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JP2008177329A - Wet etching method - Google Patents

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JP2008177329A
JP2008177329A JP2007008927A JP2007008927A JP2008177329A JP 2008177329 A JP2008177329 A JP 2008177329A JP 2007008927 A JP2007008927 A JP 2007008927A JP 2007008927 A JP2007008927 A JP 2007008927A JP 2008177329 A JP2008177329 A JP 2008177329A
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JP
Japan
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etching
thickness
wafer
post
wet
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Application number
JP2007008927A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazunari Nakada
和成 中田
Tamio Matsumura
民雄 松村
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

【課題】エッチング特性の面内分布やエッチング液の組成変化を考慮した、制御性の高いウエットエッチング方法を提供する。
【解決手段】ウェハを裏面からエッチングして厚みを減じるウエットエッチング方法が、エッチング処理するウェハのエッチング前厚みを測定する工程と、エッチング前厚みと、データベースに記憶させたエッチング前の許容厚みとを比較して、エッチング前厚みが許容範囲内にあるか否かを判断する工程と、エッチング前厚みが許容範囲内にある場合に、データベースに記憶させたエッチング条件より、ウェハのエッチング条件を選択する工程と、エッチング条件に従って、ウェハにエッチング液を供給してエッチングする工程と、エッチング後に、ウェハのエッチング後厚みを測定する工程と、エッチング後厚みと、データベースに記憶させたエッチング後の許容厚みとを比較して、エッチング後厚みが許容範囲内にあるか否かを判断する工程とを含む。
【選択図】図2
A wet etching method having high controllability in consideration of an in-plane distribution of etching characteristics and a composition change of an etching solution is provided.
A wet etching method for etching a wafer from the back side to reduce the thickness includes a step of measuring a thickness before etching of the wafer to be etched, a thickness before etching, and an allowable thickness before etching stored in a database. In comparison, when the thickness before etching is within the allowable range, and when the thickness before etching is within the allowable range, the wafer etching conditions are selected from the etching conditions stored in the database. A step of supplying an etching solution to the wafer according to the etching conditions, a step of measuring the post-etching thickness of the wafer after etching, a post-etching thickness, and an allowable post-etching thickness stored in a database To determine whether the post-etch thickness is within an acceptable range. And a step.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、ウェハのウエットエッチング方法に関し、特に、ウェハのエッチングを高精度で制御できるウエットエッチング方法に関する。   The present invention relates to a wafer wet etching method, and more particularly, to a wet etching method capable of controlling wafer etching with high accuracy.

半導体装置の製造方法において、ウェハ上に複数の半導体チップを形成した後、ウェハの裏面からウェハを研磨した後、エッチングし、ウェハの膜厚を薄くする工程が用いられる。
従来、高精度でエッチングを制御するために、ウェハ厚み計測装置を用い、その場計測を行いながらエッチングする方法が採用されていた。具体的には、エッチング装置に厚み計測装置を取り付け、エッチング中のウェハ厚みの時間変化から、エッチング時間を算出し、所定時間経過後にエッチング液の供給を停止するエッチング方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、加工部分の膜厚を一定以上にする場合には、被加工面上を厚み計測装置で走査し、モニタリングすべきポイントを決定した後に、その場計測を行いながらエッチングする方法も提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特開2002−176087号公報 特開平11−154663号公報
In a method for manufacturing a semiconductor device, a process of forming a plurality of semiconductor chips on a wafer, polishing the wafer from the back side of the wafer, and then etching to reduce the film thickness of the wafer is used.
Conventionally, in order to control etching with high accuracy, a method of etching while performing in-situ measurement using a wafer thickness measuring apparatus has been employed. Specifically, there has been proposed an etching method in which a thickness measuring device is attached to an etching device, an etching time is calculated from a change in wafer thickness during etching, and supply of an etching solution is stopped after a predetermined time has elapsed (for example, , See Patent Document 1).
In addition, when the thickness of the processed part is set to a certain level or more, a method is also proposed in which the surface to be processed is scanned with a thickness measuring device, the point to be monitored is determined, and then etching is performed while performing in-situ measurement. (For example, refer to Patent Document 2).
JP 2002-176087 A JP-A-11-154663

