WO2024106266A1 - 基板処理方法及び基板処理システム - Google Patents

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WO2024106266A1
WO2024106266A1 PCT/JP2023/040001 JP2023040001W WO2024106266A1 WO 2024106266 A1 WO2024106266 A1 WO 2024106266A1 JP 2023040001 W JP2023040001 W JP 2023040001W WO 2024106266 A1 WO2024106266 A1 WO 2024106266A1
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WO
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etching
substrate
wafer
thickness
liquid
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PCT/JP2023/040001
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Inventor
知広 金子
Original Assignee
東京エレクトロン株式会社
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    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching

Definitions

  • This disclosure relates to a substrate processing method and a substrate processing system.
  • Patent Document 1 discloses a substrate processing system that grinds both sides of a substrate and etches both sides.
  • the substrate processing system includes a first main surface etching device that etches a first main surface of the substrate, and a second main surface etching device that etches a second main surface of the substrate.
  • the technology disclosed herein improves substrate productivity in substrate processing systems.
  • One aspect of the present disclosure is a substrate processing method for processing a substrate, the method including grinding a first surface of the substrate and a second surface of the substrate, liquid-treating the first surface in a first liquid processing device, and liquid-treating the second surface in a second liquid processing device after liquid-treating the first surface, and when an abnormality occurs in the first liquid processing device or the second liquid processing device, switching is made from the liquid processing device in which the abnormality occurs to a normal liquid processing device, and liquid processing of the first surface and liquid processing of the second surface are performed in the normal liquid processing device.
  • the present disclosure can improve substrate productivity in a substrate processing system.
  • FIG. 1 is a plan view showing an outline of the configuration of a wafer processing system; 1A to 1C are explanatory views showing main steps of wafer processing.
  • FIG. 1 is a flow diagram showing main steps of wafer processing.
  • FIG. 1 is a flow diagram illustrating a first pattern wafer processing.
  • FIG. 13 is a flow diagram showing a second pattern wafer processing.
  • FIG. 13 is a flow diagram showing a third pattern wafer processing.
  • FIG. 11 is a flow diagram showing a fourth pattern wafer processing.
  • FIG. 13 is a flow diagram showing a fifth pattern wafer processing.
  • FIG. 13 is a flow diagram showing wafer processing of a sixth pattern.
  • wafer In the manufacturing process of semiconductor devices, a disk-shaped piece of silicon cut from a single crystal silicon ingot using a wire saw or similar tool is ground and etched on both sides. This produces a silicon wafer (hereafter sometimes referred to as "wafer").
  • the wafer processing system 1 of this embodiment processing is performed on a wafer W as a substrate to improve the in-plane thickness uniformity.
  • the cut surfaces of the wafer W are referred to as the first surface Wa and the second surface Wb.
  • the first surface Wa is the surface opposite the second surface Wb.
  • the wafer processing system 1 has a configuration in which a loading/unloading station 2 and a processing station 3 are integrally connected.
  • the loading/unloading station 2 loads and unloads a cassette C capable of housing multiple wafers W, for example, between the outside and the system.
  • the processing station 3 is equipped with various processing devices that perform the desired processing on the wafers W.
  • the loading/unloading station 2 is provided with a cassette mounting table 10 on which multiple, for example, three cassettes C are mounted.
  • a wafer transport device 20 is provided adjacent to the cassette mounting table 10 on the negative X-axis side of the cassette mounting table 10.
  • the wafer transport device 20 is configured to be movable on a transport path 21 extending in the Y-axis direction.
  • the wafer transport device 20 also has, for example, two transport arms 22, 22 that hold and transport a wafer W.
  • Each transport arm 22 is configured to be movable horizontally, vertically, around a horizontal axis, and around a vertical axis.
  • the configuration of the transport arm 22 is not limited to this embodiment, and may have any configuration.
  • the wafer transport device 20 is configured to be able to transport a wafer W to the cassette C on the cassette mounting table 10 and to a transition device 30 described below.
  • the loading/unloading station 2 is provided with a transition device 30 adjacent to the wafer transport device 20 on the negative X-axis direction side of the wafer transport device 20 for transferring the wafer W between the processing station 3.
  • the processing station 3 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 positive side of the X-axis (the loading/unloading station 2 side) to the negative side.
  • the first processing block G1 is provided with etching devices 40 and 41, an inversion device 50, a thickness measuring device 60, and a wafer transport device 70.
  • the etching devices 40 and 41, the inversion device 50, and the thickness measuring device 60 are arranged in a stacked configuration. Note that the number and arrangement of the etching devices 40 and 41, the inversion device 50, and the thickness measuring device 60 are not limited to this.
  • the first etching device 40 as the first liquid processing device etches the wafer W after grinding in the grinding device 130 described below.
  • the first etching device 40 has a wafer holder (not shown) that holds the wafer W, a rotation mechanism (not shown) that rotates the wafer holder, a nozzle 40a that supplies etching liquid to the wafer W, and a movement mechanism (not shown) that moves the nozzle 40a in a horizontal direction.
  • the etching liquid as the processing liquid contains at least hydrofluoric acid or nitric acid to properly etch the silicon of the wafer W.
  • the etching liquid may also contain phosphoric acid or sulfuric acid.
  • the wafer W is rotated and the nozzle 40a is moved back and forth (scanned) in a radial direction passing through the center of the wafer W, while supplying the etching liquid to the wafer W from the nozzle 40a to etch the wafer W.
  • the second etching device 41 which serves as the second liquid processing device, etches the wafer W after grinding in the grinding device 130 described below.
  • the second etching device 41 has the same configuration as the first etching device 40. That is, the second etching device 41 has a wafer holding unit (not shown) that holds the wafer W, a rotation mechanism (not shown) that rotates the wafer holding unit, a nozzle 41a that supplies etching liquid to the wafer W, and a movement mechanism (not shown) that moves the nozzle 41a in the horizontal direction.
  • the inversion device 50 inverts the first surface Wa and the second surface Wb of the wafer W in the vertical direction.
  • the inversion device 50 may be configured as desired.
  • the thickness measuring device 60 includes a measuring unit and a calculating unit.
  • the measuring unit includes a sensor that measures the thickness of the wafer W after etching at multiple points.
  • the calculating unit obtains the thickness distribution of the wafer W from the measurement results (thickness of the wafer W) by the measuring unit, and further calculates the flatness of the wafer W (TTV: Total Thickness Variation).
  • the calculation of the thickness distribution and flatness of the wafer W may be performed by the control device 160 described below instead of the calculating unit. In other words, the calculating unit may be provided within the control device 160 described below.
  • the configuration of the thickness measuring device 60 is not limited to this, and may be configured arbitrarily.
  • the wafer transport device 70 is disposed on the negative side of the X-axis of the transition device 30.
  • the wafer transport device 70 has, for example, two transport arms 71, 71 that hold and transport the wafer W.
  • Each transport arm 71 is configured to be movable horizontally, vertically, around the horizontal axis, and around the vertical axis.
  • the wafer transport device 70 is configured to be able to transport the wafer W to the transition device 30, the etching devices 40, 41, the inversion device 50, the thickness measurement device 60, the cleaning devices 80, 81 described below, the inversion device 90 described below, the thickness measurement device 100 described below, and the alignment device 110 described below.
  • the second processing block G2 is provided with cleaning devices 80, 81, an inversion device 90, a thickness measuring device 100, an alignment device 110, and a wafer transport device 120.
  • the cleaning device 80, the inversion device 90, the thickness measuring device 100, and the alignment device 110 are arranged in a stacked configuration. Note that the number and arrangement of the cleaning devices 80, 81, the inversion device 90, the thickness measuring device 100, and the alignment device 110 are not limited to this.
  • the first cleaning device 80 as the first liquid processing device cleans the first surface Wa of the wafer W after grinding in the grinding device 130 described below.
  • the brush 80a is brought into contact with the first surface Wa to clean the first surface Wa.
  • a cleaning liquid as a pressurized processing liquid is supplied from a nozzle 80b to the first surface Wa to clean the first surface Wa.
  • the first cleaning device 80 may bring a brush 80c into contact with the second surface Wb to simultaneously clean the second surface Wb.
  • a pressurized cleaning liquid may be supplied from a nozzle not shown to the second surface Wb to clean the second surface Wb.
  • the second cleaning device 81 as the second liquid processing device cleans the second surface Wb of the wafer W after grinding in the grinding device 130 described below.
  • the second cleaning device 81 has the same configuration as the first cleaning device 80. That is, the second cleaning device 81 has a brush 81a and a nozzle 81b for cleaning the second surface Wb, and may also have a brush 81c and a nozzle (not shown) for cleaning the first surface Wa.
  • the first cleaning device 80 cleans the first surface Wa
  • the second cleaning device 81 cleans the second surface Wb.
  • the first cleaning device 80 is configured to be able to clean the second surface Wb as well
  • the second cleaning device 81 is configured to be able to clean the first surface Wa as well.
  • the inversion device 90 inverts the first surface Wa and the second surface Wb of the wafer W in the vertical direction.
  • the inversion device 90 may be configured as desired.
  • the thickness measuring device 100 includes a measuring unit and a calculating unit.
  • the measuring unit includes a sensor that measures the thickness of the wafer W after grinding at multiple points.
  • the calculating unit obtains the thickness distribution of the wafer W from the measurement results (thickness of the wafer W) by the measuring unit, and further calculates the flatness (TTV) of the wafer W.
  • the calculation of the thickness distribution and flatness of the wafer W may be performed by the control device 160 described below instead of the calculating unit. In other words, the calculating unit may be provided within the control device 160 described below.
  • the configuration of the thickness measuring device 100 is not limited to this and can be configured arbitrarily.
  • the alignment device 110 has an alignment mechanism 110a that adjusts at least either the central position of the wafer W relative to the chuck 133 described below or the horizontal orientation of the wafer W.
  • the alignment device 110 also has a buffer function that temporarily holds the unprocessed wafer W that is transferred from the first processing block G1 to the second processing block G2.
  • the configuration of the alignment device 110 is arbitrary.
  • the wafer transport device 120 is disposed on the Y-axis positive side of the cleaning devices 80 and 81, the inversion device 90, the thickness measuring device 100, and the alignment device 110.
  • the wafer transport device 120 has, for example, two transport arms 121, 121 that hold and transport the wafer W.
  • Each transport arm 121 is supported by an articulated arm member 122 and is configured to be movable horizontally, vertically, around a horizontal axis, and around a vertical axis.
  • the wafer transport device 120 is configured to be able to transport the wafer W to the etching devices 40 and 41, the inversion device 50, the thickness measuring device 60, the cleaning devices 80 and 81, the inversion device 90, the thickness measuring device 100, the alignment device 110, and the grinding device 130 described below.
  • the third processing block G3 is provided with a grinding device 130.
  • the grinding device 130 functions as a thinning device that grinds and thins the wafer W. Note that the number and arrangement of the grinding devices 130 are not limited to this.
  • the grinding device 130 has a rotating table 131.
  • the rotating table 131 is configured to be freely rotatable around a vertical rotation center line 132 by a rotating mechanism (not shown).
  • Four chucks 133 for suction-holding the wafer W are provided on the rotating table 131.
  • two first chucks 133a are used for grinding at the first grinding position B1.
  • These two first chucks 133a are arranged in positions that are point-symmetrical with respect to the rotation center line 132.
  • the remaining two second chucks 133b are used for grinding at the second grinding position B2.
  • These two second chucks 133b are also arranged in positions that are point-symmetrical with respect to the rotation center line 132.
  • the first chucks 133a and the second chucks 133b are arranged alternately in the circumferential direction.
