform double-sided grinding and double-sided cleaning. These steps S501 to S505 are similar to steps S101 to S105 of the above embodiment, but the second surface Wb is ground flat.
  • step S501 as shown in FIG. 19(a), the first surface Wa after grinding is shaped into a V-shape so that the center part forms a concave part War that is depressed from the outer peripheral part. Grind.
  • the second surface Wb is ground flat as shown in FIG. 19(b).
  • step S506 the second surface Wb is etched as shown in FIG. 19(c). At this time, the etching amount deviation of the second surface Wb is uniform within the surface, that is, the etching amount deviation distribution is uniform. After that, in step S307, the first surface Wa and the second surface Wb are reversed. This step S507 is similar to step S109 in the above embodiment.
  • step S508 the thickness of the wafer W is measured at multiple points to obtain the thickness distribution of the wafer W after grinding, and further the flatness of the wafer W is calculated.
  • step S509 optimum etching conditions for etching the first surface Wa are determined from the thickness distribution and flatness of the wafer W acquired in step S508, and the etching amount deviation distribution is optimized.
  • step S510 as shown in FIG. 19(d), the first surface Wa is etched under the optimal etching conditions determined in step S509. That is, in this embodiment after etching, the thickness distribution of the wafer W becomes uniform.
  • This step S310 is similar to step S110 in the above embodiment.
  • step S511 the thickness of the wafer W is measured at multiple points to obtain the thickness distribution of the wafer W after grinding, and further the flatness of the wafer W is calculated.
  • step S511 is similar to step S111 in the above embodiment.
  • steps S501 to S511 are performed continuously on a plurality of wafers W
  • the etching amount deviation of the second surface Wb is uniform within the surface in step S506.
  • the second surfaces Wb of a plurality of wafers W are etched under the same etching conditions.
  • the shape can be controlled up to the outermost periphery of the surface of the wafer W.
  • the scan etching in steps S108 and S110 in order to prevent the etching solution E from splashing, the etching amount deviation distribution can be controlled only in the area inside the scan width L as shown in FIG. In some regions, the etching amount deviation distribution becomes flat and cannot be controlled. In such a case, the error in optimizing the etching amount deviation distribution in step S107 may become large.
  • step S101 on the first surface Wa after grinding, a recessed part War whose center part is depressed from the outer peripheral part and a flat part Waf provided around the recessed part War are formed.
  • the recess War has a V-shape in cross-sectional view, and is formed in a circular shape having the same center as the first surface Wa in plan view.
  • the diameter D of the recessed portion War is less than or equal to the scan width L.
  • the flat portion Waf is formed in an annular shape having the same center as the first surface Wa in a plan view. Note that the boundary point between the concave portion War and the flat portion Waf is determined, for example, according to the inflection point of grinding in the processing device 110.
  • the second surface Wb after grinding may be formed with a recess Wbr whose center is depressed from the outer circumference and a flat part Wbf provided around the recess Wbr. .
  • step S107 When optimizing the etching amount deviation distribution of the first surface Wa in step S107, a plurality of parts shown in FIG. 22 are acquired in step S107-0.
  • the subsequent target etching amount deviation distribution in step S107-1, optimization of parts and number of overlaps in step S107-2, and determination of optimal etching conditions in step S107-3 are the same as in the above embodiment.
  • the first surface Wa and the second surface Wb in steps S108 and S110 are The accuracy of optimizing the etching amount deviation distribution of the surface Wb can be further improved.