しかしながら、従来のエッチング方法は、ウェハ内の特定の一点や、半径が一定の円周上の点においてウェハの厚みを測定し制御するものであり、エッチング特性の面内均一性は考慮されていなかった。このため、かかるウエットエッチング方法を適用した場合、測定点においては予定した厚みとなっていても、ウェハ面内の厚みの平均値は予定した厚みからずれるという問題があった。
また、エッチング処理枚数が増えて薬液の組成が変化した場合にも、従来のエッチング方法では薬液の組成変化が検出できないため、エッチング特性が悪化したまま処理を行い、エッチングの面内均一性が低下する等の問題もあった。
However, the conventional etching method measures and controls the thickness of the wafer at a specific point in the wafer or a point on the circumference having a constant radius, and does not consider in-plane uniformity of etching characteristics. It was. For this reason, when such a wet etching method is applied, there is a problem that the average value of the thickness in the wafer plane deviates from the planned thickness even if the measurement point has the planned thickness.
In addition, even when the number of etching processes increases and the chemical composition changes, the conventional etching method cannot detect the chemical composition change, so the etching process is deteriorated and the in-plane uniformity of etching decreases. There were also problems such as.

そこで、本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、エッチング特性の面内分布や薬液の組成変化を考慮した、制御性の高いウエットエッチング方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made to solve such problems, and an object thereof is to provide a wet etching method with high controllability in consideration of in-plane distribution of etching characteristics and chemical composition change. To do.

本発明は、ウェハを裏面からエッチングして厚みを減じるウエットエッチング方法であって、エッチング処理するウェハのエッチング前厚みを測定する工程と、エッチング前厚みと、データベースに記憶させたエッチング前の許容厚みとを比較して、エッチング前厚みが許容範囲内にあるか否かを判断する工程と、エッチング前厚みが許容範囲内にある場合に、データベースに記憶させたエッチング条件より、ウェハのエッチング条件を選択する工程と、エッチング条件に従って、ウェハにエッチング液を供給してエッチングする工程と、エッチング後に、ウェハのエッチング後厚みを測定する工程と、エッチング後厚みと、データベースに記憶させたエッチング後の許容厚みとを比較して、エッチング後厚みが許容範囲内にあるか否かを判断する工程とを含むことを特徴とするウエットエッチング方法である。   The present invention relates to a wet etching method for etching a wafer from the back side to reduce the thickness, the step of measuring the thickness before etching of the wafer to be etched, the thickness before etching, and the allowable thickness before etching stored in a database. And the process of determining whether the thickness before etching is within the allowable range, and when the thickness before etching is within the allowable range, the etching conditions of the wafer are determined from the etching conditions stored in the database. The process of selecting, supplying the etchant to the wafer according to the etching conditions, etching, measuring the post-etch thickness of the wafer after etching, post-etch thickness, and post-etch tolerance stored in the database Compare with the thickness to determine whether the post-etch thickness is within the allowable range. A wet etching method which comprises a step of.

以上のように、本発明にかかるウエットエッチング方法では、ウェハ厚みや、その面内均一性を高精度で制御することができる。   As described above, in the wet etching method according to the present invention, the wafer thickness and the in-plane uniformity can be controlled with high accuracy.

