WO2025229869A1 - 基板処理方法、基板処理装置及びコンピュータ記憶媒体 - Google Patents

基板処理方法、基板処理装置及びコンピュータ記憶媒体

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Publication number
WO2025229869A1
WO2025229869A1 PCT/JP2025/014883 JP2025014883W WO2025229869A1 WO 2025229869 A1 WO2025229869 A1 WO 2025229869A1 JP 2025014883 W JP2025014883 W JP 2025014883W WO 2025229869 A1 WO2025229869 A1 WO 2025229869A1
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WO
WIPO (PCT)
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etching
substrate
etching liquid
wafer
amount distribution
Prior art date
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Pending
Application number
PCT/JP2025/014883
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English (en)
French (fr)
Inventor
慶介 坂口
英嗣 矢野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Publication of WO2025229869A1 publication Critical patent/WO2025229869A1/ja
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P52/00—Grinding, lapping or polishing of wafers, substrates or parts of devices

Definitions

  • This disclosure relates to a substrate processing method, a substrate processing apparatus, and a computer storage medium.
  • Patent Document 1 discloses that while the wafer is rotated, the nozzle is moved back and forth radially above the center of the wafer, and an etching solution is supplied from the nozzle to the surface of the wafer, thereby etching the surface.
  • the technology disclosed herein appropriately controls the surface shape of a substrate after etching the surface of the substrate.
  • One aspect of the present disclosure is a substrate processing method for processing a substrate, comprising deriving an optimal etching amount distribution and etching the surface of the substrate based on the optimal etching amount distribution.
  • the substrate is rotated and an etching liquid supply unit is moved back and forth between an inner peripheral position where the etching liquid is supplied so as to cover the center of the substrate and an outer peripheral position where the etching liquid is supplied so as to cover the outer periphery of the substrate, thereby performing half etching, in which the etching liquid is supplied from the etching liquid supply unit to the surface of the substrate.
  • the optimal etching amount distribution is derived based on multiple learning data including etching amount distributions when the half etching is performed under multiple different etching conditions.
  • the surface shape of a substrate can be appropriately controlled after etching the surface of the substrate.
  • FIG. 1 is a plan view showing an outline of the configuration of a wafer processing system.
  • FIG. 1 is a side view showing an outline of the configuration of an etching apparatus.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing a state in which the first nozzle moves back and forth;
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing a state in which the second nozzle moves back and forth;
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the movement of a first nozzle.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the movement of a second nozzle.
  • FIG. 1 is a flow diagram showing the main steps of wafer processing.
  • FIG. 1 is a flowchart showing main steps of a method for deriving an optimum etching amount distribution and determining optimum etching conditions.
  • 10A and 10B are explanatory diagrams showing an example of an optimum etching amount distribution derived using learning data of hole etching and an example of an actually measured etching amount distribution of hole etching.
  • 10A and 10B are explanatory diagrams showing an example of an optimum etching amount distribution derived using learning data of half etching, and an example of an actually measured etching amount distribution of half etching;
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of an etching amount distribution after hole etching of the second surface using a second etching solution having a hole concentration.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of an etching amount distribution after half-etching the first surface using a first etching solution having a concentration for holes.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of an etching amount distribution after half-etching the first surface using a first etching solution having a first half concentration.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of an etching amount distribution after half-etching the first surface using a first etching solution having a second half etching concentration.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing movement of a first nozzle in another embodiment.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing movement of a second nozzle in another embodiment.
  • the wafer processing system 1 processing is performed on wafers W, which are substrates obtained by cutting from an ingot, to improve the in-plane thickness uniformity.
  • the cut surfaces of the wafer W will be 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 first surface Wa and the second surface Wb may be collectively referred to as the surfaces of the wafer W.
  • wafer processing system 1 has a configuration in which load/unload station 2 and processing station 3 are integrally connected.
  • load/unload station 2 for example, a FOUP F capable of housing multiple wafers W is loaded and unloaded between the outside and the system.
  • Processing station 3 is equipped with various processing devices that perform the desired processing on wafers W.
  • the loading/unloading station 2 is provided with a FOUP mounting table 10 on which multiple FOUPs F, for example, three FOUPs F, can be placed.
  • a wafer transfer device 20 is provided adjacent to the FOUP mounting table 10 on the negative X-axis side of the FOUP mounting table 10.
  • the wafer transfer device 20 is configured to be movable on a transfer path 21 extending in the Y-axis direction.
  • the wafer transfer device 20 also has, for example, two transfer arms 22 that hold and transfer wafers W.
  • Each transfer arm 22 is configured to be movable horizontally, vertically, around a horizontal axis, and around a vertical axis.
  • the configuration of the transfer arms 22 is not limited to this embodiment and can have any configuration.
  • the wafer transfer device 20 is configured to be able to transfer wafers W to the FOUP F on the FOUP mounting table 10 and to the transition device 30, which will be described later.
  • a transition device 30 is provided adjacent to the wafer transfer device 20 on the negative X-axis side of the wafer transfer device 20, for transferring wafers W to and from 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 side of the loading/unloading station 2) to the negative side.
  • the first processing block G1 is equipped with a first etching device 40, a second etching device 41, a thickness measurement device 50, an inversion device 51, and a wafer transport device 60.
  • the first etching device 40, the second etching device 41, the thickness measurement device 50, and the inversion device 51 are arranged in a stacked configuration. Note that the number and arrangement of the first etching device 40, the second etching device 41, the thickness measurement device 50, and the inversion device 51 are not limited to this.
  • the first etching device 40 etches the silicon (Si) on the first surface Wa after grinding by the grinding device 90 described below.
  • the second etching device 41 etches the silicon (Si) on the second surface Wb after grinding by the grinding device 90 described below.
  • multiple first etching devices 40 and multiple second etching devices 41 may be provided. The detailed configurations of the first etching device 40 and second etching device 41 will be described later.
  • the thickness measurement device 50 includes a measurement unit (not shown) and a calculation unit (not shown).
  • the measurement unit includes sensors that measure the thickness of the wafer W after etching at multiple points.
  • the calculation unit obtains the thickness distribution of the wafer W from the measurement results (thickness of the wafer W) obtained by the measurement unit, and further calculates the thickness deviation (TTV: Total Thickness Variation) of the wafer W.
  • the thickness deviation of the wafer W is the maximum value of the difference between the thickness of the target shape and the measured thickness.
  • the calculation of the thickness distribution and thickness deviation of the wafer W may be performed by the control device 130, described below, instead of the calculation unit.
  • a calculation unit (not shown) may be provided within the control device 130, described below. Note that the configuration of the thickness measurement device 50 is not limited to this and may be configured as desired.
  • the inversion device 51 inverts the first surface Wa and the second surface Wb of the wafer W in the vertical direction.
  • the inversion device 51 may have any configuration.
  • the wafer transfer device 60 is disposed on the negative X-axis side of the transition device 30.
  • the wafer transfer device 60 has, for example, two transfer arms 61 that hold and transfer the wafer W.
  • Each transfer arm 61 is configured to be movable horizontally, vertically, around a horizontal axis, and around a vertical axis.
  • the wafer transfer device 60 is configured to be able to transfer the wafer W to the transition device 30, the first etching device 40, the second etching device 41, the thickness measurement device 50, the inversion device 51, the cleaning device 70 described below, the thickness measurement device 71 described below, the buffer device 72 described below, and the inversion device 73 described below.
  • the second processing block G2 is equipped with a cleaning device 70, a thickness measurement device 71, a buffer device 72, an inversion device 73, and a wafer transport device 80.
  • the cleaning device 70, thickness measurement device 71, buffer device 72, and inversion device 73 are arranged in a stacked configuration. Note that the number and arrangement of the cleaning devices 70, thickness measurement devices 71, buffer devices 72, and inversion devices 73 are not limited to this.
  • the cleaning device 70 cleans at least one of the first surface Wa or second surface Wb of the wafer W after grinding by the grinding device 90 described below.
  • the thickness measuring device 71 has a configuration similar to that of the thickness measuring device 50 described above.
  • the configuration of the thickness measuring device 71 is not limited to this and can be configured as desired.
  • the buffer device 72 temporarily holds unprocessed wafers W that are transferred from the first processing block G1 to the second processing block G2.
  • the configuration of the buffer device 72 is optional.
  • the buffer device 72 may also have an alignment mechanism (not shown) that adjusts at least either the center position of the wafer W relative to the chucks 93a and 93b (described below) or the horizontal orientation of the wafer W.
  • the inversion device 73 inverts the first surface Wa and the second surface Wb of the wafer W in the vertical direction.
  • the inversion device 73 may be configured as desired.
  • the wafer transfer device 80 is arranged, for example, on the positive Y-axis side of the cleaning device 70, thickness measurement device 71, buffer device 72, and inversion device 73.
  • the wafer transfer device 80 has, for example, two transfer arms 81 that transport the wafer W by suction and holding it on a suction holding surface (not shown).
  • Each transfer arm 81 is supported by an articulated arm member 82 and is configured to be movable horizontally, vertically, around a horizontal axis, and around a vertical axis.
  • the wafer transfer device 80 is configured to be able to transport the wafer W to the first etching device 40, second etching device 41, thickness measurement device 50, inversion device 51, cleaning device 70, thickness measurement device 71, buffer device 72, inversion device 73, and grinding device 90, which will be described later.
  • the third processing block G3 is provided with a grinding device 90.
  • the grinding device 90 grinds and flattens the first surface Wa or the second surface Wb of the wafer W.
  • the grinding device 90 has a rotary table 91.
  • the rotary table 91 is configured to be rotatable around a vertical rotation center line 92 by a rotation mechanism (not shown).
  • a total of four chucks 93a, 93b that suction-hold the wafer W are provided on the rotary table 91.
  • Porous chucks for example, are used for the chucks 93a, 93b.
  • the surfaces of the chucks 93a, 93b, i.e., the holding surfaces for the wafer W, have a convex shape in which the center protrudes compared to the outer periphery when viewed from the side.
  • the two first chucks 93a are chucks used for grinding at the first processing position B1, which will be described later. These two first chucks 93a are arranged in positions that are point-symmetrical about the rotation center line 92. The remaining two second chucks 93b are chucks used for grinding at the second processing position B2, which will be described later. These two second chucks 93b are also arranged in positions that are point-symmetrical about the rotation center line 92. In other words, the first chucks 93a and second chucks 93b are arranged alternately in the circumferential direction.
  • the four chucks 93a, 93b can be moved to transfer positions A1-A2 and processing positions B1-B2 by rotating the rotary table 91.
  • Each of the four chucks 93a, 93b is configured to be rotatable around a vertical axis by a rotation mechanism (not shown).
  • each of the four chucks 93a, 93b is configured to be able to adjust the relative tilt between the grinding surfaces of the grinding sections 101, 111 at processing positions B1-B2 (described below) and the upper surfaces of the chucks 93a, 93b by a tilt adjustment mechanism (not shown).
  • the first transfer position A1 is a position on the positive X-axis and positive Y-axis side of the rotation center line 92 of the turntable 91, where the wafer W is transferred to the first chuck 93a when grinding the first surface Wa.
  • the second transfer position A2 is a position on the positive X-axis and negative Y-axis side of the rotation center line 92 of the turntable 91, where the wafer W is transferred to the second chuck 93b when grinding the second surface Wb.
  • First processing position B1 is a position on the negative X-axis and negative Y-axis sides of rotation center line 92 of rotary table 91, and is where first grinding unit 100 is positioned.
  • First grinding unit 100 has a grinding section 101 equipped with an annular, rotatable grinding wheel (not shown). Grinding section 101 is also configured to be movable vertically along support columns 102. As an example, first grinding unit 100 grinds the first surface Wa or second surface Wb of wafer W held by first chuck 93a.
  • the second processing position B2 is located on the negative X-axis side and the positive Y-axis side of the rotation center line 92 of the rotary table 91, and the second grinding unit 110 is disposed therein.
  • the second grinding unit 110 has a grinding section 111 equipped with a circular, rotatable grinding wheel (not shown).
  • the grinding section 111 is also configured to be movable vertically along a support 112. As an example, the second grinding unit 110 grinds the second surface Wb or the first surface Wa of the wafer W held by the second chuck 93b.
  • the holding surfaces of chucks 93a and 93b have a convex shape. Therefore, when grinding wafers W using grinding units 100 and 110, the annularly arranged grinding wheels come into contact with the wafer W in an arc-shaped line from its center to its outer periphery. By rotating chucks 93a and 93b and the grinding wheels in this state, the entire surface of the wafer W is ground.
  • the shape of the wafer W after grinding can be controlled to one of flat, convex (convex or A-shaped), concave (concave or V-shaped), W, or M-shaped, or a combination of any two of these.
