专利名称：旋转蚀刻的工序管理方法及旋转蚀刻装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及旋转蚀刻的工序，例如，蚀刻量及药液的新管理方法及旋转蚀刻装置。
背景技术：
在近年来的装置加工中，由以芯片的机械强度提升或电气热特性的提升为目的的旋转蚀刻装置所进行的晶片的湿法蚀刻(wet etching)处理被广为运用。另外，在湿法蚀刻中，药液的循环利用，以其通例，随着晶片的处理片数增加，蚀刻速率会降低。此时的管理项目，以蚀刻处理后的晶片的厚度管理为最重要的管理项目。由于是厚度管理，因此，直接测量晶片的厚度的方法较好。但是，在此工序中，几乎所有的晶片都有图案处理或形成有电极，此外，为了图案面保护，也有贴有胶带或玻璃基板的情况。在如此的各式各样条件中，精度良好地测量厚度的方法，成为非常难或者需要非常高价的测量仪器。
发明内容
本发明鉴于此种现有技术的状况而完成，目的在于提供即使为各式各样条件的晶片，也可以实现蚀刻处理的蚀刻量的均匀化，并且可使蚀刻后的晶片间的厚度均匀的旋转蚀刻的工序管理方法及旋转蚀刻装置。
本发明的要点在于在进行晶片的旋转蚀刻时，作为将晶片的蚀刻量管理为一定的方法，为实施晶片的重量管理。作为此晶片的蚀刻量的管理方法，有以下两种将以蚀刻所去除的量管理为一定的方法，及将晶片的完成重量管理为一定的方法。
本发明的旋转蚀刻的工序管理方法的第一形态(将以晶片的蚀刻所去除的量管理为一定的方法)，其特征为，包括
(a)从装载盒(load cassette)取出一片晶片的第一工序；(b)测定晶片的蚀刻前重量W1的第二工序；(c)T0＝V0÷R…(1)根据上式来算出蚀刻时间T0的第三工序〔式(1)中，T0蚀刻时间(min)、V0目标蚀刻量(g)、R使用蚀刻液的蚀刻速率的起始值R0、蚀刻后的蚀刻液的蚀刻速率R1或者加注加注用药液的蚀刻液的蚀刻速率R2(g/min)〕；(d)进行所述算出的T0时间的该晶片的蚀刻处理的第四工序；(e)测定该晶片的蚀刻后重量W2的第五工序；(f)R1＝(W1-W2)÷T0…(2)根据上式，算出蚀刻后的蚀刻液的蚀刻速率R1的第六工序〔式(2)中，R1蚀刻后的蚀刻液的蚀刻速率(g/min)、W1晶片蚀刻前重量(g)、W2晶片蚀刻后重量(g)、T0蚀刻时间〕；(g)收容经过蚀刻的晶片的第七工序；(h)判定蚀刻后的蚀刻液的蚀刻速率R1是否在容许范围内的第八工序，在第八工序中，判定蚀刻速率R1是在容许范围内时，对下一晶片实施所述第一工序～第七工序；另一方面，在第八工序中，判定蚀刻速率R1是在容许范围外时，实施对蚀刻液加注加注用药液，使该蚀刻速率R1恢复为起始值R0附近的蚀刻速率R2的第九工序后，对下一晶片实施所述第一工序～第七工序。根据本发明的第一形态，可将蚀刻量V管理成为一定而连续地实施旋转蚀刻。
本发明的旋转蚀刻的工序管理方法的第二形态(将晶片的完成重量管理成为一定的方法)，其特征为，包括(a)由装载盒取出一片晶片的第一工序；(b)测定晶片的蚀刻前重量W1的第二工序；(c)V＝W1-W0…(3)根据上式来决定蚀刻量V的第三工序〔式(3)中，V蚀刻量(g)、W1晶片蚀刻前重量(g)、W0晶片完成后重量，即当成目标的蚀刻后重量(g)〕；