半導体装置の製造工程では、ウェハの表面に複数の半導体チップを形成した後、ウェハを裏面から機械的研磨を行い、続いてウエットエッチング工程によりウェハを所定の厚みにする。かかるウエットエッチング工程では、ウェハの表面を保護テープで覆い、裏面を上にして回転可能なステージに載置する。続いて、ステージを回転させながらウェハの裏面上にエッチング液を供給し、ウェハを裏面からエッチングしウェハの厚みを減じる。エッチング液には、ウェハがシリコンの場合には、フッ化水素酸と硝酸を含む混酸を使用する。実際のエッチングにあたっては、表面の平坦化や鏡面化を行うため、例えば、フッ化水素酸・硝酸・硫酸・燐酸を含む混酸が用いられる。   In the manufacturing process of a semiconductor device, after a plurality of semiconductor chips are formed on the front surface of the wafer, the wafer is mechanically polished from the back surface, and then the wafer is made to a predetermined thickness by a wet etching process. In the wet etching process, the front surface of the wafer is covered with a protective tape and placed on a rotatable stage with the back surface facing up. Subsequently, an etching solution is supplied onto the back surface of the wafer while rotating the stage, and the wafer is etched from the back surface to reduce the thickness of the wafer. When the wafer is silicon, a mixed acid containing hydrofluoric acid and nitric acid is used as the etching solution. In actual etching, for example, a mixed acid containing hydrofluoric acid, nitric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid is used in order to flatten the surface and make it mirror-finished.

図1は、本発明の実施の形態にかかるウエットエッチングに用いるエッチング制御装置の構成図である。
エッチング制御装置は、ウェハ厚測定装置11を含む。ウェハ厚測定装置11としては、例えば、非接触型のレーザ三角測距方式を用いた測定装置が用いられる。この測定装置では、ウェハ裏面に対して所定の角度で光を入射させ、反射した光をCCDで検出し、CCDに入射する光の位置からウェハの厚み(エッチング量)測定する。
FIG. 1 is a configuration diagram of an etching control apparatus used for wet etching according to an embodiment of the present invention.
The etching control device includes a wafer thickness measuring device 11. As the wafer thickness measuring device 11, for example, a measuring device using a non-contact type laser triangulation system is used. In this measuring apparatus, light is incident on the back surface of the wafer at a predetermined angle, the reflected light is detected by a CCD, and the thickness (etching amount) of the wafer is measured from the position of the light incident on the CCD.

ウェハ厚評価部12には、予め、エッチング開始前とエッチング終了後の被エッチングウェハにおいて、許容できるウェハ厚みが設定されている。許容できるウェハ厚みは、通常一定の幅を持って規定される。   In the wafer thickness evaluation unit 12, an allowable wafer thickness is set in advance for the wafer to be etched before the etching is started and after the etching is completed. An acceptable wafer thickness is usually defined with a certain width.

エッチング特性評価部13では、測定データ格納部(データベース)14からのエッチングデータに基づき、エッチング時間を計算する。具体的には、測定データ格納部14に記憶させたエッチング液の組成や濃度、エッチング温度、エッチング速度等のデータと、ウェハ厚測定装置11で測定ウェハの厚み(エッチング前厚み)から、ウェハを所望の厚みにエッチングするのに必要なエッチング時間を計算する。測定データ格納部14には、ウェハの材料、エッチング液の濃度、エッチング温度等毎に、エッチング速度の値が記憶されている。
なお、ウェハ厚測定装置11で測定されたウェハ厚みのデータも、測定データ格納部14に記憶される。
The etching characteristic evaluation unit 13 calculates the etching time based on the etching data from the measurement data storage unit (database) 14. Specifically, the wafer is determined from the data such as the composition and concentration of the etchant stored in the measurement data storage unit 14, the etching temperature, the etching rate, and the thickness of the wafer measured by the wafer thickness measurement device 11 (the thickness before etching). Calculate the etching time required to etch to the desired thickness. The measurement data storage unit 14 stores values of etching rates for each wafer material, etching solution concentration, etching temperature, and the like.
The wafer thickness data measured by the wafer thickness measuring device 11 is also stored in the measurement data storage unit 14.

エッチング特性評価部13で計算されたエッチング時間の計算結果は、処理条件設定部15に送られ、エッチング時間の制御に使用される。また、エッチング特性評価部13では、エッチング速度や、エッチングの面内均一性も算出される。そして、算出された結果に基づいて、薬液組成調整部16において、薬液(例えば、フッ化水素酸)の添加、薬液交換、すなわち廃液および新液の供給がなされる。   The calculation result of the etching time calculated by the etching characteristic evaluation unit 13 is sent to the processing condition setting unit 15 and used for controlling the etching time. Further, the etching characteristic evaluation unit 13 also calculates the etching rate and the in-plane uniformity of etching. Based on the calculated result, the chemical composition adjusting unit 16 adds a chemical (for example, hydrofluoric acid), exchanges chemicals, that is, supplies waste liquid and new liquid.