  • the flat shape is a shape in which the entire surface of the wafer W is adjusted to a desired thickness deviation (TTV) or less, preferably a shape in which the thickness is controlled to be uniform across the entire surface.
  • TTV thickness deviation
  • the convex shape is a shape in which the thickness at the center of the wafer W is greater than the thickness at the outer periphery.
  • the concave shape is a shape in which the thickness at the central concave portion of the wafer W is smaller than the thickness at the outer periphery.
  • the W-shape is a shape in which the thickness at the radial center point of the wafer W is smaller than the thickness at the center and outer periphery.
  • the M-shape is a shape in which the thickness at the radial center point of the wafer W is greater than the thickness at the center and outer periphery.
  • a thickness measuring device (not shown) for measuring the thickness of the wafer W after grinding may be provided at the transfer positions A1, A2 or the processing positions B1, B2.
  • the above-described wafer processing system 1 is provided with a display panel 120.
  • the display panel 120 is, for example, a monitor or touch panel, and may be attached directly to the wafer processing system 1 or may be configured to be viewed remotely.
  • the display panel 120 displays a screen for operating each process performed in the wafer processing system 1. Signals representing the results of operations on the display panel 120 are output to the control device 130, which will be described later.
  • the wafer processing system 1 described above is provided with at least one control device 130.
  • the control device 130 processes computer-executable instructions that cause the wafer processing system 1 to perform the various processes described in this disclosure.
  • the control device 130 may be configured to control each element of the wafer processing system 1 to perform the various processes described herein. In one embodiment, some or all of the control device 130 may be included in the wafer processing system 1.
  • the control device 130 may include a processing unit, a memory unit, and a communication interface.
  • the control device 130 is implemented, for example, by a computer.
  • the processing unit may be configured to read from the memory unit a program that provides logic or routines that enable various control operations to be performed, and to execute the read program to perform various control operations.
  • This program may be stored in the memory unit in advance, or may be acquired via a medium when needed.
  • the acquired program is stored in the memory unit and read from the memory unit by the processing unit for execution.
  • the medium may be various computer-readable storage media, or may be a communication line connected to the communication interface.
  • the storage medium may be temporary or non-temporary.
  • the processing unit may be a CPU (Central Processing Unit) or one or more circuits.
  • the storage unit may include RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), or a combination thereof.
  • the communication interface may communicate with the wafer processing system 1 via a communication line such as a LAN (Local Area Network).
  • the first etching apparatus 40 has a wafer holding unit 200 as a substrate holding unit that holds the wafer W.
  • the wafer holding unit 200 holds the outer edge of the wafer W at multiple points, for example, three points.
  • the configuration of the wafer holding unit 200 is not limited to the example shown in the figure; for example, the wafer holding unit 200 may be equipped with a chuck (not shown) that suction-holds the wafer W from below.
  • the wafer holding unit 200 is configured to be rotatable around a vertical rotation center line 200a by a rotation mechanism 201, thereby allowing the wafer W held on the wafer holding unit 200 to be rotated.
  • a cup 202 is provided around the wafer holding part 200.
  • the cup 202 is provided to surround the wafer holding part 200 and collects the first etching liquid E1 as described below.
  • a drain line 203 is connected to the cup 202 to discharge the collected first etching liquid E1.
  • the cup 202 does not move up and down, but it may be configured to be able to move up and down using a lifting mechanism (not shown).
  • Multiple drain lines 203 may be provided, and a switching mechanism (not shown) may be used to switch between collecting and discharging the post-etching first etching liquid E1 and the rinse liquid.
  • the rinse liquid is used to clean the wafer W after etching.
  • a nozzle (not shown) for supplying the rinse liquid is provided in addition to the first nozzle 204 for supplying the etching liquid, which will be described later.
  • a first nozzle 204 serving as a first etching liquid supply unit is provided above the wafer holding unit 200.
  • the first nozzle 204 supplies the first etching liquid E1 to the first surface Wa of the wafer W held by the wafer holding unit 200.
  • the first nozzle 204 is configured to be movable horizontally and vertically by a movement mechanism 205. As will be described later, half-etching is performed on the first surface Wa of the wafer W in the first etching device 40.
  • the first nozzle 204 is configured to be able to move back and forth (scan movement) between the center of the wafer W (the rotation center line 200a of the wafer holding unit 200) and the outer periphery of the wafer W, or to be able to rotate.
  • a liquid supply line 206 is connected to the first nozzle 204, and a first etching liquid supply device 207 is connected to the liquid supply line 206.
  • the first etching liquid supply device 207 supplies the first etching liquid E1 to the first nozzle 204 via the liquid supply line 206.
  • the first etching solution E1 contains hydrofluoric acid (HF), nitric acid ( HNO3 ), and phosphoric acid ( H3PO4 ) to properly etch silicon on the wafer W, which may be the etching target.
  • the first etching solution E1 contains hydrofluoric acid, nitric acid, phosphoric acid, and water as processing solutions, i.e., a mixture of multiple processing solutions.
  • the etching target may be, for example, amorphous silicon, and if a film is formed on the first surface Wa of the wafer W, the film also serves as the test etching target.
  • the first etching solution supply device 207 adjusts the component concentrations (component ratios) of the hydrofluoric acid, nitric acid, and phosphoric acid, and supplies the first etching solution E1 to the first nozzle 204.
  • the etching liquid E is reused in the etching process of the wafer W. That is, for example, the first etching liquid E1 used to etch the first surface Wa of one wafer W is recovered and reused to etch the first surface Wa of the next wafer W.
  • the drain line 203 is connected to the first etching liquid supply device 207, and the first etching liquid E1 recovered in the cup 202 is discharged to the first etching liquid supply device 207 via the drain line 203.
  • the first etching liquid supply device 207 adjusts the component concentrations of the first etching liquid E1 after use and supplies it to the first nozzle 204.
  • 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 holder 210 as a substrate holder, a rotation mechanism 211, a cup 212, a drain line 213, a second nozzle 214 as a second etching liquid supply unit, a movement mechanism 215, a liquid supply line 216, and a second etching liquid supply device 217.
  • the second nozzle 214 is configured to be able to move back and forth (scan movement) or rotate through the center of the wafer W (the rotation center line 210a of the wafer holder 210).
  • half etching is performed on the first surface Wa of the wafer W in the first etching device 40, and hole etching is performed on the second surface Wb of the wafer W in the second etching device 41.
  • FIG. 5 shows the movement of the first nozzle 204 during half etching of the first surface Wa.
  • the first nozzle 204 starts moving from X0 , moves back and forth between X0 and X -3 , and ends moving at X0 .
  • X0 is the center position of the wafer W.
  • X1 , X2 , and X3 are positions in the positive X-axis direction from X0 .
  • X -1 , X -2 , and X -3 are positions in the negative X-axis direction from X0 .
  • X0 is a position where the first etching liquid E1 is supplied so as to cover the center of the wafer W, and corresponds to the inner peripheral position in the present disclosure.
  • X -3 is a position where the first etching liquid E1 is supplied so as to cover the outer peripheral part of the wafer W, and corresponds to the outer peripheral position in the present disclosure.
  • X -3 is set within a range where the etching process performance can be guaranteed.
  • the region R -1 corresponds to the inner peripheral acceleration/deceleration region in the present disclosure.
  • the first nozzle 204 moves at a constant speed.
  • the region R -2 corresponds to the constant speed region in this disclosure.
  • Region R -3 corresponds to the outer periphery acceleration/deceleration region in the present disclosure.
  • the wafer W is rotated and the second nozzle 214 is moved back and forth while the second etching liquid E2 is supplied from the second nozzle 214 to the second surface Wb.
  • Figure 6 shows the movement of the second nozzle 214 during hole etching on the second surface Wb.
  • the second nozzle 214 starts moving from X0 , moves back and forth between X3 and X -3 , and ends moving at X0 .
  • X0 , X1, X2 , X3, X - 1 , X - 2 , and X -3 are the same positions as X0 , X1, X2 , X3 , X - 1 , X -2 , and X -3 shown in Figure 5, respectively.
  • X3 is a position where the second etching liquid E2 is supplied so as to cover one outer periphery (positive direction) of the wafer W, and corresponds to the first outer periphery position in the present disclosure.
  • X -3 is a position where the second etching liquid E2 is supplied so as to cover the other outer periphery (negative direction) of the wafer W, and corresponds to the second outer periphery position in the present disclosure.
  • X3 and X -3 are each set within a range where the etching process performance can be guaranteed.
  • the second nozzle 214 moves at a constant speed.
  • the second nozzle 214 moves at an accelerated or decelerated speed.
  • the second nozzle 214 moves at a constant speed.
  • the second nozzle 214 moves at a constant speed.
  • the second nozzle 214 moves at an accelerated or decelerated speed.
  • processing is performed on wafers W cut from an ingot using a wire saw or the like, or on lapped wafers W, to achieve the desired thickness profile of the wafers W.
  • a FOUP F containing multiple wafers W is placed on the FOUP mounting table 10 of the loading/unloading station 2.
  • the wafers W are stored with their first surfaces Wa facing up and their second surfaces Wb facing down.
  • the wafers W in the FOUP F are removed by the wafer transfer device 20 and transferred to the transition device 30.
  • the wafers W transferred to the transition device 30 are then transferred to the buffer device 72 by the wafer transfer device 60.
  • the wafer W is transported by the wafer transport device 80 to the grinding device 90 and transferred to the first chuck 93a at the first transfer position A1.
  • the first chuck 93a holds the second surface Wb of the wafer W by suction.
  • the rotary table 91 is rotated to move the wafer W to the first processing position B1. Then, the first surface Wa of the wafer W is ground by the first grinding unit 100 (St1 in Figure 7).
  • the rotary table 91 is rotated to move the wafer W to the first transfer position A1.
  • the wafer W is transported by the wafer transport device 80 to the cleaning device 70.
  • the cleaning device 70 the first surface Wa of the wafer W is cleaned (St2 in FIG. 7).
  • the second surface Wb of the wafer W may also be cleaned.
  • the wafer W is transported to the inversion device 73 by the wafer transport device 80.
  • the first surface Wa and second surface Wb of the wafer W are inverted vertically (St3 in FIG. 7). That is, the wafer W is inverted 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 80 to the grinding device 90 and transferred to the second chuck 93b at the second transfer position A2.
  • the first surface Wa of the wafer W is held by suction in the second chuck 93b.
  • the rotary table 91 is rotated to move the wafer W to the second processing position B2. Then, the second surface Wb of the wafer W is ground by the second grinding unit 110 (St4 in Figure 7).
  • the rotary table 91 is rotated to move the wafer W to the second transfer position A2.
  • the wafer W is transferred by the wafer transfer device 80 to the cleaning device 70.
  • the cleaning device 70 the second surface Wb of the wafer W is cleaned (St5 in FIG. 7).
  • St5 the first surface Wa of the wafer W may also be cleaned.
  • the wafer W is transported to the thickness measurement device 71 by the wafer transport device 80 or the wafer transport device 60.
  • the thickness measurement device 71 measures the thickness of the wafer W at multiple points after the second surface Wb has been ground to obtain the thickness distribution of the wafer W, and then calculates the thickness deviation of the wafer W (St6 in Figure 7).
  • the obtained thickness distribution and thickness deviation of the wafer W are output to, for example, the control device 130.
  • the control device 130 determines the optimal etching conditions for the second surface Wb, optimizing the etching amount distribution (etching profile) in the etching process of the second surface Wb, from the thickness distribution and thickness deviation of the wafer W acquired in St6 and output to the control device 130 (St7 in Figure 6).
  • the optimal etching amount distribution for the second surface Wb is derived and the optimal etching conditions are determined.
  • the etching amount is the amount of wafer W removed by etching
  • the etching amount distribution is the distribution of the etching amount in the radial direction of the wafer W (within the wafer surface). The method for determining the optimal etching conditions for the second surface Wb in the control device 130 will be described later.
  • the wafer W is transported by the wafer transport device 60 to the second etching device 41.
  • the second surface Wb of the wafer W is etched with the second etching solution E2 under the optimal etching conditions determined in St7 so as to achieve the optimal etching amount distribution derived in St7 (St8 in Figure 7).
  • St8 the optimal etching amount distribution derived in St7
  • the above-mentioned hole etching is performed on the second surface Wb.
  • the etching amount distribution is optimized and the second surface Wb is processed into the target shape.
  • the wafer W is transported to the inversion device 51 by the wafer transport device 60.
  • the first surface Wa and second surface Wb of the wafer W are inverted vertically (St9 in Figure 7). 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 60 to the thickness measurement device 50.
  • the thickness measurement device 50 measures the thickness of the wafer W at multiple points after etching the second surface Wb to obtain the thickness distribution of the wafer W, and then calculates the thickness deviation of the wafer W (St10 in Figure 7).