(d)T＝V÷R…(4)根据上式来算出蚀刻时间T的第四工序〔式(1)中，T蚀刻时间(min)、V目标蚀刻量(g)、R使用蚀刻液的起始值R0、蚀刻后的蚀刻液的蚀刻速率R1或加注加注用药液的蚀刻液的蚀刻速率R2(g/min)〕；(e)进行所述算出的T1时间的该晶片的蚀刻处理的第五工序；(f)测定该晶片的蚀刻后重量W2的第六工序；(g)R1＝(W1-W2)÷T…(5)根据上式，算出蚀刻后的蚀刻液的蚀刻速率R1的第七工序〔式(2)中，R1蚀刻后的蚀刻液的蚀刻速率(g/min)、W1晶片蚀刻前重量(g)、W2晶片蚀刻后重量(g)、T蚀刻时间〕；(h)收容经过蚀刻的晶片的第八工序；(i)判定蚀刻后的蚀刻液的蚀刻速率R1是否在容许范围内的第九工序，在第九工序中，判定蚀刻速率R1是在容许范围内时，对下一晶片实施所述第一工序～第八工序；另一方面，在第九工序中，判定蚀刻速率R1是在容许范围外时，对蚀刻液加注加注用药液，实施使该蚀刻速率R1恢复为起始值R0附近的蚀刻速率R2的第十工序后，对下一晶片实施所述第一工序～第八工序。根据本发明的第二形态，可将晶片的完成重量管理成为一定而连续地实施旋转蚀刻。
在本发明方法的第一形态的第三工序中，在由式(1)求得蚀刻时间T0时，或在第二形态的第四工序中，由式(4)求得蚀刻时间T时，作为其蚀刻速率R，使用所使用的蚀刻液的蚀刻速率的起始值R0、蚀刻后的蚀刻速率R1或加注加注用药液的蚀刻液的蚀刻速率R2。在此使用开始时的蚀刻液的蚀刻速率的起始值R0及/或对使用后的蚀刻液，加注加注用药液，使该蚀刻速率恢复起始值附近的蚀刻液的蚀刻速率R2的确认处理中，如后述，优选为由另外设置使用假片(dummy wafer)的测定工序而进行确认测定。
作为所述的使用开始时的蚀刻液的蚀刻速率的起始值R0及/或对使用后的蚀刻液，加注加注用药液而使该蚀刻速率恢复为起始值附近的蚀刻液的蚀刻速率R2的确认处理，包括
(a)从假片载台取出一片假片的第一工序；(b)测定假片的蚀刻前重量D1的第二工序；(c)进行规定时间t0的该假片的蚀刻处理的第三工序；(d)测定该假片的蚀刻后重量D2的第四工序；r0＝(D1-D2)÷t0…(6)根据上式来算出蚀刻后的蚀刻液的蚀刻速率r0的第五工序〔式(2)中，r0蚀刻后的蚀刻液的蚀刻速率(g/min)、D1假片的蚀刻前重量(g)、D2假片的蚀刻后重量(g)、t0蚀刻时间〕；(g)将经过蚀刻的假片移动至假片载台的第七工序；(h)判定蚀刻后的假片的重量是否在规定值内的第八工序，在第八工序中，判定假片的重量为规定值内时，结束蚀刻速率确认处理；另一方面，在第八工序中，判定假片重量为规定值外时，在实施产生使用的假片的更换要求信号的第九工序后，结束蚀刻速率确认处理，如此构成时，由于本发明的旋转蚀刻装置适用假片，而可以求得必要的蚀刻速率。还有，使用的假片的更换要求信号送出时，使用的假片成为不适合使用，因此，在下一测定时，使用别的假片。
在本发明方法中，作为将晶片的蚀刻量管理成为一定的方法而实施蚀刻晶片的重量管理，概略地说以如下的顺序进行。
首先，在蚀刻处理前，以1/1000g单位来测定晶片的重量测定，接着，以旋转蚀刻部进行规定的蚀刻处理。接着，在晶片的冲洗干燥处理后，再度进行1/1000g单位的重量测定，由晶片的蚀刻前后的差额重量来算出实际蚀刻量，每次确认蚀刻液的蚀刻速率，以控制蚀刻时间。
以新蚀刻液或加注用药液的加注后的最初的一片假片来进行将时间固定的蚀刻处理，而确认蚀刻速率。在第二片以后的处理中，由所述的晶片的蚀刻后重量的变化来计算蚀刻液的蚀刻速率的变化，而进行时间控制，并补正蚀刻速率降低份的蚀刻不足。在只是蚀刻时间的延长的补正中，处理时间会延长，会导致生产性的降低，因此，决定补正时间的最大值或蚀刻速率的界限值，在成为其以上时，对药液循环系统进行加注用药液的加注，而进行蚀刻速率的恢复。