図2は、本発明の実施の形態にかかる枚葉式ウエットエッチングの工程図であり、以下に、かかるウエットエッチングについて図2を参照しながら説明する。   FIG. 2 is a process diagram of single-wafer wet etching according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, such wet etching will be described with reference to FIG.

まず、ウエットエッチングの前段階として、上述のようにウェハの表面を保護テープで覆い、裏面を上にして回転可能なステージ上に載置する。   First, as a pre-stage of wet etching, the surface of the wafer is covered with a protective tape as described above and placed on a rotatable stage with the back surface facing up.

工程S21:ウェハ厚測定装置11で、例えばレーザ三角測距方式等の非接触型の測定方法を用いてウェハの厚みを測定する。接触型の測定方法を用いると被エッチング面に傷が発生したり、異物が付着してエッチング時のマスクとなりエッチング面に欠陥が形成されるため、非接触型の測定方法が使用される。
測定点は、面内の複数点、例えば、ウェハの中心を通る直線上の10点で測定する。同じ測定点においても、複数回、例えば10回程度の測定を行う。
なお、ウェハ厚みの測定にあたっては、エッチング中に実施すると、薬液からの反射光や散乱光の影響でSN比が下がるため、薬液がウェハ上に存在しないエッチングの前後において実施する。
Step S21: The wafer thickness measurement apparatus 11 measures the thickness of the wafer using a non-contact type measurement method such as a laser triangulation method. When the contact-type measurement method is used, scratches are generated on the surface to be etched or foreign matter adheres to serve as a mask during etching to form defects on the etched surface. Therefore, a non-contact measurement method is used.
The measurement points are measured at a plurality of points in the plane, for example, 10 points on a straight line passing through the center of the wafer. At the same measurement point, measurement is performed a plurality of times, for example, about 10 times.
Note that the measurement of the wafer thickness is performed before and after the etching in which the chemical solution does not exist on the wafer because the SN ratio is lowered due to the influence of reflected light or scattered light from the chemical solution during the etching.

工程S23:図3は、エッチングするウェハの上面図である。ウェハ31の上には、複数の半導体チップ32が形成されている。また、図4は、図3の半導体チップ32の拡大図であり、図4(a)は上面図、図4(b)は側面図である。   Step S23: FIG. 3 is a top view of the wafer to be etched. A plurality of semiconductor chips 32 are formed on the wafer 31. 4 is an enlarged view of the semiconductor chip 32 of FIG. 3, FIG. 4 (a) is a top view, and FIG. 4 (b) is a side view.

通常、ウェハの厚みを減じる工程(薄肉化工程)では、ウェハの裏面から、グラインダ等を用いた機械的研磨を行い、所望の厚み近傍まで研磨した後、本実施の形態にかかるウエットエッチングを行い、残りの部分をエッチングする。ウエットエッチング工程では、例えば20μm程度のエッチングが行われる。   Normally, in the process of reducing the thickness of the wafer (thinning process), mechanical polishing using a grinder or the like is performed from the back surface of the wafer, and the wet etching according to the present embodiment is performed after polishing to the vicinity of the desired thickness. Etch the remaining part. In the wet etching process, for example, etching of about 20 μm is performed.