  • the obtained thickness distribution and thickness deviation of the wafer W are output to, for example, the control device 130.
  • the control device 130 determines optimal etching conditions for the first surface Wa, optimizing the etching amount distribution in the etching process of the first surface Wa, from the thickness distribution and thickness deviation of the wafer W acquired in St10 and output to the control device 130 (St11 in FIG. 7).
  • St11 the optimal etching amount distribution for the first surface Wa is derived, and the optimal etching conditions are determined.
  • the method for determining the optimal etching conditions for the first surface Wa in the control device 130 will be described later.
  • the wafer W is transported by the wafer transport device 60 to the first etching device 40.
  • the first surface Wa of the wafer W is etched with the first etching solution E1 under the optimal etching conditions determined in St11 so as to achieve the optimal etching amount distribution derived in St11 (St12 in Figure 7).
  • the first surface Wa is subjected to the above-mentioned half-etching. Then, by half-etching the first surface Wa under the optimal etching conditions, the etching amount distribution is optimized and the first surface Wa is processed into the target shape.
  • the wafer W is transported by the wafer transport device 60 to the thickness measurement device 50.
  • the thickness measurement device 50 measures the thickness of the wafer W at multiple points on both the first surface Wa and the second surface Wb after etching, thereby obtaining the thickness distribution of the wafer W (St13 in Figure 7).
  • the thickness measurement device 50 may also calculate the thickness deviation of the wafer W.
  • the obtained thickness distribution of the wafer W is output to, for example, the control device 130, and is used, for example, in processing another wafer W that is subsequently processed in the wafer processing system 1.
  • the wafer W that has undergone all processing is transferred to the FOUP F on the FOUP mounting table 10 via the transition device 30. This completes the series of wafer processing steps in the wafer processing system 1.
  • the first surface Wa is ground in St1
  • the second surface Wb is ground in St4, but the order of grinding these surfaces may be reversed.
  • the second surface Wb is hole-etched in St8, and then the first surface Wa is half-etched in St12, but the order of etching these surfaces may be reversed.
  • Steps 7 and 11 in Figure 7 we will explain how to derive the optimal etching amount distribution and determine the optimal etching conditions (Steps 7 and 11 in Figure 7) as described above.
  • the learning data includes the distribution of the etching amount of the wafer W under certain etching conditions.
  • half etching is performed on a dummy wafer under, for example, a plurality of different etching conditions. Specifically, half etching of the dummy wafer is performed by changing, for example, the rotation speed R (also referred to as the number of rotations) of the dummy wafer during etching, the scan speed V (also referred to as the swing speed) of the first nozzle 204, the scan width L (see scan width L in Figure 3, also referred to as the swing radius) of the first nozzle 204, or the number of loops N of the first nozzle 204.
  • the etching processing time for each dummy wafer is the same.
  • the half etching of the dummy wafer is similar to the half etching of the first surface Wa of the wafer W in St12. That is, the dummy wafer is rotated and the first nozzle 204 is moved back and forth while the first etching solution E1 is supplied to the dummy wafer from the first nozzle 204. In the following explanation, the back and forth movement of the first nozzle 204 is considered one loop.
  • Half etching of the dummy wafer under each etching condition is carried out for a predetermined desired time (desired number of loops).
  • the etching amount distribution of the dummy wafer is then obtained and output to the control device 130.
  • the control device 130 then compresses the output etching amount distribution under each etching condition into an etching amount distribution per unit time (unit number of loops), and stores each compressed etching amount distribution as the learning data.
  • the etching target when acquiring the learning data is not limited to a dummy wafer.
  • the results of etching a product wafer W processed in the wafer processing system 1 may be stored as the learning data.
  • the etching target may be the film, and the results of etching the film may be stored as the learning data.
  • control device 130 determines the optimal etching conditions based on multiple pieces of learning data acquired outside the wafer processing system 1.
  • the target etching amount distribution for the etching process in St12 is obtained based on the thickness distribution in the target shape of the wafer W after etching and the thickness distribution in the surface shape of the wafer W after etching obtained in St10 (hereinafter referred to as the "measured shape") (St110 in Figure 8).
  • the target etching amount distribution for the etching process can be obtained, for example, by calculating the difference between the thickness distribution in the target shape of the wafer W and the thickness distribution in the measured shape.
  • the target shape of the wafer W can be, for example, flat, convex, concave, W-shaped, or M-shaped, or a combination of any two of these.
  • the control of the etching amount distribution is applied to a knapsack problem to optimize the number of times that learning data is superimposed on learning data.
  • the etching amount distribution is the knapsack in the knapsack problem, and the learning data are the items in the knapsack problem. Then, the number of times that learning data is superimposed on learning data is optimized so that the difference between the superimposed etching amount distribution and the target etching amount distribution in St110 is minimized.
  • the etching amount distribution during etching of the first surface Wa in St12 is optimized, and the optimal etching amount distribution is derived.
  • the etching conditions corresponding to the learning data optimized in St111 are integrated to determine the optimal etching conditions (St112 in Figure 8). Specifically, the optimal etching conditions are determined by integrating the selected etching conditions so that they are performed with the optimized number of overlaps. In other words, the optimal etching conditions that optimize the etching amount distribution are determined.
  • the rotation speed of the dummy wafer, the scan speed V of the first nozzle 204, the scan width L of the first nozzle 204, the number of loops N of the first nozzle 204, etc. are determined so as to prevent splashing of the first etching liquid E1.
  • the optimal etching amount distribution for the first surface Wa derived in St11 and the determined optimal etching conditions are stored in the control device 130, and the etching condition history is kept in the control device 130. At this time, the learning data used to determine the optimal etching conditions is also stored.
  • the learning data acquired by performing half etching in St11 is used, making it possible to accurately derive the optimal etching amount distribution. The reasons why such effects can be achieved are explained below.
  • the hole etching when deriving the optimal etching amount distribution using the learning data acquired by performing the hole etching shown in FIG. 6 in the first etching equipment 40, the hole etching includes three sets. Each set is a set in which the first nozzle 204 moves back and forth within the radius of the wafer W, and is a calculation unit in the optimization method of St111. Note that while FIG. 6 in the above embodiment shows the movement of the second nozzle 214 of the second etching equipment 41, here, in order to demonstrate the method of deriving the optimal etching amount distribution for the first surface Wa in the first etching equipment 40, the movement of the first nozzle 204 will be used instead for explanation.
  • the first nozzle 204 moves at an accelerated speed on the way out and at a constant speed on the way back.
  • the first nozzle 204 moves at a constant speed on the way out and back.
  • the third set in region R1 , the first nozzle 204 moves at a constant speed on the way out and at a decelerated speed on the way back.
  • the first nozzle 204 accelerates and decelerates throughout the etching process, and moves at a constant speed during the etching process. Therefore, the movement speed of the first nozzle 204 varies from set to set in the regions R 1 and R ⁇ 1 . This variation in the movement speed of the first nozzle 204 (acceleration and deceleration throughout the etching process) is not incorporated into the calculation formula of the optimization method in St111.
  • the inventors verified the derivation of the optimal etching amount distribution using hole etching training data, and obtained the results shown in Figure 9.
  • the horizontal axis in Figure 9 represents the radial position from the center of the wafer (0 (zero) on the horizontal axis) to the outer periphery, and the vertical axis represents the etching amount. Referring to Figure 9, it can be seen that there is a large error between the optimal etching amount distribution (estimated values in Figure 9) and the actually measured etching amount distribution (actual measured values in Figure 9).
  • the inventors conducted a simulation to verify the effect of this number of sequences (number of connections) on the error between the optimal etching amount distribution and the actually measured etching amount distribution.
  • the change in the etching amount at the center of the wafer W hereinafter referred to as the "center etching amount”
  • the change in the difference between the etching amount at the center and the etching amount at the outer periphery of the wafer W hereinafter referred to as the "outer periphery reference etching amount” were examined when the number of sequences was increased.
  • the acceleration and deceleration of the first nozzle 204 are constant in the region R -1 near X0 , which is the center of the wafer W, and the movement speed of the first nozzle 204 is uniform. Therefore, the error between the optimal etching amount distribution (estimated etching amount distribution) derived in St111 and the actually measured etching amount distribution is small, and theoretically becomes zero. Therefore, according to this embodiment, the optimal etching amount distribution can be derived with high accuracy using the learning data acquired by performing half etching in St11.
  • the inventors verified the derivation of the optimal etching amount distribution using half-etching learning data, and obtained the results shown in Figure 10.
  • the etching conditions for half-etching, other than the scan width were the same as the etching conditions for hole etching of the comparative example shown in Figure 9, other than the scan width.
  • the error between the optimal etching amount distribution (estimated values in Figure 10) and the actually measured etching amount distribution (actual measured values in Figure 10) was kept small.
  • the shape of the wafer W after etching can be controlled to any shape.
  • the optimal etching amount distribution for the first surface Wa is derived in St11, and the optimal etching conditions are determined.
  • the etching amount distribution can be optimized and the first surface Wa can be processed into the target shape.
  • the inventors have verified that when half-etching is performed on the first surface Wa using the optimal etching conditions determined in St11, as in this embodiment, the thickness deviation of the wafer W after etching is smaller than when predetermined etching conditions are used without using the optimal etching conditions.
  • the compositional concentration of the first etching solution E1 used for half-etching the first surface Wa of St12 differs from the compositional concentration of the second etching solution E2 used for hole etching the second surface Wb of St8.
  • compositional concentration of the first etching solution E1 and the compositional concentration of the second etching solution E2 are the same and are suitable for hole etching.
  • this compositional concentration may be referred to as the "hole concentration.”
  • simulations were performed for half etching of the first surface Wa and hole etching of the second surface Wb using etching solutions E1 and E2 with hole concentrations so that the target etching amount distribution was flat and the target etching amount was 1 ⁇ m.
  • the composition and concentration of the second etching solution E2 is suitable for hole etching, and as shown in Figure 11, the etching amount distribution becomes flat with a target etching amount of 1 ⁇ m.
  • the amount of etching at the center of the wafer W is smaller than the target amount of etching, as shown in Figure 12 (dotted frame in Figure 12). Furthermore, the thickness deviation of the wafer W after etching is also slightly larger when half-etching the first surface Wa than when hole-etching the second surface Wb.
  • the second nozzle 214 moves at a constant speed through the center of the wafer W.
  • the first nozzle 204 slows down, resulting in a longer stay at the center of the wafer W.
  • the effect of discharging the first etching solution E1 from the center to the outside is weakened.
  • the amount of etching at the center of the wafer W is smaller than the amount of etching at the periphery.
  • the composition concentration of the first etching solution E1 is adjusted in advance so that the etching amount at the center of the wafer W is increased.
  • the nitric acid concentration of the first etching solution E1 is made higher than the nitric acid concentration of the second etching solution E2.
  • this composition concentration may be referred to as the "first half concentration.”
  • the etching amount at the center of the wafer W increases.
  • a simulation of hole etching on the second surface Wb was performed using the first etching solution E1 at the first half concentration, similar to the case shown in Figure 11 above, so that the target etching amount distribution was flat and the target etching amount was 1 ⁇ m.
  • the etching amount distribution was flat with a target etching amount of 1 ⁇ m.
  • the thickness deviation of the wafer W after etching could also be reduced.
  • composition concentration of the first etching solution E1 is further adjusted so that the concentration of nitric acid and phosphoric acid in the first etching solution E1 is lower than the concentration of phosphoric acid in the second etching solution E2.
  • this composition concentration may be referred to as the "second half concentration.” In this case, the amount of etching at the center of the wafer W is further increased.
  • a simulation of hole etching on the second surface Wb was performed using the first etching solution E1 at the second half concentration, similar to the case shown in Figure 11 above, so that the target etching amount distribution was flat and the target etching amount was 1 ⁇ m.
  • the etching amount distribution was flat with a target etching amount of 1 ⁇ m. Furthermore, the thickness deviation of the wafer W after etching could be further reduced.
  • first etching solution E1 at the first half concentration and increasing the nitric acid concentration the etching amount at the center of the wafer W can be increased and the etching amount distribution can be flattened. Furthermore, by using first etching solution E1 at the second half concentration and decreasing the phosphoric acid concentration, the etching amount at the center of the wafer W can be fine-tuned.
  • the hole etching of the second surface Wb in St8 and the half etching of the second surface Wb in St11 were performed using different second etching devices 41 and first etching devices 40, respectively, but a common etching device may also be used.
  • the etching liquid supply device connected to the etching device is configured to be able to supply the first etching liquid E1 and the second etching liquid E2 at different composition concentrations.