  • the four chucks 133 can be moved to the transfer positions A1-A2 and the grinding positions B1-B2 by the rotation of the rotary table 131.
  • each of the four chucks 133 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 X-axis positive side and the Y-axis positive side of the rotating table 131, where the wafer W is transferred to the first chuck 133a when grinding the first surface Wa.
  • the second transfer position A2 is a position on the X-axis positive side and the Y-axis negative side of the rotating table 131, where the wafer W is transferred to the second chuck 133b when grinding the second surface Wb.
  • the first grinding position B1 is a position on the negative X-axis and negative Y-axis sides of the rotating table 131, where the first grinding unit 140 is positioned.
  • the first grinding unit 140 has a grinding section 141 equipped with a grinding wheel (not shown) that is annular and can rotate freely.
  • the grinding section 141 is also configured to be movable vertically along a support 142. As an example, the first grinding unit 140 grinds the first surface Wa or the second surface Wb of the wafer W held by the first chuck 133a.
  • the second grinding position B2 is a position on the negative X-axis side and positive Y-axis side of the rotating table 131, where the second grinding unit 150 is disposed.
  • the second grinding unit 150 has a grinding section 151 equipped with a grinding wheel (not shown) that is annular and can rotate freely.
  • the grinding section 151 is also configured to be movable vertically along a support 152. As an example, the second grinding unit 150 grinds the second surface Wb or the first surface Wa of the wafer W held by the second chuck 133b.
  • a thickness measuring device (not shown) that measures the thickness of the wafer W after grinding at multiple points may be provided at the transfer positions A1, A2 or the grinding positions B1, B2.
  • the above-described wafer processing system 1 is provided with a control device 160.
  • the control device 160 is, for example, a computer equipped with a CPU, memory, etc., and has a program storage unit (not shown).
  • the program storage unit stores a program for controlling the processing of wafers W in the wafer processing system 1.
  • the above-described program may be recorded on a computer-readable storage medium H and installed from the storage medium H into the control device 160.
  • the above-described storage medium H may be either temporary or non-temporary.
  • a cassette C containing multiple wafers W is placed on the cassette placement table 10 of the loading/unloading station 2.
  • the wafers W are stored with their first surfaces Wa facing upward and their second surfaces Wb facing downward.
  • the wafers W in the cassette C are removed by the wafer transfer device 20 and transferred to the transition device 30.
  • the alignment device 110 uses the alignment mechanism 110a to adjust at least one of the center position of the wafer W relative to the first chuck 133a or the horizontal orientation of the wafer W (S1 in FIG. 3).
  • the wafer W is then transported by the wafer transport device 120 to the grinding device 130 and transferred to the first chuck 133a at the first transfer position A1.
  • the second side Wb of the wafer W is suction-held by the first chuck 133a.
  • the rotating table 131 is rotated to move the wafer W to the first grinding position B1.
  • the first side Wa of the wafer W is then ground by the first grinding unit 140 (S2 in FIG. 3).
  • the rotating table 131 is rotated to move the wafer W to the first transfer position A1.
  • the wafer W is transported by the wafer transport device 120 to the first cleaning device 80.
  • the first surface Wa of the wafer W is cleaned using a brush 80a and cleaning liquid from a nozzle 80b (S3 in FIG. 3).
  • the second surface Wb may be cleaned using a brush 80c and cleaning liquid.
  • the wafer W is transported to the inversion device 90 by the wafer transport device 120.
  • the inversion device 90 inverts the first surface Wa and the second surface Wb of the wafer W in the up-down direction (S4 in FIG. 3). That is, the wafer W is inverted so that the first surface Wa faces downward and the second surface Wb faces upward.
  • the alignment device 110 uses the alignment mechanism 110a to adjust at least one of the center position of the wafer W relative to the second chuck 133b or the horizontal orientation of the wafer W (S5 in FIG. 3).
  • the wafer W is then transported by the wafer transport device 120 to the grinding device 130 and transferred to the second chuck 133b at the second transfer position A2.
  • the first surface Wa of the wafer W is suction-held by the second chuck 133b.
  • the rotating table 131 is rotated to move the wafer W to the second grinding position B2.
  • the second surface Wb of the wafer W is then ground by the second grinding unit 150 (S6 in FIG. 3).
  • the rotating table 131 is rotated to move the wafer W to the second transfer position A2.
  • the wafer W is transported by the wafer transport device 120 to the second cleaning device 81.
  • the second cleaning device 81 the second surface Wb of the wafer W is cleaned using a brush 81a and cleaning liquid from a nozzle 81b (S7 in FIG. 3).
  • the first surface Wa may be cleaned using a brush 81c and cleaning liquid.
  • the wafer W is transported to the thickness measurement device 100 by the wafer transport device 120 or the wafer transport device 70.
  • the thickness of the wafer W after grinding is measured at multiple points on both the first surface Wa and the second surface Wb to obtain the thickness distribution of the wafer W after grinding, and further calculates the flatness of the wafer W (S8 in FIG. 3).
  • the obtained thickness of the wafer W and the calculated flatness of the wafer W are output to, for example, the control device 160.
  • the grinding device 130 is provided with a thickness measurement device, the thickness of the wafer W after grinding may be measured by the thickness measurement device of the grinding device 130.
  • the wafer W is transported by the wafer transport device 70 to the second etching device 41.
  • the second etching device 41 an etching liquid is supplied from the nozzle 41a to the second surface Wb of the wafer W, and the second surface Wb is etched (S9 in FIG. 3).
  • the wafer W is transported to the inversion device 50 by the wafer transport device 70.
  • the inversion device 50 inverts the first surface Wa and the second surface Wb of the wafer W in the vertical direction (S10 in FIG. 3). That is, the wafer W is inverted so that the first surface Wa faces upward and the second surface Wb faces downward.
  • the wafer W is transported by the wafer transport device 70 to the thickness measurement device 60.
  • the thickness of the wafer W after etching is measured at multiple points on the second surface Wb to obtain the thickness distribution of the wafer W, and further calculates the flatness of the wafer W (S11 in FIG. 15).
  • the obtained thickness of the wafer W and the calculated flatness of the wafer W are output to, for example, the control device 160.
  • the wafer W is transported by the wafer transport device 70 to the first etching device 40.
  • an etching liquid is supplied from the nozzle 40a to the first surface Wa of the wafer W, and the first surface Wa is etched (S12 in FIG. 3).
  • the wafer W is transported by the wafer transport device 70 to the thickness measurement device 60.
  • the thickness of the wafer W after etching is measured at multiple points on both the first surface Wa and the second surface Wb to obtain the thickness distribution of the wafer W, and further calculates the flatness of the wafer W (S13 in FIG. 3).
  • the obtained thickness of the wafer W and the calculated flatness of the wafer W are output to, for example, the control device 160.
  • the wafer W that has been subjected to all the processes is transferred to the cassette C on the cassette mounting table 10 via the transition device 30.
  • a series of wafer processes in the wafer processing system 1 is completed. Note that the wafer W that has been processed in the wafer processing system 1 may be polished outside the wafer processing system 1.
  • the control device 160 is programmed to etch the second side Wb of the wafer W in the second etching device 41 in S9, and to etch the first side Wa in the first etching device 40 in S12. That is, the control device 160 sets a transport program for the wafer transport device 70 so that the wafer W is transported to the second etching device 41 in S9, and sets a recipe for etching the second side Wb in the second etching device 41. The control device 160 also sets a transport program for the wafer transport device 70 so that the wafer W is transported to the first etching device 40 in S12, and sets a recipe for etching the first side Wa in the first etching device 40.
  • the recipe includes processing conditions such as the number of times the nozzles 40a and 41a are scanned, the moving distance for scanning the nozzles 40a and 41a, the scanning speed of the nozzles 40a and 41a, and the rotation speed (number of rotations) of the wafer W.
  • the etching device in which the abnormality occurred cannot etch the wafer W, and wafer processing in the wafer processing system 1 is halted. As a result, the productivity of the wafer W decreases.
  • the etching device in which the abnormality occurred may be referred to as the "abnormal etching device” as an abnormal liquid processing device, and the other etching device that is normal may be referred to as the "normal etching device” as a normal liquid processing device.
  • the abnormal etching device is switched to the normal etching device. Then, the normal etching device etches the first side Wa and the second side Wb. For example, if an abnormality occurs in the second etching device 41, the first etching device 40 etches the second side Wb of the wafer W in S9, and the first side Wa is etched in S12 by the first etching device 40.
  • Abnormalities in etching equipment can be divided into hardware errors and process errors.
  • Hardware errors are errors that occur when an abnormality occurs in a component of the etching equipment.
  • the components that are the subject of abnormality detection include various components, such as the wafer holder, the rotation mechanism of the wafer holder, the nozzle, the nozzle movement mechanism, and the exhaust mechanism in the processing vessel of the equipment.
  • the wafer holder, rotation mechanism, and movement mechanism are provided with sensors that constantly monitor the operation of these components, making it possible to detect abnormalities.
  • the nozzle is also provided with a sensor, such as a flow meter, that constantly monitors the flow rate of the etching liquid supplied from the nozzle, making it possible to detect abnormalities.
  • the processing vessel and exhaust mechanism of the equipment are also provided with sensors, such as a pressure gauge, that constantly monitor the pressure in the processing vessel and the exhaust pressure by the exhaust mechanism, making it possible to detect abnormalities.
  • a process error is an error that occurs when an abnormality occurs in the etching process in an abnormal etching device.
  • a process error is detected based on the thickness of the wafer W acquired in at least either S11 or S13 and the calculated flatness of the wafer W. In other words, if either the thickness or flatness of the wafer W falls outside a predetermined set range (threshold), it is detected that a process error has occurred.
  • the first wafer W processed in the wafer processing system 1 is referred to as the first wafer W1
  • the second wafer W is referred to as the second wafer W2
  • the third wafer W is referred to as the third wafer W3.
  • FIG. 4 is a flow diagram showing the wafer processing of the first pattern.
  • the following steps S9, S10, S12, and S13 are performed on the first wafer W1. Note that, in the first pattern, the thickness measurement and flatness calculation in S11 are omitted.
  • the second surface W1b of the first wafer W1 is etched in the second etching device 41. At this time, the etching of the second surface W1b is performed with a fixed etching amount according to a predetermined recipe.
  • the first surface W1a and the second surface W1b of the first wafer W1 are inverted in the up-down direction in the inversion device 50.
  • the first surface W1a of the first wafer W1 is etched in the first etching device 40.
  • the etching of the first surface W1a is performed with a fixed etching amount according to a predetermined recipe.
  • the etching amount of the first surface W1a in S12 may be different from the etching amount of the second surface W1b in S9.
  • the thickness measuring device 60 measures the thickness of the first wafer W1 and calculates the flatness of the first wafer W1.
  • the abnormality in the second etching device 41 is at least one of a hardware error and a process error.
  • a hardware error is detected using a sensor provided in a component of the second etching device 41 as described above.
  • a process error is detected based on the thickness and flatness of the first wafer W1 acquired in S13. For example, if the thickness of the first wafer W1 is out of the set range, a process error is detected. Also, if the flatness of the first wafer W1 is out of the set range, a process error is detected. Then, if it is determined that the cause of this process error is the second etching device 41, the second etching device 41 is detected as being abnormal.
  • the use of the second etching device 41 is stopped, and the second etching device 41 is switched to the first etching device 40 to process the subsequent second wafer W2.
  • the second wafer W2 is subjected to the following steps S9, S10, S12, and S13.