しかし、機械的研磨の際に、チップ32表面には絶縁膜からなる保護パターン33が部分的に形成されているため、研磨時にウェハは弾性変形を起こす。この結果、保護パターン33の直下では、保護パターン33が梁のように作用することで、部分的な窪み35が形成される。
また、ウェハの薄肉化により、シリコン等のウェハと、ウェハ上に形成されたアルミニウム等からなる電極との間に生じる応力がより顕著に現れるため、ウェハの反りが大きくなり、巨視的な窪みが形成される。
However, since the protective pattern 33 made of an insulating film is partially formed on the surface of the chip 32 during mechanical polishing, the wafer undergoes elastic deformation during polishing. As a result, immediately below the protective pattern 33, the protective pattern 33 acts like a beam, so that a partial recess 35 is formed.
Also, due to the thinning of the wafer, the stress generated between the wafer such as silicon and the electrode made of aluminum or the like formed on the wafer appears more prominently, so that the warpage of the wafer increases and macroscopic depressions are formed. It is formed.

通常、ウェハ厚みの測定工程において、例えば、図5(a)に示すように、測定光の光路42は、入射角と反射角が等しくなることが好ましい。しかしながら、図4(b)に示すような窪み35が形成された場合、図5(b)のように光路44が変化する。このように反射光の光路が本来の光路からずれてしまうため、反射光がCCD等の検出器に入射する位置がずれ、ウェハの厚みの測定値が誤差を含むようになる。   Usually, in the wafer thickness measurement step, for example, as shown in FIG. 5A, it is preferable that the optical path 42 of the measurement light has the same incident angle and reflection angle. However, when the recess 35 as shown in FIG. 4B is formed, the optical path 44 changes as shown in FIG. Since the optical path of the reflected light deviates from the original optical path in this way, the position where the reflected light enters the detector such as a CCD is deviated, and the measured value of the wafer thickness includes an error.

そこで、工程S23では、ウェハ厚評価部12に、想定される被エッチングウェハの厚みの初期値を、所定の許容値(一般には、所定の幅を有する値)として設定しておき、測定値がこの許容値外の場合には、工程S24に進み、エッチング処理を中止する。これにより、異常な測定値(初期値)に基づきエッチング時間が設定されるのを防止できる。初期値が許容値の範囲内の場合には、工程S25に進む。   Therefore, in step S23, an initial value of the assumed thickness of the wafer to be etched is set as a predetermined allowable value (generally a value having a predetermined width) in the wafer thickness evaluation unit 12, and the measured value is If it is outside the allowable value, the process proceeds to step S24, and the etching process is stopped. Thereby, it is possible to prevent the etching time from being set based on an abnormal measurement value (initial value). If the initial value is within the allowable range, the process proceeds to step S25.

工程S25:工程S22で算出したエッチング時間に従って、ウェハのエッチングを行う。エッチングは、例えばウェハがシリコンの場合には、フッ化水素酸と硝酸を含む混酸をエッチング液に用い、所定のエッチング時間、ウェハを回転させながら、ウェハ上にエッチング液を供給することにより行われる。
所定のエッチング時間経過後、エッチング液の供給は停止され、純水等でウェハが洗浄される。
Step S25: The wafer is etched according to the etching time calculated in Step S22. For example, when the wafer is silicon, a mixed acid containing hydrofluoric acid and nitric acid is used as an etching solution, and the etching solution is supplied onto the wafer while rotating the wafer for a predetermined etching time. .
After a predetermined etching time has elapsed, the supply of the etching solution is stopped and the wafer is cleaned with pure water or the like.

工程S26:再度、ウェハ厚測定装置11を用いて、エッチング後のウェハの厚み(エッチング後厚み)を測定する。測定点は、工程S21と同様に、例えば面内で10点測定を行う。同一測定点に対しても、例えば10回測定を行う。
仕上がり値(エッチング後厚み)が、設定範囲内であれば、ウェハのエッチングは完了し、工程S29で薬液の評価を行う。一方、仕上がり値が、設定範囲内からはずれた場合、工程S28に進み、処理は中止される。
Step S26: The thickness of the wafer after etching (thickness after etching) is measured again using the wafer thickness measuring device 11. The measurement points are measured, for example, in 10 planes in the same manner as in step S21. For example, 10 measurements are performed on the same measurement point.
If the finished value (thickness after etching) is within the set range, the etching of the wafer is completed, and the chemical solution is evaluated in step S29. On the other hand, if the finished value is out of the set range, the process proceeds to step S28 and the process is stopped.

