JP6477069B2 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
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Description
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device.
半導体装置の製造過程において、半導体ウェハは静電チャックステージの載置面に静電チャックによる静電力により吸着されて、成膜、エッチング等の処理が実行される。このような処理の終了後、静電チャックの静電力による吸着が停止されると、半導体ウェハは静電チャックステージからの吸着が解除され、ウェハ搬送サセプタにより別のステージに搬送される。 In the manufacturing process of the semiconductor device, the semiconductor wafer is attracted to the mounting surface of the electrostatic chuck stage by an electrostatic force by the electrostatic chuck, and processes such as film formation and etching are performed. After the completion of such processing, when the electrostatic chuck is stopped by the electrostatic force, the semiconductor wafer is released from the electrostatic chuck stage and is transferred to another stage by the wafer transfer susceptor.
しかし、静電チャックによる吸着が停止されても、半導体ウェハと静電チャックステージとの間に残留した静電気により、半導体ウェハが静電チャックステージに吸着された状態が維持される場合がある。この場合に、ウェハ搬送サセプタにより半導体ウェハの搬送を行うと、静電チャックステージに吸着された半導体ウェハを適切に搬送することができないおそれがある。 However, even when the chucking by the electrostatic chuck is stopped, the state in which the semiconductor wafer is sucked to the electrostatic chuck stage may be maintained due to static electricity remaining between the semiconductor wafer and the electrostatic chuck stage. In this case, if the semiconductor wafer is transferred by the wafer transfer susceptor, the semiconductor wafer attracted to the electrostatic chuck stage may not be transferred appropriately.
そこで、静電チャックによる静電力の停止後、静電チャックステージに吸着されている半導体ウェハを、載置面から突出させたリフトピンにより持ち上げて、残留した静電力から開放する方法がある(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, after the electrostatic force is stopped by the electrostatic chuck, there is a method in which the semiconductor wafer adsorbed on the electrostatic chuck stage is lifted by a lift pin protruding from the mounting surface and released from the remaining electrostatic force (for example, Patent Document 1).
しかし、特許文献1の方法を用いると、半導体ウェハが十分に薄い場合には、リフトピンにより半導体ウェハが損傷を受けてしまうおそれがある。
また、十分に薄い半導体ウェハを、静電チャックによる静電力の停止後、静電チャックステージに吸着されている状態で、ウェハ搬送サセプタにより別のステージに搬送しようとすると、半導体ウェハは、無理な力がかかり損傷を受けてしまうおそれがある。
However, when the method disclosed in
In addition, when a sufficiently thin semiconductor wafer is attracted to the electrostatic chuck stage after the electrostatic force is stopped by the electrostatic chuck and is attempted to be transported to another stage by the wafer transport susceptor, the semiconductor wafer is impossible. There is a risk of being damaged by force.
本件はこのような点に鑑みてなされたものであり、半導体ウェハの搬送時に半導体ウェハの損傷を防止することができる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to provide a method for manufacturing a semiconductor device capable of preventing damage to a semiconductor wafer when the semiconductor wafer is transported.
本発明の一観点によれば、主面に素子構造が形成され、前記素子構造により反りが生じた半導体ウェハをステージの、距離センサが設けられた載置面に吸着により貼り付ける工程と、前記吸着を停止し、前記距離センサにより前記載置面と前記半導体ウェハとの第1距離を計測する工程と、前記第1距離に基づき、前記半導体ウェハが前記ステージから搬送可能か否かを判定する工程と、を有し、前記第1距離が計測された前記半導体ウェハの計測箇所は、前記吸着前に、前記距離センサにより計測した前記載置面と前記半導体ウェハとの第2距離が最大である箇所であって、前記第2距離の2分の1は、前記半導体ウェハの厚さ以上である、半導体装置の製造方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, an element structure is formed on a main surface, and a step of adhering a semiconductor wafer warped by the element structure to a mounting surface of a stage provided with a distance sensor by suction, Stopping suction, measuring the first distance between the mounting surface and the semiconductor wafer by the distance sensor, and determining whether the semiconductor wafer can be transferred from the stage based on the first distance a step, was closed, measurement point of the semiconductor wafer to the first distance is measured, the prior suction, second distance between the semiconductor wafer and the mounting surface before measured by the distance sensor is a maximum A method for manufacturing a semiconductor device is provided in which a half of the second distance is equal to or greater than a thickness of the semiconductor wafer .
開示の技術によれば、半導体ウェハの損傷を防止して、半導体装置の歩留まりを向上させることができるようになる。 According to the disclosed technology, it is possible to prevent damage to the semiconductor wafer and improve the yield of the semiconductor device.
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。
[第1の実施の形態]
第1の実施の形態の半導体装置の製造方法について、図1を用いて説明する。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
A method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
図1は、第1の実施の形態の半導体装置の製造方法を説明するための図である。
なお、図1(A)は、ステージ20上に半導体ウェハ10を載置した場合の、図1(B)は、ステージ20に半導体ウェハ10を吸着した場合のそれぞれの側面図を示している。図1(C)は、ステージ20による吸着停止後に、半導体ウェハ10の吸着が解除された場合の、図1(D)は、ステージ20による吸着停止後に、半導体ウェハ10の吸着が解除されなかった場合のそれぞれの側面図を示している。
FIG. 1 is a diagram for explaining the method of manufacturing the semiconductor device of the first embodiment.