  • hole etching is performed on the second surface Wb in St8, but instead, half etching may be performed on the second surface Wb. In such a case, half etching is performed on the second surface Wb in the first etching device 40. Note that when half etching is performed on the second surface Wb in St8 and half etching is performed on the first surface Wa in St12, the second etching device 41 may be omitted from the wafer processing system 1.
  • the etching amount distribution of the second surface Wb in St8 is preferably one that makes it easy to minimize the difference between the target etching amount distribution and the optimal etching amount distribution when deriving the optimal etching amount distribution of the first surface Wa in the subsequent St11.
  • the etching amount distribution of the second surface Wb can be controlled by adjusting the etching conditions.
  • the start point, end point, and turning point of the reciprocating movement of the first nozzle 204 are each X0 , which is the center of the wafer W, but these start point, end point, and turning point may be shifted from X0 .
  • the start point, end point, and turning point of the first nozzle 204 may be X0S , which is shifted from X0 in the positive direction of the X- axis , or X- 0S , which is shifted from X0 in the negative direction of the X-axis.
  • Both X0S and X -0S are positions where the first etching liquid E1 is supplied so as to fall on X0 , which is the center of the wafer W.
  • the above-described effect can be obtained whether the start point, end point, and turning point of the first nozzle 204 are X 0S or X ⁇ 0S . That is, the error between the optimum etching amount distribution and the actually measured etching amount distribution can be kept small, and the optimum etching amount distribution can be derived with high accuracy.
  • the first nozzle 204 passes through X0 , which is the center of the wafer W. Therefore, even if the compositional concentration of the first etching solution E1 is set to the hole concentration, it is possible to prevent the etching amount at the center of the wafer W from being smaller than the target etching amount, as shown in Fig. 12, and to minimize the thickness deviation of the wafer W after etching.
  • compositional concentrations of the first etching solution E1 and the second etching solution E2 are both set to the hole concentrations, it becomes unnecessary to switch the etching solution between half etching and hole etching, and it becomes possible to use the first etching device 40 and the second etching device 41 in common.
  • the start and end points of the reciprocating movement of the second nozzle 214 are X0, which is the center of the wafer W, as shown in FIG. 6 .
  • the start and end points of the second nozzle 214 may be X -3 , which is the outer periphery of the wafer W.
  • the second nozzle 214 moves at a constant speed in regions R1 , R2 , R -1 , and R -2, and the movement speed of the second nozzle 214 is uniform.
  • the acceleration and deceleration of the second nozzle 214 are constant in regions R3 and R -3 , and the movement speed of the second nozzle 214 is uniform.
  • the optimum etching amount distribution can be derived with high accuracy using the learning data of hole etching in St7.
  • hole etching may be performed with the start and end points of the first nozzle 204 set at X -3 , similar to the example shown in FIG.
  • hole etching of the second surface Wb in St8 was performed under the optimal etching conditions determined in St7 so as to achieve the optimal etching amount distribution derived in St7.
  • it may alternatively be performed under predetermined etching conditions. In such a case, Sts6 and St7 of this embodiment are omitted.
  • the user may be allowed to select whether or not to use learning data when setting the etching conditions.
  • an etching amount distribution was used as the etching index distribution (learning data) for controlling the etching process of the wafer W, but an etching amount deviation distribution may also be used.
  • the etching amount deviation distribution is a distribution of values obtained by subtracting the average value of the etching amount from the etching amount within the wafer surface. In such a case, when determining the optimal etching conditions in St7 and St11, the etching amount deviation distribution is used instead of the etching amount distribution.
  • various processes are performed on both surfaces (first surface Wa and second surface Wb) of a wafer W that has been cut from an ingot using a wire saw or lapped, but various processes may also be performed on only one surface of the wafer W.
  • various processes are performed on wafers W that have been cut from an ingot using a wire saw or lapped.
  • the technology of the present disclosure can also be applied to post-processing steps in the manufacturing process of semiconductor devices. Specifically, for example, in a laminated wafer formed by bonding a first wafer and a second wafer, the technology of the present disclosure can also be applied when the first wafer is ground and then the surface of the ground first wafer is etched.
  • wafer processing system 40 first etching device 130 control device 200 wafer holder 201 rotation mechanism 204 first nozzle 205 movement mechanism W wafer

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  • Weting (AREA)

Abstract

基板を処理する基板処理方法であって、最適エッチング量分布を導出することと、前記最適エッチング量分布に基づいて、前記基板の表面をエッチングすることと、を含み、前記基板の表面をエッチングする際、前記基板を回転させるとともに、エッチング液が前記基板の中心部にかかるように供給される内周位置と、前記エッチング液が前記基板の外周部にかかるように供給される外周位置との間でエッチング液供給部を往復移動させながら、前記基板の表面に前記エッチング液供給部から前記エッチング液を供給するハーフエッチングを行い、前記最適エッチング量分布を導出する際、複数の異なるエッチング条件で前記ハーフエッチングを行った際のエッチング量分布を含む複数の学習データに基づいて、前記最適エッチング量分布を導出する。

Description

基板処理方法、基板処理装置及びコンピュータ記憶媒体
　本開示は、基板処理方法、基板処理装置及びコンピュータ記憶媒体に関する。
　特許文献１には、ウェハを回転させるとともに、ノズルをウェハの中心部上方を通る径方向に往復移動させながら、ノズルからウェハの表面にエッチング液を供給して当該表面をエッチングすることが開示されている。
特開２０２３－１６８０８６号公報
　本開示にかかる技術は、基板の表面をエッチングした後の、当該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、最適エッチング量分布を導出することと、前記最適エッチング量分布に基づいて、前記基板の表面をエッチングすることと、を含み、前記基板の表面をエッチングする際、前記基板を回転させるとともに、エッチング液が前記基板の中心部にかかるように供給される内周位置と、前記エッチング液が前記基板の外周部にかかるように供給される外周位置との間でエッチング液供給部を往復移動させながら、前記基板の表面に前記エッチング液供給部から前記エッチング液を供給するハーフエッチングを行い、前記最適エッチング量分布を導出する際、複数の異なるエッチング条件で前記ハーフエッチングを行った際のエッチング量分布を含む複数の学習データに基づいて、前記最適エッチング量分布を導出する。