工程S29: エッチング特性評価部13において、測定したウェハ厚みの初期値(エッチング前厚み)と仕上がり値(エッチング後厚み)から、エッチング速度を算出する。そして、エッチング速度が所定の範囲内であるか否かを判断し、設定範囲外であれば、工程S30に進み、薬液添加を実施する。例えば、シリコンウェハを、フッ化水素酸と硝酸の混合液でエッチングする場合には、フッ化水素酸を微量(例えば、10cc程度)添加する。
一方、エッチング速度が設定範囲内であれば、工程S31に進み、エッチングの面内均一性について評価する。
Step S29: In the etching characteristic evaluation unit 13, the etching rate is calculated from the measured initial value (thickness before etching) and finished value (thickness after etching) of the wafer thickness. Then, it is determined whether or not the etching rate is within a predetermined range. If the etching rate is outside the set range, the process proceeds to step S30, and chemical addition is performed. For example, when a silicon wafer is etched with a mixed solution of hydrofluoric acid and nitric acid, a small amount (for example, about 10 cc) of hydrofluoric acid is added.
On the other hand, if the etching rate is within the set range, the process proceeds to step S31 and the in-plane uniformity of etching is evaluated.

工程S31:ウェハ厚みの仕上がり値(エッチング後厚み)から、エッチング均一性が所定の範囲内であるか否かを判断する。
図6は、シリコンウェハをフッ化水素酸、硝酸、硫酸、燐酸を含む混酸でエッチングした場合の、ウェハ処理枚数とエッチング面内均一性との関係である。ウェハのエッチングにおいて、エッチング速度については、設定範囲から外れないように、その都度フッ化水素酸を補充して(工程S30)、エッチング速度が所定の範囲内となるようにした。
このように、薬液を添加してエッチング速度を所定の範囲内に維持しても、エッチングの面内均一性は、エッチング処理枚数の増加とともに低下する。
なお、エッチングの面内均一性は、(エッチング量の最大値−エッチング量の最小値)を(エッチング量の最大値+エッチング量の最小値)で除した値で表される。
Step S31: It is determined from the finished value of the wafer thickness (thickness after etching) whether or not the etching uniformity is within a predetermined range.
FIG. 6 shows the relationship between the number of wafers processed and the etching in-plane uniformity when a silicon wafer is etched with a mixed acid containing hydrofluoric acid, nitric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid. In the etching of the wafer, hydrofluoric acid was replenished each time so that the etching rate did not deviate from the set range (step S30) so that the etching rate was within a predetermined range.
Thus, even if a chemical solution is added and the etching rate is maintained within a predetermined range, the in-plane uniformity of etching decreases with an increase in the number of etching treatments.
The in-plane uniformity of etching is represented by a value obtained by dividing (maximum etching amount−minimum etching amount) by (maximum etching amount + minimum etching amount).

そこで、工程S31では、エッチング速度の面内均一性を求め、面内均一性が所定の設定範囲内にあるか否かを判断する。そして、所定の設定範囲内からはずれた場合には、工程S32に進み、処理を中止し、エッチング液をすべて交換する。   Therefore, in step S31, the in-plane uniformity of the etching rate is obtained, and it is determined whether or not the in-plane uniformity is within a predetermined setting range. And when it remove | deviates from the predetermined setting range, it progresses to process S32, a process is stopped, and all etching liquid is replaced | exchanged.

一方、面内均一性が所定の設定範囲内にある場合には、ウェハのエッチング処理が終了し、ウェハは次の製造工程に移される。   On the other hand, if the in-plane uniformity is within a predetermined setting range, the wafer etching process is completed, and the wafer is moved to the next manufacturing process.