  • the processing apparatus 110 may have two types of grinding units (grinding shafts).
  • the second grinding unit 130 grinds around the center of the first surface Wa to form the recess War. form.
  • the etching process on the first surface Wa and the second surface Wb of the wafer W is performed using an etching amount deviation distribution (a distribution of the value obtained by subtracting the average value of the etching amount from the etching amount within the wafer surface). ), but it may be controlled based on the distribution of the etching amount (absolute value). For example, by optimizing the etching amount deviation distribution, the shape (profile) of the wafer W after etching can be precisely controlled, and by optimizing the etching amount, the shape of the wafer W after etching can be precisely controlled. At the same time, the thickness of the wafer W can be precisely controlled.
  • the shape of the wafer W can be controlled more precisely based on the etching amount deviation distribution than on the basis of the etching amount. Therefore, if it is desired to control the shape of the wafer W more precisely, it is preferable to select control based on the etching amount deviation distribution. When it is desired to precisely control the thickness of the wafer W in accordance with the shape of the wafer W, it is preferable to control the thickness based on the etching amount. Furthermore, in the etching process for the first surface Wa and the second surface Wb of the wafer W, control based on the etching amount may be combined.
  • various treatments are performed on a wafer W cut out from an ingot by a wire saw or the like and wrapped.
  • the technology of this disclosure can be applied. Specifically, for example, in a polymerized wafer formed by bonding a first wafer and a second wafer, even when etching the surface of the first wafer after grinding the first wafer. , the technology of the present disclosure can be applied.

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Abstract

基板を処理する基板処理方法であって、前記基板の一面を研削して、前記一面の中心部が外周部より窪んだ凹部を形成することと、研削後の前記基板の厚みを測定して、当該基板の厚み分布を取得することと、前記厚み分布に基づいて、前記一面をエッチングする際のエッチング量偏差分布を最適化する最適エッチング条件を算出することと、前記最適エッチング条件に基づいて、研削後の前記基板の前記一面にエッチング液供給部からエッチング液を供給して当該一面をエッチングすることと、を含む。

Description

基板処理方法及び基板処理システム
　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、半導体インゴットをスライスして得られたウェハの少なくともおもて面を平坦化する工程と、平坦化されたウェハのおもて面をスピンエッチングによりエッチングする工程と、を含む半導体ウェハの製造方法が開示されている。
特開平１１－１３５４６４号公報
　本開示にかかる技術は、エッチング処理時における基板の表面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、前記基板の一面を研削して、前記一面の中心部が外周部より窪んだ凹部を形成することと、研削後の前記基板の厚みを測定して、当該基板の厚み分布を取得することと、前記厚み分布に基づいて、前記一面をエッチングする際のエッチング量偏差分布を最適化する最適エッチング条件を算出することと、前記最適エッチング条件に基づいて、研削後の前記基板の前記一面にエッチング液供給部からエッチング液を供給して当該一面をエッチングすることと、を含む。
　本開示によれば、エッチング処理時における基板の表面形状を適切に制御することができる。
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。 ノズルが径方向に移動する様子を示す説明図である。 研削ユニットの構成の概略を示す側面図である。 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。 ウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。 ウェハ処理の主な工程を示す説明図である。 エッチング量偏差分布の一例を示す説明図である。 エッチング量偏差分布の最適化方法の主な工程を示すフロー図である。 複数のパーツの一例を示す説明図である。 重ね合わせに用いるパーツの一例を示す説明図である。 最適化された複数のパーツを重ね合わせた一例を示す説明図である。 ウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。 ウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。 ウェハ処理の主な工程を示す説明図である。 ウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。 ウェハ処理の主な工程を示す説明図である。 ウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。 ウェハ処理の主な工程を示す説明図である。 エッチング量偏差分布の一例を示す説明図である。 研削後のウェハの第１の面の形状の一例を示す説明図である。 複数のパーツの一例を示す説明図である。
　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して得られた円盤状のシリコンウェハ（以下、単に「ウェハ」という。）の切断面を平坦化、平滑化してウェハの厚みを均一化することが行われている。切断面の平坦化は、例えば平面研削やラッピングにより行われる。切断面の平滑化は、例えばウェハを回転させながら当該ウェハの切断面上方からエッチング液を供給するスピンエッチングにより行われる。
　上述した特許文献１には、半導体インゴットをスライスして得られたウェハの少なくともおもて面を平面研削又はラッピングにより平坦化した後、当該おもて面をスピンエッチングによりエッチングすることが開示されている。特許文献１に記載のスピンエッチング工程では、当該スピンエッチングの開始時においては噴射ノズルをウェハの外周部分上方で移動させ、その後、外周部分をエッチングされたウェハの中心部上方に噴射ノズルの位置を固定し、エッチング液を供給してスピンエッチングする。
　しかしながら本発明者らは、特許文献１に開示される方法により、ウェハの中心部上方にノズルの位置を固定してエッチング液を供給した場合、特にエッチング液の吐出直下で、エッチング後のウェハの表面形状を適切に制御できなくなることを知見した。具体的には、エッチング液の吐出直下であるウェハの中心部におけるエッチング量が、当該中心部の周囲の外周部でのエッチング量と比較して小さくなることを知見した。ウェハの外周部においては、中心部に供給されたエッチング液が遠心力により通流されてエッチングが進行する。一方、エッチング液の吐出直下である中心部においては、遠心力により供給されたエッチング液が排除されてしまうとともに、当該遠心力による排除に際して、ウェハの表面でエッチングを進行させるために必要となる流れ（エッチング液の流速及び流量）を形成できない。