  • S9 as described above, the etching of the second side W1b of the first wafer W1 is performed in the second etching device 41, but the controller 160 changes the transfer program of the wafer transfer device 70 to control the transfer of the second wafer W2 to the first etching device 40.
  • the second side W2b of the second wafer W2 is etched.
  • the etching amount of the second side W2b is fixed and is the same as the etching amount of the second side W1b of the first wafer W1.
  • the controller 160 changes and controls the recipe so that the etching amount of the second side W2b in the first etching device 40 becomes the above amount.
  • the first surface W2a and the second surface W2b of the second wafer W2 are inverted in the inversion device 50 in the up-down direction.
  • the first surface W2a of the second wafer W2 is etched in the same first etching apparatus 40 as in S9. At this time, the amount of etching of the first surface W2a is fixed and is the same as the amount of etching of the first surface W1a of the first wafer W1.
  • the thickness measuring device 60 measures the thickness of the second wafer W2 and calculates the flatness of the second wafer W2.
  • FIG. 5 is a flow diagram showing the second pattern of wafer processing.
  • the cause of the process error was determined to be the second etching device 41, but there are cases in which it is not possible to determine whether the first etching device 40 or the second etching device 41 is abnormal based on the thickness and flatness of the first wafer W1 acquired in S13.
  • the processing for the second wafer W2 is a processing for identifying whether the first etching device 40 or the second etching device 41 is abnormal, and S11 is added to the processing for the first wafer W1.
  • the second surface W2b of the second wafer W2 is etched in the second etching device 41.
  • the etching of the second surface W2b is performed with a fixed etching amount according to a predetermined recipe, which is the same as the etching amount of the second surface W1b of the first wafer W1.
  • the first surface W2a and the second surface W2b of the second wafer W2 are inverted in the inversion device 50 in the up-down direction.
  • the thickness measuring device 60 measures the thickness of the second wafer W2 and calculates the flatness of the second wafer W2.
  • the first side W2a of the second wafer W2 is etched in the first etching device 40. At this time, the etching of the first side W2a is performed with a fixed etching amount according to a predetermined recipe, which is the same as the etching amount of the first side W1a of the first wafer W1.
  • the thickness measuring device 60 measures the thickness of the second wafer W2 and calculates the flatness of the second wafer W2.
  • the use of the second etching device 41 is stopped, and the second etching device 41 is switched to the first etching device 40 to process the subsequent third wafer W3.
  • the third wafer W3 is subjected to the following steps S9, S10, S12, and S13.
  • S9 as described above, the etching of the second surface W1b of the first wafer W1 is performed in the second etching device 41, but the controller 160 changes the transfer program of the wafer transfer device 70 to control the transfer of the third wafer W3 to the first etching device 40.
  • the second surface W3b of the third wafer W3 is etched.
  • the etching amount of the second surface W3b is fixed and is the same as the etching amount of the second surface W1b of the first wafer W1.
  • the controller 160 changes and controls the recipe so that the etching amount of the second surface W3b in the first etching device 40 becomes the above amount.
  • the first surface W3a and the second surface W3b of the third wafer W3 are inverted in the inversion device 50 in the up-down direction.
  • the first surface W3a of the third wafer W3 is etched in the same first etching apparatus 40 as in S9. At this time, the amount of etching of the first surface W3a is fixed and is the same as the amount of etching of the first surface W1a of the first wafer W1.
  • the thickness measuring device 60 measures the thickness of the third wafer W3, and calculates the flatness of the third wafer W3.
  • FIG. 6 is a flow diagram showing the wafer processing of the third pattern.
  • the following steps S9, S10, S12, and S13 are performed on the first wafer W1. Note that in the third pattern, the thickness measurement and flatness calculation in S11 are omitted.
  • the second surface W1b of the first wafer W1 is etched in the second etching device 41. At this time, the etching of the second surface W1b is performed with a fixed etching amount according to a predetermined recipe.
  • the first surface W1a and the second surface W1b of the first wafer W1 are inverted in the up-down direction in the inversion device 50.
  • the first surface W1a of the first wafer W1 is etched in the first etching device 40.
  • the etching of the first surface W1a is performed with an etching profile (etching amount distribution) corrected based on the thickness and flatness of the first wafer W1 after grinding acquired in S8.
  • learning data on the thickness and flatness of the wafer W when the parameters of the recipe to be corrected are varied is acquired in advance.
  • the parameters of the recipe are optimized and corrected from the thickness and flatness of the first wafer W1 acquired in S8 so that the first surface W1a after etching in S12 becomes flat.
  • the parameters of the recipe to be corrected are arbitrary, and may be, for example, the number of times the nozzle 40a is scanned, the moving distance of the nozzle 40a for scanning, the scanning speed of the nozzle 40a, the rotation speed (number of rotations) of the first wafer W1, etc. Then, the etching profile in the corrected recipe is acquired. In S13, the thickness measuring device 60 measures the thickness of the first wafer W1 and calculates the flatness of the first wafer W1.
  • an abnormality is detected in the second etching device 41, for example.
  • the abnormality in the second etching device 41 is at least one of a hardware error or a process error.
  • the use of the second etching device 41 is stopped, and the second etching device 41 is switched to the first etching device 40 to process the subsequent second wafer W2.
  • the second wafer W2 is subjected to the following steps S9, S10, S12, and S13.
  • S9 as described above, the etching of the second side W1b of the first wafer W1 is performed in the second etching device 41, but the controller 160 changes the transfer program of the wafer transfer device 70 to control the transfer of the second wafer W2 to the first etching device 40.
  • the second side W2b of the second wafer W2 is etched.
  • the etching amount of the second side W2b is fixed and is the same as the etching amount of the second side W1b of the first wafer W1.
  • the controller 160 changes and controls the recipe so that the etching amount of the second side W2b in the first etching device 40 becomes the above amount.
  • the first surface W2a and the second surface W2b of the second wafer W2 are inverted in the inversion device 50 in the up-down direction.
  • the first surface W2a of the second wafer W2 is etched in the same first etching apparatus 40 as in S9. At this time, the etching profile of the first surface W2a is corrected in the same manner as the etching profile of the first surface W1a of the first wafer W1.
  • the thickness measuring device 60 measures the thickness of the second wafer W2 and calculates the flatness of the second wafer W2.
  • FIG. 7 is a flow diagram showing wafer processing of the fourth pattern.
  • the fourth pattern like the second pattern for the first pattern, identifies whether the first etcher 40 or the second etcher 41 is abnormal with respect to a process error in the third pattern.
  • the processing for the second wafer W2 is a processing for identifying whether the first etching device 40 or the second etching device 41 is abnormal, and S11 is added to the processing for the first wafer W1.
  • the second surface W2b of the second wafer W2 is etched in the second etching device 41. At this time, the etching of the second surface W2b is performed with a fixed etching amount according to a predetermined recipe.
  • the first surface W2a and the second surface W2b of the second wafer W2 are inverted in the inversion device 50 in the up-down direction.
  • the thickness measuring device 60 measures the thickness of the second wafer W2 and calculates the flatness of the second wafer W2.
  • the first surface W2a of the second wafer W2 is etched in the first etching device 40. At this time, the etching of the first surface W2a is performed with a fixed etching amount according to a predetermined recipe.
  • the thickness measuring device 60 measures the thickness of the second wafer W2 and calculates the flatness of the second wafer W2.
  • the use of the second etching device 41 is stopped, and the second etching device 41 is switched to the first etching device 40 to process the subsequent third wafer W3.
  • the third wafer W3 is subjected to the following steps S9, S10, S12, and S13.
  • S9 as described above, the etching of the second surface W1b of the first wafer W1 is performed in the second etching device 41, but the controller 160 changes the transfer program of the wafer transfer device 70 to control the transfer of the third wafer W3 to the first etching device 40.
  • the second surface W3b of the third wafer W3 is etched.
  • the etching amount of the second surface W3b is fixed and is the same as the etching amount of the second surface W1b of the first wafer W1.
  • the controller 160 changes and controls the recipe so that the etching amount of the second surface W3b in the first etching device 40 becomes the above amount.
  • the first surface W3a and the second surface W3b of the third wafer W3 are inverted in the inversion device 50 in the up-down direction.
  • the first surface W3a of the third wafer W3 is etched in the same first etching apparatus 40 as in S9. At this time, the etching profile of the first surface W3a is corrected in the same manner as the etching profile of the first surface W1a of the first wafer W1.
  • the thickness measuring device 60 measures the thickness of the third wafer W3, and calculates the flatness of the third wafer W3.
  • FIG. 8 is a flow diagram showing the wafer processing of the fifth pattern.
  • the following steps S9 to S13 are performed on the first wafer W1.
  • the second surface W1b of the first wafer W1 is etched in the second etching device 41.
  • the etching of the second surface W1b is performed with a fixed etching amount according to a predetermined recipe.
  • the first surface W1a and the second surface W1b of the first wafer W1 are inverted in the up-down direction in the inversion device 50.
  • the thickness measuring device 60 measures the thickness of the first wafer W1 and calculates the flatness of the first wafer W1.
  • the first surface W1a of the first wafer W1 is etched in the first etching device 40.
  • the etching of the first surface W1a is performed with an etching profile corrected based on the thickness and flatness of the first wafer W1 after etching acquired in S11.
  • a specific method of correcting the etching profile is similar to the method of correcting the etching profile in S12 for the first wafer W1 of the third pattern.
  • the thickness measuring device 60 measures the thickness of the first wafer W1 and calculates the flatness of the first wafer W1.
  • the normality or abnormality of the second etching device 41 can be detected by comparing the thickness and flatness of the first wafer W1 acquired in S11 with the respective set ranges.
  • the normality or abnormality of the first etching device 40 can be detected by comparing the thickness and flatness of the first wafer W1 acquired in S13 with the respective set ranges. Therefore, it is possible to detect the occurrence of an abnormality in the first etching device 40 or the second etching device 41, and to identify which of the first etching device 40 or the second etching device 41 is abnormal.
  • the use of the second etching device 41 is stopped, and the second etching device 41 is switched to the first etching device 40 to process the subsequent second wafer W2.
  • the second wafer W2 is subjected to the following steps S9 to S13.
  • S9 as described above, the etching of the second side W1b of the first wafer W1 is performed in the second etching device 41, but the controller 160 changes the transfer program of the wafer transfer device 70 to control the transfer of the second wafer W2 to the first etching device 40.
  • the second side W2b of the second wafer W2 is etched.
  • the etching amount of the second side W2b is fixed and is the same as the etching amount of the second side W1b of the first wafer W1.
  • the controller 160 changes and controls the recipe so that the etching amount of the second side W2b in the first etching device 40 becomes the above amount.
  • the first surface W2a and the second surface W2b of the second wafer W2 are inverted in the inversion device 50 in the up-down direction.
  • the thickness measuring device 60 measures the thickness of the second wafer W2 and calculates the flatness of the second wafer W2.
  • the first surface W2a of the second wafer W2 is etched in the same first etching apparatus 40 as in S9.
  • the etching profile of the first surface W2a is corrected in the same manner as the etching profile of the first surface W1a of the first wafer W1.
  • the thickness measuring device 60 measures the thickness of the second wafer W2 and calculates the flatness of the second wafer W2.
  • FIG. 9 is a flow diagram showing wafer processing for the sixth pattern.
  • the wafer processing for the sixth pattern is a modification of S9 in the wafer processing for the fifth pattern.
  • the second surface W1b is etched in the second etching device 41.
  • the etching of the second surface W1b is performed with an etching profile corrected based on the thickness and flatness of the first wafer W1 after grinding obtained in S8.