図7、8に、本実施の形態にかかるウエットエッチング(枚葉式スピンウエットエッチング)前後のウェハ厚み(エッチング前厚み、エッチング後厚み)の分布を示す。
図7に示すように、ウェハ61に対して、測定は、ウェハの中心を通る直線上の20点(点1〜点20)からなる測定点62と、所定の半径上の測定点63とについて行った。
7 and 8 show distributions of wafer thicknesses (pre-etching thickness and post-etching thickness) before and after wet etching (single-wafer spin wet etching) according to the present embodiment.
As shown in FIG. 7, with respect to the wafer 61, the measurement is performed with respect to a measurement point 62 composed of 20 points (points 1 to 20) on a straight line passing through the center of the wafer and a measurement point 63 on a predetermined radius. went.

図8は、図7に示す測定ポイント(点1〜点20)対する、エッチング前後のウェハ厚みの測定結果である。図8から明らかなように、ウェハ厚みはウェハの半径方向に分布を有している。従って、このウェハにおいて、例えば、1点の測定点を用いる測定方法でウェハの平均厚みをコントロールするためには、ウェハ厚みの測定を測定点71あるいは測定点72上で行うことが必要となる。しかしながら、このように、平均厚みを示す測定点は、ウエットエッチング前に行われる機械的研磨工程の条件等により、必ずしも71、72で示す位置になるとは限らす、このような測定点を見出すことは困難である。
これに対して、本実施の形態にかかる測定方法では、ウェハ面内の径方向の複数点において厚みを測定するため、ウェハのエッチング特性を高精度で制御可能となる。
FIG. 8 shows measurement results of wafer thickness before and after etching for the measurement points (points 1 to 20) shown in FIG. As is apparent from FIG. 8, the wafer thickness has a distribution in the radial direction of the wafer. Therefore, in this wafer, for example, in order to control the average thickness of the wafer by a measurement method using one measurement point, it is necessary to measure the wafer thickness on the measurement point 71 or the measurement point 72. However, in this way, the measurement point indicating the average thickness is not necessarily located at the position indicated by 71 or 72 depending on the conditions of the mechanical polishing process performed before the wet etching. It is difficult.
In contrast, in the measurement method according to the present embodiment, the thickness is measured at a plurality of points in the radial direction within the wafer surface, so that the etching characteristics of the wafer can be controlled with high accuracy.

なお、本実施の形態では、ウェハ厚測定装置11に、例えば、非接触型のレーザ三角測距方式を用いた測定装置を用いたが、これに代えて、例えば、特開2002−176087号公報に記載されたような測定光の干渉を用いた測定装置を用いても構わない。かかる測定装置では、測定光はウェハの裏面、およびウェハを透過してウェハの表面で、それぞれ反射され、これらの反射光の干渉からウェハの厚みを検出する。この場合、ウェハ表面に形成されたアルミ等の電極材料を除いた部分の厚み制御が可能となる。   In the present embodiment, for example, a measuring device using a non-contact type laser triangulation method is used as the wafer thickness measuring device 11, but instead of this, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-176087. A measurement apparatus using interference of measurement light as described in 1) may be used. In such a measuring apparatus, the measurement light is reflected on the back surface of the wafer and on the front surface of the wafer through the wafer, and the thickness of the wafer is detected from the interference of the reflected light. In this case, the thickness of the portion excluding the electrode material such as aluminum formed on the wafer surface can be controlled.

本発明の実施の形態にかかるエッチング制御装置の構成図である。It is a block diagram of the etching control apparatus concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態によるウエットエッチングの工程図である。It is process drawing of the wet etching by embodiment of this invention. 本発明の実施の形態によりエッチングするウェハである。1 is a wafer to be etched according to an embodiment of the present invention. ウェハに含まれる半導体チップの拡大図である。It is an enlarged view of the semiconductor chip contained in a wafer. ウェハの厚み測定に用いる測定光の光路である。It is an optical path of measurement light used for measuring the thickness of a wafer. ウェハ処理枚数とエッチング面内均一性との関係である。This is the relationship between the number of processed wafers and the uniformity within the etched surface. ウェハ上の厚み測定点である。This is the thickness measurement point on the wafer. ウェハ上の各測定ポイントにおいて測定したウェハ厚みである。The wafer thickness measured at each measurement point on the wafer.