1A shows a side view when the
ステージ20は、後述する半導体ウェハ10が載置されて、半導体ウェハ10に対して、不純物注入、電極層並びに絶縁膜等の成膜、エッチング等の処理が実行される。ステージ20の載置面23内には、例えば、距離センサ21a〜21cが設けられている。距離センサ21a〜21cを用いて、載置面23と載置面23に載置された半導体ウェハ10との間の距離を計測することができる。また、ステージ20には、半導体ウェハ10を載置面23に吸着させるための、例えば、静電チャック、真空チャック等の吸着装置22a,22bが備えられている。なお、静電チャックは、ステージ20の載置面23を帯電させることで、静電気力(クーロン力)により半導体ウェハ10を載置面23に吸着する。真空チャックは、吸引により、半導体ウェハ10を載置面23に吸着する。
A
半導体ウェハ10は、例えば、30μm〜150μmの厚さであって、主面11,12の少なくとも一方に半導体素子構造等が形成されている。半導体ウェハ10は、厚さが十分薄いために強度が低下しており、主面11,12の少なくとも一方に半導体素子構造等が形成されることで応力が生じて、反りが発生している。なお、半導体ウェハ10の上記厚さは一例であり、半導体素子構造等が主面11,12の少なくとも一方に形成されることで反りが生じるような厚さである。
The
このような半導体ウェハ10は、図1(A)に示されるように、例えば、下に凸の状態でステージ20の載置面23に載置される。
次いで、ステージ20の吸着装置22a,22bをオンにする。半導体ウェハ10は、吸着装置22a,22bに吸着されて、図1(B)に示されるように、載置面23に貼り付けられる。このように載置面23に貼り付けられて水平となった半導体ウェハ10の主面12に対して、不純物注入、成膜、エッチング等の処理を実行することができる。
As shown in FIG. 1A, such a
Next, the
このような処理が終了すると、吸着装置22a,22bによる半導体ウェハ10の吸着を停止する。
この際、半導体ウェハ10に対する吸着が適切に解除されると、半導体ウェハ10の主面11,12の少なくとも一方に形成された半導体素子構造等による応力に起因して、半導体ウェハ10は、図1(C)に示されるように、再び反りが生じる。
When such processing is completed, the suction of the semiconductor wafer 10 by the
At this time, when the suction to the
一方、例えば、吸着装置22a,22bが静電チャックである場合には、吸着装置22a,22bによる吸着を停止しても、半導体ウェハ10と載置面23との間の帯電が維持されることがある。吸着装置22a,22bが真空チャックである場合には、吸着装置22a,22bによる吸着を停止しても、半導体ウェハ10と載置面23との間の真空が維持されることがある。これらの場合には、半導体ウェハ10は、図1(D)に示されるように、吸着装置22a,22bによる吸着が停止されているにもかかわらず、載置面23に貼り付いた状態が維持される。ステージ20から、載置面23に貼り付いた状態の半導体ウェハ10をウェハ搬送サセプタ30により搬送させようとすると、半導体ウェハ10に無理な力がかかり、半導体ウェハ10が割れてしまう等の損傷を受けてしまうおそれがある。この結果、半導体装置の歩留まりが低下してしまう。
On the other hand, for example, when the
そこで、以下では、吸着停止後に、半導体ウェハ10の載置面23への吸着が解除されていることを特定し、半導体ウェハ10を確実に搬送する方法について説明する。
吸着装置22a,22bによる半導体ウェハ10の吸着停止後、例えば、距離センサ21cを用いて載置面23と半導体ウェハ10との第1距離bを計測する。
Therefore, in the following, a method for specifying that the suction of the semiconductor wafer 10 to the
After the suction of the semiconductor wafer 10 by the
吸着装置22a,22bによる半導体ウェハ10の吸着を停止して、半導体ウェハ10に対する吸着が適切に解除されると、既述の通り、半導体ウェハ10には反りが生じる(図1(C))。このため、距離センサ21cを用いて、載置面23から半導体ウェハ10までの第1距離bを計測することができる。すなわち、計測した第1距離bが十分大きければ、半導体ウェハ10が反っており、半導体ウェハ10に対する吸着が適切に解除されていることが考えられる。したがって、吸着装置22a,22bによる半導体ウェハ10の吸着停止後、距離センサ21cを用いて載置面23から半導体ウェハ10までの第1距離bが計測されると、半導体ウェハ10が搬送可能であることが判定される。
When the suction of the semiconductor wafer 10 by the
一方、吸着装置22a,22bによる半導体ウェハ10の吸着を停止して、半導体ウェハ10に対する吸着が適切に解除されないと、既述の通り、半導体ウェハ10には反りが生じずに、載置面23に貼り付けられたままとなる(図1(D))。このため、例えば、距離センサ21cを用いて計測した、載置面23から半導体ウェハ10までの第1距離bはゼロまたはほぼゼロである。すなわち、計測した第1距離bがゼロまたはほぼゼロであれば、半導体ウェハ10が載置面23に貼り付いたままであり、半導体ウェハ10に対する吸着が適切に解除されていないことが考えられる。したがって、吸着装置22a,22bによる半導体ウェハ10の吸着停止後、距離センサ21cを用いて計測した、載置面23から半導体ウェハ10までの第1距離bがゼロまたはほぼゼロであると、半導体ウェハ10が搬送不可であることが判定される。
On the other hand, if the suction of the
このように上記半導体装置の製造方法では、主面に素子構造が形成され、素子構造により反りが生じた半導体ウェハ10をステージ20の、距離センサ21a〜21cが設けられた載置面23に吸着により貼り付ける。吸着を停止し、距離センサ21a〜21cにより載置面23と半導体ウェハ10との第1距離bを計測し、第1距離bに基づき、半導体ウェハ10がステージ20から搬送可能か否かを判定する。
As described above, in the semiconductor device manufacturing method, the element structure is formed on the main surface, and the