  • the specific method of correcting the etching profile is the same as the method of correcting the etching profile in S12 for the first wafer W1 of the third pattern.
  • the control device 160 changes the transport program of the wafer transport device 70, controlling it so that the second wafer W2 is transported to the first etching device 40. Then, in the first etching device 40, the second surface W2b is etched. At this time, the etching profile of the second surface W2b is corrected by the control device 160 in the same manner as the etching profile of the second surface W1b of the first wafer W1.
  • S10 to S13 for the first wafer W1 and the second wafer W2 are similar to S10 to S13 in the fifth pattern, and therefore will not be described.
  • any of the above first to sixth patterns if an abnormality occurs in either the first etching device 40 or the second etching device 41, the abnormal etching device can be switched to the normal etching device to process the subsequent wafers W. Therefore, wafer processing in the wafer processing system 1 does not have to be stopped as in the conventional case, and the productivity of the wafers W can be improved.
  • anomalies may occur over time in the first etching device 40 or the second etching device 41. For example, if deterioration of components occurs over time, a hardware error may occur.
  • the etching liquid is recycled and reused, but if by-products produced by etching are mixed into this etching liquid or if the etching liquid itself deteriorates over time, a process error may occur. This embodiment is useful because it can detect and address such anomalies that occur over time in real time.
  • the wafer processing system 1 has been described as having a first etching apparatus 40 and a second etching apparatus 41, but the number of these etching apparatuses 40, 41 is not limited.
  • two or more first etching apparatuses 40 and two or more second etching apparatuses 41 may be provided. If an abnormality occurs in all of the two or more second etching apparatuses 41, the use of the second etching apparatus 41 may be stopped and the second etching apparatus 41 may be switched to the first etching apparatus 40.
  • An example of an abnormality occurring in all of the two or more second etching apparatuses 41 may be when these two or more second etching apparatuses 41 use a common etching liquid recycle line and an abnormality occurs in the etching liquid.
  • the above embodiment has described wafer processing when an abnormality occurs in either the first etching device 40 or the second etching device 41, but the method of the present disclosure can also be applied when an abnormality occurs in other devices.
  • the method of the present disclosure may be applied when an abnormality occurs in the first cleaning device 80 or the second cleaning device 81.
  • An abnormality in the first cleaning device 80 or the second cleaning device 81 includes a hardware error, i.e., an abnormality in a component.
  • the first side Wa of the wafer W is cleaned in the first cleaning device 80 in S3, and the second side Wb is cleaned in the second cleaning device 81 in S7.
  • the abnormal cleaning device is switched to the normal cleaning device.
  • the first side Wa and the second side Wb are cleaned in the normal etching device.
  • the second cleaning device 81 the first side Wa of the wafer W is cleaned in the first cleaning device 80 in S3, and the second side Wb is cleaned in the first cleaning device 80 in S7. Even in such a case, the wafer processing in the wafer processing system 1 is not stopped, and the productivity of the wafer W can be improved.
  • the grinding of the wafer W performed by the grinding device 130 in the above embodiment includes polishing of the wafer W.

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Abstract

基板を処理する基板処理方法であって、前記基板の第１の面と前記基板の第２の面を研削することと、第１の液処理装置において前記第１の面を液処理することと、前記第１の面を液処理した後、第２の液処理装置において前記第２の面を液処理することと、を含み、前記第１の液処理装置又は前記第２の液処理装置に異常が発生した際、異常が発生した液処理装置から正常な液処理装置に切り替え、当該正常な液処理装置において前記第１の面の液処理と前記第２の面の液処理を行う。

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、基板の両面を研削し、当該両面をエッチングする基板処理システムが開示されている。基板処理システムは、基板の第１主表面をエッチングする第１主表面エッチング装置と、基板の第２主表面をエッチングする第２主表面エッチング装置と、を備える。
国際公開第２０２０／０３９８０２号
　本開示にかかる技術は、基板処理システムにおける基板の生産性を向上させる。
　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、前記基板の第１の面と前記基板の第２の面を研削することと、第１の液処理装置において前記第１の面を液処理することと、前記第１の面を液処理した後、第２の液処理装置において前記第２の面を液処理することと、を含み、前記第１の液処理装置又は前記第２の液処理装置に異常が発生した際、異常が発生した液処理装置から正常な液処理装置に切り替え、当該正常な液処理装置において前記第１の面の液処理と前記第２の面の液処理を行う。
　本開示によれば、基板処理システムにおける基板の生産性を向上させることができる。
ウェハ処理システムの構成の概略を示す平面図である。 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。 第１のパターンのウェハ処理を示すフロー図である。 第２のパターンのウェハ処理を示すフロー図である。 第３のパターンのウェハ処理を示すフロー図である。 第４のパターンのウェハ処理を示すフロー図である。 第５のパターンのウェハ処理を示すフロー図である。 第６のパターンのウェハ処理を示すフロー図である。
　半導体デバイスの製造工程では、単結晶シリコンインゴットからワイヤーソー等により切り出された円盤状シリコン片の表裏両面を、研削しエッチングすることが行われている。そして、シリコンウェハ（以下、「ウェハ」という場合がある。）が製造される。
　上述した特許文献１に開示された基板処理システムでは、基板の両面を研削した後、第２主表面エッチング装置で第２主表面をエッチングし、反転装置で基板を上下反転させ、第１主表面エッチング装置で第１主表面をエッチングする。ここで、例えば第２主表面エッチング装置に異常が発生した場合、第２主表面をエッチングすることができず、基板処理システムにおける基板処理が停止する。その結果、基板の生産性が低下してしまう。しかしながら、従来、この基板の生産性については考慮されていない。
　本開示にかかる技術は、基板処理システムにおける基板の生産性を向上させる。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、基板としてのウェハＷに対し、厚みの面内均一性を向上させるための処理を行う。以下、ウェハＷの切り出し面を第１の面Ｗａと第２の面Ｗｂという。第１の面Ｗａは第２の面Ｗｂの反対側の面である。
　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２と処理ステーション３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２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３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２には、複数、例えば３つのカセットＣを載置するカセット載置台１０が設けられている。また、カセット載置台１０のＸ軸負方向側には、当該カセット載置台１０に隣接してウェハ搬送装置２０が設けられている。ウェハ搬送装置２０は、Ｙ軸方向に延伸する搬送路２１上を移動自在に構成されている。また、ウェハ搬送装置２０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２２、２２を有している。各搬送アーム２２は、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸周りに移動自在に構成されている。なお、搬送アーム２２の構成は本実施形態に限定されず、任意の構成を取り得る。そして、ウェハ搬送装置２０は、カセット載置台１０のカセットＣ及び後述のトランジション装置３０に対して、ウェハＷを搬送可能に構成されている。