　本開示によれば、基板の表面をエッチングした後の、当該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。 第１ノズルが往復移動する様子を示す説明図である。 第２ノズルが往復移動する様子を示す説明図である。 第１ノズルの移動を示す説明図である。 第２ノズルの移動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。 最適エッチング量分布を導出し、最適エッチング条件を決定する方法の主な工程を示すフロー図である。 ホールエッチングの学習データを用いて導出した最適エッチング量分布の一例と、ホールエッチングの実測エッチング量分布の一例とを示す説明図である。 ハーフエッチングの学習データを用いて導出した最適エッチング量分布の一例と、ハーフエッチングの実測エッチング量分布の一例とを示す説明図である。 ホール用濃度の第２エッチング液を用いて第２表面をホールエッチングした後のエッチング量分布の一例を示す説明図である。 ホール用濃度の第１エッチング液を用いて第１表面をハーフエッチングした後のエッチング量分布の一例を示す説明図である。 第１ハーフ用濃度の第１エッチング液を用いて第１表面をハーフエッチングした後のエッチング量分布の一例を示す説明図である。 第２ハーフ用濃度の第１エッチング液を用いて第１表面をハーフエッチングした後のエッチング量分布の一例を示す説明図である。 他の実施形態における第１ノズルの移動を示す説明図である。 他の実施形態における第２ノズルの移動を示す説明図である。
　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の切り出し面を第１表面Ｗａと第２表面Ｗｂという。第１表面Ｗａは第２表面Ｗｂの反対側の面である。また、第１表面Ｗａと第２表面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では、例えば外部との間で複数のウェハＷを収容可能なフープＦ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つのフープＦを載置するフープ載置台１０が設けられている。また、フープ載置台１０のＸ軸負方向側には、当該フープ載置台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、フープ載置台１０のフープＦ、及び後述する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処理ブロックＧ１、第２処理ブロックＧ２、及び第３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処理ブロックＧ１には、第１エッチング装置４０、第２エッチング装置４１、厚み測定装置５０、反転装置５１及びウェハ搬送装置６０が設けられている。第１エッチング装置４０、第２エッチング装置４１、厚み測定装置５０及び反転装置５１は、積層して配置されている。なお、第１エッチング装置４０、第２エッチング装置４１、厚み測定装置５０及び反転装置５１の数や配置はこれに限定されない。
　第１エッチング装置４０は、後述の研削装置９０で研削後の第１表面Ｗａのシリコン（Ｓｉ）をエッチングする。第２エッチング装置４１は、後述の研削装置９０で研削後の第２表面Ｗｂのシリコン（Ｓｉ）をエッチングする。ウェハ処理のスループットを向上させるため、第１エッチング装置４０と第２エッチング装置４１はそれぞれ、複数設けられていてもよい。なお、第１エッチング装置４０と第２エッチング装置４１の詳細な構成は後述する。
　厚み測定装置５０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、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の厚み偏差（ＴＴＶ：Ｔｏｔａｌ　Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）を算出する。ウェハＷの厚み偏差は、目標形状の厚みと測定された厚みの差分の最大値である。なお、かかるウェハＷの厚み分布及び厚み偏差の算出は、当該算出部に代えて、後述の制御装置１３０で行われてもよい。換言すれば、後述の制御装置１３０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５０の構成はこれに限定されず、任意に構成できる。
　反転装置５１は、ウェハＷの第１表面Ｗａと第２表面Ｗｂを上下方向に反転させる。反転装置５１の構成は任意である。
　ウェハ搬送装置６０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、トランジション装置３０、第１エッチング装置４０、第２エッチング装置４１、厚み測定装置５０、反転装置５１、後述の洗浄装置７０、後述の厚み測定装置７１、後述するバッファ装置７２及び後述する反転装置７３に対して、ウェハＷを搬送可能に構成されている。
　第２処理ブロックＧ２には、洗浄装置７０、厚み測定装置７１、バッファ装置７２、反転装置７３及びウェハ搬送装置８０が設けられている。洗浄装置７０、厚み測定装置７１、バッファ装置７２及び反転装置７３は、積層して配置されている。なお、洗浄装置７０、厚み測定装置７１、バッファ装置７２及び反転装置７３の数や配置はこれに限定されない。
　洗浄装置７０は、後述の研削装置９０における研削後のウェハＷの第１表面Ｗａ又は第２表面Ｗｂの少なくともいずれかを洗浄する。
　厚み測定装置７１は、一例において上述の厚み測定装置５０と同様の構成を有している。なお、厚み測定装置７１の構成もこれに限定されず、任意に構成できる。
　バッファ装置７２は、第１処理ブロックＧ１から第２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７２の構成は任意である。なお、バッファ装置７２は、後述するチャック９３ａ、９３ｂ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（図示せず）を有していてもよい。
　反転装置７３は、ウェハＷの第１表面Ｗａと第２表面Ｗｂを上下方向に反転させる。反転装置７３の構成は任意である。
　ウェハ搬送装置８０は、例えば洗浄装置７０、厚み測定装置７１、バッファ装置７２及び反転装置７３のＹ軸正方向側に配置されている。ウェハ搬送装置８０は、ウェハＷを吸着保持面（図示せず）により吸着保持して搬送する、例えば２つの搬送アーム８１を有している。各搬送アーム８１は、多関節のアーム部材８２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８０は、第１エッチング装置４０、第２エッチング装置４１、厚み測定装置５０、反転装置５１、洗浄装置７０、厚み測定装置７１、バッファ装置７２、反転装置７３及び後述する研削装置９０に対して、ウェハＷを搬送可能に構成されている。
　第３処理ブロックＧ３には、研削装置９０が設けられている。研削装置９０は、ウェハＷの第１表面Ｗａ又は第２表面Ｗｂを研削して平坦化する。
　研削装置９０は、回転テーブル９１を有している。回転テーブル９１は、回転機構（図示せず）によって、鉛直な回転中心線９２を中心に回転自在に構成されている。回転テーブル９１上には、ウェハＷを吸着保持するチャック９３ａ、９３ｂが合計４つ設けられている。チャック９３ａ、９３ｂには、例えばポーラスチャックが用いられる。チャック９３ａ、９３ｂの表面、すなわちウェハＷの保持面は、側面視で中央部が外周部に比べて突出した凸形状を有する。
　４つのチャック９３ａ、９３ｂのうち、２つの第１チャック９３ａは、後述する第１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チャック９３ａは、回転中心線９２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チャック９３ｂは、後述する第２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チャック９３ｂも、回転中心線９２を挟んで点対称の位置に配置されている。すなわち、第１チャック９３ａと第２チャック９３ｂは、周方向に交互に配置されている。
　４つのチャック９３ａ、９３ｂは、回転テーブル９１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９３ａ、９３ｂ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。更に、４つのチャック９３ａ、９４ｂはそれぞれ、傾き調整機構（図示せず）によって、後述する加工位置Ｂ１～Ｂ２の各研削部１０１、１１１の研削面と、チャック９３ａ、９３ｂの上面との相対的な傾きを調整可能に構成されている。
　第１受渡位置Ａ１は回転テーブル９１の回転中心線９２に対してＸ軸正方向側且つＹ軸正方向側の位置であり、第１表面Ｗａを研削する際に第１チャック９３ａに対するウェハＷの受け渡しが行われる。第２受渡位置Ａ２は回転テーブル９１の回転中心線９２に対してＸ軸正方向側且つＹ軸負方向側の位置であり、第２表面Ｗｂを研削する際に第２チャック９３ｂに対するウェハＷの受け渡しが行われる。
　第１加工位置Ｂ１は回転テーブル９１の回転中心線９２に対してＸ軸負方向側且つＹ軸負方向側の位置であり、第１研削ユニット１００が配置される。第１研削ユニット１００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１０１を有している。また研削部１０１は、支柱１０２に沿って鉛直方向に移動可能に構成されている。第１研削ユニット１００は、一例として、第１チャック９３ａに保持されたウェハＷの第１表面Ｗａ又は第２表面Ｗｂを研削する。
　第２加工位置Ｂ２は回転テーブル９１の回転中心線９２に対してＸ軸負方向側且つＹ軸正方向側の位置であり、第２研削ユニット１１０が配置される第２研削ユニット１１０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１１１を有している。また研削部１１１は、支柱１１２に沿って鉛直方向に移動可能に構成されている。第２研削ユニット１１０は、一例として、第２チャック９３ｂに保持されたウェハＷの第２表面Ｗｂ又は第１表面Ｗａを研削する。
　ここで、上述したようにチャック９３ａ、９３ｂの保持面は凸形状を有する。このため研削ユニット１００、１１０を用いたウェハＷの研削処理では、環状に配置された研削砥石と、ウェハＷの中心部から外周端部までが円弧線状に接触する。この状態でチャック９３ａ、９３ｂと研削砥石をそれぞれ回転させることによって、ウェハＷの全面が研削される。
　また研削ユニット１００、１１０では、チャック９３ａ、９３ｂの保持面と研削砥石の研削面との相対的な角度（傾き）を調整することで、研削後のウェハＷの形状をフラット型、凸型（中凸型又はＡ字型）、凹型（中凹型又はＶ字型）、Ｗ字型、Ｍ字型のいずれか、またはこれらのいずれか２つの組み合わせ形状に制御できる。フラット型は、ウェハＷの全面が所望の厚み偏差（ＴＴＶ）以下に調整された、好適には全面で厚みが均一に制御された形状である。凸型は、ウェハＷの中央部における厚みが外周部における厚みと比較して大きい形状である。凹型は、ウェハＷの中凹部における厚みが外周部における厚みと比較して小さい形状である。Ｗ字型は、ウェハＷの中央部及び外周部における厚みと比較して、半径中心点の厚みが小さい形状である。Ｍ字型は、ウェハＷの中央部及び外周部における厚みと比較して、半径中心点の厚みが大きい形状である。
　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。
　以上のウェハ処理システム１には、表示パネル１２０が設けられる。表示パネル１２０は、例えばモニターやタッチパネルであり、ウェハ処理システム１に直接取り付けられてもよいし、又は遠隔で確認できるものであってもよい。表示パネル１２０には、ウェハ処理システム１で行われる各処理の操作を行うための画面が表示される。表示パネル１２０での操作結果の信号は、後述する制御装置１３０に出力される。
　以上のウェハ処理システム１には、少なくとも１つの制御装置１３０が設けられている。制御装置１３０は、本開示において述べられる種々の工程をウェハ処理システム１に実行させるコンピュータ実行可能な命令を処理する。制御装置１３０は、ここで述べられる種々の工程を実行するようにウェハ処理システム１の各要素を制御するように構成され得る。一実施形態において、制御装置１３０の一部又は全てがウェハ処理システム１に含まれてもよい。制御装置１３０は、処理部、記憶部及び通信インターフェースを含んでもよい。制御装置１３０は、例えばコンピュータにより実現される。処理部は、記憶部から種々の制御動作を行うことを可能にするロジック又はルーチンを提供するプログラムを読み出し、読み出されたプログラムを実行することにより種々の制御動作を行うように構成され得る。このプログラムは、予め記憶部に格納されていてもよく、必要なときに、媒体を介して取得されてもよい。取得されたプログラムは、記憶部に格納され、処理部によって記憶部から読み出されて実行される。媒体は、コンピュータに読み取り可能な種々の記憶媒体であってもよく、通信インターフェースに接続されている通信回線であってもよい。記憶媒体は、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。処理部は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）であってもよく、１つ又は複数の回路であってもよい。記憶部は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。通信インターフェースは、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信回線を介してウェハ処理システム１との間で通信してもよい。
　次に、上述した第１エッチング装置４０と第２エッチング装置４１の構成について説明する。
　図２に示すように第１エッチング装置４０は、ウェハＷを保持する基板保持部としてのウェハ保持部２００を有している。ウェハ保持部２００は、ウェハＷの外縁部を複数点、例えば３点で保持する。なお、ウェハ保持部２００の構成は図示の例には限定されず、例えばウェハ保持部２００は、ウェハＷを下方から吸着保持するチャック（図示せず）を備えていてもよい。ウェハ保持部２００は、回転機構２０１によって鉛直な回転中心線２００ａを中心に回転可能に構成され、これによりウェハ保持部２００上に保持されたウェハＷを回転可能に構成されている。
　ウェハ保持部２００の周囲には、カップ２０２が設けられている。カップ２０２は、ウェハ保持部２００を取り囲むように設けられ、後述するように第１エッチング液Ｅ１を回収する。カップ２０２には、回収した第１エッチング液Ｅ１を排出する排液ライン２０３が接続されている。なお、本実施形態においてカップ２０２は昇降しないが、昇降機構（図示せず）によって昇降可能に構成されていてもよい。また、排液ライン２０３は複数設けられ、切替機構（図示せず）によって、エッチング後の第１エッチング液Ｅ１とリンス液を切り替えて回収し、排出してもよい。リンス液は、エッチング後のウェハＷを洗浄するために用いられる。かかる場合、後述するエッチング液供給用の第１ノズル２０４に加えて、リンス液供給用のノズル（図示せず）が設けられる。
　ウェハ保持部２００の上方には、第１エッチング液供給部としての第１ノズル２０４が設けられている。第１ノズル２０４は、ウェハ保持部２００に保持されたウェハＷの第１表面Ｗａに第１エッチング液Ｅ１を供給する。第１ノズル２０４は、移動機構２０５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。後述するように第１エッチング装置４０ではウェハＷの第１表面Ｗａにハーフエッチングが行われる。そして、図３に示すように第１ノズル２０４は、ウェハＷの中心部（ウェハ保持部２００の回転中心線２００ａ）とウェハＷの外周部の間で往復移動（スキャン移動）可能、又は旋回可能に構成される。