　本開示にかかる技術は、上記知見に鑑みてなされたものであり、エッチング処理時における基板の表面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の切り出し面を一面としての第１の面Ｗａと他面としての第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可能に構成されている。
　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、厚み測定装置４０、エッチング装置５０、５１、及びウェハ搬送装置６０が設けられている。反転装置３０とエッチング装置５０はＸ軸負方向側から正方向側にこの順に並べて配置されている。反転装置３０、３１及び厚み測定装置４０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５０、５１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６０は、エッチング装置５０、５１のＹ軸正方向側に配置されている。なお、反転装置３０、３１、厚み測定装置４０、エッチング装置５０、５１、及びウェハ搬送装置６０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。反転装置３０、３１の構成は任意である。
　厚み測定装置４０は、一例において測定部（図示せず）と算出部（図示せず）を備える。測定部は、研削後又はエッチング後のウェハＷの厚みを複数点で測定するセンサを備える。算出部は、測定部による測定結果（ウェハＷの厚み）からウェハＷの厚み分布を取得し、更にウェハＷの平坦度（ＴＴＶ：Ｔｏｔａｌ　Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）を算出する。なお、かかるウェハＷの厚み分布及び平坦度の算出は、当該算出部に代えて、後述の制御装置１４０で行われてもよい。換言すれば、後述の制御装置１４０内に算出部（図示せず）が設けられてもよい。なお、厚み測定装置４０の構成はこれに限定されず、任意に構成できる。
　エッチング装置５０、５１は、後述の加工装置１１０における研削後の第１の面Ｗａ又は研削後の第２の面Ｗｂのシリコン（Ｓｉ）をエッチングする。
　図２に示すようにエッチング装置５０、５１は、基板保持部としてのウェハ保持部５２と、回転機構５３と、エッチング液供給部としてのノズル５４とを有している。ウェハ保持部５２は、ウェハＷの外縁部を複数点、本実施形態においては３点で保持する。なお、ウェハ保持部５２の構成は図示の例には限定されず、例えばウェハ保持部５２は、ウェハＷを下方から吸着保持するチャックを備えていてもよい。回転機構５３は、ウェハ保持部５２に保持されたウェハＷを鉛直な回転中心線５２ａを中心に回転させる。
　ノズル５４は、ウェハ保持部５２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。ノズル５４は、当該ノズル５４にエッチング液Ｅを供給するエッチング液供給源（図示せず）に接続されている。ノズル５４は、ウェハ保持部５２の上方に設けられ、移動機構５５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。一例においてノズル５４は、ウェハ保持部５２の回転中心線５２ａを通って、すなわち、図３に示すようにウェハＷの中心部上方を通って往復移動（スキャン移動）可能に構成される。
　エッチング液Ｅには、エッチング対象となり得るウェハＷのシリコンを適切にエッチングするため、少なくともフッ酸又は硝酸が含まれている。また、エッチング液Ｅには、リン酸又は硫酸が含まれていてもよい。
　図１に示すようにウェハ搬送装置６０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６１を有している。各搬送アーム６１は、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸回りに移動自在に構成されている。そして、ウェハ搬送装置６０は、カセット載置台２０のカセットＣ、反転装置３０、３１、厚み測定装置４０、エッチング装置５０、５１、後述するバッファ装置７０、後述する洗浄装置８０、及び後述する反転装置９０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、バッファ装置７０、洗浄装置８０、反転装置９０、及びウェハ搬送装置１００が設けられている。バッファ装置７０、洗浄装置８０、及び反転装置９０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１００は、バッファ装置７０、洗浄装置８０、及び反転装置９０のＹ軸負方向側に配置されている。なお、バッファ装置７０、洗浄装置８０、反転装置９０、及びウェハ搬送装置１００の数や配置はこれに限定されない。
　バッファ装置７０は、第１の処理ブロックＧ１から第２の処理ブロックＧ２に受け渡される処理前のウェハＷを一時的に保持する。バッファ装置７０の構成は任意である。
　洗浄装置８０は、後述する加工装置１１０による研削後の第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８０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９０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。反転装置９０の構成は任意である。
　ウェハ搬送装置１００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１０１を有している。各搬送アーム１０１は、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸回りに移動自在に構成されている。そして、ウェハ搬送装置１００は、エッチング装置５０、５１、バッファ装置７０、洗浄装置８０、反転装置９０、及び後述する加工装置１１０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１１０が設けられている。なお、加工装置１１０の数や配置はこれに限定されない。
　加工装置１１０は、回転テーブル１１１を有している。回転テーブル１１１は、回転機構（図示せず）によって、鉛直な回転中心線１１２を中心に回転自在に構成されている。回転テーブル１１１上には、ウェハＷを吸着保持する、チャック１１３が４つ設けられている。４つのチャック１１３のうち、２つの第１のチャック１１３ａは第１の加工位置Ｂ１で研削に用いられるチャックである。これら２つの第１のチャック１１３ａは、回転中心線１１２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１１３ｂは第２の加工位置Ｂ２で研削に用いられるチャックである。これら２つの第２のチャック１１３ｂも、回転中心線１１２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１１３ａと第２のチャック１１３ｂは、周方向に交互に配置されている。
　チャック１１３には例えばポーラスチャックが用いられる。チャック１１３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４においては、説明の明瞭化のためチャック１１３の中央部の突出を大きく図示している。
　図４に示すように、チャック１１３はチャックベース１１４に保持されている。チャックベース１１４には、後述する各研削ユニット１２０、１３０が備える研削砥石１２１、１３１とチャック１１３の相対的な傾きを調整する傾き調整部１１５が設けられている。傾き調整部１１５は、チャックベース１１４の下面に設けられた固定軸１１６と複数、例えば２本の昇降軸１１７を有している。各昇降軸１１７は伸縮自在に構成され、チャックベース１１４を昇降させる。この傾き調整部１１５によって、チャックベース１１４の外周部の一端部（固定軸１１６に対応する位置）を基点に、他端部を昇降軸１１７によって鉛直方向に昇降させることで、チャック１１３及びチャックベース１１４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１２０、１３０が備える研削砥石１２１、１３１の表面とチャック１１３の表面との相対的な傾きを調整することができる。
　図１に示すように４つのチャック１１３は、回転テーブル１１１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１１３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１１１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１１３ａに対するウェハ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１１１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１１３ｂに対するウェハＷの受け渡しが行われる。