これにより、吸着停止後に、半導体ウェハ10が載置面23に吸着されているか否かを特定することができる。吸着されていない場合に半導体ウェハ10をステージ20から搬送し、吸着されている場合には半導体ウェハ10をステージ20から搬送しないようにする。このため、半導体ウェハ10に無理な力がかからなくなり、半導体ウェハ10の損傷の発生を抑制して、半導体装置の歩留まりが向上するようになる。
Thereby, it is possible to specify whether or not the
ところで、既述の通り、吸着装置22a,22bによる吸着停止後に、半導体ウェハ10は、載置面23から吸着が適切に解除された場合には、吸着装置22a,22bによる吸着前と同様に、再び反った状態となる。このような観点から、半導体ウェハ10が、吸着装置22a,22bによる吸着停止後に、載置面23からの吸着が解除されているか否かを以下のようにして判定することができる。
By the way, as described above, after the suction by the
まず、ステージ20に半導体ウェハ10が載置された際に(図1(A))、距離センサ21a〜21cにより載置面23から半導体ウェハ10までの距離をそれぞれ計測する。計測した距離を長い順に特定して、半導体ウェハ10の反り状態を判定する。図1(A)の場合であれば、距離センサ21cが計測した第2距離aが最も長く、続けて、距離センサ21b,21aが計測した距離が順に長いことが特定される。
First, when the
次いで、ステージ20の吸着装置22a,22bをオンにする。半導体ウェハ10は、ステージ20に吸着されて、図1(B)に示されるように、載置面23に貼り付けられる。このように載置面23に貼り付けられて水平となった半導体ウェハ10の主面12に対して、不純物注入、成膜、エッチング等の処理を実行することができる。このような処理が終了すると、吸着装置22a,22bによる半導体ウェハ10の吸着を停止して、再び、距離センサ21a〜21cにより載置面23と半導体ウェハ10との距離をそれぞれ計測する。
Next, the
吸着装置22a,22bによる半導体ウェハ10の吸着停止後、半導体ウェハ10に対する吸着が適切に解除されると、半導体ウェハ10には反りが生じる(図1(C))。この際、吸着停止した際の半導体ウェハ10(図1(C))は、ステージ20に載置した半導体ウェハ10(図1(A))と同様に反る。したがって、図1(C)の場合であれば、距離センサ21cが計測した第1距離bが最も長く、続けて、距離センサ21b,21aが計測した距離が順に長くなる。なお、この際、半導体ウェハ10(図1(C))の反り量は、半導体ウェハ10(図1(A))の反り量よりも小さくなる場合がある。但し、吸着が適切に解除された半導体ウェハ10(図1(C))の反り量は、少なくとも、半導体ウェハ10(図1(A))の反り量の半分を超え、さらに、半導体ウェハ10の厚さを超えていることを要する。
After the suction of the
そこで、ステージ20に載置した半導体ウェハ10(図1(A))で距離センサ21cが計測した最長距離(第2距離a)が、吸着停止後の半導体ウェハ10(図1(C))でどのくらい変化したかに応じて、半導体ウェハ10の吸着が解除されているか否かを判定する。すなわち、次の不等式(1)を満たす場合には、半導体ウェハ10の載置面23からの吸着が解除されているものと判定することができる。
Therefore, the longest distance (second distance a) measured by the
第1距離b>第2距離a*1/2>半導体ウェハ10の厚さ ・・・(1)
吸着停止後の半導体ウェハ10(図1(C))の場合には、不等式(1)を満たし、半導体ウェハ10の吸着が解除されているために、半導体ウェハ10が搬送可能であることが判定される。
First distance b> second distance a * 1/2> thickness of semiconductor wafer 10 (1)
In the case of the
一方、吸着停止時の半導体ウェハ10(図1(D))の場合には、第1距離bはゼロまたはほぼゼロであるために、不等式(1)を満たさない。このため、吸着装置22a,22bによる半導体ウェハ10の吸着の停止後、距離センサ21cを用いて計測した、載置面23から半導体ウェハ10までの第1距離bがゼロまたはほぼゼロであり、半導体ウェハ10が搬送不可であることが判定される。
On the other hand, in the case of the semiconductor wafer 10 (FIG. 1D) at the time of suction stop, since the first distance b is zero or almost zero, the inequality (1) is not satisfied. For this reason, after the suction of the
したがって、このような方法でも、吸着停止後に、半導体ウェハ10が載置面23に吸着されているか否かを特定することができる。吸着されていない場合に半導体ウェハ10をステージ20から搬送し、吸着されている場合には半導体ウェハ10をステージ20から搬送しないようにする。このため、半導体ウェハ10に無理な力がかからなくなり、半導体ウェハ10の損傷の発生を抑制して、半導体装置の歩留まりが向上するようになる。
Therefore, even with such a method, it is possible to specify whether or not the
なお、第1の実施の形態では、半導体ウェハ10がステージ20に対して下に凸に反った場合を例に挙げて説明した。この場合に限らず、半導体ウェハ10が上に凸に反った場合でも、第1の実施の形態と同様にして、半導体ウェハ10のステージ20からの搬送可否判定を行うことが可能である。
In the first embodiment, the case where the
[第2の実施の形態]
次に、第2の実施の形態の半導体装置の製造方法について説明する。
まず、半導体装置の製造装置のハードウェア構成例について図2を用いて説明する。
[Second Embodiment]
Next, a method for manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment will be described.