　第１ノズル２０４には給液ライン２０６が接続され、給液ライン２０６には第１エッチング液供給装置２０７が接続されている。第１エッチング液供給装置２０７は、給液ライン２０６を介して第１ノズル２０４に第１エッチング液Ｅ１を供給する。
　第１エッチング液Ｅ１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、フッ酸（ＨＦ）、硝酸（ＨＮＯ３）及びリン酸（Ｈ３ＰＯ４）が含まれている。一例において第１エッチング液Ｅ１は、処理液としてのフッ酸、硝酸、リン酸及び水を含有し、すなわち複数種の処理液の混合液である。なお、エッチング対象は、例えばアモルファスシリコンでもよいし、ウェハＷの第１表面Ｗａに膜が形成されている場合には、当該膜も試験エッチング対象になる。第１エッチング液供給装置２０７では、これらフッ酸、硝酸、リン酸の成分濃度（成分比）を調整して、第１ノズル２０４に第１エッチング液Ｅ１を供給する。
　なお、本実施形態においてエッチング液Ｅは、ウェハＷのエッチング処理に再利用される。すなわち、例えば一のウェハＷの第１表面Ｗａのエッチングに使用された第１エッチング液Ｅ１は回収され、次のウェハＷの第１表面Ｗａのエッチングに再利用される。第１エッチング液供給装置２０７には上記排液ライン２０３が接続され、カップ２０２で回収された第１エッチング液Ｅ１は排液ライン２０３を介して第１エッチング液供給装置２０７に排出される。第１エッチング液供給装置２０７は、使用後の第１エッチング液Ｅ１の成分濃度を調整して、第１ノズル２０４に供給する。
　第２エッチング装置４１は、第１エッチング装置４０と同様の構成を有している。すなわち、第２エッチング装置４１は、基板保持部としてのウェハ保持部２１０、回転機構２１１、カップ２１２、排液ライン２１３、第２エッチング液供給部としての第２ノズル２１４、移動機構２１５、給液ライン２１６、及び第２エッチング液供給装置２１７を有している。
　後述するように第２エッチング装置４１ではウェハＷの第２表面Ｗｂにホールエッチングが行われる。そして、図４に示すように第２ノズル２１４は、ウェハＷの中心部（ウェハ保持部２１０の回転中心線２１０ａ）を通って往復移動（スキャン移動）可能、又は旋回可能に構成される。
　本実施形態では、第１エッチング装置４０においてウェハＷの第１表面Ｗａにハーフエッチングを行い、第２エッチング装置４１においてウェハＷの第２表面Ｗｂにホールエッチングを行う。
　第１エッチング装置４０におけるハーフエッチングでは、ウェハＷを回転させるとともに、第１ノズル２０４を往復移動させながら、当該第１ノズル２０４から第１表面Ｗａに第１エッチング液Ｅ１を供給する。図５は、第１表面Ｗａをハーフエッチングする際の第１ノズル２０４の移動を示す。第１ノズル２０４は、ウェハＷの径方向の位置Ｘにおいて、Ｘ０から移動を開始し、Ｘ０とＸ－３の間で往復移動し、Ｘ０で移動を終了する。なお、Ｘ０は、ウェハＷの中心部の位置である。Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３は、Ｘ０よりＸ軸正方向の位置である。Ｘ－１、Ｘ－２、Ｘ－３は、Ｘ０よりＸ軸負方向の位置である。
　Ｘ０は、第１エッチング液Ｅ１がウェハＷの中心部にかかるように供給される位置であって、本開示における内周位置に相当する。Ｘ－３は、第１エッチング液Ｅ１がウェハＷの外周部にかかるように供給される位置であって、本開示における外周位置に相当する。Ｘ－３は、エッチングのプロセス性能が保証できる範囲に設定する。
　Ｘ０とＸ－１の間の領域Ｒ－１では、１往復目（ｎ＝１）、３往復目（ｎ＝３）及び５往復目（ｎ＝５）に第１ノズル２０４は加速移動し、２往復目（ｎ＝２）、４往復目（ｎ＝４）及び６往復目（ｎ＝６）に第１ノズル２０４は減速移動する。領域Ｒ－１は、本開示における内周加減速領域に相当する。
　Ｘ－１とＸ－２の間の領域Ｒ－２では、第１ノズル２０４は等速移動する。領域Ｒ－２は、本開示における等速領域に相当する。
　Ｘ－２とＸ－３の間の領域Ｒ－３では、１往復目（ｎ＝１）、３往復目（ｎ＝３）及び５往復目（ｎ＝５）に第１ノズル２０４は減速移動し、２往復目（ｎ＝２）、４往復目（ｎ＝４）及び６往復目（ｎ＝６）に第１ノズル２０４は加速移動する。領域Ｒ－３は、本開示における外周加減速領域に相当する。
　第２エッチング装置４１におけるホールエッチングでは、ウェハＷを回転させるとともに、第２ノズル２１４を往復移動させながら、当該第２ノズル２１４から第２表面Ｗｂに第２エッチング液Ｅ２を供給する。図６は、第２表面Ｗｂをホールエッチングする際の第２ノズル２１４の移動を示す。第２ノズル２１４は、ウェハＷの径方向の位置Ｘにおいて、Ｘ０から移動を開始し、Ｘ３とＸ－３の間で往復移動し、Ｘ０で移動を終了する。なお、Ｘ０、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ－１、Ｘ－２、Ｘ－３はそれぞれ、図５に示すＸ０、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ－１、Ｘ－２、Ｘ－３と同じ位置である。
　Ｘ３は、第２エッチング液Ｅ２がウェハＷの一方（正方向）の外周部にかかるように供給される位置であって、本開示における第１外周位置に相当する。Ｘ－３は、第２エッチング液Ｅ２がウェハＷの他方（負方向）の外周部にかかるように供給される位置であって、本開示における第２外周位置に相当する。Ｘ３、Ｘ－３はそれぞれ、エッチングのプロセス性能が保証できる範囲に設定する。
　Ｘ０とＸ１の間の領域Ｒ１では、１往復目（ｎ＝１）に第２ノズル２１４は加速移動し、２往復目（ｎ＝２）と３往復目（ｎ＝３）に第２ノズル２１４は等速移動し、４往復目（ｎ＝４）に第２ノズル２１４は減速移動する。Ｘ１とＸ２の間の領域Ｒ２では、第２ノズル２１４は等速移動する。Ｘ２とＸ３の間の領域Ｒ３では、第２ノズル２１４は加速移動又は減速移動する。
　Ｘ０とＸ－１の間の領域Ｒ－１では、第２ノズル２１４は等速移動する。Ｘ－１とＸ－２の間の領域Ｒ－２では、第２ノズル２１４は等速移動する。Ｘ－２とＸ－３の間の領域Ｒ－３では、第２ノズル２１４は加速移動又は減速移動する。
　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方法について説明する。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たウェハＷ、又はラッピングされたウェハＷに対し、ウェハＷの厚みプロファイルを所望のものとするための処理を行う。
　先ず、複数のウェハＷを収納したフープＦが、搬入出ステーション２のフープ載置台１０に載置される。フープＦにおいてウェハＷは、第１表面Ｗａが上側、第２表面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によりフープＦ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。トランジション装置３０に搬送されたウェハＷは、ウェハ搬送装置６０によりバッファ装置７２に搬送される。
　次に、ウェハＷはウェハ搬送装置８０により研削装置９０に搬送され、第１受渡位置Ａ１の第１チャック９３ａに受け渡される。第１チャック９３ａでは、ウェハＷの第２表面Ｗｂが吸着保持される。
　次に、回転テーブル９１を回転させて、ウェハＷを第１加工位置Ｂ１に移動させる。そして、第１研削ユニット１００により、ウェハＷの第１表面Ｗａが研削される（図７のＳｔ１）。
　次に、回転テーブル９１を回転させて、ウェハＷを第１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８０により洗浄装置７０に搬送される。洗浄装置７０では、ウェハＷの第１表面Ｗａが洗浄される（図７のＳｔ２）。Ｓｔ２では、ウェハＷの第２表面Ｗｂも洗浄されてもよい。
　次に、ウェハＷはウェハ搬送装置８０により反転装置７３に搬送される。反転装置７３では、ウェハＷの第１表面Ｗａと第２表面Ｗｂを上下方向に反転させる（図７のＳｔ３）。すなわち、第１表面Ｗａが下側、第２表面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８０により研削装置９０に搬送され、第２受渡位置Ａ２の第２チャック９３ｂに受け渡される。第２チャック９３ｂでは、ウェハＷの第１表面Ｗａが吸着保持される。
　次に、回転テーブル９１を回転させて、ウェハＷを第２加工位置Ｂ２に移動させる。そして、第２研削ユニット１１０により、ウェハＷの第２表面Ｗｂが研削される（図７のＳｔ４）。
　次に、回転テーブル９１を回転させて、ウェハＷを第２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８０により洗浄装置７０に搬送される。洗浄装置７０では、ウェハＷの第２表面Ｗｂが洗浄される（図７のＳｔ５）。Ｓｔ５では、ウェハＷの第１表面Ｗａも洗浄されてもよい。
　次に、ウェハＷはウェハ搬送装置８０又はウェハ搬送装置６０により厚み測定装置７１に搬送される。厚み測定装置７１では、第２表面Ｗｂ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の厚み分布を取得し、更にウェハＷの厚み偏差を算出する（図７のＳｔ６）。取得されたウェハＷの厚み分布及び厚み偏差は例えば制御装置１３０に出力される。
　制御装置１３０では、Ｓｔ６で取得されて制御装置１３０に出力されたウェハＷの厚み分布及び厚み偏差から、第２表面Ｗｂのエッチング処理におけるエッチング量分布（エッチングプロファイル）を最適化する、当該第２表面Ｗｂの最適エッチング条件を決定する（図６のＳｔ７）。換言すれば、Ｓｔ７では、第２表面Ｗｂの最適エッチング量分布を導出し、最適エッチング条件を決定する。なお、エッチング量は、エッチングによってウェハＷが除去される量であり、エッチング量分布は、ウェハＷの径方向（ウェハ面内）のエッチング量の分布である。制御装置１３０における第２表面Ｗｂの最適エッチング条件の決定方法については後述する。
　次に、ウェハＷはウェハ搬送装置６０により第２エッチング装置４１に搬送される。第２エッチング装置４１では、Ｓｔ７で導出された最適エッチング量分布になるように、当該Ｓｔ７で決定された最適エッチング条件で、ウェハＷの第２表面Ｗｂが第２エッチング液Ｅ２によりエッチングされる（図７のＳｔ８）。Ｓｔ８では、第２表面Ｗｂに上述したホールエッチングが行われる。そして、最適エッチング条件で第２表面Ｗｂをホールエッチングすることにより、エッチング量分布を最適化し、第２表面Ｗｂを目標形状に加工する。
　次に、ウェハＷはウェハ搬送装置６０により反転装置５１に搬送される。反転装置５１では、ウェハＷの第１表面Ｗａと第２表面Ｗｂを上下方向に反転させる（図７のＳｔ９）。すなわち、第１表面Ｗａが上側、第２表面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により厚み測定装置５０に搬送される。厚み測定装置５０では、第２表面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の厚み偏差を算出する（図７のＳｔ１０）。取得されたウェハＷの厚み分布及び厚み偏差は例えば制御装置１３０に出力される。
　制御装置１３０では、Ｓｔ１０で取得されて制御装置１３０に出力されたウェハＷの厚み分布及び厚み偏差から、第１表面Ｗａのエッチング処理におけるエッチング量分布を最適化する、当該第１表面Ｗａの最適エッチング条件を決定する（図７のＳｔ１１）。換言すれば、Ｓｔ１１では、第１表面Ｗａの最適エッチング量分布を導出し、最適エッチング条件を決定する。制御装置１３０における第１表面Ｗａの最適エッチング条件の決定方法については後述する。
　次に、ウェハＷはウェハ搬送装置６０により第１エッチング装置４０に搬送される。第１エッチング装置４０では、Ｓｔ１１で導出された最適エッチング量分布になるように、当該Ｓｔ１１で決定された最適エッチング条件で、ウェハＷの第１表面Ｗａが第１エッチング液Ｅ１によりエッチングされる（図７のＳｔ１２）。Ｓｔ１２では、第１表面Ｗａに上述したハーフエッチングが行われる。そして、最適エッチング条件で第１表面Ｗａをハーフエッチングすることにより、エッチング量分布を最適化し、第１表面Ｗａを目標形状に加工する。
　次に、ウェハＷはウェハ搬送装置６０により厚み測定装置５０に搬送される。厚み測定装置５０では、第１表面Ｗａと第２表面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の厚み分布を取得する（図７のＳｔ１３）。厚み測定装置５０では、更にウェハＷの厚み偏差を算出してもよい。取得されたウェハＷの厚み分布は例えば制御装置１３０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、トランジション装置３０を介してフープ載置台１０のフープＦ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、以上の実施形態では、Ｓｔ１で第１表面Ｗａを研削した後、Ｓｔ４で第２表面Ｗｂを研削したが、これらの表面の研削の順序は逆であってもよい。また、Ｓｔ８で第２表面Ｗｂをホールエッチングした後、Ｓｔ１２で第１表面Ｗａをハーフエッチングしたが、これらの表面のエッチングの順序は逆であってもよい。
　次に、上述したように最適エッチング量分布を導出し、最適エッチング条件を決定する方法（図７のＳｔ７、Ｓｔ１１）について説明する。以下の説明においては、Ｓｔ１１における第１表面Ｗａの最適エッチング条件の決定方法について説明するが、Ｓｔ７における第２表面Ｗｂの最適エッチング条件の決定方法についても同様である。
　先ず、ウェハ処理システム１におけるウェハＷに対する処理を行う前に、複数の学習データを取得する（図８のＳｔ１００）。学習データは、あるエッチング条件に対するウェハＷのエッチング量分布を含む。
　Ｓｔ１００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ハーフエッチングを行う。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Ｒ（回転数ともいう。）、第１ノズル２０４のスキャン速度Ｖ（スイング速度ともいう。）、第１ノズル２０４のスキャン幅Ｌ（図３のスキャン幅Ｌを参照、スイング半径ともいう。）、又は、第１ノズル２０４のループ回数Ｎ等を変更して、ダミーウェハのハーフエッチングを行う。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。ダミーウェハのハーフエッチングは、Ｓｔ１２におけるウェハＷの第１表面Ｗａのハーフエッチングと同様である。すなわち、ダミーウェハを回転させるともに、第１ノズル２０４を往復移動させながら、第１ノズル２０４からダミーウェハに第１エッチング液Ｅ１を供給して行う。以下の説明では、第１ノズル２０４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ハーフエッチングは、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分布が取得され、当該エッチング量分布は制御装置１３０に出力される。更に制御装置１３０では、出力された各エッチング条件でのエッチング量分布を単位時間（単位ループ回数）でのエッチング量分布に圧縮し、当該圧縮された各々のエッチング量分布を、上記学習データとして記憶する。