　搬入出ステーション２には、ウェハ搬送装置２０のＸ軸負方向側において、当該ウェハ搬送装置２０に隣接して、ウェハＷを処理ステーション３との間で受け渡すためのトランジション装置３０が設けられている。
　処理ステーション３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軸正方向側（搬入出ステーション２側）から負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、エッチング装置４０、４１、反転装置５０、厚み測定装置６０及びウェハ搬送装置７０が設けられている。エッチング装置４０、４１、反転装置５０及び厚み測定装置６０は、積層して配置されている。なお、エッチング装置４０、４１、反転装置５０及び厚み測定装置６０の数や配置はこれに限定されない。
　図２に示すように第１の液処理装置としての第１のエッチング装置４０は、後述の研削装置１３０における研削後のウェハＷをエッチングする。第１のエッチング装置４０は、ウェハＷを保持する図示しないウェハ保持部、ウェハ保持部を回転させる図示しない回転機構、ウェハＷにエッチング液を供給するノズル４０ａ、及びノズル４０ａを水平方向に移動させる図示しない移動機構を有している。処理液としてのエッチング液には、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、エッチング液には、リン酸又は硫酸が含まれていてもよい。そして第１のエッチング装置４０では、ウェハＷを回転させるとともに、ノズル４０ａ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４０ａからウェハＷにエッチング液を供給してウェハＷをエッチングする。
　図２に示すように第２の液処理装置としての第２のエッチング装置４１は、後述の研削装置１３０における研削後のウェハＷをエッチングする。第２のエッチング装置４１は、第１のエッチング装置４０と同じ構成を有している。すなわち、第２のエッチング装置４１は、ウェハＷを保持する図示しないウェハ保持部、ウェハ保持部を回転させる図示しない回転機構、ウェハＷにエッチング液を供給するノズル４１ａ、及びノズル４１ａを水平方向に移動させる図示しない移動機構を有している。
　反転装置５０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５０の構成は任意である。
　厚み測定装置６０は、一例において測定部と算出部を備える。測定部は、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１６０で行われてもよい。換言すれば、後述の制御装置１６０内に算出部が設けられてもよい。なお、厚み測定装置６０の構成はこれに限定されず、任意に構成できる。
　ウェハ搬送装置７０は、トランジション装置３０のＸ軸負方向側に配置されている。ウェハ搬送装置７０は、ウェハＷを保持して搬送する、例えば２つの搬送アーム７１、７１を有している。各搬送アーム７１は、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸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７０は、トランジション装置３０、エッチング装置４０、４１、反転装置５０、厚み測定装置６０、後述の洗浄装置８０、８１、後述の反転装置９０、後述の厚み測定装置１００及び後述のアライメント装置１１０に対して、ウェハＷを搬送可能に構成されている。
　第２の処理ブロックＧ２には、洗浄装置８０、８１、反転装置９０、厚み測定装置１００、アライメント装置１１０及びウェハ搬送装置１２０が設けられている。洗浄装置８０、反転装置９０、厚み測定装置１００及びアライメント装置１１０は、積層して配置されている。なお、洗浄装置８０、８１、反転装置９０、厚み測定装置１００及びアライメント装置１１０の数や配置はこれに限定されない。
　図２に示すように第１の液処理装置としての第１の洗浄装置８０は、後述の研削装置１３０における研削後のウェハＷの第１の面Ｗａを洗浄する。例えば第１の面Ｗａにブラシ８０ａを当接させて、当該第１の面Ｗａを洗浄する。また、ノズル８０ｂから第１の面Ｗａに、加圧された処理液としての洗浄液を供給して、当該第１の面Ｗａを洗浄する。なお、第１の洗浄装置８０は、第２の面Ｗｂにブラシ８０ｃを当接させて、当該第２の面Ｗｂを同時に洗浄してもよい。この際、図示しないノズルから第２の面Ｗｂに、加圧された洗浄液を供給して、当該第２の面Ｗｂを洗浄してもよい。
　図２に示すように第２の液処理装置としての第２の洗浄装置８１は、後述の研削装置１３０における研削後のウェハＷの第２の面Ｗｂを洗浄する。第２の洗浄装置８１は、第１の洗浄装置８０と同じ構成を有している。すなわち、第２の洗浄装置８１は、第２の面Ｗｂを洗浄するブラシ８１ａとノズル８１ｂを有し、また第１の面Ｗａを洗浄するブラシ８１ｃと図示しないノズルを有していてもよい。
　以上のとおり、原則、第１の洗浄装置８０は第１の面Ｗａを洗浄し、第２の洗浄装置８１は第２の面Ｗｂを洗浄する。但し、第１の洗浄装置８０は第２の面Ｗｂも洗浄可能に構成され、第２の洗浄装置８１は第１の面Ｗａも洗浄可能に構成されている。
　反転装置９０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９０の構成は任意である。
　厚み測定装置１００は、一例において測定部と算出部を備える。測定部は、研削後のウェハ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）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１６０で行われてもよい。換言すれば、後述の制御装置１６０内に算出部が設けられてもよい。なお、厚み測定装置１００の構成はこれに限定されず、任意に構成できる。
　図２に示すようにアライメント装置１１０は、後述のチャック１３３に対するウェハＷの中心位置又はウェハＷの水平方向の向きの少なくともいずれかを調整するアライメント機構１１０ａを有している。またアライメント装置１１０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機能も有している。なお、アライメント装置１１０の構成は任意である。
　ウェハ搬送装置１２０は、洗浄装置８０、８１、反転装置９０、厚み測定装置１００及びアライメント装置１１０のＹ軸正方向側に配置されている。ウェハ搬送装置１２０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１２１、１２１を有している。各搬送アーム１２１は、多関節のアーム部材１２２に支持され、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１２０は、エッチング装置４０、４１、反転装置５０、厚み測定装置６０、洗浄装置８０、８１、反転装置９０、厚み測定装置１００、アライメント装置１１０及び後述の研削装置１３０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、研削装置１３０が設けられている。研削装置１３０は、ウェハＷを研削して薄化する薄化装置として機能する。なお、研削装置１３０の数や配置はこれに限定されない。
　研削装置１３０は、回転テーブル１３１を有している。回転テーブル１３１は、回転機構（図示せず）によって、鉛直な回転中心線１３２を中心に回転自在に構成されている。回転テーブル１３１上には、ウェハＷを吸着保持する、チャック１３３が４つ設けられている。４つのチャック１３３のうち、２つの第１のチャック１３３ａは第１の研削位置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１３３ａは、回転中心線１３２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１３３ｂは第２の研削位置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１３３ｂも、回転中心線１３２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１３３ａと第２のチャック１３３ｂは、周方向に交互に配置されている。
　４つのチャック１３３は、回転テーブル１３１が回転することにより、受渡位置Ａ１～Ａ２及び研削位置Ｂ１～Ｂ２に移動可能になっている。また、４つのチャック１３３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１３１のＸ軸正方向側且つ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１３３ａ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１３１のＸ軸正方向側且つ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１３３ｂに対するウェハＷの受け渡しが行われる。
　第１の研削位置Ｂ１は回転テーブル１３１のＸ軸負方向側且つＹ軸負方向側の位置であり、第１の研削ユニット１４０が配置される。第１の研削ユニット１４０は、環状形状で回転自在な研削砥石（図示せず）を備えた研削部１４１を有している。また研削部１４１は、支柱１４２に沿って鉛直方向に移動可能に構成されている。第１の研削ユニット１４０は、一例として、第１のチャック１３３ａ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の研削位置Ｂ２は回転テーブル１３１のＸ軸負方向側且つＹ軸正方向側の位置であり、第２の研削ユニット１５０が配置される。第２の研削ユニット１５０は、環状形状で回転自在な研削砥石（図示せず）を備えた研削部１５１を有している。また研削部１５１は、支柱１５２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１５０は、一例として、第２のチャック１３３ｂ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又は研削位置Ｂ１、Ｂ２には、研削後のウェハＷの厚みを複数点で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。
　以上のウェハ処理システム１には、制御装置１６０が設けられている。制御装置１６０は、例えばＣＰＵやメモリ等を備えたコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、ウェハ処理システム１におけるウェハＷの処理を制御するプログラムが格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、当該記憶媒体Ｈから制御装置１６０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。
　先ず、複数のウェハＷを収納したカセットＣが、搬入出ステーション２のカセット載置台１０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２０によりカセットＣ内のウェハＷが取り出され、トランジション装置３０に搬送される。
　次に、ウェハＷはウェハ搬送装置７０によりアライメント装置１１０に搬送される。図２（ａ）に示すようにアライメント装置１１０では、アライメント機構１１０ａを用いて、第１のチャック１３３ａに対するウェハＷの中心位置又はウェハＷの水平方向の向きの少なくともいずれかを調整する（図３のＳ１）。
　次に、ウェハＷはウェハ搬送装置１２０により研削装置１３０に搬送され、第１の受渡位置Ａ１の第１のチャック１３３ａに受け渡される。図２（ｂ）に示すように第１のチャック１３３ａ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１３１を回転させて、ウェハＷを第１の研削位置Ｂ１に移動させる。そして、第１の研削ユニット１４０によって、ウェハＷの第１の面Ｗａが研削される（図３のＳ２）。次に、回転テーブル１３１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。
　次に、ウェハＷはウェハ搬送装置１２０により第１の洗浄装置８０に搬送される。図２（ｃ）に示すように第１の洗浄装置８０では、ブラシ８０ａとノズル８０ｂからの洗浄液を用いてウェハＷの第１の面Ｗａが洗浄される（図３のＳ３）。また、第１の洗浄装置８０では、ブラシ８０ｃと洗浄液を用いて第２の面Ｗｂが洗浄されてもよい。
　次に、ウェハＷはウェハ搬送装置１２０により反転装置９０に搬送される。図２（ｄ）に示すように反転装置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３のＳ４）。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１２０によりアライメント装置１１０に搬送される。図２（ｅ）に示すようにアライメント装置１１０では、アライメント機構１１０ａを用いて、第２のチャック１３３ｂに対するウェハＷの中心位置又はウェハＷの水平方向の向きの少なくともいずれかを調整する（図３のＳ５）。