First, a hardware configuration example of a semiconductor device manufacturing apparatus will be described with reference to FIG.
図2は、第2の実施の形態の半導体装置の製造装置のハードウェア構成例を示す図である。なお、以下には電極等の金属膜ないし絶縁膜等を成膜する場合の構成例について示す。より具体的には、裏面電極の成膜である。しかし、これに限定されるものではなく、エッチング等の処理についても同様に以下を適用することができる。 FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration example of the semiconductor device manufacturing apparatus according to the second embodiment. Note that a structural example in the case where a metal film such as an electrode or an insulating film is formed will be described below. More specifically, the back electrode is formed. However, the present invention is not limited to this, and the following can be similarly applied to processing such as etching.
製造装置1000は、制御ユニット1100と、制御ユニット1100にそれぞれ接続された表示ユニット1200と、入力検知ユニット1300と、成膜ユニット1400とを有する。
The
制御ユニット1100は、CPU(Central Processing Unit)1110を含み、CPU1110によって製造装置1000全体が制御されている。CPU1110には、バス1170を介してRAM(Read Access Memory)1120と、HDD(Hard Disk Drive)1130と、グラフィック処理部1140と、入出力インタフェース1150と、通信制御部1160とが接続されている。
The
RAM1120には、CPU1110に実行させるOSのプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、RAM1120には、CPU1110による処理に必要な各種データ、各処理を実行して得られた各種データが格納される。
The
HDD1130には、OSやアプリケーションプログラムが格納される。
グラフィック処理部1140には、表示ユニット1200が接続されている。グラフィック処理部1140は、CPU1110からの命令にしたがって、画像を表示ユニット1200の画面に表示させる。
The
A
入出力インタフェース1150には、入力検知ユニット1300と、成膜ユニット1400とが接続されている。入出力インタフェース1150は、入力検知ユニット1300と、成膜ユニット1400とから送られてくる信号を、バス1170を介してCPU1110に送信する。
An
表示ユニット1200は、例えば、ディスプレイ等の表示装置である。
入力検知ユニット1300は、例えば、キーボード、マウス、または、表示ユニット1200に取り付けられるタッチパネルである。
The
The
成膜ユニット1400は、半導体ウェハに対して、不純物注入、電極用の金属膜、絶縁膜等の成膜、エッチング等の処理を行って半導体素子を形成する。このような成膜ユニット1400は、例えば、距離センサ1411と、静電チャック1412と、静電気除去部1418とを有する成膜チャンバ1410と、搬送部1420とを備える。
The
次に、このような成膜ユニット1400の詳細について説明する。
まず、成膜ユニット1400が備える成膜チャンバ1410について、図3を用いて説明する。
Next, details of the
First, the
図3は、第2の実施の形態の半導体装置の製造装置が備える成膜チャンバの一例を示す図である。
なお、図3(A)は、成膜チャンバ1410の透視的側面図を、図3(B)は、静電チャックステージ1413の上面図をそれぞれ示している。また、図3(B)では、静電チャックステージ1413に載置されている半導体ウェハ2000を破線で示している。さらに、半導体ウェハ2000の図中上下方向に中心を通る第1中心線を、図中左右方向に中心を通る第2中心線を二点鎖線でそれぞれ示している。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a film forming chamber provided in the semiconductor device manufacturing apparatus according to the second embodiment.
3A is a perspective side view of the
成膜チャンバ1410は、図3(A)に示されるように、半導体ウェハ2000が載置される静電チャックステージ1413と、静電チャックステージ1413が載置されたウェハステージ1414とを有する。なお、図3(A)では、静電チャックステージ1413に載置された半導体ウェハ2000がウェハ搬送サセプタ1421により支持されている。
As shown in FIG. 3A, the
静電チャックステージ1413は、半導体ウェハ2000が8インチ(直径200mmの場合)、その直径が、例えば、190mm〜196mm程度である。また、静電チャックステージ1413は、距離センサ1411a〜1411eと、静電チャック1412a,1412bとを有する。
The
図3(B)に示されるように、静電チャックステージ1413に対して、中心部に距離センサ1411aが配置されている。また、距離センサ1411aの上側に距離センサ1411bが、距離センサ1411aの右側に距離センサ1411cがそれぞれ配置されている。さらに、距離センサ1411aの下側に距離センサ1411dが、距離センサ1411aの左側に距離センサ1411eがそれぞれ配置されている。このような距離センサ1411a〜1411eは、例えば、渦電流センサ等を用いることができる。なお、各距離センサ1411a〜1411eが検出した半導体ウェハ2000の距離の値は、距離Ia〜Ieと表す。なお、図3では、静電チャックステージ1413に5つの距離センサ1411a〜1411eを設けた場合を例示している。この場合に限らず、静電チャックステージ1413の中心部に設けられた距離センサ1411aを点対称の中心として、距離センサ1411aの周囲に4つ以上の距離センサ1411を設けることができる。また、距離センサ1411aの周囲に設けられる距離センサ1411b〜1411eの設置位置は、半導体ウェハ2000の中心から半導体ウェハ2000の半径の半分から静電チャックステージ1413の外周までの間であることが好ましい。より好ましくは、中心から半導体ウェハ2000の半径の6/10と8/10との間とする。距離センサ1411b〜1411eを、この間に設置すると、後述する半導体ウェハ2000の静電チャックステージ1413からの吸着解除判定を的確に行うことができる。
As shown in FIG. 3B, a
また、このように距離センサ1411a〜1411eが設けられた静電チャックステージ1413に対して、半導体ウェハ2000は、図3(B)に示されるように、第1中心線が距離センサ1411a,1411b,1411dに重なり、オリエンテーションフラット2300が距離センサ1411d側に位置するように配置される。また、半導体ウェハ2000は、第2中心線が距離センサ1411a,1411c,1411eに重なるように配置される。なお、半導体ウェハ2000の詳細については後述する。
Further, as compared with the
また、成膜チャンバ1410は、例えば、電極用の金属膜成膜プロセスの場合、バッキングプレート1415と、バッキングプレート1415により支持されるスパッタリングターゲット1416とを有する。さらに、成膜チャンバ1410は、防着板1417と、静電気除去部1418とを有する。防着板1417は、例えば、成膜のために導入されたプロセスガスを半導体ウェハ2000の上方に誘導するとともに、半導体ウェハ2000以外へ成膜されることを防止する。静電気除去部1418は、例えば、イオナイザであって、後述するように静電チャック停止後に静電チャックステージ1413上で帯電した半導体ウェハ2000にイオンを照射して除電する。
Further, the
次いで、成膜ユニット1400が備える搬送部1420について、図4を用いて説明する。
図4は、第2の実施の形態の半導体装置の製造装置が備える搬送機構の一例を示す図である。
Next, the
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a transport mechanism included in the semiconductor device manufacturing apparatus according to the second embodiment.