　第１の加工位置Ｂ１は回転テーブル１１１のＸ軸正方向側且つＹ軸負方向側の位置であり、第１の研削ユニット１２０が配置される。第１の研削ユニット１２０は、一例として、第１のチャック１１３ａに保持されたウェハＷの第１の面Ｗａ又は第２の面Ｗｂを研削する。第２の加工位置Ｂ２は回転テーブル１１１のＸ軸正方向側且つＹ軸正方向側の位置であり、第２の研削ユニット１３０が配置される。第２の研削ユニット１３０は、一例として、第２のチャック１１３ｂに保持されたウェハＷの第２の面Ｗｂ又は第１の面Ｗａを研削する。
　なお、受渡位置Ａ１、Ａ２又は加工位置Ｂ１、Ｂ２には、研削後のウェハＷの厚みを測定する厚み測定装置（図示せず）が設けられていてもよい。
　図４に示すように、第１の研削ユニット１２０は、下面に環状の研削砥石１２１を備える研削ホイール１２２と、研削ホイール１２２を支持するマウント１２３と、マウント１２３を介して研削ホイール１２２を回転させるスピンドル１２４と、例えばモータ（図示せず）を内蔵する駆動部１２５とを有している。また第１の研削ユニット１２０は、図１に示す支柱１２６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１３０は、第１の研削ユニット１２０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１３０は、環状の研削砥石１３１を備える研削ホイール１３２、マウント１３３、スピンドル１３４、駆動部１３５、及び支柱１３６を有している。
　図５に示すように第１の研削ユニット１２０を用いて第１の面Ｗａを研削する際には、第１のチャック１１３ａに保持されたウェハＷの第１の面Ｗａと、研削砥石１２１の表面とが、任意の角度になるように、第１のチャック１１３ａを傾斜させる。例えば、第１の面Ｗａと研削砥石１２１の表面と平行にすると、研削後の第１の面Ｗａを平坦に研削することができる。また例えば、第１の面Ｗａに対して研削砥石１２１の表面を径方向外側に向けて上方に傾斜させると、研削後の第１の面Ｗａを断面視においてＶ字型に研削することができる。更に第１の研削ユニット１２０では、研削後の第１の面Ｗａを縦断面視においてＡ字型、Ｍ字型、Ｗ字型に研削することも可能である。そして、環状の研削砥石１２１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１のチャック１１３ａと研削ホイール１２２をそれぞれ回転させることによって、第１の面Ｗａの全面が研削処理される。また、第２の研削ユニット１３０を用いて第２の面Ｗｂを研削する際も同様である。
　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１４０が設けられている。制御装置１４０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。また制御装置１４０は、上述したように、厚み測定装置４０での測定結果（ウェハＷの厚み）からウェハＷの厚み分布を取得し、更にウェハＷの平坦度を算出するための算出部（図示せず）を有していてもよい。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１４０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６０によりカセットＣ内のウェハＷが取り出され、バッファ装置７０に搬送される。
　次に、ウェハＷはウェハ搬送装置１００により加工装置１１０に搬送され、第１の受渡位置Ａ１の第１のチャック１１３ａに受け渡される。第１のチャック１１３ａ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１１１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１２０によって、ウェハＷの第１の面Ｗａが研削される（図６のステップＳ１０１）。ステップＳ１０１において、制御装置１４０は加工装置１１０を制御して、図７（ａ）に示すように研削後の第１の面Ｗａに、中心部が外周部より窪んだ凹部Ｗａｒを形成するように、当該第１の面ＷａをＶ字型に研削する。このＶ字型形状の詳細については後述する。
　次に、回転テーブル１１１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１００により洗浄装置８０に搬送される。洗浄装置８０では、ウェハＷの第１の面Ｗａ及び第２の面Ｗｂが洗浄される（図６のステップＳ１０２）。
　次に、ウェハＷはウェハ搬送装置１００により反転装置９０に搬送される。反転装置９０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６のステップＳ１０３）。すなわち、第１の面Ｗａが下側、第２の面Ｗｂが上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１００により加工装置１１０に搬送され、第２の受渡位置Ａ２の第２のチャック１１３ｂに受け渡される。第２のチャック１１３ｂ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１１１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１３０によって、ウェハＷの第２の面Ｗｂが研削される（図６のステップＳ１０４）。ステップＳ１０４において、制御装置１４０は加工装置１１０を制御して、図７（ｂ）に示すように研削後の第２の面Ｗｂに、中心部が外周部より窪んだ凹部Ｗｂｒを形成するように、当該第２の面ＷｂをＶ字型に研削する。このＶ字型形状の詳細については後述する。
　次に、回転テーブル１１１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１００により洗浄装置８０に搬送される。洗浄装置８０では、ウェハＷの第２の面Ｗｂ及び第１の面Ｗａが洗浄される（図６のステップＳ１０５）。
　次に、ウェハＷはウェハ搬送装置６０により厚み測定装置４０に搬送される。厚み測定装置４０では、第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂの両面を研削後のウェハＷの厚みを測定する（図６のステップＳ１０６）。なお、加工装置１１０に厚み測定装置が設けられている場合、研削後のウェハＷの厚みは、当該加工装置１１０の厚み測定装置で測定してもよい。
　ステップＳ１０６において厚み測定装置４０では、両面研削後のウェハＷの厚みを複数点で測定することで研削後のウェハＷの厚み分布を取得し、更にウェハＷの平坦度を算出する。算出されたウェハＷの厚み分布及び平坦度は、例えば制御装置１４０に出力される。
　制御装置１４０では、出力されたウェハＷの厚み分布及び平坦度から、後続の第１の面Ｗａ及び第２の面Ｗｂのエッチング処理における最適エッチング条件を決定し、エッチング量偏差分布を最適化する（図６のステップＳ１０７）。制御装置１４０におけるエッチング量偏差分布の最適化の詳細方法については後述する。なお、エッチング量偏差は、ウェハ面内のエッチング量から、当該エッチング量の平均値を差し引いた値（偏差）を示す。エッチング量の平均値は、エッチング量をウェハ面内で平均した値である。
　次に、ウェハＷはウェハ搬送装置６０によりエッチング装置５１に搬送される。エッチング装置５１では、ステップＳ１０７で決定された最適エッチング条件で、ウェハＷの第２の面Ｗｂがエッチング液Ｅによりエッチングされる（図６のステップＳ１０８）。
　ステップＳ１０８では、先ず、ウェハ保持部５２にウェハＷが第２の面Ｗｂを上側（ノズル５４側）に向けて保持される。続いて、ウェハ保持部５２（ウェハＷ）を鉛直な回転中心線５２ａを中心に回転させるとともに、ノズル５４からのエッチング液Ｅの吐出を開始し、第２の面Ｗｂのエッチングを開始する。
　第２の面Ｗｂのエッチングに際しては、ノズル５４からのエッチング液Ｅの吐出を継続しながら、図３に示したようにノズル５４をウェハＷの回転中心の上方、すなわち回転中心線５２ａを通るように、当該回転中心線５２ａを中間点として往復移動（スキャン）させる。なお、ウェハＷの回転速度、ノズル５４のスキャン幅、及びノズル５４を往復移動させる際のスキャン速度等のエッチング条件の詳細な決定方法については後述する。
　最適エッチング条件での第２の面Ｗｂのエッチングが終了すると、ノズル５４からのエッチング液Ｅの供給を停止し、ウェハＷの第２の面Ｗｂを純水でリンスした後、振り切り乾燥させる。その後、ウェハ保持部５２（ウェハＷ）の回転を停止し、ウェハＷのエッチングを終了する。
　ここで、ウェハＷの最適エッチング条件は、上述したようにステップＳ１０７において、研削後のウェハＷの厚み分布及び平坦度に基づいて決定される。具体的には、厚み測定装置４０におけるウェハＷの厚み分布及び平坦度の実測値と、目標とするエッチング後のウェハＷの表面形状（以下、「目標形状」という。）における厚み分布及び平坦度との差分に基づいて最適エッチング条件を決定する。そしてステップＳ１０８では、最適エッチング条件で第２の面Ｗｂをエッチングすることにより、エッチング量偏差分布を最適化し、図７（ｃ）に示すように第２の面Ｗｂを目標形状、本実施形態においては平坦に加工する。