　次に、ウェハＷはウェハ搬送装置１２０により研削装置１３０に搬送され、第２の受渡位置Ａ２の第２のチャック１３３ｂに受け渡される。図２（ｆ）に示すように第２のチャック１３３ｂ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１３１を回転させて、ウェハＷを第２の研削位置Ｂ２に移動させる。そして、第２の研削ユニット１５０によって、ウェハＷの第２の面Ｗｂが研削される（図３のＳ６）。次に、回転テーブル１３１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。
　次に、ウェハＷはウェハ搬送装置１２０により第２の洗浄装置８１に搬送される。図２（ｇ）に示すように第２の洗浄装置８１では、ブラシ８１ａとノズル８１ｂからの洗浄液を用いてウェハＷの第２の面Ｗｂが洗浄される（図３のＳ７）。また、第２の洗浄装置８１では、ブラシ８１ｃと洗浄液を用いて第１の面Ｗａが洗浄されてもよい。
　次に、ウェハＷはウェハ搬送装置１２０又はウェハ搬送装置７０により厚み測定装置１００に搬送される。厚み測定装置１００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の厚みを複数点で測定することでウェハＷの研削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（図３のＳ８）。取得されたウェハＷの厚み及び算出されたウェハＷの平坦度は、例えば制御装置１６０に出力される。なお、研削装置１３０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、当該研削装置１３０の厚み測定装置で測定してもよい。
　次に、ウェハＷはウェハ搬送装置７０により第２のエッチング装置４１に搬送される。図２（ｈ）に示すように第２のエッチング装置４１では、ノズル４１ａからウェハＷの第２の面Ｗｂにエッチング液が供給され、当該第２の面Ｗｂがエッチングされる（図３のＳ９）。
　次に、ウェハＷはウェハ搬送装置７０により反転装置５０に搬送される。図２（ｉ）に示すように反転装置５０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３のＳ１０）。すなわち、第１の面Ｗａが上側、第２の面Ｗｂが下側を向いた状態にウェハＷが反転される。
　次に、ウェハＷはウェハ搬送装置７０により厚み測定装置６０に搬送される。厚み測定装置６０では、第２の面Ｗｂを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の厚み分布を取得し、更にウェハＷの平坦度を算出する（図１５のＳ１１）。取得されたウェハＷの厚み及び算出されたウェハＷの平坦度は、例えば制御装置１６０に出力される。
　次に、ウェハＷはウェハ搬送装置７０により第１のエッチング装置４０に搬送される。図２（ｊ）に示すように第１のエッチング装置４０では、ノズル４０ａからウェハＷの第１の面Ｗａにエッチング液が供給され、当該第１の面Ｗａがエッチングされる（図３のＳ１２）。
　次に、ウェハＷはウェハ搬送装置７０により厚み測定装置６０に搬送される。厚み測定装置６０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の厚みを複数点で測定することでウェハ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（図３のＳ１３）。取得されたウェハＷの厚み及び算出されたウェハＷの平坦度は、例えば制御装置１６０に出力される。
　その後、全ての処理が施されたウェハＷは、トランジション装置３０を介してカセット載置台１０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。
　本実施形態のウェハ処理では、Ｓ９において第２のエッチング装置４１でウェハＷの第２の面Ｗｂをエッチングし、Ｓ１２において第１のエッチング装置４０で第１の面Ｗａをエッチングするように制御装置１６０に対してプログラムされる。すなわち、制御装置１６０は、Ｓ９においてウェハＷが第２のエッチング装置４１に搬送されるようにウェハ搬送装置７０の搬送プログラムを設定し、第２のエッチング装置４１において第２の面Ｗｂをエッチングする際のレシピを設定する。また、制御装置１６０は、Ｓ１２においてウェハＷが第１のエッチング装置４０に搬送されるようにウェハ搬送装置７０の搬送プログラムを設定し、第１のエッチング装置４０において第１の面Ｗａをエッチングする際のレシピを設定する。なお、レシピには、ノズル４０ａ、４１ａをスキャンさせる回数、ノズル４０ａ、４１ａをスキャンさせる移動距離、ノズル４０ａ、４１ａのスキャン速度、ウェハＷの回転速度（回転数）等の処理条件が含まれる。
　ここで、例えば第１のエッチング装置４０又は第２のエッチング装置４１のいずれかに異常が発生した場合、当該異常が発生したエッチング装置においてウェハＷをエッチングすることができず、ウェハ処理システム１におけるウェハ処理が停止する。その結果、ウェハＷの生産性が低下してしまう。なお、以下の説明において、異常が発生した一方のエッチング装置を異常液処理装置としての「異常エッチング装置」といい、正常な他方のエッチング装置を正常液処理装置としての「正常エッチング装置」という場合がある。
　本実施形態では、第１のエッチング装置４０又は第２のエッチング装置４１のいずれかに異常が発生した場合、異常エッチング装置から正常エッチング装置に切り替える。そして、正常エッチング装置において第１の面Ｗａのエッチングと第２の面Ｗｂのエッチングを行う。例えば、第２のエッチング装置４１に異常が発生した場合、Ｓ９において第１のエッチング装置４０でウェハＷの第２の面Ｗｂをエッチングし、Ｓ１２において第１のエッチング装置４０で第１の面Ｗａをエッチングする。
　異常エッチング装置における異常は、ハード的エラーとプロセス的エラーに分けられる。
　ハード的エラーは、異常エッチング装置の構成部材に異常が発生した場合のエラーである。異常検知対象の構成部材には種々の部材が含まれ、例えばウェハ保持部、ウェハ保持部の回転機構、ノズル、ノズルの移動機構、装置の処理容器内の排気機構などが含まれる。例えば、ウェハ保持部、回転機構、移動機構などにはセンサが設けられ、センサによってこれら構成部材の動作が常時監視されているため、異常を検知することができる。また、ノズルにも例えば流量計などのセンサが設けられ、センサによってノズルから供給されるエッチング液の流量が常時監視されているため、異常を検知することができる。更に、装置の処理容器や排気機構にも例えば圧力計などのセンサが設けられ、センサによって処理容器内の圧力や排気機構による排気圧が常時監視されているため、異常を検知することができる。
　プロセス的エラーは、異常エッチング装置におけるエッチングの処理に異常が発生した場合のエラーである。プロセス的エラーは、Ｓ１１又はＳ１３の少なくともいずれかにおいて取得されたウェハＷの厚みと算出されたウェハＷの平坦度に基づいて検知する。すなわち、ウェハＷの厚みと平坦度のいずれかが、予め定められた設定範囲（閾値）から外れる場合、プロセス的エラーが発生したと検知する。
　以下、第１のエッチング装置４０又は第２のエッチング装置４１のいずれかに異常が発生した場合、異常エッチング装置から正常エッチング装置に切り替える例について、６つのパターンを図４～図９を用いて説明する。なお、いずれのパターンにおいても、Ｓ１～Ｓ８は適切に行われ、Ｓ８で取得されたウェハＷの厚みと平坦度はいずれも適正であるとする。以下では、Ｓ９以降について図示して説明する。また、以下の説明において、ウェハ処理システム１で処理される１枚目のウェハＷを第１のウェハＷ１といい、２枚目のウェハＷを第２のウェハＷ２といい、３枚目のウェハＷを第３のウェハＷ３という。
　図４は、第１のパターンのウェハ処理を示すフロー図である。先ず、第１のウェハＷ１に対して、以下のＳ９、Ｓ１０、Ｓ１２、Ｓ１３を行う。なお、第１のパターンでは、Ｓ１１における厚みの測定と平坦度の算出は省略される。
　Ｓ９では、第２のエッチング装置４１において、第１のウェハＷ１の第２の面Ｗ１ｂをエッチングする。この際、第２の面Ｗ１ｂのエッチングは、予め定められたレシピで定量のエッチング量で行われる。
　Ｓ１０では、反転装置５０において、第１のウェハＷ１の第１の面Ｗ１ａと第２の面Ｗ１ｂを上下方向に反転させる。
　Ｓ１２では、第１のエッチング装置４０において、第１のウェハＷ１の第１の面Ｗ１ａをエッチングする。この際、第１の面Ｗ１ａのエッチングは、予め定められたレシピで定量のエッチング量で行われる。また、Ｓ１２における第１の面Ｗ１ａのエッチング量は、Ｓ９における第２の面Ｗ１ｂのエッチング量と異なっていてもよい。
　Ｓ１３では、厚み測定装置６０において、第１のウェハＷ１の厚みを測定し、第１のウェハＷ１の平坦度を算出する。
　以上のように第１のウェハＷ１に対する処理が終わった際、例えば第２のエッチング装置４１に異常が検知された場合を説明する。第２のエッチング装置４１の異常は、ハード的エラー又はプロセス的エラーの少なくともいずれかである。ハード的エラーは、上述したように第２のエッチング装置４１の構成部材に設けられたセンサを用いて検知される。プロセス的エラーは、Ｓ１３で取得された第１のウェハＷ１の厚みと平坦度に基づいて検知される。例えば、第１のウェハＷ１の厚みが設定範囲から外れる場合、プロセス的エラーが検知される。また、第１のウェハＷ１の平坦度が設定範囲から外れる場合も、プロセス的エラーが検知される。そして、このプロセス的エラーの要因が第２のエッチング装置４１であると判明している場合には、第２のエッチング装置４１が異常であると検知される。
　第２のエッチング装置４１に異常が検知されると、第２のエッチング装置４１の使用を停止し、当該第２のエッチング装置４１から第１のエッチング装置４０に切り替えて、後続の第２のウェハＷ２に対する処理を行う。
　第２のウェハＷ２には、以下のＳ９、Ｓ１０、Ｓ１２、Ｓ１３が行われる。
　Ｓ９では、上述したように第１のウェハＷ１の第２の面Ｗ１ｂのエッチングが第２のエッチング装置４１で行われるところ、制御装置１６０によってウェハ搬送装置７０の搬送プログラムを変更して、第２のウェハＷ２が第１のエッチング装置４０に搬送されるように制御される。そして、第１のエッチング装置４０において、第２のウェハＷ２の第２の面Ｗ２ｂをエッチングする。この際、第２の面Ｗ２ｂのエッチング量は定量で、上記第１のウェハＷ１の第２の面Ｗ１ｂのエッチング量と同量である。すなわち、上述したように第１のエッチング装置４０では第１のウェハＷ１の第１の面Ｗ１ａがエッチングされるところ、制御装置１６０によって第１のエッチング装置４０における第２の面Ｗ２ｂのエッチング量が上記量になるようにレシピが変更されて制御される。
　Ｓ１０では、反転装置５０において、第２のウェハＷ２の第１の面Ｗ２ａと第２の面Ｗ２ｂを上下方向に反転させる。
　Ｓ１２では、Ｓ９と同じ第１のエッチング装置４０において、第２のウェハＷ２の第１の面Ｗ２ａをエッチングする。この際、第１の面Ｗ２ａのエッチング量は定量で、上記第１のウェハＷ１の第１の面Ｗ１ａのエッチング量と同量である。
　Ｓ１３では、厚み測定装置６０において、第２のウェハＷ２の厚みを測定し、第２のウェハＷ２の平坦度を算出する。
　図５は、第２のパターンのウェハ処理を示すフロー図である。第１のパターンでは、プロセス的エラーの要因が第２のエッチング装置４１であると判明している場合について説明したが、Ｓ１３で取得された第１のウェハＷ１の厚みと平坦度からは、第１のエッチング装置４０又は第２のエッチング装置４１のいずれが異常であるか特定できない場合がある。
　そこで、第２のパターンでは、第１のウェハＷ１に対する処理（第１のパターンと同じ処理）が終わった後、後続の第２のウェハＷ２に対して、以下のＳ９～Ｓ１３を行う。すなわち、第２のウェハＷ２に対する処理は、第１のエッチング装置４０又は第２のエッチング装置４１のいずれが異常であるかを特定するための処理であり、第１のウェハＷ１に対する処理からＳ１１を追加する。
　Ｓ９では、第２のエッチング装置４１において、第２のウェハＷ２の第２の面Ｗ２ｂをエッチングする。この際、第２の面Ｗ２ｂのエッチングは、予め定められたレシピで定量のエッチング量で行われ、第１のウェハＷ１の第２の面Ｗ１ｂのエッチング量と同量である。
　Ｓ１０では、反転装置５０において、第２のウェハＷ２の第１の面Ｗ２ａと第２の面Ｗ２ｂを上下方向に反転させる。
　Ｓ１１では、厚み測定装置６０において、第２のウェハＷ２の厚みを測定し、第２のウェハＷ２の平坦度を算出する。
　Ｓ１２では、第１のエッチング装置４０において、第２のウェハＷ２の第１の面Ｗ２ａをエッチングする。この際、第１の面Ｗ２ａのエッチングは、予め定められたレシピで定量のエッチング量で行われ、第１のウェハＷ１の第１の面Ｗ１ａのエッチング量と同量である。
　Ｓ１３では、厚み測定装置６０において、第２のウェハＷ２の厚みを測定し、第２のウェハＷ２の平坦度を算出する。