成膜ユニット1400では、複数の成膜チャンバ1410(例えば、成膜チャンバ1410a,1410b)が設けられている。
成膜チャンバ1401a,1410b間の半導体ウェハ2000の搬送に搬送部1420が用いられる。
In the
A
搬送部1420は、半導体ウェハ2000を支持するウェハ搬送サセプタ1421と、ウェハ搬送サセプタ1421が一方の端部に形成されたアーム1422と、アーム1422の他方の端部に設けられ、回転可能な回転機構1423とを有する。
The
このような搬送部1420は、制御ユニット1100からの制御信号に基づき、以下のようにして、半導体ウェハ2000の搬送を行う。
成膜チャンバ1410aの静電チャックステージ1413に載置されている半導体ウェハ2000に対する成膜等の処理が終了すると、半導体ウェハ2000をウェハ搬送サセプタ1421により支持する。回転機構1423の回転駆動により、ウェハ搬送サセプタ1421に支持された半導体ウェハ2000が成膜チャンバ1410bの静電チャックステージ1413に搬送され、静電チャックステージ1413上に載置される。半導体ウェハ2000はこのようにして搬送された成膜チャンバ1410b内で、新たな処理が実行される。
Such a
When processing such as film formation on the
次に、半導体ウェハ2000について、図5を用いて説明する。
図5は、第2の実施の形態の半導体ウェハの一例を示す図である。
なお、図5(A)は、半導体ウェハ2000の上面図、図5(B)は半導体ウェハ2000の図5(A)の矢視Xからの側面図、図5(C)は半導体ウェハ2000の図5(A)の矢視Yからの側面図である。また、図5(A)では、半導体ウェハ2000の図中上下方向に中心を通る第1中心線を、図中左右方向に中心を通る第2中心線を二点鎖線でそれぞれ示している。さらに、半導体ウェハ2000の反り方向(左右方向、上下方向)を破線で示している。
Next, the
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a semiconductor wafer according to the second embodiment.
5A is a top view of the
半導体ウェハ2000は、例えば、シリコンまたは炭化シリコンにより構成されており、直径が8インチ、厚さが30μm〜150μmである。また、半導体ウェハ2000は、主面に半導体素子構造2100が形成されており、半導体素子構造2100の周囲に、オリエンテーションフラット2300に対して水平かつ直交するようにスクライブライン2200が形成されている。
The
このような半導体ウェハ2000は、厚さが十分に薄く強度が低下しているために、形成された半導体素子構造2100とスクライブライン2200とによる応力(ストレス)と、熱処理の残留応力とにより、反りが発生する。特に、少なくとも、半導体ウェハ2000表面のパッシベーション膜、半導体ウェハ2000の裏面に電極を成膜する際には、ストレス性の成膜が行われる。この成膜後、半導体ウェハ2000は、そのおもて面と内部とでは応力が異なっているために、半導体ウェハ2000の厚さ以上の反りが発生する。また、スクライブライン2200がオリエンテーションフラット2300に対して水平かつ直交するように形成されているために、半導体ウェハ2000は、図5(A)に示されるように、スクライブライン2200の方向に沿った(第2中心線を軸に)上下方向または(第1中心線を軸に)左右方向に反るようになる。例えば、図5(B),(C)では、半導体ウェハ2000が図5(A)中(第1中心線を軸として)左右方向に反った場合を示している。この場合には、半導体素子構造2100とスクライブライン2200とが形成された主面側が外側になるように反っている。なお、半導体ウェハ2000は、半導体素子構造2100とスクライブライン2200との形成状況に応じて、これらが形成された主面側が内側になるように反る場合もある。
Since the
次に、このような構成を有する半導体装置の製造装置1000を用いた半導体装置の製造方法について、図6及び図7、並びに図8を用いて説明する。
図6及び図7は、第2の実施の形態の半導体装置の製造方法で実行される処理を示すフローチャートである。
Next, a semiconductor device manufacturing method using the semiconductor
6 and 7 are flowcharts showing processes executed in the method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment.