本发明的旋转蚀刻装置，其特征为具有蚀刻晶片的旋转蚀刻部；药液循环箱，其储存循环蚀刻液；药液供给管线，其将来自此药液循环箱的蚀刻液供应至所述旋转蚀刻部；药液回收管线，其将在所述旋转蚀刻部所使用的蚀刻液回收至所述药液循环箱；重量测定部，其测定在所述旋转蚀刻部被蚀刻的晶片的蚀刻前后的重量；处理(handling)机构部，其将经过蚀刻的晶片移动至所述重量测定部，且在测定其重量后，供应至所述旋转蚀刻部，且将此经过蚀刻的晶片从此旋转蚀刻部移动至所述重量测定部，并在测定其重量后，进行从此重量测定部去除该晶片的作用。
图1是表示本发明的第一形态的工序顺序的1例的流程图。
图2是表示本发明的第二形态的工序顺序的其它例的流程图。
图3是表示蚀刻速率确认处理的工序顺序的1例的流程图。
图4是表示本发明的旋转蚀刻装置的一个实施方式的方框图。
图5是表示对于实施例1的处理晶片片数的蚀刻变化特性曲线图。
图6是表示对于实施例1的处理晶片片数的蚀刻量、蚀刻速率及蚀刻时间的变化曲线图。
图7是表示对于实施例2的处理晶片片数的蚀刻量、蚀刻速率及蚀刻时间的变化曲线图。
图8是表示对于实施例3的处理晶片片数的蚀刻后重量及蚀刻速率的变化曲线图。
具体实施例方式
以下，虽依据所附图面而说明本发明的实施方式，但是，图示例只是举例表示，只要不脱离本发明的技术思想，可以进行种种变形。
首先，使用图4来说明本发明的旋转蚀刻装置。
在图4中，本发明的旋转蚀刻装置10，具有进行晶片的旋转蚀刻的旋转蚀刻部12。14是储存循环蚀刻液的药液循环箱。蚀刻液是由此药液循环箱介由药液供给管线16而被供应给旋转蚀刻部12，另外，在所述旋转蚀刻部12中所使用的蚀刻液是介由药液回收管线18而被回收至所述药液循环箱14。20是设置在药液供给管线16的药液循环泵，在从药液循环箱14对旋转蚀刻部12供给蚀刻液时使用。22是储存新蚀刻液的加注药液箱，介由药液加注泵24而连接于药液循环箱14，根据需要对药液循环箱14加注新蚀刻液。
26是重量测定部，测定在所述旋转蚀刻部被蚀刻的晶片的蚀刻前后的重量。28是邻接设置在所述旋转蚀刻部，且具有机械臂部28a的处理机够部，将被收容于装载盒30且被蚀刻的晶片转移到所述重量测定部26而测定重量，进行将测定该蚀刻前的重量的晶片供应给所述旋转蚀刻部12的作用，并且将被蚀刻的晶片由此旋转蚀刻部转移至所述重量测定部26而测定重量，进行将测定了该蚀刻后的重量的晶片移动至卸载卡匣32而去除的作用。
34是由计算机等构成的控制部，分别电导通连接于旋转蚀刻部12、重量测定部26、处理机构部28及药液加注泵24，通过进行信号的交接，而进行各构件的必要控制。此控制部34通过和处理机构部28的信号的交接，驱动处理机构部28的机械臂部28a而进行从装载盒30向重量测定部26的移动、从重量测定部26向旋转蚀刻部12的移动、从旋转蚀刻部12向重量测定部26及从重量测定部26向卸载卡匣32的移动。另外，控制部34通过和重量测定部26的信号的交接，进行重量测定部26的晶片的重量测定作业的控制，并且接收来自重量测定部26的重量数据信号。
此外，控制部34通过和旋转蚀刻部12的信号的交接，而进行蚀刻作业(蚀刻时间、冲洗时间及干燥时间等)的控制。在此控制部34中，由蚀刻时间和蚀刻前后的晶片重量差算出蚀刻速率。控制部34具有将此算出的蚀刻速率和预先决定的蚀刻速率的起始值比较而判断是否在容许范围内的功能，在蚀刻速率为容许范围外时，为了使蚀刻速率恢复到起始值附近，对药液加注泵24送出药液加注信号，而进行对于药液循环箱14的规定量的药液加注。还有，在使用后述的假片的蚀刻速率确认处理中，虽然对假片进行蚀刻处理，但是，在此情况下，将装载盒30或卸载盒32载置换为假片载台，其它构件使用同样的构造，由此可以同样地进行蚀刻处理。