　かかる場合、Ｓ１１では第２のエッチング装置４１でエッチング後の第２のウェハＷ２の厚みと平坦度を取得し、Ｓ１３では第１のエッチング装置４０でエッチング後の第２のウェハＷ２の厚みと平坦度を取得する。そして、Ｓ１１で取得された第２のウェハＷ２の厚みと平坦度をそれぞれ設定範囲と比較することで、第２のエッチング装置４１の正常又は異常を検知できる。同様に、Ｓ１３で取得された第２のウェハＷ２の厚みと平坦度をそれぞれ設定範囲と比較することで、第１のエッチング装置４０の正常又は異常を検知できる。したがって、プロセス的エラーに関し、第１のエッチング装置４０又は第２のエッチング装置４１のいずれが異常であるかを特定することができる。
　例えば第２のエッチング装置４１に異常が検知されると、第２のエッチング装置４１の使用を停止し、当該第２のエッチング装置４１から第１のエッチング装置４０に切り替えて、後続の第３のウェハＷ３に対する処理を行う。
　第３のウェハＷ３には、以下のＳ９、Ｓ１０、Ｓ１２、Ｓ１３が行われる。
　Ｓ９では、上述したように第１のウェハＷ１の第２の面Ｗ１ｂのエッチングが第２のエッチング装置４１で行われるところ、制御装置１６０によってウェハ搬送装置７０の搬送プログラムを変更して、第３のウェハＷ３が第１のエッチング装置４０に搬送されるように制御される。そして、第１のエッチング装置４０において、第３のウェハＷ３の第２の面Ｗ３ｂをエッチングする。この際、第２の面Ｗ３ｂのエッチング量は定量で、上記第１のウェハＷ１の第２の面Ｗ１ｂのエッチング量と同量である。すなわち、上述したように第１のエッチング装置４０では第１のウェハＷ１の第１の面Ｗ１ａがエッチングされるところ、制御装置１６０によって第１のエッチング装置４０における第２の面Ｗ３ｂのエッチング量が上記量になるようにレシピが変更されて制御される。
　Ｓ１０では、反転装置５０において、第３のウェハＷ３の第１の面Ｗ３ａと第２の面Ｗ３ｂを上下方向に反転させる。
　Ｓ１２では、Ｓ９と同じ第１のエッチング装置４０において、第３のウェハＷ３の第１の面Ｗ３ａをエッチングする。この際、第１の面Ｗ３ａのエッチング量は定量で、上記第１のウェハＷ１の第１の面Ｗ１ａのエッチング量と同量である。
　Ｓ１３では、厚み測定装置６０において、第３のウェハＷ３の厚みを測定し、第３のウェハＷ３の平坦度を算出する。
　図６は、第３のパターンのウェハ処理を示すフロー図である。先ず、第１のウェハＷ１に対して、以下のＳ９、Ｓ１０、Ｓ１２、Ｓ１３を行う。なお、第３のパターンでは、Ｓ１１における厚みの測定と平坦度の算出は省略される。
　Ｓ９では、第２のエッチング装置４１において、第１のウェハＷ１の第２の面Ｗ１ｂをエッチングする。この際、第２の面Ｗ１ｂのエッチングは、予め定められたレシピで定量のエッチング量で行われる。
　Ｓ１０では、反転装置５０において、第１のウェハＷ１の第１の面Ｗ１ａと第２の面Ｗ１ｂを上下方向に反転させる。
　Ｓ１２では、第１のエッチング装置４０において、第１のウェハＷ１の第１の面Ｗ１ａをエッチングする。この際、第１の面Ｗ１ａのエッチングは、Ｓ８で取得された研削後の第１のウェハＷ１の厚みと平坦度に基づいて補正されたエッチングプロファイル（エッチング量分布）で行われる。具体的には、先ず、補正するレシピのパラメータを変動させた場合の、ウェハＷの厚みと平坦度に関する学習データを予め取得しておく。そして、この学習データに基づいて、Ｓ８で取得された第１のウェハＷ１の厚みと平坦度から、Ｓ１２におけるエッチング後の第１の面Ｗ１ａが平坦になるように、レシピのパラメータを最適化して補正する。補正するレシピのパラメータは任意であるが、例えばノズル４０ａをスキャンさせる回数、ノズル４０ａをスキャンさせる移動距離、ノズル４０ａのスキャン速度、第１のウェハＷ１の回転速度（回転数）等である。そして、補正後のレシピにおけるエッチングプロファイルを取得する。
　Ｓ１３では、厚み測定装置６０において、第１のウェハＷ１の厚みを測定し、第１のウェハＷ１の平坦度を算出する。
　そして第１のパターンと同様に、例えば第２のエッチング装置４１に異常が検知された場合を説明する。第２のエッチング装置４１の異常は、ハード的エラー又はプロセス的エラーの少なくともいずれかである。
　第２のエッチング装置４１に異常が検知されると、第２のエッチング装置４１の使用を停止し、当該第２のエッチング装置４１から第１のエッチング装置４０に切り替えて、後続の第２のウェハＷ２に対する処理を行う。
　第２のウェハＷ２には、以下のＳ９、Ｓ１０、Ｓ１２、Ｓ１３が行われる。
　Ｓ９では、上述したように第１のウェハＷ１の第２の面Ｗ１ｂのエッチングが第２のエッチング装置４１で行われるところ、制御装置１６０によってウェハ搬送装置７０の搬送プログラムを変更して、第２のウェハＷ２が第１のエッチング装置４０に搬送されるように制御される。そして、第１のエッチング装置４０において、第２のウェハＷ２の第２の面Ｗ２ｂをエッチングする。この際、第２の面Ｗ２ｂのエッチング量は定量で、上記第１のウェハＷ１の第２の面Ｗ１ｂのエッチング量と同量である。すなわち、上述したように第１のエッチング装置４０では第１のウェハＷ１の第１の面Ｗ１ａがエッチングされるところ、制御装置１６０によって第１のエッチング装置４０における第２の面Ｗ２ｂのエッチング量が上記量になるようにレシピが変更されて制御される。
　Ｓ１０では、反転装置５０において、第２のウェハＷ２の第１の面Ｗ２ａと第２の面Ｗ２ｂを上下方向に反転させる。
　Ｓ１２では、Ｓ９と同じ第１のエッチング装置４０において、第２のウェハＷ２の第１の面Ｗ２ａをエッチングする。この際、第１の面Ｗ２ａのエッチングプロファイルは、上記第１のウェハＷ１の第１の面Ｗ１ａのエッチングプロファイルと同様に補正される。
　Ｓ１３では、厚み測定装置６０において、第２のウェハＷ２の厚みを測定し、第２のウェハＷ２の平坦度を算出する。
　図７は、第４のパターンのウェハ処理を示すフロー図である。第４のパターンは、第１のパターンに対する第２のパターンと同様に、第３のパターンにおけるプロセス的エラーに関し、第１のエッチング装置４０又は第２のエッチング装置４１のいずれが異常であるかを特定する。
　第４のパターンでは、第１のウェハＷ１に対する処理（第３のパターンと同じ処理）が終わった後、後続の第２のウェハＷ２に対して、以下のＳ９～Ｓ１３を行う。すなわち、第２のウェハＷ２に対する処理は、第１のエッチング装置４０又は第２のエッチング装置４１のいずれが異常であるかを特定するための処理であり、第１のウェハＷ１に対する処理からＳ１１を追加する。
　Ｓ９では、第２のエッチング装置４１において、第２のウェハＷ２の第２の面Ｗ２ｂをエッチングする。この際、第２の面Ｗ２ｂのエッチングは、予め定められたレシピで定量のエッチング量で行われる。
　Ｓ１０では、反転装置５０において、第２のウェハＷ２の第１の面Ｗ２ａと第２の面Ｗ２ｂを上下方向に反転させる。
　Ｓ１１では、厚み測定装置６０において、第２のウェハＷ２の厚みを測定し、第２のウェハＷ２の平坦度を算出する。
　Ｓ１２では、第１のエッチング装置４０において、第２のウェハＷ２の第１の面Ｗ２ａをエッチングする。この際、第１の面Ｗ２ａのエッチングは、予め定められたレシピで定量のエッチング量で行われる。
　Ｓ１３では、厚み測定装置６０において、第２のウェハＷ２の厚みを測定し、第２のウェハＷ２の平坦度を算出する。
　かかる場合、Ｓ１１で取得された第２のウェハＷ２の厚みと平坦度をそれぞれ設定範囲と比較することで、第２のエッチング装置４１の正常又は異常を検知できる。同様に、Ｓ１３で取得された第２のウェハＷ２の厚みと平坦度をそれぞれ設定範囲と比較することで、第１のエッチング装置４０の正常又は異常を検知できる。したがって、プロセス的エラーに関し、第１のエッチング装置４０又は第２のエッチング装置４１のいずれが異常であるかを特定することができる。
　例えば第２のエッチング装置４１に異常が検知されると、第２のエッチング装置４１の使用を停止し、当該第２のエッチング装置４１から第１のエッチング装置４０に切り替えて、後続の第３のウェハＷ３に対する処理を行う。
　第３のウェハＷ３には、以下のＳ９、Ｓ１０、Ｓ１２、Ｓ１３が行われる。
　Ｓ９では、上述したように第１のウェハＷ１の第２の面Ｗ１ｂのエッチングが第２のエッチング装置４１で行われるところ、制御装置１６０によってウェハ搬送装置７０の搬送プログラムを変更して、第３のウェハＷ３が第１のエッチング装置４０に搬送されるように制御される。そして、第１のエッチング装置４０において、第３のウェハＷ３の第２の面Ｗ３ｂをエッチングする。この際、第２の面Ｗ３ｂのエッチング量は定量で、上記第１のウェハＷ１の第２の面Ｗ１ｂのエッチング量と同量である。すなわち、上述したように第１のエッチング装置４０では第１のウェハＷ１の第１の面Ｗ１ａがエッチングされるところ、制御装置１６０によって第１のエッチング装置４０における第２の面Ｗ３ｂのエッチング量が上記量になるようにレシピが変更されて制御される。
　Ｓ１０では、反転装置５０において、第３のウェハＷ３の第１の面Ｗ３ａと第２の面Ｗ３ｂを上下方向に反転させる。
　Ｓ１２では、Ｓ９と同じ第１のエッチング装置４０において、第３のウェハＷ３の第１の面Ｗ３ａをエッチングする。この際、第１の面Ｗ３ａのエッチングプロファイルは、上記第１のウェハＷ１の第１の面Ｗ１ａのエッチングプロファイルと同様に補正される。
　Ｓ１３では、厚み測定装置６０において、第３のウェハＷ３の厚みを測定し、第３のウェハＷ３の平坦度を算出する。
　図８は、第５のパターンのウェハ処理を示すフロー図である。先ず、第１のウェハＷ１に対して、以下のＳ９～Ｓ１３を行う。
　Ｓ９では、第２のエッチング装置４１において、第１のウェハＷ１の第２の面Ｗ１ｂをエッチングする。この際、第２の面Ｗ１ｂのエッチングは、予め定められたレシピで定量のエッチング量で行われる。
　Ｓ１０では、反転装置５０において、第１のウェハＷ１の第１の面Ｗ１ａと第２の面Ｗ１ｂを上下方向に反転させる。
　Ｓ１１では、厚み測定装置６０において、第１のウェハＷ１の厚みを測定し、第１のウェハＷ１の平坦度を算出する。
　Ｓ１２では、第１のエッチング装置４０において、第１のウェハＷ１の第１の面Ｗ１ａをエッチングする。この際、第１の面Ｗ１ａのエッチングは、Ｓ１１で取得されたエッチング後の第１のウェハＷ１の厚みと平坦度に基づいて補正されたエッチングプロファイルで行われる。具体的なエッチングプロファイルの補正方法は、第３のパターンの第１のウェハＷ１に対するＳ１２のエッチングプロファイルの補正方法と同様である。
　Ｓ１３では、厚み測定装置６０において、第１のウェハＷ１の厚みを測定し、第１のウェハＷ１の平坦度を算出する。
　かかる場合、Ｓ１１で取得された第１のウェハＷ１の厚みと平坦度をそれぞれ設定範囲と比較することで、第２のエッチング装置４１の正常又は異常を検知できる。同様に、Ｓ１３で取得された第１のウェハＷ１の厚みと平坦度をそれぞれ設定範囲と比較することで、第１のエッチング装置４０の正常又は異常を検知できる。したがって、第１のエッチング装置４０又は第２のエッチング装置４１の異常の発生を検知するとともに、当該第１のエッチング装置４０又は第２のエッチング装置４１のいずれが異常であるかを特定することができる。
　例えば第２のエッチング装置４１に異常が検知されると、第２のエッチング装置４１の使用を停止し、当該第２のエッチング装置４１から第１のエッチング装置４０に切り替えて、後続の第２のウェハＷ２に対する処理を行う。
　第２のウェハＷ２には、以下のＳ９～Ｓ１３が行われる。
　Ｓ９では、上述したように第１のウェハＷ１の第２の面Ｗ１ｂのエッチングが第２のエッチング装置４１で行われるところ、制御装置１６０によってウェハ搬送装置７０の搬送プログラムを変更して、第２のウェハＷ２が第１のエッチング装置４０に搬送されるように制御される。そして、第１のエッチング装置４０において、第２のウェハＷ２の第２の面Ｗ２ｂをエッチングする。この際、第２の面Ｗ２ｂのエッチング量は定量で、上記第１のウェハＷ１の第２の面Ｗ１ｂのエッチング量と同量である。すなわち、上述したように第１のエッチング装置４０では第１のウェハＷ１の第１の面Ｗ１ａがエッチングされるところ、制御装置１６０によって第１のエッチング装置４０における第２の面Ｗ２ｂのエッチング量が上記量になるようにレシピが変更されて制御される。
　Ｓ１０では、反転装置５０において、第２のウェハＷ２の第１の面Ｗ２ａと第２の面Ｗ２ｂを上下方向に反転させる。
　Ｓ１１では、厚み測定装置６０において、第２のウェハＷ２の厚みを測定し、第２のウェハＷ２の平坦度を算出する。
　Ｓ１２では、Ｓ９と同じ第１のエッチング装置４０において、第２のウェハＷ２の第１の面Ｗ２ａをエッチングする。この際、第１の面Ｗ２ａのエッチングプロファイルは、上記第１のウェハＷ１の第１の面Ｗ１ａのエッチングプロファイルと同様に補正される。
　Ｓ１３では、厚み測定装置６０において、第２のウェハＷ２の厚みを測定し、第２のウェハＷ２の平坦度を算出する。
　図９は、第６のパターンのウェハ処理を示すフロー図である。第６のパターンのウェハ処理は、第５のパターンのウェハ処理におけるＳ９を変更したものである。
　すなわち、第１のウェハＷ１に対するＳ９では、第２のエッチング装置４１において、第２の面Ｗ１ｂをエッチングする。この際、第２の面Ｗ１ｂのエッチングは、Ｓ８で取得された研削後の第１のウェハＷ１の厚みと平坦度に基づいて補正されたエッチングプロファイルで行われる。具体的なエッチングプロファイルの補正方法は、第３のパターンの第１のウェハＷ１に対するＳ１２のエッチングプロファイルの補正方法と同様である。