図8は、第2の実施の形態の静電チャックの有無に応じた半導体ウェハの一例を示す図である。
なお、図8では、静電チャックステージ1413に載置された半導体ウェハ2000のオリエンテーションフラット2300側から見た側面図である。また、図8では、成膜チャンバ1410の距離センサ1411c,1411d,1411e及び静電チャック1412a,1412bを有する静電チャックステージ1413の側面図を示している。図8(A)は、静電チャックステージ1413上に半導体ウェハ2000を載置した場合の、図8(B)は、静電チャックステージ1413に半導体ウェハ2000を静電チャックした場合のそれぞれの側面図を示している。また、図8(C)は、静電チャックステージ1413による静電チャック停止後に、吸着が解除されなかった場合の、図8(D)は、静電チャックステージ1413による静電チャック停止後に、吸着が解除された場合のそれぞれの側面図を示している。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a semiconductor wafer according to the presence or absence of an electrostatic chuck according to the second embodiment.
FIG. 8 is a side view of the
なお、以下で説明する各処理は、制御ユニット1100の制御により実行される。
[ステップS110] 搬送部1420により半導体ウェハ2000を搬送して、静電チャックステージ1413に搭載する。
Each process described below is executed under the control of the
[Step S <b> 110] The
例えば、半導体素子構造2100とスクライブライン2200等の形成が終了した半導体ウェハ2000が製造装置に準備される。そして、処理開始の搬送命令により、ウェハ搬送サセプタ1421により支持された半導体ウェハ2000は、回転機構1423の回転に応じて、成膜チャンバ1410内の静電チャックステージ1413に搬送並びに搭載される。
For example, the
また、例えば、半導体ウェハ2000は、図5(B),(C)に示したように、第1中心線を軸として左右方向に反っているものとする。このような半導体ウェハ2000は、その半導体素子構造2100が形成された主面側が静電チャックステージ1413に接して、図8(A)に示されるように載置される。このようにして静電チャックステージ1413に載置された半導体ウェハ2000と距離センサ1411a〜1411eとの位置関係は、図3(B)に示したようになる。すなわち、半導体ウェハ2000の中心部に距離センサ1411aが、その中心部から上側に距離センサ1411bが、その中心部から右側に距離センサ1411cがそれぞれ位置する。さらに、半導体ウェハ2000の中心部から下側に距離センサ1411dが、その中心部から左側に距離センサ1411eがそれぞれ位置する。
Further, for example, as shown in FIGS. 5B and 5C, the
[ステップS120] 距離センサ1411a〜1411eが、静電チャックステージ1413から半導体ウェハ2000までの各距離を計測する。制御ユニット1100は、距離センサ1411a〜1411eが計測した距離に基づき、半導体ウェハ2000の反り状態(図5の上下方向または左右方向)を検知する。
[Step S120] The
例えば、半導体ウェハ2000では、既述の通り、左右方向に反っていることが検知される。
なお、ステップS120の処理の詳細については後述する。
For example, the
Details of the processing in step S120 will be described later.
[ステップS130] 静電チャック1412a,1412bにより、半導体ウェハ2000をチャックして、図8(B)に示されるように、静電チャックステージ1413に半導体ウェハ2000を吸着して、半導体ウェハ2000は水平状態になる。
[Step S130] The
[ステップS140] 距離センサ1411a〜1411eが、静電チャックステージ1413から、静電チャックステージ1413に吸着された半導体ウェハ2000までの各距離を計測する。制御ユニット1100は、距離センサ1411a〜1411eが計測した距離に基づき、半導体ウェハ2000が静電チャックステージ1413に適切に吸着されていることを検知する。
[Step S140] The
なお、ステップS140の処理の詳細については後述する。
[ステップS150] 成膜チャンバ1410内にて、プロセスガスを供給する等を行って、静電チャックステージ1413上に吸着された水平上の半導体ウェハ2000に対して、例えば、裏面電極を形成する等の処理を実行する。
Details of the process in step S140 will be described later.
[Step S150] A process gas is supplied in the
[ステップS160] 静電チャック1412a,1412bによる半導体ウェハ2000の静電チャックステージ1413への吸着を停止(デチャック)する。
なお、デチャックは、吸着時の印加電圧に対し、反対方向の電圧を印加し、または、振動電圧を印加するといった様々な方法により半導体ウェハ2000の静電チャックステージ1413への吸着を停止する。
[Step S160] The chucking of the
The dechuck stops attracting the
[ステップS170] デチャック回数に1を加える。
[ステップS180] 距離センサ1411a〜1411eが、静電チャックステージ1413から半導体ウェハ2000までの各距離を計測する。制御ユニット1100は、距離センサ1411a〜1411eが計測した距離に基づき、半導体ウェハ2000が反っているか否かの判定を行う。
[Step S170] 1 is added to the number of times of dechucking.
[Step S180] The
なお、ステップS180の処理の詳細については後述する。
[ステップS190] 制御ユニット1100は、ステップS180の判定結果に基づき、半導体ウェハ2000が静電チャックステージ1413の吸着から解除されているか否かを判定する。
Details of the process in step S180 will be described later.