接着，说明本发明的旋转蚀刻的工序管理方法。本发明的蚀刻量的管理方法是有2种方式。第1方式是将由晶片的蚀刻所去除的量管理成为一定的方法(图1)，第2方式是将晶片的完成重量管理成为一定的方法(图2)。
利用图1说明使用所述的本发明的旋转蚀刻装置的本发明的旋转蚀刻的工序管理方法的第1方式(将晶片的蚀刻量管理成为一定的方法)。首先，进行使用的蚀刻液的蚀刻速率R的确认处理(预备工序，步骤100)。此蚀刻速率确认处理在后面进行详细说明，但是，是测定确认使用的蚀刻液的起始值R0或加注加注用药液的蚀刻液的蚀刻速率R2。另一方面，准备成为旋转蚀刻的对象的晶片，设置于装载盒30。如图1所示，由此装载盒30取出一片晶片(第一工序，步骤102)。由机械臂部28a将此晶片转移至重量测定部26，测定蚀刻前的重量W1(第二工序，步骤104)。
由使用的蚀刻液的蚀刻速率R及目标蚀刻量V0，在控制部34中，由下式(1)来算出对于此晶片的蚀刻时间T0(第三工序，步骤106)。
T0＝V0÷R…(1)〔在式(1)中，T0蚀刻时间(min)、V0目标蚀刻量(g)、R使用蚀刻液的蚀刻速率(g/min)〕。如具体来说此蚀刻速率R，是指使用蚀刻液的蚀刻速率的起始值R0、蚀刻后的蚀刻液的蚀刻速率R1或者加注加注用药液的蚀刻液的蚀刻速率R2。接着，由机械臂部28a将此晶片转移至旋转蚀刻部12，仅以算出的蚀刻时间T0进行对于此晶片的旋转蚀刻，并进行规定的冲洗及干燥处理。在图1的流程中，表示了包括旋转蚀刻、冲洗及干燥处理的旋转蚀刻处理(第四工序，步骤108)。
将此进行了旋转蚀刻处理的晶片由机械臂部28a转移至重量测定部26，并测定蚀刻后的重量W2(第五工序，步骤110)。由蚀刻前的晶片重量W1、蚀刻后的晶片重量W2以及所述的蚀刻时间T0，在控制部34中通过下式(2)算出蚀刻处理后的蚀刻液的蚀刻速率R1(第六工序，步骤112)。
R1＝(W1-W2)÷T0…(2)〔在式(2)中，R1蚀刻后的蚀刻液的蚀刻速率(g/min)、W1晶片蚀刻前重量(g)、W2晶片蚀刻后重量(g)、T0蚀刻时间〕。将此蚀刻过的晶片由机械臂部28a收容于卸载盒32(第七工序，步骤114)。
在控制部34中，判定所述算出的蚀刻速率R1是否在事先决定的蚀刻速率的容许范围内(第八工序，步骤118)。在第八工序中，在判定此算出的蚀刻速率R1是在容许范围内(YES)时，对新的下一晶片实施所述第一工序～第七工序。另一方面，在第八工序中，在判定蚀刻速率R1为容许范围外(N0)时，对储存在药液循环箱14的蚀刻液加注加注用药液(新的蚀刻液)，将该蚀刻速率R1恢复为起始值R0附近的蚀刻速率R2(第九工序，步骤120)。然后，对新的下一晶片实施所述第一工序～第七工序。这种情况，蚀刻速率R2，如上所述，由蚀刻速率确认处理而测定，此蚀刻速率R2作为式(1)的蚀刻速率R而使用。还有，如图1所示，在第七工序(步骤114)和第八工序(步骤118)之间设置结束判定工序(步骤116)，在进行下一蚀刻时，转移到第八工序(步骤118)，在不进行下一蚀刻时，则结束作业，如此构成较为合适。
接着，利用图2说明使用所述的本发明的旋转蚀刻装置的本发明的旋转蚀刻的工序管理方法的第二方式(将晶片完成重量管理成为一定的方法)。首先，和图1的工序的情况相同，进行所使用的蚀刻液的蚀刻速率R的确认处理(预备工序，步骤100)。另一方面，准备成为旋转蚀刻对象的晶片，设置于装载盒30。如图2所示，由此装载盒30取出一片晶片(第一工序，步骤102)。由机械臂部28a将此晶片转移至重量测定部26，测定蚀刻前的重量W1(第二工序，步骤104)。