符号の説明Explanation of symbols

11 ウェハ厚測定装置、12 ウェハ厚評価部、13 エッチング特性評価部、14 測定データ格納部、15 処理条件設定部、16 薬液組成調整部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Wafer thickness measuring apparatus, 12 Wafer thickness evaluation part, 13 Etching characteristic evaluation part, 14 Measurement data storage part, 15 Process condition setting part, 16 Chemical composition adjustment part

Claims (6)

ウェハを裏面からエッチングして厚みを減じるウエットエッチング方法であって、
エッチング処理するウェハのエッチング前厚みを測定する工程と、
該エッチング前厚みと、データベースに記憶させたエッチング前の許容厚みとを比較して、該エッチング前厚みが許容範囲内にあるか否かを判断する工程と、
該エッチング前厚みが許容範囲内にある場合に、データベースに記憶させたエッチング条件より、該ウェハのエッチング条件を選択する工程と、
該エッチング条件に従って、該ウェハにエッチング液を供給してエッチングする工程と、
エッチング後に、該ウェハのエッチング後厚みを測定する工程と、
該エッチング後厚みと、データベースに記憶させたエッチング後の許容厚みとを比較して、該エッチング後厚みが許容範囲内にあるか否かを判断する工程とを含むことを特徴とするウエットエッチング方法。
A wet etching method for etching a wafer from the back surface to reduce the thickness,
Measuring the thickness before etching of the wafer to be etched;
Comparing the thickness before etching and the allowable thickness before etching stored in the database to determine whether the thickness before etching is within an allowable range;
A step of selecting etching conditions for the wafer from etching conditions stored in a database when the pre-etching thickness is within an allowable range;
Etching the wafer by supplying an etchant according to the etching conditions;
Measuring the post-etch thickness of the wafer after etching;
Comparing the post-etching thickness with an allowable post-etching thickness stored in a database and determining whether the post-etching thickness is within an allowable range or not. .
上記エッチング前厚みと、上記エッチング後厚みから、エッチング速度を算出し、該エッチング速度が許容範囲より小さい場合に、上記エッチング液に薬液を補充する工程を含むことを特徴とする請求項1に記載のウエットエッチング方法。   2. The method according to claim 1, further comprising: calculating an etching rate from the thickness before etching and the thickness after etching, and replenishing the etching solution with a chemical when the etching rate is smaller than an allowable range. Wet etching method. 上記ウェハがシリコンからなり、上記エッチング液が、フッ化水素酸と硝酸を含む混酸からなり、上記エッチング速度が許容範囲より小さい場合に、上記薬液としてフッ化水素酸を補充することを特徴とする請求項2に記載のウエットエッチング方法。   The wafer is made of silicon, the etchant is made of a mixed acid containing hydrofluoric acid and nitric acid, and hydrofluoric acid is replenished as the chemical solution when the etching rate is smaller than an allowable range. The wet etching method according to claim 2. 上記エッチング前厚みと、上記エッチング後厚みから、エッチング速度の面内分布を算出し、該面内分布が許容範囲より大きい場合に、上記エッチング液を交換することを特徴とする請求項1に記載のウエットエッチング方法。   The in-plane distribution of the etching rate is calculated from the thickness before etching and the thickness after etching, and the etching solution is replaced when the in-plane distribution is larger than an allowable range. Wet etching method. 上記エッチング前厚みと、上記エッチング後厚みとが、上記ウェハの径方向の直線上の複数の測定点で測定されることを特徴とする請求項1に記載のウエットエッチング方法。   2. The wet etching method according to claim 1, wherein the thickness before etching and the thickness after etching are measured at a plurality of measurement points on a straight line in the radial direction of the wafer. 上記エッチング前厚みと、上記エッチング後厚みとが、それぞれ同一測定点に対して複数回測定されることを特徴とする請求項1に記載のウエットエッチング方法。   The wet etching method according to claim 1, wherein the thickness before etching and the thickness after etching are each measured a plurality of times for the same measurement point.
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