　次に、ウェハＷはウェハ搬送装置６０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６のステップＳ１０９）。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６０によりエッチング装置５０に搬送される。エッチング装置５０では、ステップＳ１０７で決定された最適エッチング条件で、ウェハＷの第１の面Ｗａがエッチング液Ｅによりエッチングされる（図６のステップＳ１１０）。
　ステップＳ１１０では、ステップＳ１０８における第２の面Ｗｂと同様に、第１の面Ｗａがエッチングされる。すなわち、先ず、ウェハ保持部５２にウェハＷが第１の面Ｗａを上側に向けて保持される。続いて、ウェハ保持部５２（ウェハＷ）を回転させるとともに、ノズル５４からのエッチング液Ｅの吐出を開始し、第１の面Ｗａのエッチングを開始する。その後、ノズル５４からのエッチング液Ｅの吐出を継続しながら、図３に示したようにノズル５４を、回転中心線５２ａを中間点として往復移動（スキャン）させ、第１の面Ｗａをエッチングする。
　このステップＳ１１０でも、ステップＳ１０８と同様に、最適エッチング条件で第１の面Ｗａをエッチングすることにより、エッチング量偏差分布を最適化し、図７（ｄ）に示すように第１の面Ｗａを目標形状、本実施形態においては平坦に加工する。すなわち、ウェハＷの目標形状は平坦であり、ウェハＷの厚み分布が均一になる。
　次に、ウェハＷはウェハ搬送装置６０により厚み測定装置４０に搬送される。厚み測定装置４０では、第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂの両面をエッチング後のウェハＷの厚みを測定する（図６のステップＳ１１１）。
　ステップＳ１１１において厚み測定装置４０では、両面エッチング後のウェハＷの厚みを複数点で測定することでウェハＷのエッチング後の厚み分布を取得し、更にウェハＷの平坦度を算出する。算出されたウェハＷの厚み分布及び平坦度は、例えば制御装置１４０に出力され、一例として、次にウェハ処理システム１で処理される他のウェハＷの処理に用いられる。
　その後、全ての処理が施されたウェハＷは、ウェハ搬送装置６０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。
　次に、上述した第１の面Ｗａの研削（ステップＳ１０１）、第２の面Ｗｂの研削（ステップＳ１０４）、及び第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂのエッチング量偏差分布の最適化（ステップＳ１０７）の詳細方法について説明する。
　上述したようにステップＳ１０８では、ウェハＷを回転させるとともに、ノズル５４をウェハＷの中心を通る径方向に往復移動（スキャン）させながら、ノズル５４からウェハＷの第１の面Ｗａにエッチング液Ｅを供給して当該第１の面Ｗａをエッチングする。以下、このようなエッチングを「スキャンエッチング」という場合がある。また、ステップＳ１１０でも、ウェハＷの第２の面Ｗｂがスキャンエッチングされる。
　ここで、エッチング後のウェハＷの表面形状を制御するには、ウェハ径方向のエッチング量偏差分布（エッチングプロファイル）を最適化することが必要になる。そしてステップＳ１０７において、エッチング量偏差分布は、ウェハＷの回転速度（回転数）、ノズル５４の往復移動におけるスキャン速度、及びスキャン幅等のエッチング条件（エッチングレシピ）を調整することにより最適化される。
　一方、スキャンエッチングのエッチング量偏差分布は、プロセスの性質上、図８に示すようにウェハＷの中心付近（横軸の０（ゼロ））のエッチング量偏差が小さくなり、下方に窪んだＶ字型形状になる傾向がある。図８の横軸は、ウェハの中心（横軸の０（ゼロ））から外端（横軸の±Ｒ）までの径方向位置を示し、縦軸はエッチング偏差（エッチング量の平均値からの差分）を示す。換言すれば、エッチング後のウェハ表面が上方に突出したＡ字型形状になりやすい。このため、例えば研削後のウェハ表面の形状がＶ字型形状でない場合に、ステップＳ１０７においてエッチング量偏差分布を最適化してウェハ表面を平坦にしようとすると、当該最適化計算で所望のエッチング量偏差を生成できず、エッチング後のウェハ表面が平坦にならないおそれがある。すなわち、研削後のウェハ表面の形状がＶ字型形状でない場合、ステップＳ１０７におけるエッチング量偏差分布の最適化の誤差が大きくなる場合がある。そこで、研削後のウェハ表面の形状はＶ字型形状に形成するのが好ましい。
　また、スキャンエッチングのエッチング量偏差分布は、プロセスの性質上、Ｖ字型形状の高さＨｅに上限がある。このエッチング量偏差分布の限界高さＨｅは、当該エッチング量偏差分布の最大値と最小値の差分であり、エッチングにおいて制御可能な上限値である。このため、例えば研削後のウェハ表面におけるＶ字型形状の高さが大きい場合に、ステップＳ１０７においてエッチング量偏差分布を最適化してウェハ表面を平坦にしようとすると、当該最適化計算で所望のエッチング量偏差を生成できず、エッチング後のウェハ表面が平坦にならないおそれがある。すなわち、研削後のＶ字型形状の高さが大きい場合、ステップＳ１０７におけるエッチング量偏差分布の最適化の誤差が大きくなる場合がある。そこで、研削後のウェハ表面におけるＶ字型形状の高さは、エッチング量偏差分布の限界高さＨｅ以下にするのが好ましい。
　以上を鑑みて、ステップＳ１０１では、制御装置１４０が加工装置１１０を制御して、図７（ａ）に示したように研削後の第１の面Ｗａに、中心部が外周部より窪んだ凹部Ｗａｒを形成するように、当該第１の面ＷａをＶ字型に研削する。そして、凹部Ｗａｒの高さＨａは、エッチング量偏差分布の限界高さＨｅ以下にする。この限界高さＨｅは、エッチング条件に基づいて決定され、例えばエッチング液Ｅの供給時間、ウェハＷの回転速度、ノズル５４の往復移動におけるスキャン速度、及びスキャン幅等のエッチング条件に基づいて決定される。限界高さＨｅは、例えば１．０μｍ以下である。
　同様に、ステップＳ１０４でも、制御装置１４０が加工装置１１０を制御して、図７（ｂ）に示したように研削後の第２の面Ｗｂに、中心部が外周部より窪んだ凹部Ｗａｒを形成するように、当該第２の面ＷｂをＶ字型に研削する。そして、凹部Ｗｂｒの高さＨｂは、エッチング量偏差分布の限界高さＨｅ以下にする。
　このようにステップＳ１０１、Ｓ１０４において第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂをエッチングで制御可能な形状に研削することで、ステップＳ１０８、Ｓ１１０における第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂのエッチング量偏差分布を適切に最適化することができる。
　ステップＳ１０７では、ステップＳ１０６で取得された両面研削後のウェハＷの厚み分布及び平坦度から、後続の第１の面Ｗａ及び第２の面Ｗｂのエッチング処理における最適エッチング条件を決定し、エッチング量偏差分布を最適化する。
　最適エッチング条件の決定（エッチング量偏差分布の最適化）に際しては、ウェハ処理システム１におけるウェハＷに対する処理に先立って、後述の最適化処理において用いられる複数のパーツを取得する（図９のステップＳ１０７－０）。なお、パーツは、あるエッチング条件に対するウェハＷのエッチング量偏差分布である。
　ステップＳ１０７－０では、例えば複数の異なるエッチング条件でダミーウェハに対してエッチングを行う。具体的には、例えばエッチング時のダミーウェハの回転速度、ノズル５４のスキャン速度、又は、ノズル５４のスキャン幅（図３のスキャン幅Ｌを参照）等を変更して、ダミーウェハのエッチングを行う。この際、各ダミーウェハに対するエッチングの処理時間は同じである。ダミーウェハのエッチングは、ステップＳ１０８、Ｓ１１０におけるエッチングと同様に、ダミーウェハを回転させるともに、ノズル５４を往復移動させながら、ノズル５４からダミーウェハにエッチング液Ｅを供給して行う。以下の説明では、ダミーウェハの両端部間におけるノズル５４の往復移動を１ループとする。
　各エッチング条件でのダミーウェハのエッチングは、予め決められた所望の時間（所望のループ回数）で実施される。そして、ダミーウェハのエッチング量偏差分布が取得され、当該エッチング量偏差分布は制御装置１４０に出力される。更に制御装置１４０では、出力された各エッチング条件でのエッチング量偏差分布を単位時間（単位ループ回数）でのエッチング量偏差分布に圧縮し、当該圧縮された各々のエッチング量偏差分布を、上記パーツとして記憶する。
　図１０は、複数のパーツの一例を示す。図１０の横軸は、ウェハの中心（横軸の０（ゼロ））から外端（横軸の±Ｒ）までの径方向位置を示し、縦軸はエッチング偏差を示す。図１０に示した例は、合計３６種類のパーツが制御装置１４０に記憶された場合であり、換言すれば、合計３６種類の異なるエッチング条件でエッチング量偏差分布を取得した場合の例である。
　なお、上記単位時間（単位ループ回数）は目的に応じて任意に設定できるが、後述のパーツの重ね合わせにおいて適切に目標となるエッチング量偏差分布を取得するため、単位時間（単位ループ回数）は短いことが望ましい。一例において、制御装置１４０に記憶されるパーツの単位時間は１ループ（図３に示したスキャン幅Ｌの一往復）分の時間、好ましくは０．５ループ（図３に示したスキャン幅Ｌの半往復）分の時間であり得る。
　なお、上記においてはダミーウェハのエッチングにより上記パーツを取得する場合を例に説明を行ったが、パーツを取得する際のエッチング対象はダミーウェハには限定されない。具体的には、例えばウェハ処理システム１で実処理されるウェハＷのエッチング処理結果を、上記パーツとして記憶するようにしてもよい。