[Step S190] The
例えば、図8(C)に示されるように、ステップS180の判定にて半導体ウェハ2000が反っていない場合には、半導体ウェハ2000が静電チャックステージ1413に吸着されている(吸着が解除されていない)ことを判定して、次のステップS200の処理を実行する。
For example, as shown in FIG. 8C, when the
なお、静電チャック1412a,1412bがデチャックしても、半導体ウェハ2000と静電チャックステージ1413との間の帯電が維持される場合がある。この場合には、半導体ウェハ2000は、静電チャックステージ1413に吸着された状態が維持されている。
Even when the
また、図8(D)に示されるように、ステップS180の判定にて半導体ウェハ2000が反っている場合には、半導体ウェハ2000が静電チャックステージ1413に吸着されていない(吸着が解除されている)ことを判定して、次のステップS220の処理を実行する。
As shown in FIG. 8D, when the
[ステップS200] 制御ユニット1100は、デチャック回数が、予め設定した回数(閾値回数)に達したか否かを判定する。
制御ユニット1100は、デチャック回数が閾値回数に達していない場合には、再び、ステップS160の処理を実行する。制御ユニット1100は、デチャック回数が閾値回数に達した場合には、これまでのデチャック回数をクリアして、ステップS210の処理を実行する。
[Step S200] The
If the dechucking count has not reached the threshold count, the
[ステップS210] 静電気除去部1418により、半導体ウェハ2000と静電チャックステージ1413との間の静電気を除去する。
除去後、制御ユニット1100は、再び、ステップS180の処理を実行する。
[Step S210] The static
After the removal, the
[ステップS220] 搬送部1420は、半導体ウェハ2000を静電チャックステージ1413から、例えば、別の静電チャックステージ1413に搬送する。
以上の工程に従って、半導体装置が製造される。
[Step S <b> 220] The
A semiconductor device is manufactured according to the above steps.
次いで、上記半導体装置の製造方法で実行される、ステップS120の処理の詳細について、図9及び図12を用いて説明する。
図9は、第2の実施の形態の半導体装置の製造方法で実行される半導体ウェハ反り状態検知処理を示すフローチャートである。
Next, details of the process of step S120 executed in the method for manufacturing a semiconductor device will be described with reference to FIGS.
FIG. 9 is a flowchart showing a semiconductor wafer warpage state detection process executed in the semiconductor device manufacturing method according to the second embodiment.
図12は、第2の実施の形態の静電チャックの有無に応じた静電チャックステージからの半導体ウェハの距離を示すグラフである。
なお、図12では、X軸は、経時変化を表しており、静電チャックオフ時、静電チャックオン時、デチャック、静電チャックオフ時が対応付けられている。Y軸は、渦電流センサの距離センサ1411a〜1411eが検出した静電チャックステージ1413から半導体ウェハ2000までの距離が対応付けられている。
FIG. 12 is a graph showing the distance of the semiconductor wafer from the electrostatic chuck stage according to the presence or absence of the electrostatic chuck of the second embodiment.
In FIG. 12, the X-axis represents a change with time, and the time when the electrostatic chuck is turned off, the time when the electrostatic chuck is turned on, the time when the dechuck and the electrostatic chuck are turned off are associated with each other. The Y axis is associated with the distance from the
[ステップS121] 距離センサ1411a〜1411eにより、静電チャックステージ1413から半導体ウェハ2000までの各距離Ia〜Ieを計測する。
距離センサ1411a〜1411eには、渦電流センサを用いることができる。渦電流センサは、半導体ウェハ2000に対して高周波信号を送信し、半導体ウェハ2000の表面に発生した渦電流によるインピーダンスを検出する。渦電流によるインピーダンスは、半導体ウェハ2000の距離に依存する。具体的には、渦電流センサと半導体ウェハ2000との距離が近い程、渦電流センサのインピーダンスは増加し、渦電流センサと半導体ウェハ2000との距離が遠い程、渦電流センサのインピーダンスは減少する。したがって、渦電流センサである距離センサ1411a〜1411eが検知したインピーダンスia〜ieを用いて、半導体ウェハ2000までの距離Ia〜Ieをそれぞれ算出することができる。
[Step S121] The
Eddy current sensors can be used for the
また、渦電流センサで距離を計測する場合には、半導体ウェハ2000には導電性の材料の存在が必要になる。半導体ウェハ2000の厚さ(ウェハ厚)が150μm以下で十分薄い縦型構造のパワー半導体装置では、半導体ウェハ2000のおもて面と裏面が電極構造となるために、半導体ウェハ2000のおもて面には必ず金属膜が成膜される。また、半導体装置の製造過程において、おもて面の電極膜の成膜後に、半導体ウェハ2000の裏面を研削して、半導体ウェハ2000の厚さを薄くする。このため、薄い半導体ウェハ2000での製造プロセス時には、必ず金属膜が半導体ウェハ2000に成膜されている。このため、渦電流センサを使って静電チャックステージ1413から半導体ウェハ2000までの距離を検知することができる。
Further, when the distance is measured by the eddy current sensor, the
また、渦電流センサである距離センサ1411a〜1411eが検出したインピーダンスia〜ieは、半導体ウェハ2000を静電チャックステージ1413に吸着させた状態で、半導体ウェハ2000と静電チャックステージ1413との距離が0mmとなるように校正しておく。