　また、第２のウェハＷ２に対するＳ９では、制御装置１６０によってウェハ搬送装置７０の搬送プログラムを変更して、第２のウェハＷ２が第１のエッチング装置４０に搬送されるように制御される。そして、第１のエッチング装置４０において、第２の面Ｗ２ｂをエッチングする。この際、制御装置１６０によって、第２の面Ｗ２ｂのエッチングプロファイルは、上記第１のウェハＷ１の第２の面Ｗ１ｂのエッチングプロファイルと同様に補正される。
　なお、第６のパターンにおいて第１のウェハＷ１と第２のウェハＷ２に対するＳ１０～Ｓ１３はそれぞれ、第５のパターンにおけるＳ１０～Ｓ１３と同様であるので説明を省略する。
　なお、上記第１～第６のパターンにおいては、第２のエッチング装置４１に異常が検知された場合について説明した。これに対して、第１のエッチング装置４０に異常が検知された場合には、Ｓ９における第２の面Ｗ２ｂ（第２の面Ｗ３ｂ）のエッチングと、Ｓ１２における第１の面Ｗ２ａ（第１の面Ｗ３ａ）のエッチングはそれぞれ、第２のエッチング装置４１で行われるように制御される。
　以上の第１～第６のパターンのいずれにおいても、第１のエッチング装置４０又は第２のエッチング装置４１のいずれかに異常が発生した場合、異常エッチング装置から正常エッチング装置に切り替えて、後続のウェハＷの処理を行うことができる。したがって、従来のようにウェハ処理システム１におけるウェハ処理を停止させることがなく、ウェハＷの生産性を向上させることができる。
　例えば、ウェハ処理システム１において複数のウェハＷに対してウェハ処理を行うと、第１のエッチング装置４０又は第２のエッチング装置４１に経時的な異常が発生する場合がある。例えば、構成部材の経時的な劣化が生じる場合には、ハード的エラーが生じ得る。また、エッチング液はリサイクルして再利用されるが、このエッチング液にエッチングで生じた副生成物が混入したり、エッチング液自体が経時的に劣化する場合には、プロセス的エラーが生じ得る。本実施形態では、このような経時的に発生する異常をリアルタイムで検知して対処できるため有用となる。
　以上の実施形態は、ウェハ処理システム１が第１のエッチング装置４０と第２のエッチング装置４１を有する場合について説明したが、これらエッチング装置４０、４１の数は限定されない。例えば、第１のエッチング装置４０が２つ以上設けられ、第２のエッチング装置４１が２つ以上設けられていてもよい。そして、２つ以上の第２のエッチング装置４１のすべてに異常が発生した場合、第２のエッチング装置４１の使用を停止し、第２のエッチング装置４１から第１のエッチング装置４０に切り替えてもよい。なお、２つ以上の第２のエッチング装置４１のすべてに異常が発生する場合としては、例えばこれら２つ以上の第２のエッチング装置４１が共通のエッチング液のリサイクルラインを使用して、当該エッチング液に異常が発生した場合などが考えられる。
　以上の実施形態は、第１のエッチング装置４０又は第２のエッチング装置４１のいずれかに異常が発生した場合におけるウェハ処理について説明したが、他の装置に異常が発生した場合にも本開示の方法を適用できる。例えば、第１の洗浄装置８０又は第２の洗浄装置８１に異常が発生した場合に本開示の方法を適用してもよい。第１の洗浄装置８０又は第２の洗浄装置８１に異常には、ハード的エラー、すなわち構成部材の異常が含まれる。
　上記実施形態のウェハ処理では、Ｓ３において第１の洗浄装置８０でウェハＷの第１の面Ｗａを洗浄し、Ｓ７において第２の洗浄装置８１で第２の面Ｗｂを洗浄する。例えば第１の洗浄装置８０又は第２の洗浄装置８１のいずれかに異常が発生した場合、異常洗浄装置から正常洗浄装置に切り替える。そして、正常エッチング装置において第１の面Ｗａの洗浄と第２の面Ｗｂの洗浄を行う。例えば、第２の洗浄装置８１に異常が発生した場合、Ｓ３において第１の洗浄装置８０でウェハＷの第１の面Ｗａを洗浄し、Ｓ７において第１の洗浄装置８０で第２の面Ｗｂを洗浄する。かかる場合においても、ウェハ処理システム１におけるウェハ処理を停止させることがなく、ウェハＷの生産性を向上させることができる。
　なお、以上の実施形態の研削装置１３０で行われるウェハＷの研削には、ウェハＷの研磨が含まれる。
　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。例えば、上記実施形態の構成要件は任意に組み合わせることができる。当該任意の組み合せからは、組み合わせにかかるそれぞれの構成要件についての作用及び効果が当然に得られるとともに、本明細書の記載から当業者には明らかな他の作用及び他の効果が得られる。
　また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、又は、上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
　　１　　　ウェハ処理システム
　　４０　　第１のエッチング装置
　　４１　　第２のエッチング装置
　　１３０　研削装置
　　１６０　制御装置
　　Ｗ　　　ウェハ
　　Ｗａ　　第１の面
　　Ｗｂ　　第２の面

Claims (17)

  1. 基板を処理する基板処理方法であって、
    前記基板の第１の面と前記基板の第２の面を研削することと、
    第１の液処理装置において前記第１の面を液処理することと、
    前記第１の面を液処理した後、第２の液処理装置において前記第２の面を液処理することと、を含み、
    前記第１の液処理装置又は前記第２の液処理装置に異常が発生した際、異常が発生した液処理装置から正常な液処理装置に切り替え、当該正常な液処理装置において前記第１の面の液処理と前記第２の面の液処理を行う、基板処理方法。
  2. 前記第２の面を液処理した後、前記基板の厚みを測定することを含み、
    前記厚み又は前記厚みから取得される前記基板の平坦度に基づいて、前記異常の発生を検知する、請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 前記第１の面を液処理した後、前記基板の第１の厚みを測定することと、
    前記第２の面を液処理した後、前記基板の第２の厚みを測定することと、を含み、
    前記第１の厚み又は前記第１の厚みから取得される前記基板の第１の平坦度と、前記第２の厚み又は前記第２の厚みから取得される前記基板の第２の平坦度とに基づいて、前記異常の発生を検知するとともに、前記異常が発生した液処理装置が前記第１の液処理装置又は第２の液処理装置のいずれかを特定する、請求項１に記載の基板処理方法。
  4. 前記液処理はエッチングであって、
    前記第１の面のエッチングは、予め定められたレシピで行われ、
    前記第２の面のエッチングは、予め定められたレシピで行われる、請求項１に記載の基板処理方法。
  5. 前記液処理はエッチングであって、
    前記第２の面を研削した後、前記基板の厚みを測定することを含み、
    前記第１の面のエッチングは、予め定められたレシピで行われ、
    前記第２の面のエッチングは、前記厚み又は前記厚みから取得される前記基板の平坦度に基づいて補正されたレシピで行われる、請求項１に記載の基板処理方法。
  6. 前記液処理はエッチングであって、
    前記第１の面をエッチングした後、前記基板の厚みを測定することを含み、
    前記第１の面のエッチングは、予め定められたレシピで行われ、
    前記第２の面のエッチングは、前記厚み又は前記厚みから取得される前記基板の平坦度に基づいて補正されたレシピで行われる、請求項１に記載の基板処理方法。
  7. 前記液処理はエッチングであって、
    前記第２の面を研削した後、前記基板の第１の厚みを測定することと、
    前記第１の面をエッチングした後、前記基板の第２の厚みを測定することと、を含み、
    前記第１の面のエッチングは、前記第１の厚み又は前記第１の厚みから取得される前記基板の第１の平坦度に基づいて補正されたレシピで行われ、
    前記第２の面のエッチングは、前記第２の厚み又は前記第２の厚みから取得される前記基板の第２の平坦度に基づいて補正されたレシピで行われる、請求項１に記載の基板処理方法。
  8. 前記異常は、前記第１の液処理装置の構成部材の異常又は前記第２の液処理装置の構成部材の異常である、請求項１に記載の基板処理方法。
  9. 基板を処理する基板処理システムであって、
    前記基板の片面を液処理する第１の液処理装置と、
    前記基板の片面を液処理する第２の液処理装置と、
    制御装置と、を有し、
    前記制御装置は、
    前記第１の液処理装置において、前記基板の第１の面が研削された後の、前記第１の面を液処理する制御と、
    前記第２の液処理装置において、前記基板の第２の面が研削された後の、前記第２の面を液処理する制御と、を実行し、
    前記第１の液処理装置又は前記第２の液処理装置に異常が発生した際、異常が発生した液処理装置から正常な液処理装置に切り替え、当該正常な液処理装置において前記第１の面の液処理と前記第２の面の液処理を行うように、前記第１の液処理装置及び前記第２の液処理装置を制御する、基板処理システム。
  10. 前記第１の面と前記第２の面を研削する研削装置を有する、請求項９に記載の基板処理システム。
  11. 前記第２の面を液処理した後、前記基板の厚みを測定する測定部を有し、
    前記制御装置は、前記測定部で測定された前記厚み又は前記厚みから取得される前記基板の平坦度に基づいて、前記異常の発生を検知する、請求項９に記載の基板処理システム。
  12. 前記第１の面を液処理した後、前記基板の第１の厚みを測定する第１の測定部と、
    前記第２の面を液処理した後、前記基板の第２の厚みを測定する第２の測定部と、を有し、
    前記制御装置は、前記第１の測定部で測定された前記第１の厚み又は前記第１の厚みから取得される前記基板の第１の平坦度と、前記第２の測定部で測定された前記第２の厚み又は前記第２の厚みから取得される前記基板の第２の平坦度とに基づいて、前記異常の発生を検知するとともに、前記異常が発生した液処理装置が前記第１の液処理装置又は第２の液処理装置のいずれかを特定する、請求項９に記載の基板処理システム。
  13. 前記第１の液処理装置は、前記基板の片面をエッチングする第１のエッチング装置であり、
    前記第２の液処理装置は、前記基板の片面をエッチングする第２のエッチング装置であり、
    前記制御装置は、
    前記第１の面のエッチングを、予め定められたレシピで行い、
    前記第２の面のエッチングを、予め定められたレシピで行うように、前記第１のエッチング装置と前記第２のエッチング装置を制御する、請求項９に記載の基板処理システム。
  14. 前記研削装置において前記第２の面を研削した後、前記基板の厚みを測定する測定部を有し、
    前記第１の液処理装置は、前記基板の片面をエッチングする第１のエッチング装置であり、
    前記第２の液処理装置は、前記基板の片面をエッチングする第２のエッチング装置であり、
    前記制御装置は、
    前記第１の面のエッチングを、予め定められたレシピで行い、
    前記第２の面のエッチングを、前記測定部で測定された前記厚み又は前記厚みから取得される前記基板の平坦度に基づいて補正されたレシピで行うように、前記第１のエッチング装置と前記第２のエッチング装置を制御する、請求項１０に記載の基板処理システム。
  15. 前記第１の面をエッチングした後、前記基板の厚みを測定する測定部を有し、
    前記第１の液処理装置は、前記基板の片面をエッチングする第１のエッチング装置であり、
    前記第２の液処理装置は、前記基板の片面をエッチングする第２のエッチング装置であり、
    前記制御装置は、
    前記第１の面のエッチングを、予め定められたレシピで行い、
    前記第２の面のエッチングを、前記測定部で測定された前記厚み又は前記厚みから取得される前記基板の平坦度に基づいて補正されたレシピで行うように、前記第１のエッチング装置と前記第２のエッチング装置を制御する、請求項９に記載の基板処理システム。
  16. 前記研削装置において前記第２の面を研削した後、前記基板の第１の厚みを測定する第１の測定部と、
    前記第１の面をエッチングした後、前記基板の第２の厚みを測定する第２の測定部と、を有し、
    前記第１の液処理装置は、前記基板の片面をエッチングする第１のエッチング装置であり、
    前記第２の液処理装置は、前記基板の片面をエッチングする第２のエッチング装置であり、
    前記制御装置は、
    前記第１の面のエッチングを、前記第１の測定部で測定された前記第１の厚み又は前記第１の厚みから取得される前記基板の第１の平坦度に基づいて補正されたレシピで行い、
    前記第２の面のエッチングを、前記第２の測定部で測定された前記第２の厚み又は前記第２の厚みから取得される前記基板の第２の平坦度に基づいて補正されたレシピで行うように、前記第１のエッチング装置と前記第２のエッチング装置を制御する、請求項１０に記載の基板処理システム。
  17. 前記制御装置は、前記第１の液処理装置の構成部材の異常又は前記第２の液処理装置の構成部材の異常を検知する、請求項９に記載の基板処理システム。
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