由所述晶片的蚀刻前重量W1及完成重量W0，在控制部34中，由下式(3)算出对于此晶片的蚀刻量V(第三工序，步骤105)。
V＝W1-W0…(3)〔式(3)中，V蚀刻量(g)、W1晶片蚀刻前重量(g)、W0晶片加工后重量，即当成目标的蚀刻后重量〕。
由使用的蚀刻液的蚀刻速率R及所述蚀刻量V，在控制部34中，由下式(4)算出对于此晶片的蚀刻时间T(第四工序，步骤106)。
T＝V÷R…(4)〔式(4)中，T蚀刻时间(min)、V蚀刻量(g)、R所使用的蚀刻液的蚀刻速率(g/min)〕。如具体来说此蚀刻速率R，是指使用的蚀刻液的起始值R0、蚀刻后的蚀刻液的蚀刻速率R1或加注加注用药液的蚀刻液的蚀刻速率R2。接着，由机械臂部28a将此晶片转移至旋转蚀刻部12，对于此晶片，仅以算出的蚀刻时间T，进行旋转蚀刻，并进行规定的冲洗及干燥处理。在图2的流程中，表示包括旋转蚀刻、冲洗及干燥处理的旋转蚀刻处理(第五工序，步骤108)。
将此进行了旋转蚀刻处理的晶片由机械臂部28a转移至重量测定部26，并测定蚀刻后的重量W2(第六工序，步骤110)。由蚀刻前的晶片重量W1、蚀刻后的晶片重量W2以及所述的蚀刻时间T，在控制部34中，由下式(5)算出蚀刻处理后的蚀刻液的蚀刻速率R1(第七工序，步骤112)。
R1＝(W1-W2)÷T…(5)〔式(5)中，R1蚀刻后的蚀刻液的蚀刻速率(g/min)、W1晶片蚀刻前重量(g)、W2晶片蚀刻后重量(g)、T蚀刻时间〕。由机械臂部28a将此蚀刻过的晶片收容于卸载盒32(第八工序，步骤114)。
在控制部34中，判定所述算出的蚀刻速率R1是否在事先决定的蚀刻速率的容许范围内(第九工序，步骤118)。在第九工序中，在判定此算出的蚀刻速率R1在容许范围内(YES)时，对新的下一晶片实施所述第一工序～第八工序。另一方面，在第九工序中，在判定蚀刻速率R1为容许范围外(NO)时，对储存在药液循环箱14的蚀刻液加注加注用药液(新的蚀刻液)，将该蚀刻速率R1恢复为起始值R0附近的蚀刻速率R2(第十工序，步骤120)。然后，对新的下一晶片实施所述第一工序～第八工序。这种情况，蚀刻速率R2，如上所述，由蚀刻速率确认处理(步骤100)而测定，此蚀刻速率R2作为式(4)的蚀刻速率R而使用。另外，如图2所示，在第八工序(步骤114)和第九工序(步骤118)之间设置结束判定工序(步骤116)，在进行下一蚀刻时，转移至第九工序(步骤118)，在不进行下一蚀刻时，则结束作业，如此构成较为合适。
作为本发明方法中所使用的蚀刻液可以使用4种混酸液〔50％氢氟酸(15重量％)+60％磷酸(25重量％)+70％硝酸(35重量％)+95％硫酸(25重量％)〕等。另外，作为加注用药液可以使用50％氢氟酸。
此外，利用图3来说明使用的蚀刻液的蚀刻速率(使用的蚀刻液的起始值R0及加注加注用药液的蚀刻液的蚀刻速率R2)的确认处理。首先，准备假片，并设置于假片载台。如图3所示，由此假片载台取出1片假片(第一工序，步骤200)。由机械臂部28a将此假片转移至重量测定部26，并测定蚀刻前的重量W1(第二工序，步骤202)。
由机械臂部28a将此假片移载至旋转蚀刻部12，仅以规定蚀刻时间t0对此晶片进行旋转蚀刻，并进行规定的冲洗及干燥处理。所述规定的蚀刻时间t0可适当地设定在10秒～100秒程度的范围内。在图1的流程中，表示包括旋转蚀刻、冲洗及干燥处理的旋转蚀刻处理(第三工序，步骤204)。
将此进行了转蚀刻处理的晶片由机械臂部28a而转移至重量测定部26(第四工序，步骤206)，并测定蚀刻后的重量W2(第五工序，步骤208)。由蚀刻前的晶片重量W1、蚀刻后的晶片重量W2以及所述的蚀刻时间t0，在控制部34中，由下式(6)算出蚀刻处理后的蚀刻液的蚀刻速率r0(第六工序，步骤210)。