　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学習データを取得する場合を例に説明を行ったが、学習データ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で処理される製品用のウェハＷのエッチング処理結果を、上記学習データとして記憶するようにしてもよい。また、例えばウェハＷの第１表面Ｗａに膜が形成されている場合には、エッチング対象を膜として、当該膜のエッチング処理結果を、上記学習データとして記憶するようにしてもよい。
　また、上記学習データの取得は、ウェハ処理システム１において行われたが、ウェハ処理システム１の外部で行われてもよい。かかる場合、制御装置１３０は、ウェハ処理システム１の外部で取得された複数の学習データに基づいて、最適エッチング条件を決定する。
　次に、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、Ｓｔ１０で取得されたエッチング後のウェハ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、Ｓｔ１２のエッチング処理における目標エッチング量分布を取得する（図８のＳｔ１１０）。エッチング処理の目標エッチング量分布は、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を算出することで取得できる。なお、ウェハＷの目標形状は、一例としてフラット型、凸型、凹型、Ｗ字型、Ｍ字型のいずれか、またはこれらのいずれか２つの組み合わせ形状とすることができる。
　次に、複数の学習データ（エッチング量分布）を重ね合わせて、Ｓｔ１１０で取得された目標エッチング量分布になるように、最適化手法を用いて、重ね合わせに用いる学習データと、当該学習データの重ね合わせ回数を最適化する（図８のＳｔ１１１）。
　Ｓｔ１１１では、例えばエッチング量分布の制御をナップサック問題に当てはめて、学習データと学習データの重ね合わせ回数を最適化する。例えば、エッチング量分布がナップサック問題のナップサックであって、学習データ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分布と、Ｓｔ１１０の目標エッチング量分布との差分が最小になるように、学習データと学習データの重ね合わせ回数を最適化する。換言すれば、Ｓｔ１２における第１表面Ｗａのエッチング時のエッチング量分布が最適化され、最適エッチング量分布が導出される。
　次に、Ｓｔ１１１で最適化された学習データ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８のＳｔ１１２）。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。換言すれば、エッチング量分布を最適化する最適エッチング条件が決定される。
　なお、Ｓｔ１１２で最適エッチング条件を決定する際には、ダミーウェハにおける第１エッチング液Ｅ１のスプラッシュ（液はね）が発生しないことも考慮して決定される。具体的には、第１エッチング液Ｅ１のスプラッシュが発生しないように、ダミーウェハの回転数、第１ノズル２０４のスキャン速度Ｖ、第１ノズル２０４のスキャン幅Ｌ、第１ノズル２０４のループ回数Ｎ等が決定される。
　また、Ｓｔ１１で導出された第１表面Ｗａの最適エッチング量分布と決定された最適エッチング条件は、制御装置１３０に記憶され、当該制御装置１３０にエッチング条件の履歴が残る。この際、最適エッチング条件の決定に使用された学習データも記憶される。
　以上の実施形態によれば、Ｓｔ１１においてハーフエッチングを行って取得した学習データを用いるため、最適エッチング量分布を精度よく導出することができる。以下、かかる効果を享受できる理由について説明する。
　例えば比較例として、第１エッチング装置４０において、図６に示すホールエッチングを行って取得した学習データを用いて最適エッチング量分布を導出する場合、ホールエッチングは３セットを含む。各セットはウェハＷの半径において第１ノズル２０４が往復移動するセットであり、Ｓｔ１１１の最適化手法における計算単位である。なお、上記実施形態における図６は、第２エッチング装置４１の第２ノズル２１４の移動を示したが、ここでは、第１エッチング装置４０における第１表面Ｗａの最適エッチング量分布の導出方法を示すため、第１ノズル２０４の移動に置き換えて説明する。
　第１セット（Ｓｅｔ＝１）において、領域Ｒ１では、第１ノズル２０４は往路において加速移動し、復路において等速移動する。第２セット（Ｓｅｔ＝２）において、領域Ｒ－１では、第１ノズル２０４は往路と復路において等速移動する。第３セット（Ｓｅｔ＝３）において、領域Ｒ１では、第１ノズル２０４は往路において等速移動し、復路において減速移動する。
　このようにホールエッチングを行う場合、ウェハＷの中心部であるＸ０近傍の領域Ｒ１、Ｒ－１では、エッチング始終に第１ノズル２０４が加速、減速し、エッチング中に第１ノズルが等速移動する。このため、当該領域Ｒ１、Ｒ－１において第１ノズル２０４の移動速度がセットごとに不揃いとなる。かかる第１ノズル２０４の移動速度の不揃い（エッチング始終の加減速）は、Ｓｔ１１１の最適化手法の計算式に組み込まれていない。このため、Ｓｔ１１１で導出される最適エッチング量分布（Ｓｔ１１１で推定される推定エッチング量分布）と、実際にウェハＷにホールエッチングを行って測定したエッチング量分布（以下、「実測エッチング量分布」という。）との間に誤差が生じる。
　ホールエッチングの学習データを用いた最適エッチング量分布の導出について、本発明者らが検証したところ、図９に示す結果が得られた。図９の横軸は、ウェハの中心部（横軸の０（ゼロ））から外周部までの径方向位置を示し、縦軸はエッチング量を示す。図９を参照すると、最適エッチング量分布（図９の推定値）と実測エッチング量分布（図９の実測値）と誤差が大きくなった。
　また、Ｓｔ１１においてエッチング量分布を最適化する際には、上記３セットのシーケンス（連結）を複数回繰り返して行うため、ホールエッチングの学習データを用いた場合、最適エッチング量分布と実測エッチング量分布の誤差は蓄積されて大きくなる。
　このシーケンス数（連結数）が最適エッチング量分布と実測エッチング量分布の誤差に与える影響を検証するため、本発明者らがシミュレーションを行った。本検証では、シーケンス数を増加させた場合の、ウェハＷの中心部のエッチング量（以下、「中心部エッチング量」という。」の変化と、ウェハＷの中心部のエッチング量と外周部のエッチング量の差（以下、「外周基準エッチング量」という。）の変化をみた。中心部エッチング量の誤差をみることで、エッチング量分布が全体的にずれているか否かを確認できるとともに、エッチング量分布の形状がずれているか否か、すなわち中心部だけがずれているか否かも確認することができる。また、外周基準エッチング量の誤差をみることで、エッチング量分布の全体ずれの影響を排除した、エッチング量分布の形状がずれているか否かのみを確認することができる。
　本検証の結果、シーケンス数を増加させると、中心部エッチング量の誤差と外周基準エッチング量の誤差のいずれも大きくなった。したがって、ホールエッチングの学習データを用いた場合、最適エッチング量分布と実測エッチング量分布の誤差は蓄積されて大きくなることが検証された。
　一方、本実施形態のようにＳｔ１１において、図５に示すハーフエッチングを行って取得した学習データを用いて最適エッチング量分布を導出する場合、上述したホールエッチングと同様に、ハーフエッチングは３セットを含む。第１セット（Ｓｅｔ＝１）、第２セット（Ｓｅｔ＝２）及び第３セット（Ｓｅｔ＝３）のいずれにおいても、領域Ｒ－１では、第１ノズル２０４は往路において加速移動し、復路において減速移動する。
　このようにハーフエッチングを行う場合、ウェハＷの中心部であるＸ０近傍の領域Ｒ－１において第１ノズル２０４の加減速が一定で、第１ノズル２０４の移動速度が揃う。このため、Ｓｔ１１１で導出される最適エッチング量分布（推定エッチング量分布）と実測エッチング量分布の誤差は小さくなり、理論上はゼロになる。したがって、本実施形態によれば、Ｓｔ１１においてハーフエッチングを行って取得した学習データを用いて、最適エッチング量分布を精度よく導出することができる。
　ハーフエッチングの学習データを用いた最適エッチング量分布の導出について、本発明者らが検証したところ、図１０に示す結果が得られた。本検証においてハーフエッチングのスキャン幅以外のエッチング条件は、図９に示した比較例のホールエッチングのスキャン幅以外のエッチング条件と同じである。図１０を参照すると、最適エッチング量分布（図１０の推定値）と実測エッチング量分布（図１０の実測値）と誤差を小さく抑えることができた。
　また、上述したようにホールエッチングの学習データを用いた場合、シーケンス数を増加させると、最適エッチング量分布と実測エッチング量分布の誤差は蓄積されて大きくなった。この点、本実施形態のようにハーフエッチングの学習データを用いた場合、本発明者ら検証のためにシミュレーションを行ったところ、シーケンス数を増加させても、中心部エッチング量の誤差と外周基準エッチング量の誤差のいずれも小さく抑えることができた。したがって、ハーフエッチングの学習データを用いた場合、シーケンス数が最適エッチング量分布と実測エッチング量分布の誤差に与える影響はない。
　なお、シーケンス数を多くすると、ウェハＷの目標形状をフラット型にしやすくなる。また、シーケンス数を少なくすると、ウェハＷの目標形状を凸型、凹型、Ｗ字型、Ｍ字型にしやすくなる。したがって、ハーフエッチングの学習データを用いた場合、エッチング後のウェハＷの形状を任意の形状に制御することができる。
　以上のように本実施形態によれば、Ｓｔ１１において第１表面Ｗａの最適エッチング量分布が導出され、最適エッチング条件が決定される。かかる場合、Ｓｔ１１でウェハＷの第１表面Ｗａを最適エッチング条件でエッチングすることにより、エッチング量分布を最適化し、第１表面Ｗａを目標形状に加工することができる。実際、本発明者らが検証したところ、本実施形態のようにＳｔ１１で決定された最適エッチング条件を用いて第１表面Ｗａにハーフエッチングを行った場合、当該最適エッチング条件を用いずに予め定められた既定のエッチング条件を用いた場合に比べて、エッチング後のウェハＷの厚み偏差が小さくなった。
　以上の実施形態において、Ｓｔ１２の第１表面Ｗａのハーフエッチングに用いられる第１エッチング液Ｅ１の組成濃度と、Ｓｔ８の第２表面Ｗｂのホールエッチングに用いられる第２エッチング液Ｅ２の組成濃度とは異なるのが好ましい。
　ここで、先ず、第１エッチング液Ｅ１の組成濃度と第２エッチング液Ｅ２の組成濃度が同じであって、ホールエッチングに適した組成濃度である場合について説明する。以下、当該組成濃度を「ホール用濃度」という場合がある。そして、目標エッチング量分布がフラット型であって、目標エッチング量が１μｍとなるように、ホール用濃度のエッチング液Ｅ１、Ｅ２を用いて第１表面Ｗａのハーフエッチングと第２表面Ｗｂのホールエッチングのシミュレーションを行った。
　ホール用濃度の第２エッチング液Ｅ２を用いて第２表面Ｗｂにホールエッチングを行うと、当該第２エッチング液Ｅ２の組成濃度がホールエッチングに適しているので、図１１に示すようにエッチング量分布は目標エッチング量１μｍのフラットになる。
　一方、ホール用濃度の第１エッチング液Ｅ１を用いて第１表面Ｗａにハーフエッチングを行うと、図１２に示すようにウェハＷの中央部のエッチング量が目標エッチング量より小さくなる（図１２中の点線枠）。また、エッチング後のウェハＷの厚み偏差も、第１表面Ｗａのハーフエッチングを行う方が、第２表面Ｗｂのホールエッチングに比べて若干大きくなる。
　第２表面Ｗｂのホールエッチングを行う場合、第２ノズル２１４がウェハＷの中心部を等速で移動するところ、第１表面Ｗａのハーフエッチングを行う場合、第１ノズル２０４が減速するのでウェハＷの中心部に滞在する時間が長くなる。また、第１ノズル２０４がウェハＷの中心部を通過しないので、当該中心部の第１エッチング液Ｅ１を外側に排出する効果が弱まる。このため、ウェハＷの中央部のエッチング量が外周部のエッチング量に比べて小さくなる。
　そこで、ウェハＷの中央部のエッチング量が予め大きくなるように、第１エッチング液Ｅ１の組成濃度を調整する。具体的には、第１エッチング液Ｅ１の硝酸の濃度を、第２エッチング液Ｅ２の硝酸の濃度より高くする。以下、当該組成濃度を「第１ハーフ用濃度」という場合がある。かかる場合、ウェハＷの中心部のエッチング量が増加する。
　第１ハーフ用濃度の第１エッチング液Ｅ１を用いて、上述した図１１に示した場合と同様に、目標エッチング量分布がフラット型であって、目標エッチング量が１μｍとなるように、第２表面Ｗｂのホールエッチングのシミュレーションを行った。かかる場合、図１３に示すようにエッチング量分布は目標エッチング量１μｍのフラットになる。また、エッチング後のウェハＷの厚み偏差も小さくすることができる。
　また、第１エッチング液Ｅ１の組成濃度を更に調整し、第１エッチング液Ｅ１の硝酸のリン酸の濃度を、第２エッチング液Ｅ２のリン酸の濃度より低くする。以下、当該組成濃度を「第２ハーフ用濃度」という場合がある。かかる場合、更にウェハＷの中心部のエッチング量が増加する。
　第２ハーフ用濃度の第１エッチング液Ｅ１を用いて、上述した図１１に示した場合と同様に、目標エッチング量分布がフラット型であって、目標エッチング量が１μｍとなるように、第２表面Ｗｂのホールエッチングのシミュレーションを行った。かかる場合、図１４に示すようにエッチング量分布は目標エッチング量１μｍのフラットになる。また、エッチング後のウェハＷの厚み偏差も更に小さくすることができる。
　以上の通り、第１エッチング液Ｅ１を第１ハーフ用濃度にして硝酸の濃度を高くすることで、ウェハＷの中心部のエッチング量を大きくしてエッチング量分布をフラットにすることができる。また、第１エッチング液Ｅ１を第２ハーフ用濃度にしてリン酸の濃度を低くすることで、ウェハＷの中心部のエッチング量を微調整することができる。
　以上の実施形態では、Ｓｔ８における第２表面Ｗｂのホールエッチングと、Ｓｔ１１における第２表面Ｗｂのハーフエッチングをそれぞれ、異なる第２エッチング装置４１と第１エッチング装置４０で行ったが、共通のエッチング装置を用いてもよい。かかる場合、当該エッチング装置に接続されるエッチング液供給装置は、異なる組成濃度で第１エッチング液Ｅ１と第２エッチング液Ｅ２を供給できるように構成される。
　以上の実施形態では、Ｓｔ８において第２表面Ｗｂにホールエッチングを行ったが、これに代えて、第２表面Ｗｂにハーフエッチングを行ってもよい。かかる場合、第１エッチング装置４０において第２表面Ｗｂにハーフエッチングが行われる。なお、このようにＳｔ８で第２表面Ｗｂにハーフエッチングを行い、Ｓｔ１２で第１表面Ｗａにハーフエッチングを行う場合、ウェハ処理システム１から第２エッチング装置４１を省略してもよい。