　本開示にかかるウェハ処理システム１でのウェハ処理に際しては、このように取得された複数のパーツ（図１０）を用いて最適エッチング条件の決定を行う。
　先ず、エッチング後のウェハＷの目標形状における厚み分布と、上記ステップＳ１０６で取得された研削後のウェハＷの表面形状（以下、「実測形状」という。）における厚み分布とに基づいて、上記ステップＳ１０８、Ｓ１１０のエッチング処理における目標エッチング量偏差分布を取得する（図９のステップＳ１０７－１）。本実施形態では、第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂの目標形状はそれぞれ、平坦である。そして、第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂの目標エッチング量偏差分布はそれぞれ、一例としてウェハＷの目標形状の厚み分布と実測形状の厚み分布との差分に対し、当該差分の平均値を差し引いた値を半分にして算出することで取得できる。具体的に、第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂの目標エッチング量偏差分布はそれぞれ、図８に示したようにＶ字型形状である。
　次に、複数のパーツを重ね合わせて、上記ステップＳ１０７－１で取得された目標エッチング量偏差分布になるように、最適化手法を用いて、重ね合わせに用いるパーツと、当該パーツの重ね合わせ回数を最適化する（図９のステップＳ１０７－２）。
　ステップＳ１０７－２では、例えばエッチング量偏差分布の制御をナップサック問題に当てはめて、パーツとパーツの重ね合わせ回数を最適化する。例えば、エッチング量偏差分布がナップサック問題のナップサックであって、パーツがナップサック問題のアイテムである。そして、重ね合わせたエッチング量偏差分布と、目標エッチング量偏差分布との差分が最小になるように、パーツとパーツの重ね合わせ回数を最適化する。
　この最適化手法としては、例えば遺伝的アルゴリズムや動的計画法を用いることができる。そして、最適化計算を実行することにより、図１０に示した複数のパーツから、図１１１に示すように重ね合わせに用いるパーツを１つ以上選択し、更に図１２に示すように選択されたパーツを重ね合わせる。そうすると、重ね合わせたエッチング量偏差分布（図１２中の実線）は、目標エッチング量偏差分布（図１２中の破線）に近似する。
　また、この最適化計算では、エッチング処理においてノズル５４からウェハＷへのエッチング液Ｅの供給時間が最小となるように、パーツとパーツの重ね合わせ回数が最適化される。以上のように本実施形態では、エッチング量偏差分布、すなわちエッチング精度と、エッチング液Ｅの供給時間とを両方最適化する、いわゆる多目的最適化が行われる。具体的には、下記式（１）を用いて最適化される。なお、エッチング精度は、エッチング量偏差分布のウェハ面内における精度である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 但し、α：０（ゼロ）～１の係数、ＴＴＶ：実測形状の平坦度、ＲＭＳＥｃｅｎｔｅｒｉｚｅｄ：ウェハの厚み分布のばらつき、ｔｄｉｓｐｅｎｓｅ：エッチング液Ｅの供給時間、Ｌｌｏｗｅｒ：任意に設定される下限値、Ｌｕｐｐｅｒ：任意に設定される上限値
　ステップＳ１０７－２では、上記式（１）に示すように、エッチング量偏差分布（エッチング精度）の損失関数は、実測形状の平坦度と、実測形状の厚み分布のばらつきとの重み付け線形和で算出する。例えば、上記式（１）において係数αが０．５の場合、平坦度（ＴＴＶ）と厚み分布のばらつき（ＲＭＳＥ）は同じ重みをもつ。一方、例えば係数αが１の場合、平坦度を重視したアルゴリズムになり、係数αが０（ゼロ）の場合、厚み分布のばらつきを重視したアルゴリズムになる。
　ステップＳ１０７－２において、パーツの重ね合わせ回数を最適化する際には、０．５ループ単位で重ね合わせ回数を最適化してもよい。かかる場合、例えば、エッチング液Ｅの供給を、ウェハＷの中心から始めて中心で終えることが可能となる。
　パーツとパーツの重ね合わせ回数が最適化されると、次に、上記ステップＳ１０７－２で最適化されたパーツに対応するエッチング条件を統合して、最適エッチング条件を決定する（図９のステップＳ１０７－３）。具体的には、選択された複数のエッチング条件を、最適化された重ね合わせ回数で行うように、複数のエッチング条件を統合して、最適エッチング条件が決定される。この最適エッチング条件は、例えばエッチング時のウェハＷの回転速度、ノズル５４のスキャン速度、又は、ノズル５４のスキャン幅等を含む。
　以上のように第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂの最適エッチング条件がそれぞれ決定され、当該第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂのエッチング量偏差分布が最適化される。
　以上の実施形態によれば、ステップＳ１０１、Ｓ１０４において第１の面Ｗａと第２の面ＷｂをＶ字型形状に研削し、凹部Ｗａｒ、Ｗｂｒの高さＨａ、Ｈｂをエッチング量偏差分布の限界高さＨｅ以下にする。このようにステップＳ１０１、Ｓ１０４において第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂをエッチングで制御可能な形状に研削することで、ステップＳ１０８、Ｓ１１０における第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂのエッチング量偏差分布最適化の精度を向上させることができる。
　また、ステップＳ１０７において、ステップＳ１０６で取得された両面研削後のウェハＷの厚み分布及び平坦度から、後続の第１の面Ｗａ及び第２の面Ｗｂのエッチング処理における最適エッチング条件を決定するので、エッチング量偏差分布を最適化することができる。
　しかも、ステップＳ１０７において最適化手法を用いて、重ね合わせるパーツとパーツの重ね合わせ回数を最適化して、最適エッチング条件を決定するので、その後、ステップＳ１０８、Ｓ１１０において当該最適エッチング条件で第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂをエッチングできる。これにより、エッチング処理におけるエッチング量偏差分布を目標エッチング量偏差分布に近づけることができ、その結果、エッチング後のウェハＷの表面形状を目標形状にすることができる。換言すれば、不定のエッチング条件から最適エッチング条件を決定することができ、エッチング後のウェハＷの表面形状を適切に制御することができる。
　また、１枚毎のウェハＷに対してステップＳ１０１～Ｓ１１１を行うので、エッチング後のウェハＷの表面形状を枚葉で制御することができる。
　以上の実施形態では、ステップＳ１０７において、ステップＳ１０６で取得された両面研削後のウェハＷの厚み分布及び平坦度から、後続の第１の面Ｗａ及び第２の面Ｗｂのエッチング処理における最適エッチング条件を決定し、エッチング量偏差分布を最適化した。この点、第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂのエッチング量偏差分布を最適化する前に、都度ウェハＷの厚み分布及び平坦度を取得してもよい。
　具体的には、図１３に示すようにステップＳ２０１～ステップＳ２０６を行って、両面研削、両面洗浄、及び厚み測定を行う。これらステップＳ２０１～Ｓ２０６は、上記実施形態のステップＳ１０１～Ｓ１０６と同様である。ステップＳ２０１、Ｓ２０４において図７（ａ）、（ｂ）に示したように第１の面Ｗａと第２の面ＷｂをＶ字型形状に研削する。
　ステップＳ２０７において、ステップＳ２０６で取得されたウェハＷの厚み分布及び平坦度から、第２の面Ｗｂの最適エッチング条件を決定して第２の面Ｗｂのエッチング量偏差分布を最適化した後、ステップＳ２０８において図７（ｃ）に示したように当該最適エッチング条件で第２の面Ｗｂをエッチングする。これらステップＳ２０７、Ｓ２０８は、上記実施形態のステップＳ１０７、Ｓ１０８と同様である。その後、ステップＳ２０９において第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂを反転する。このステップＳ２０９は、上記実施形態のステップＳ１０９と同様である。
　ステップＳ２１０においてウェハＷの厚みを複数点で測定し、研削後のウェハＷの厚み分布を取得し、更にウェハＷの平坦度を算出する。そして、ステップＳ２１１においてこのウェハＷの厚み分布及び平坦度から、第１の面Ｗａの最適エッチング条件を決定して第１の面Ｗａのエッチング量偏差分布を最適化した後、ステップＳ２１２において最適エッチング条件で第１の面Ｗａをエッチングする。これらステップＳ２１０～Ｓ２１２は、上記実施形態のステップＳ１０６、Ｓ１０７、Ｓ１１０と同様である。
　ステップＳ２１３において、ウェハＷの厚みを複数点で測定し、研削後のウェハＷの厚み分布を取得し、更にウェハＷの平坦度を算出する。このステップＳ２１３は、上記実施形態のステップＳ１１１と同様である。かかる場合、第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂを精緻にエッチングすることができる。
　以上の実施形態では、ウェハＷの両面をＶ字型形状に研削した後、両面のエッチング量偏差分布を最適化したが、ウェハＷの研削形状とエッチング量偏差分布の最適化は、他のパターンであってもよい。