r0＝(D1-D2)÷t0…(6)〔式(6)中，r0蚀刻后的蚀刻液的蚀刻速率(g/min)、D1假片的蚀刻前重量(g)、D2假片的蚀刻后重量(g)、t0蚀刻时间〕。由机械臂部28a将此蚀刻过的晶片转移至假片载台(第七工序，步骤212)。
在控制部34中，判定所述蚀刻后的假片的重量D2是否在规定值内(第八工序，步骤214)。在第八工序中，在判定此假片的重量D2为规定值内(YES)时，结束蚀刻速率确认处理。另一方面，在第八工序中，在判定假片的重量D2为规定值外(N0)时，产生所使用的假片的更换要求信号(第九工序，步骤216)。此更换要求信号被送出时，所使用的假片变成无法使用，因此，在下一测定时，使用别的假片。另外，算出的蚀刻速率r0如是蚀刻液使用开始时的，则被设为蚀刻速率的起始值R0，在进行加注用药液的加注时，可作为起始值R0附近的蚀刻速率R2使用。
实施例以下，举实施例，更具体地说明本发明，但是，这些实施例仅是示例，不用说不应解释为限定性实施例。
(实验例1)蚀刻液的蚀刻速率变化实验。对10片的8英寸硅晶片，使用旋转蚀刻装置(三益半导体工业株式会社制造MSE-2000)，1片1片地实施旋转蚀刻。作为蚀刻液使用20Kg的4种混酸液〔50％氢氟酸(15重量％)+60％磷酸(25重量％)+70％硝酸(35重量％)+95％硫酸(25重量％)〕。根据图3所示的蚀刻速率的确认处理工序，使用假片来测定此蚀刻液的蚀刻速率，为1.560(g/min)。目标蚀刻量设为20μm(1.444g)。使用所述蚀刻液(液温25℃±1℃)，各1片地对于10片的硅晶片，将蚀刻时间固定为64秒而施以旋转蚀刻，对每一处理晶片测定蚀刻量(g)及蚀刻速率(g/min)，其结果在表1及图5中表示。从表1及图5的结果可知，确认到蚀刻速率随每次晶片的处理片数的增加而降低(第十片的晶片处理后的蚀刻速率为1.356(g/min))，和蚀刻速率的降低成比例，蚀刻量也降低。表1的晶片No.0是假片。
表1
(实施例1)将晶片的蚀刻去除量管理成为一定的实验(无补充加注液)。使用旋转蚀刻装置(三益半导体工业株式会社制MSE-2000)，对10片的8英寸晶片一片一片地施以旋转蚀刻。作为蚀刻液继续使用在试验例1中所使用的蚀刻液。该刻蚀液的当初的蚀刻速率为1.356(g/min)。进行将晶片的蚀刻量(蚀刻去除量)设为一定(20μm1.444g)的管理而实施旋转蚀刻。即，反复进行10次图1的流程的第一工序(步骤102)～第七工序(步骤114)，对10片晶片进行刻蚀。在本实施例中，第八工序(步骤118)的时刻速率R1判定为容许范围内，没有进行加注药液的加注。对每个处理晶片测定蚀刻量(g)时刻速率(g/min)以及蚀刻时间(sec)其结果在表2及图6中表示。如表2及图6所示可知，若时刻速率下降则自动地延长蚀刻时间，能够将刻蚀量管理为大致一定。在旋转蚀刻此实施例的第十片的晶片后的时刻速率为1.229(g/min)。
表2
(实施例2)将晶片的蚀刻去除量管理成为一定的实验(补充加注液)。使用旋转蚀刻装置(三益半导体工业株式会社制MSE-2000)，对于10片8英寸的晶片一片一片地施以旋转蚀刻。作为蚀刻液在实施例1所使用的蚀刻液(蚀刻速率为降低至1.229(g/min)的蚀刻液)中补充氢氟酸0.5Kg而使用。和实施例1的情形相同，进行将蚀刻量(蚀刻去除量)控制成为一定(20μm1.444g)的管理而实施旋转蚀刻。在本实施例中，因为最初补充加注了加注药液(50％氢氟酸)，因此利用假片实施图1的蚀刻速率的确认处理工序(步骤100)。