　Ｓｔ８における第２表面Ｗｂのエッチング量分布は、後続のＳｔ１１において第１表面Ｗａの最適エッチング量分布を導出する際に、目標エッチング量分布と最適エッチング量分布の差を最小にしやすいものが好ましい。この点、Ｓｔ８において、第２表面Ｗｂのホールエッチングを行う場合と、第２表面Ｗｂにハーフエッチングを行う場合のいずれでも、エッチング条件を調整することで、第２表面Ｗｂのエッチング量分布を制御することができる。
　以上の実施形態では、Ｓｔ１２において第１表面Ｗａをハーフエッチングする際、第１ノズル２０４の往復移動における始点、終点及び折り返し点はそれぞれ、ウェハＷの中心部であるＸ０であったが、これら始点、終点及び折り返し点はＸ０からずれていてもよい。図１５に示すように、第１ノズル２０４の始点、終点及び折り返し点は、Ｘ０からＸ軸正方向にずれたＸ０Ｓであってもよいし、Ｘ０からＸ軸負方向にずれたＸ－０Ｓであってもよい。Ｘ０ＳとＸ－０Ｓはいずれも、第１エッチング液Ｅ１がウェハＷの中心部であるＸ０にかかるように供給される位置である。
　第１ノズル２０４の始点、終点及び折り返し点がＸ０Ｓ又はＸ－０Ｓのいずれの場合でも上記効果を享受することができる。すなわち、最適エッチング量分布と実測エッチング量分布の誤差を小さく抑えて、当該最適エッチング量分布を精度よく導出することができる。
　特に第１ノズル２０４の折り返し点がＸ０Ｓの場合、第１ノズル２０４がウェハＷの中心部であるＸ０を通過する。このため、第１エッチング液Ｅ１の組成濃度をホール用濃度としても、図１２に示したようにウェハＷの中央部のエッチング量が目標エッチング量より小さくなるのを抑制でき、エッチング後のウェハＷの厚み偏差を小さく抑えることができる。そして、第１エッチング液Ｅ１の組成濃度と第２エッチング液Ｅ２の組成濃度をともにホール用濃度すると、ハーフエッチングとホールエッチングでエッチング液の切り替えが不要になり、第１エッチング装置４０と第２エッチング装置４１を共通化することも可能となる。
　以上の実施形態では、Ｓｔ８において第２表面Ｗｂをホールエッチングする際、図６に示したように第２ノズル２１４の往復移動における始点と終点はウェハＷの中心部であるＸ０であったが、これに限定されない。例えば、図１６に示すように第２ノズル２１４の始点と終点はウェハＷの外周部であるＸ－３であってもよい。かかる場合、領域Ｒ１、域Ｒ２、Ｒ－１、Ｒ－２において第２ノズル２１４が等速移動し、第２ノズル２１４の移動速度が揃う。また、Ｒ３、Ｒ－３において第２ノズル２１４の加減速が一定で、第２ノズル２１４の移動速度が揃う。そうすると、Ｓｔ１００において第２ノズル２１４の始点と終点をＸ－３としたホールエッチングを行って学習データを取得することで、Ｓｔ１１１で導出される最適エッチング量分布と実測エッチング量分布の誤差を小さくすることができる。したがって、本実施形態によれば、Ｓｔ７においてホールエッチングの学習データを用いて、最適エッチング量分布を精度よく導出することができる。
　また、Ｓｔ１２において第１表面Ｗａをエッチングする際にも、図１６に示した例と同様に、第１ノズル２０４の始点と終点をＸ－３としたホールエッチングを行ってよい。
　以上の実施形態では、Ｓｔ８における第２表面Ｗｂのホールエッチングは、Ｓｔ７で導出された最適エッチング量分布になるように、当該Ｓｔ７で決定された最適エッチング条件で行われたが、これに代えて、予め定められた既定のエッチング条件で行ってもよい。かかる場合、本実施形態のＳｔ６、Ｓｔ７は省略される。
　また、上述したようにＳｔ８における第２表面Ｗｂのホールエッチングが予め定められた既定のエッチング条件で行われる場合、エッチング条件を設定するに際し、ユーザが学習データを使用するか否かを選択できるようにしてもよい。
　以上の実施形態では、ウェハＷのエッチング処理を制御するためのエッチング指標分布（学習データ）として、エッチング量分布を用いたが、エッチング量偏差分布を用いてもよい。エッチング量偏差分布は、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の分布である。かかる場合、Ｓｔ７、Ｓｔ１１において最適エッチング条件を決定する際に、エッチング量分布に代えて、エッチング量偏差分布を用いる。
　以上の実施形態では、インゴットからワイヤーソー等により切り出され、又はラッピングされたウェハＷの両面（第１表面Ｗａ及び第２表面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では、インゴットからワイヤーソー等により切り出され、又は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ウェハと第２ウェハが接合して構成される重合ウェハにおいて、第１ウェハを研削した後、研削後の第１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。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、本開示にかかる技術は、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エッチング装置
　　１３０　制御装置
　　２００　ウェハ保持部
　　２０１　回転機構
　　２０４　第１ノズル
　　２０５　移動機構
　　Ｗ　　　ウェハ

Claims (17)

  1. 　基板を処理する基板処理方法であって、
    　最適エッチング量分布を導出することと、
    　前記最適エッチング量分布に基づいて、前記基板の表面をエッチングすることと、を含み、
    　前記基板の表面をエッチングする際、前記基板を回転させるとともに、エッチング液が前記基板の中心部にかかるように供給される内周位置と、前記エッチング液が前記基板の外周部にかかるように供給される外周位置との間でエッチング液供給部を往復移動させながら、前記基板の表面に前記エッチング液供給部から前記エッチング液を供給するハーフエッチングを行い、
    　前記最適エッチング量分布を導出する際、複数の異なるエッチング条件で前記ハーフエッチングを行った際のエッチング量分布を含む複数の学習データに基づいて、前記最適エッチング量分布を導出する、基板処理方法。
  2. 　前記内周位置より外側に形成される内周加減速領域において、前記エッチング液供給部が加速移動し又は減速移動し、
    　前記外周位置より内側に形成される外周加減速領域において、前記エッチング液供給部が加速移動し又は減速移動し、
    　前記内周加減速領域と前記外周加減速領域の間形成される等速領域において、前記エッチング液供給部が等速移動する、請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 　前記基板の第１表面と第２表面を研削することと、
    　前記最適エッチング量分布に基づいて、研削後の前記基板の第１表面に前記ハーフエッチングを行うことと、を含み、
    　前記最適エッチング量分布を導出する際、最適化手法を用いて、前記複数の学習データの前記エッチング量分布を重ね合わせ、当該重ね合わせたエッチング量分布と目標エッチング量分布との差分が最小になるように、重ね合わせに用いる前記エッチング量分布と当該エッチング量分布を重ね合わせる回数との組み合わせを最適化して、前記最適エッチング量分布を導出する、請求項１に記載の基板処理方法。
  4. 　研削後の前記基板を回転させるとともに、前記エッチング液が前記基板の一方の外周部にかかるように供給される第１外周位置と、前記エッチング液が前記基板の他方の外周部にかかるように供給される第２外周位置との間で前記エッチング液供給部を往復移動させながら、前記基板の第２表面に前記エッチング液供給部から前記エッチング液を供給するホールエッチングを行うことを含む、請求項３に記載の基板処理方法。
  5. 　研削後の前記基板の第２表面に前記ハーフエッチングを行うことを含む、請求項３に記載の基板処理方法。
  6. 　前記最適エッチング量分布に基づいて、前記基板の第１表面に第１エッチング液供給部から第１エッチング液を供給し、当該基板の第１表面に前記ハーフエッチングを行うことと、
    　前記基板を回転させるとともに、第２エッチング液が前記基板の一方の外周部にかかるように供給される第１外周位置と、前記第２エッチング液が前記基板の他方の外周部にかかるように供給される第２外周位置との間で第２エッチング液供給部を往復移動させながら、前記基板の第２表面に前記第２エッチング液供給部から第２エッチング液を供給するホールエッチングを行うことと、を含み、
    　前記第１エッチング液の組成濃度と、前記第２エッチング液の組成濃度とは異なる、請求項１に記載の基板処理方法。
  7. 　前記第１エッチング液の硝酸の濃度は、前記第２エッチング液の硝酸の濃度より高い、請求項６に記載の基板処理方法。
  8. 　前記第１エッチング液のリン酸の濃度は、前記第２エッチング液のリン酸の濃度より低い、請求項７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、
    　前記基板の表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、
    　前記エッチング装置は、
    　前記基板を保持する基板保持部と、
    　前記基板保持部を回転させる回転機構と、
    　前記基板保持部に保持された前記基板の表面にエッチング液を供給するエッチング液供給部と、
    　前記エッチング液供給部を水平方向に移動させる移動機構と、を有し、
    　前記制御装置は、
    　最適エッチング量分布を導出する制御と、
    　前記最適エッチング量分布に基づいて、前記基板の表面をエッチングする制御と、
    　前記基板の表面をエッチングする際、前記基板を回転させるとともに、前記エッチング液が前記基板の中心部にかかるように供給される内周位置と、前記エッチング液が前記基板の外周部にかかるように供給される外周位置との間で前記エッチング液供給部を往復移動させながら、前記基板の表面に前記エッチング液供給部から前記エッチング液を供給するハーフエッチングを行う制御と、
    　前記最適エッチング量分布を導出する際、複数の異なるエッチング条件で前記ハーフエッチングを行った際のエッチング量分布を含む複数の学習データに基づいて、前記最適エッチング量分布を導出する制御と、を実行する、基板処理システム。
  10. 　前記制御装置は、
    　前記内周位置より外側に形成される内周加減速領域において、前記エッチング液供給部が加速移動し又は減速移動する制御と、
    　前記外周位置より内側に形成される外周加減速領域において、前記エッチング液供給部が加速移動し又は減速移動する制御と、
    　前記内周加減速領域と前記外周加減速領域の間形成される等速領域において、前記エッチング液供給部が等速移動する制御と、を実行する、請求項９に記載の基板処理システム。
  11. 　前記基板の表面を研削する研削装置を有し、
    　前記制御装置は、
    　前記基板の第１表面と第２表面を研削する制御と、
    　前記最適エッチング量分布に基づいて、研削後の前記基板の第１表面に前記ハーフエッチングを行う制御と、
    　前記最適エッチング量分布を導出する際、最適化手法を用いて、前記複数の学習データの前記エッチング量分布を重ね合わせ、当該重ね合わせたエッチング量分布と目標エッチング量分布との差分が最小になるように、重ね合わせに用いる前記エッチング量分布と当該エッチング量分布を重ね合わせる回数との組み合わせを最適化して、前記最適エッチング量分布を導出する制御と、を実行する、請求項９に記載の基板処理システム。
  12. 　前記制御装置は、研削後の前記基板を回転させるとともに、前記エッチング液が前記基板の一方の外周部にかかるように供給される第１外周位置と、前記エッチング液が前記基板の他方の外周部にかかるように供給される第２外周位置との間で前記エッチング液供給部を往復移動させながら、前記基板の第２表面に前記エッチング液供給部から前記エッチング液を供給するホールエッチングを行う制御を実行する、請求項１１に記載の基板処理システム。
  13. 　前記制御装置は、研削後の前記基板の第２表面に前記ハーフエッチングを行う制御を実行する、請求項１１に記載の基板処理システム。
  14. 　前記制御装置は、
    　前記最適エッチング量分布に基づいて、前記基板の第１表面に第１エッチング液供給部から第１エッチング液を供給し、当該基板の第１表面に前記ハーフエッチングを行う制御と、
    　前記基板を回転させるとともに、第２エッチング液が前記基板の一方の外周部にかかるように供給される第１外周位置と、前記第２エッチング液が前記基板の他方の外周部にかかるように供給される第２外周位置との間で第２エッチング液供給部を往復移動させながら、前記基板の第２表面に前記第２エッチング液供給部から第２エッチング液を供給するホールエッチングを行う制御と、を実行し、
    　前記第１エッチング液の組成濃度と、前記第２エッチング液の組成濃度とは異なる、請求項９に記載の基板処理システム。
  15. 　前記第１エッチング液の硝酸の濃度は、前記第２エッチング液の硝酸の濃度より高い、請求項１４に記載の基板処理システム。
  16. 　前記第１エッチング液のリン酸の濃度は、前記第２エッチング液のリン酸の濃度より低い、請求項１５に記載の基板処理システム。
  17. 　基板を処理する基板処理方法を基板処理システムに実行させるように、前記基板処理システムを制御する制御装置のコンピュータ上で動作するプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体であって、
    　前記基板処理システムは、前記基板の表面をエッチングするエッチング装置を有し、
    　前記エッチング装置は、
    　前記基板を保持する基板保持部と、
    　前記基板保持部を回転させる回転機構と、
    　前記基板保持部に保持された前記基板の表面にエッチング液を供給するエッチング液供給部と、
    　前記エッチング液供給部を水平方向に移動させる移動機構と、を有し、
    　前記基板処理方法は、
    　最適エッチング量分布を導出することと、
    　前記最適エッチング量分布に基づいて、前記基板の表面をエッチングすることと、を含み、
    　前記基板の表面をエッチングする際、前記基板を回転させるとともに、エッチング液が前記基板の中心部にかかるように供給される内周位置と、前記エッチング液が前記基板の外周部にかかるように供給される外周位置との間でエッチング液供給部を往復移動させながら、前記基板の表面に前記エッチング液供給部から前記エッチング液を供給するハーフエッチングを行い、
    　前記最適エッチング量分布を導出する際、複数の異なるエッチング条件で前記ハーフエッチングを行った際のエッチング量分布を含む複数の学習データに基づいて、前記最適エッチング量分布を導出する、コンピュータ記憶媒体。
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