　図１４及び図１５に示すように、ウェハＷの両面をＶ字型形状に研削した後、片面のみのエッチング量偏差分布を最適化してもよい。
　ステップＳ３０１～ステップＳ３０５を行って、両面研削及び両面洗浄を行う。これらステップＳ３０１～Ｓ３０５は、上記実施形態のステップＳ１０１～Ｓ１０５と同様である。ステップＳ３０１において図１５（ａ）に示すように、研削後の第１の面Ｗａに、中心部が外周部より窪んだ凹部Ｗａｒを形成するように、当該第１の面ＷａをＶ字型に研削する。ステップＳ３０４において図１５（ｂ）に示すように、研削後の第２の面Ｗｂに、中心部が外周部より窪んだ凹部Ｗｂｒを形成するように、当該第２の面ＷｂをＶ字型に研削する。
　ステップＳ３０６において図１５（ｃ）に示すように、第２の面Ｗｂがエッチングされる。この際、第２の面Ｗｂのエッチング量偏差は面内で均一であり、すなわちエッチング量偏差分布は均一である。その後、ステップＳ３０７において第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂを反転する。このステップＳ３０７は、上記実施形態のステップＳ１０９と同様である。
　ステップＳ３０８においてウェハＷの厚みを複数点で測定し、研削後のウェハＷの厚み分布を取得し、更にウェハＷの平坦度を算出する。ステップＳ３０９において、ステップＳ３０８で取得されたウェハＷの厚み分布及び平坦度から、第１の面Ｗａのエッチング処理における最適エッチング条件を決定し、エッチング量偏差分布を最適化する。これらステップＳ３０８、Ｓ３０９は、上記実施形態のステップＳ１０６、Ｓ１０７と同様である。
　ステップＳ３１０において図１５（ｄ）に示すように、ステップＳ３０９で決定された最適エッチング条件で、第１の面Ｗａがエッチングされる。すなわち、エッチング後の本実施形態では、ウェハＷの厚み分布が均一になる。このステップＳ３１０は、上記実施形態のステップＳ１１０と同様である。
　その後、ステップＳ３１１において、ウェハＷの厚みを複数点で測定し、研削後のウェハＷの厚み分布を取得し、更にウェハＷの平坦度を算出する。このステップＳ３１１は、上記実施形態のステップＳ１１１と同様である。
　なお、本実施形態において、複数のウェハＷに対し連続してステップＳ３０１～Ｓ３１１を行う場合、ステップＳ３０６では第２の面Ｗｂのエッチング量偏差は面内で均一である。換言すれば、複数のウェハＷに対して、同じエッチング条件で第２の面Ｗｂをエッチングする。
　図１６及び図１７に示すように、ウェハＷの片面をＶ字型形状に研削し、片面を平坦に研削した後、両面のエッチング量偏差分布を最適化してもよい。
　ステップＳ４０１～ステップＳ４０６を行って、両面研削、両面洗浄、及び厚み測定を行う。これらステップＳ４０１～Ｓ４０６は、上記実施形態のステップＳ１０１～Ｓ１０６と同様であるが、第２の面Ｗｂは平坦に研削される。ステップＳ４０１において図１７（ａ）に示すように、研削後の第１の面Ｗａに、中心部が外周部より窪んだ凹部Ｗａｒを形成するように、当該第１の面ＷａをＶ字型に研削する。ステップＳ３０４において図１７（ｂ）に示すように、第２の面Ｗｂを平坦に研削する。
　ステップＳ４０７において、ステップＳ４０６で取得された両面研削後のウェハＷの厚み分布及び平坦度から、第２の面Ｗｂのエッチング処理における最適エッチング条件を決定し、エッチング量偏差分布を最適化する。このステップＳ４０７は、上記実施形態のステップＳ１０７と同様である。
　ステップＳ４０８において図１７（ｃ）に示すように、ステップＳ４０７で決定された最適エッチング条件で、第２の面Ｗｂがエッチングされる。その後、ステップＳ４０９において第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂを反転する。これらステップＳ４０８、Ｓ４０９は、上記実施形態のステップＳ１０８、Ｓ１０９と同様である。
　ステップＳ４１０においてウェハＷの厚みを複数点で測定し、研削後のウェハＷの厚み分布を取得し、更にウェハＷの平坦度を算出する。ステップＳ４１１において、ステップＳ４１０で取得されたウェハＷの厚み分布及び平坦度から、第１の面Ｗａのエッチング処理における最適エッチング条件を決定し、エッチング量偏差分布を最適化する。これらステップＳ４１０、Ｓ４１１は、上記実施形態のステップＳ１０６、Ｓ１０７と同様である。
　ステップＳ４１２において図１７（ｄ）に示すように、ステップＳ４１１で決定された最適エッチング条件で、第１の面Ｗａがエッチングされる。すなわち、エッチング後の本実施形態では、ウェハＷの厚み分布が均一になる。このステップＳ４１２は、上記実施形態のステップＳ１１０と同様である。
　その後、ステップＳ４１３において、ウェハＷの厚みを複数点で測定し、研削後のウェハＷの厚み分布を取得し、更にウェハＷの平坦度を算出する。このステップＳ４１３は、上記実施形態のステップＳ１１１と同様である。
　図１８及び図１９に示すように、ウェハＷの片面をＶ字型形状に研削し、片面を平坦に研削した後、片面のみのエッチング量偏差分布を最適化してもよい。
　ステップＳ５０１～ステップＳ５０５を行って、両面研削及び両面洗浄を行う。これらステップＳ５０１～Ｓ５０５は、上記実施形態のステップＳ１０１～Ｓ１０５と同様であるが、第２の面Ｗｂは平坦に研削される。ステップＳ５０１において図１９（ａ）に示すように、研削後の第１の面Ｗａは、中心部が外周部より窪んだ凹部Ｗａｒを形成するように、当該第１の面ＷａをＶ字型に研削する。ステップＳ５０４において図１９（ｂ）に示すように、第２の面Ｗｂを平坦に研削する。
　ステップＳ５０６において図１９（ｃ）に示すように、第２の面Ｗｂがエッチングされる。この際、第２の面Ｗｂのエッチング量偏差は面内で均一であり、すなわちエッチング量偏差分布は均一である。その後、ステップＳ３０７において第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂを反転する。このステップＳ５０７は、上記実施形態のステップＳ１０９と同様である。
　ステップＳ５０８においてウェハＷの厚みを複数点で測定し、研削後のウェハＷの厚み分布を取得し、更にウェハＷの平坦度を算出する。ステップＳ５０９において、ステップＳ５０８で取得されたウェハＷの厚み分布及び平坦度から、第１の面Ｗａのエッチング処理における最適エッチング条件を決定し、エッチング量偏差分布を最適化する。これらステップＳ５０８、Ｓ５０９は、上記実施形態のステップＳ１０６、Ｓ１０７と同様である。
　ステップＳ５１０において図１９（ｄ）に示すように、ステップＳ５０９で決定された最適エッチング条件で、第１の面Ｗａがエッチングされる。すなわち、エッチング後の本実施形態では、ウェハＷの厚み分布が均一になる。このステップＳ３１０は、上記実施形態のステップＳ１１０と同様である。
　その後、ステップＳ５１１において、ウェハＷの厚みを複数点で測定し、研削後のウェハＷの厚み分布を取得し、更にウェハＷの平坦度を算出する。このステップＳ５１１は、上記実施形態のステップＳ１１１と同様である。
　なお、本実施形態において、複数のウェハＷに対し連続してステップＳ５０１～Ｓ５１１を行う場合、ステップＳ５０６では第２の面Ｗｂのエッチング量偏差は面内で均一である。換言すれば、複数のウェハＷに対して、同じエッチング条件で第２の面Ｗｂをエッチングする。
　以上の図７、図１５、図１７、図１９に示したいずれのパターンで研削及びエッチングを行うかどうかは、エッチング後の目標形状、研削及びエッチングの処理時間、エッチング液Ｅの消費量等に基づいて、任意に選択することができる。
　ここで、上述したようにステップＳ１０１、Ｓ１０４における研削では、ウェハＷの表面の最外周まで形状を制御できる。一方、ステップＳ１０８、Ｓ１１０におけるスキャンエッチングでは、エッチング液Ｅの液跳ね防止のため、図２０に示すようにスキャン幅Ｌの内側の領域のみエッチング量偏差分布を制御できるものの、スキャン幅Ｌの外側の領域ではエッチング量偏差分布が平坦になり制御できない場合がある。かかる場合、ステップＳ１０７におけるエッチング量偏差分布の最適化の誤差が大きくなる場合がある。
　そこで、ステップＳ１０１において図２１に示すように、研削後の第１の面Ｗａには、中心部が外周部より窪んだ凹部Ｗａｒと、凹部Ｗａｒの周囲に設けられた平坦部Ｗａｆとが形成されてもよい。凹部Ｗａｒは、断面視においてＶ字型形状を有し、平面視において第１の面Ｗａと同一中心を有する円形状に形成される。凹部Ｗａｒの径Ｄは、スキャン幅Ｌ以下である。平坦部Ｗａｆは、平面視において第１の面Ｗａと同一中心を有する円環形状に形成される。なお、凹部Ｗａｒと平坦部Ｗａｆの境界点は、例えば加工装置１１０での研削の変曲点に応じて決定される。
　また、ステップＳ１０４においても同様に、研削後の第２の面Ｗｂには、中心部が外周部より窪んだ凹部Ｗｂｒと、凹部Ｗｂｒの周囲に設けられた平坦部Ｗｂｆとが形成されてもよい。
　ステップＳ１０７において第１の面Ｗａのエッチング量偏差分布を最適化する際には、ステップＳ１０７－０において図２２に示す複数の複数のパーツを取得する。その後のステップＳ１０７－１における目標エッチング量偏差分布、ステップＳ１０７－２におけるパーツと重ね合わせ回数の最適化、ステップＳ１０７－３における最適エッチング条件の決定は、上記実施形態と同様である。