此药液补充蚀刻液的蚀刻速率是上升至1.668(g/min)。此后，重复图1的流程图的第一工序(步骤102)～第七工序(步骤114)共10次而进行10片的晶片的蚀刻。在10次的蚀刻处理中，未进行加注用药液的补充加注。对每一处理晶片测定测定蚀刻量(g)、蚀刻速率(g/min)及蚀刻时间(sec)，其结果在表3及图7中表示。如表3及图7所示可知，若蚀刻速率降低，则自动地延长蚀刻时间，可将蚀刻量管理为大致一定。此实施例的第十片的晶片旋转蚀刻处理后的蚀刻速率为1.523(g/min)。表3的晶片No.0是假片。
表3
(实施例3)将晶片的完成重量管理成为一定的实验(无加注液补充)。使用旋转蚀刻装置(三益半导体工业株式会社制MSE-2000)，对10片8英寸的晶片一片一片地施以旋转蚀刻。作为蚀刻液未进行药液加注而继续使用实施例2中所使用的蚀刻液。此蚀刻液的当初的蚀刻速率为1.512(g/min)。进行将晶片的完成重量管理成为一定(47.0g)的管理而实施旋转蚀刻。即重复图2的流程图的第一工序(步骤102)～第八工序(步骤114)10次而进行10片晶片的蚀刻。在10次的蚀刻处理中，并不进行加注用药液的补充加注。对每一处理晶片测定蚀刻量(g)、蚀刻速率(g/min)及蚀刻时间(sec)，其结果在表4及图8(蚀刻时间的曲线化予以省略)中表示。如表4及图8所示可知，蚀刻速率降低，则自动地延长蚀刻时间，可将晶片的蚀刻后重量管理为大致一定。此实施例的第十片的晶片旋转蚀刻处理后的蚀刻速率为1.305(g/min)。表4的晶片No.0是假片。
表4
工业上的利用可能性根据本发明，即使是各种条件的晶片，也能够实现蚀刻处理的蚀刻量的均匀化，并且可达到使蚀刻后的晶片间的厚度均匀的效果。
权利要求
1.一种旋转蚀刻的蚀刻量及药液的管理方法，其特征在于，包括(a)从装载盒取出一片晶片的第一工序；(b)测定晶片的蚀刻前重量W1的第二工序；(c)T0＝V0÷R…(1)根据上式来算出蚀刻时间T0的第三工序，在式(1)中，T0蚀刻时间，其单位为min、V0目标蚀刻量，其单位为g、R使用蚀刻液的蚀刻速率的起始值R0、蚀刻后的蚀刻液的蚀刻速率R1或者加注了加注用药液的蚀刻液的蚀刻速率R2，其单位为g/min；(d)进行所述算出的T0时间的该晶片的蚀刻处理的第四工序；(e)测定该晶片的蚀刻后重量W2的第五工序；(f)R1＝(W1-W2)÷T0…(2)根据上式来算出蚀刻后的蚀刻液的蚀刻速率R1的第六工序，在式(2)中，R1蚀刻后的蚀刻液的蚀刻速率，其单位为g/min，W1晶片蚀刻前重量，其单位为g，W2晶片蚀刻后重量，其单位为g，T0蚀刻时间；(g)收容经过蚀刻的晶片的第七工序；(h)判定蚀刻后的蚀刻液的蚀刻速率R1是否在容许范围内的第八工序，在第八工序中，在判定蚀刻速率R1在容许范围内时，对下一晶片实施所述第一工序～第七工序；另一方面，在第八工序中，在判定蚀刻速率R1在容许范围外时，对蚀刻液加注加注用药液，实施使该蚀刻速率R1恢复为起始值R0附近的蚀刻速率R2的第九工序后，对下一晶片实施所述第一工序～第七工序。