　本実施形態によれば、ステップＳ１０１、Ｓ１０４において第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂをエッチングで制御可能な形状に研削することで、ステップＳ１０８、Ｓ１１０における第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂのエッチング量偏差分布最適化の精度を更に向上させることができる。
　なお、ステップＳ１０１において研削後の第１の面Ｗａに凹部Ｗａｒと平坦部Ｗａｆを形成する場合、加工装置１１０は、２種類の研削ユニット（研削軸）を有していてもよい。例えば本実施形態では、第１の研削ユニット１２０において第１の面Ｗａの全面を平坦に形成した後、第２の研削ユニット１３０において第１の面Ｗａの中心部周辺を研削して、凹部Ｗａｒを形成する。
　以上の実施形態では、ウェハＷの第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂのエッチング処理は、エッチング量偏差分布（ウェハ面内のエッチング量から、当該エッチング量の平均値を差し引いた値の分布）に基づいて制御したが、エッチング量（絶対値）の分布に基づいて制御してもよい。例えば、エッチング量偏差分布を最適化するとエッチング後のウェハＷの形状（プロファイル）を精緻に制御することができ、エッチング量を最適化するとエッチング後のウェハＷの形状を精緻に制御することができるとともに、ウェハＷの厚みを精緻に制御することができる。なお、ウェハＷの形状の制御は、エッチング量偏差分布に基づいて制御するほうが、エッチング量に基づいて制御するより、より精緻に制御することができる。そのため、ウェハＷの形状をより精微に制御したい場合は、エッチング量偏差分布に基づいて制御することを選択するのが好ましい。ウェハＷの形状に合わせてウェハＷの厚みを精緻に制御したい場合は、エッチング量に基づいて制御することが好ましい。また、ウェハＷの第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂのエッチング処理において、エッチング量偏差分布に基づく制御と、エッチング量に基づく制御とを組み合わせてもよい。
　なお、以上の実施形態において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の両面（第１の面Ｗａ及び第２の面Ｗｂ）に各種処理を施す場合を例に説明を行ったが、ウェハＷの片面のみに各種処理が施されてもよい。
　また、以上の実施形態において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に各種処理を施す場合を例に説明を行ったが、例えば半導体デバイスの製造工程における後処理工程においても、本開示の技術を適用できる。具体的には、例えば第１のウェハと第２のウェハが接合して構成される重合ウェハにおいて、第１のウェハを研削した後、研削後の第１のウェハの表面をエッチングする場合においても、本開示の技術を適用できる。
　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
　　４０　　厚み測定装置
　　５０、５１　エッチング装置
　　５４　　ノズル
　　１１０　加工装置
　　１４０　制御装置
　　Ｗ　　　ウェハ
　　Ｗａｒ　凹部

Claims (19)

  1. 基板を処理する基板処理方法であって、
    前記基板の一面を研削して、前記一面の中心部が外周部より窪んだ凹部を形成することと、
    研削後の前記基板の厚みを測定して、当該基板の厚み分布を取得することと、
    前記厚み分布に基づいて、前記一面をエッチングする際のエッチング量偏差分布を最適化する最適エッチング条件を算出することと、
    前記最適エッチング条件に基づいて、研削後の前記基板の前記一面にエッチング液供給部からエッチング液を供給して当該一面をエッチングすることと、を含む、基板処理方法。
  2. 前記凹部の高さは、前記一面をエッチングする際に制御可能な前記エッチング量偏差分布の最大値と最小値の差分以下である、請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 前記差分は、前記一面のエッチング条件に基づいて決定される、請求項２に記載の基板処理方法。
  4. 前記差分は１．０μｍ以下である、請求項３に記載の基板処理方法。
  5. 研削後の前記一面には、前記凹部と、当該凹部の周囲に環状に設けられた平坦部とが形成され、
    前記凹部の径は、前記エッチング液供給部を前記一面の中心部を通る径方向に往復移動させる際のスキャン幅以下である、請求項１～４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  6. 前記一面を研削することは、
    前記一面を平坦に研削することと、
    平坦に研削された前記一面の中心部周辺を更に研削して前記凹部を形成することと、を含む、請求項５に記載の基板処理方法。
  7. 前記エッチング量偏差分布の最適化は、前記基板を回転させる際の回転速度、前記エッチング液供給部を往復移動させる際のスキャン速度、及び前記エッチング液供給部を往復移動させる際のスキャン幅の少なくともいずれかに基づいて行われる、請求項１又は２に記載の基板処理方法。
  8. 前記エッチング量偏差分布を最適化することは、
    複数の異なるエッチング条件で前記一面をエッチングした際の、当該一面のエッチング量偏差分布を取得することと、
    最適化手法を用いて、前記複数のエッチング条件に対応する前記エッチング量偏差分布を重ね合わせて、前記一面の形状が目標形状になるように、重ね合わせに用いる前記エッチング量偏差分布と、当該エッチング量偏差分布を重ね合わせる回数との組み合わせを最適化することと、を含む、請求項１又は２に記載の基板処理方法。
  9. 前記一面のエッチングの前に、前記基板の他面を研削する、請求項１又は２に記載の基板処理方法。
  10. 前記厚み分布に基づいて、前記他面をエッチングする際のエッチング量偏差分布を最適化する他の最適エッチング条件を算出することと、
    前記他の最適エッチング条件に基づいて、研削後の前記他面をエッチングすることと、を含む、請求項９に記載の基板処理方法。
  11. 前記一面のエッチングの前に、前記基板の他面を研削して、前記他面の中心部が外周部より窪んだ凹部を形成する、請求項１又は２に記載の基板処理方法。
  12. 前記一面のエッチングの前に、前記基板の他面を研削することを含み、
    前記他面の研削と前記一面の研削を複数の基板に対して連続して行い、
    前記他面の研削は、前記複数の基板に対して同じエッチング条件で行う、請求項１又は２に記載の基板処理方法。
  13. 基板を処理する基板処理システムであって、
    前記基板の一面を研削して、前記一面の中心部が外周部より窪んだ凹部を形成する加工装置と、
    前記基板の厚みを測定する厚み測定装置と、
    前記一面にエッチング液供給部からエッチング液を供給して当該一面をエッチングするエッチング装置と、
    制御装置と、を有し、
    前記制御装置は、
    研削後に前記厚み測定装置で測定された前記基板の厚みから、当該基板の厚み分布を取得することと、
    前記厚み分布に基づいて、前記一面をエッチングする際のエッチング量偏差分布を最適化する最適エッチング条件を算出することと、
    前記エッチング装置を用いて、前記最適エッチング条件に基づいて前記一面をエッチングさせることと、を実行する、基板処理システム。
  14. 前記制御装置は、前記凹部の高さを、前記一面をエッチングする際に制御可能な前記エッチング量偏差分布の最大値と最小値の差分以下に制御する、請求項１３に記載の基板処理システム。
  15. 前記制御装置は、前記差分を、前記一面のエッチング条件に基づいて決定する、請求項１４に記載の基板処理システム。
  16. 前記制御装置は、
    前記加工装置を用いて、研削後の前記一面に、前記凹部と、当該凹部の周囲に環状に設けられた平坦部とを形成する制御を行い、
    前記凹部の径を、前記エッチング液供給部を前記一面の中心部を通る径方向に往復移動させる際のスキャン幅以下にする、請求項１３～１５のいずれか一項に記載の基板処理システム。
  17. 前記制御装置は、前記加工装置を用いて、
    前記一面を平坦に研削する制御を行うことと、
    平坦に研削された前記一面の中心部周辺を更に研削して前記凹部を形成する制御を行うことと、を実行する、請求項１６に記載の基板処理システム。
  18. 前記制御装置は、前記エッチング量偏差分布の最適化を、前記基板を回転させる際の回転速度、前記エッチング液供給部を往復移動させる際のスキャン速度、及び前記エッチング液供給部を往復移動させる際のスキャン幅の少なくともいずれかに基づいて行う、請求項１３又は１４に記載の基板処理システム。
  19. 前記制御装置は、
    前記エッチング量偏差分布を最適化する際に、
    複数の異なるエッチング条件で前記一面をエッチングした際の、当該一面のエッチング量偏差分布を取得することと、
    最適化手法を用いて、前記複数のエッチング条件に対応する前記エッチング量偏差分布を重ね合わせて、前記一面の形状が目標形状になるように、重ね合わせに用いる前記エッチング量偏差分布と、当該エッチング量偏差分布を重ね合わせる回数との組み合わせを最適化することと、実行する、請求項１３又は１４に記載の基板処理システム。
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