2.一种旋转蚀刻的蚀刻量及药液的管理方法，其特征在于，包括(a)从装载盒取出一片晶片的第一工序；(b)测定晶片的蚀刻前重量W1的第二工序；(c)V＝W1-W0…(3)根据上式来决定蚀刻量V的第三工序，在式(3)中，V蚀刻量，其单位为g，W1晶片蚀刻前重量，其单位为g，W0晶片加工后重量，即作为目标的蚀刻后重量，其单位为g；(d)T＝V÷R…(4)根据上式来算出蚀刻时间T的第四工序，在式(1)中，T蚀刻时间，其单位为min、V目标蚀刻量，其单位为g，R使用蚀刻液的起始值R0、蚀刻后的蚀刻液的蚀刻速率R1或加注了加注用药液的蚀刻液的蚀刻速率R2，其单位为g/min；(e)进行该晶片的蚀刻处理的第五工序；(f)测定该晶片的蚀刻后重量W2的第六工序；(g)R1＝(W1-W2)÷T…(5)根据上式来算出蚀刻后的蚀刻液的蚀刻速率R1的第七工序，在式(2)中，R1蚀刻后的蚀刻液的蚀刻速率，其单位为g/min，W1晶片蚀刻前重量，其单位为g，W2晶片蚀刻后重量，其单位为g，T蚀刻时间；(h)收容经过蚀刻的晶片的第八工序；(i)判定蚀刻后的蚀刻液的蚀刻速率R1是否在容许范围内的第九工序，第九工序中，在判定蚀刻速率R1在容许范围内时，对下一晶片实施所述第一工序～第八工序；另一方面，第九工序中，在判定蚀刻速率R1在容许范围外时，对蚀刻液加注加注用药液，实施使该蚀刻速率R1恢复为起始值R0附近的蚀刻速率R2的第十工序后，对下一晶片实施所述第一工序～第八工序。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，进行使用开始时的蚀刻液的蚀刻速率的起始值R0及/或对使用后的蚀刻液加注加注用药液，使该蚀刻速率恢复为起始值附近的蚀刻液的蚀刻速率R2的确认处理。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述蚀刻速率的确认处理包括(a)从假片载台取出一片假片的第一工序；(b)测定假片的蚀刻前重量D1的第二工序；(c)进行规定时间t0的该假片的蚀刻处理的第三工序；(d)测定该假片的蚀刻后重量D2的第四工序；r0＝(D1-D2)÷t0…(6)根据上式来算出蚀刻后的蚀刻液的蚀刻速率r0的第五工序，在式(2)中，r0蚀刻后的蚀刻液的蚀刻速率，其单位为g/min，D1假片的蚀刻前重量，其单位为g，D2假片的蚀刻后重量，其单位为g，t0蚀刻时间；(g)将经过蚀刻的假片移动至假片载台的第七工序；(h)判定蚀刻后的假片的重量是否在规定值内的第八工序，在第八工序中，在判定假片的重量为规定值内时，结束蚀刻速率确认处理；另一方面，在第八工序中，在判定假片重量为规定值外时，在实施产生使用的假片的更换要求信号的第九工序后，结束蚀刻速率确认处理。
5.一种旋转蚀刻装置，其特征在于，具有蚀刻晶片的旋转蚀刻部；药液循环箱，其储存循环蚀刻液；药液供给管线，其将来自此药液循环箱的蚀刻液供应至所述旋转蚀刻部；药液回收管线，其将在所述旋转蚀刻部所使用的蚀刻液回收至所述药液循环箱；重量测定部，其测定在所述旋转蚀刻部被蚀刻的晶片的蚀刻前后的重量；处理机构部，其将经过蚀刻的晶片移动至所述重量测定部，且在测定其重量后，供应至所述旋转蚀刻部，且将此经过蚀刻的晶片从此旋转蚀刻部移动至所述重量测定部，并在测定其重量后，进行从此重量测定部去除该晶片的作用。
全文摘要
本发明提供一种即使各种条件的晶片，也可以实现蚀刻处理的蚀刻量的均匀化，并且可使蚀刻后的晶片间的厚度均匀的旋转蚀刻的工序管理方法及旋转蚀刻装置。本发明首先在蚀刻处理前，以1/1000g单位来测定晶片的重量测定，接着，由旋转蚀刻部来进行规定的蚀刻处理。接着，在晶片的冲洗干燥处理后，再度进行1/1000g单位的重量测定，由晶片的蚀刻前后的差额重量来算出实际蚀刻量，每次确认蚀刻液的蚀刻速率，以控制蚀刻时间。
文档编号H01L21/306GK1914713SQ200480041470
公开日2007年2月14日 申请日期2004年3月22日 优先权日2004年3月22日
发明者土屋正人, 小笠原俊一 申请人:三益半导体工业株式会社