The impedances ia to ie detected by the
[ステップS122] 制御ユニット1100は、ステップS121で検知した距離Ia〜Ieが次の式(2)を満たすか否かを判定する。
制御ユニット1100は、式(2)を満たす場合には、ステップS123の処理を実行し、満たさない場合には、ステップS124の処理を実行する。
[Step S122] The
The
|Ic−Ia|>ウェハ厚*2 and、
|Ie−Ia|>ウェハ厚*2 and、
Ia≒Ib≒Id ・・・(2)
[ステップS123] 制御ユニット1100は、静電チャックステージ1413上の半導体ウェハ2000が(第1中心線を軸として)左右方向に反っていることを判定する。
| Ic-Ia |> wafer thickness * 2 and
| Ie-Ia |> wafer thickness * 2 and
Ia≈Ib≈Id (2)
[Step S123] The
[ステップS124] 制御ユニット1100は、ステップS121で検知した距離Ia〜Ieが次の式(3)を満たすか否かを判定する。
制御ユニット1100は、次の式(3)を満たす場合には、ステップS125の処理を実行し、満たさない場合には、図9の処理を終了する。
[Step S124] The
If the following equation (3) is satisfied, the
|Ib−Ia|>ウェハ厚*2 and、
|Id−Ia|>ウェハ厚*2 and、
Ia≒Ic≒Ie ・・・(3)
[ステップS125] 制御ユニット1100は、静電チャックステージ1413上の半導体ウェハ2000が(第2中心線を軸として)上下方向に反っていることを判定する。
| Ib-Ia |> wafer thickness * 2 and
| Id-Ia |> wafer thickness * 2 and
Ia≈Ic≈Ie (3)
[Step S <b> 125] The
このようにして、ステップS110で静電チャックステージ1413に搭載された半導体ウェハ2000の反り状態が検知される。
例えば、図5(B),(C)に示した半導体ウェハ2000に対して、各距離センサ1411a〜1411eが距離Ia〜Ie(インピーダンスia〜ie)を計測する(ステップS121)。計測した距離Ia〜Ieは上記式(2)を満たす(ステップS122)。すなわち、図12の「静電チャックオフ時(左端)」の場合に該当し、距離センサ1411a,1411b,1411dによる半導体ウェハ2000までの距離Ia,Ib,Id(インピーダンスia,ib,id)は、ほぼ同じ等しい。さらに、距離センサ1411c,1411eによる半導体ウェハ2000までの距離Ic,Ie(インピーダンスic,ie)は、距離Ia,Ib,Id(インピーダンスia,ib,id)よりも長い(小さい)。このため、半導体ウェハ2000は、(第1中心線を軸として)左右方向に反っていることが判定される(ステップS123)。
In this manner, the warpage state of the
For example, the
次いで、上記半導体装置の製造方法で実行される、ステップS140の処理の詳細について、図10及び図12を用いて説明する。
図10は、第2の実施の形態の半導体装置の製造方法で実行される半導体ウェハ吸着検知処理を示すフローチャートである。
Next, details of the process of step S140 executed by the method for manufacturing a semiconductor device will be described with reference to FIGS.
FIG. 10 is a flowchart showing a semiconductor wafer suction detection process executed in the semiconductor device manufacturing method according to the second embodiment.
[ステップS141] 距離センサ1411a〜1411eにより、ステップS121と同様に、静電チャックステージ1413から半導体ウェハ2000までの各距離Ia〜Ieを計測する。
[Step S141] The
[ステップS142] 制御ユニット1100は、ステップS141で検知した距離Ia〜Ieが次の式(4)を満たすか否かを判定する。
制御ユニット1100は、次の式(4)を満たす場合には、ステップS143の処理を実行し、満たさない場合には、処理を終了する。
[Step S142] The
The
|Ib−Ia|<ウェハ厚*2 and、
|Ic−Ia|<ウェハ厚*2 and、
|Id−Ia|<ウェハ厚*2 and、
|Ie−Ia|<ウェハ厚*2 ・・・(4)
なお、半導体ウェハ2000が静電チャックステージ1413に搭載されて、静電チャックされると、半導体ウェハ2000は、静電チャックステージ1413に吸着される。半導体ウェハ2000は、既述の通り、十分厚さが薄いために、静電チャックステージ1413に吸着されると、静電チャックステージ1413と半導体ウェハ2000との距離は半導体ウェハ2000面内で全てほぼ同じになる。すなわち、半導体ウェハ2000が静電チャックステージ1413に吸着されているのであれば、距離センサ1411a〜1411eは全てほぼ同じ値になるため、吸着状態と判断することができる。
| Ib-Ia | <wafer thickness * 2 and,
| Ic-Ia | <wafer thickness * 2 and,
| Id-Ia | <wafer thickness * 2 and,
| Ie-Ia | <Wafer Thickness * 2 (4)
When the
[ステップS143] 制御ユニット1100は、静電チャックステージ1413上の半導体ウェハ2000が適切に吸着されていることを判定する。
例えば、静電チャックステージ1413に静電チャックされた半導体ウェハ2000に対して、各距離センサ1411a〜1411eが距離Ia〜Ieを計測する(ステップS141)。計測した距離Ia〜Ieは上記式(4)を満たす(ステップS142)。すなわち、図12の「静電チャックオン時」の場合に該当し、距離センサ1411a〜1411eによる半導体ウェハ2000までの距離Ia〜Ie(インピーダンスia〜ie)は、ほぼ同じ等しい。このため、半導体ウェハ2000は、静電チャックステージ1413に静電チャック(吸着)されて水平状態であることが検知される(ステップS143)。
[Step S143] The
For example, the
次いで、上記半導体装置の製造方法で実行される、ステップS180の処理の詳細について、図11及び図12を用いて説明する。
図11は、第2の実施の形態の半導体装置の製造方法で実行される半導体ウェハ反り判定処理を示すフローチャートである。
Next, details of the process of step S180 executed in the method for manufacturing a semiconductor device will be described with reference to FIGS.
FIG. 11 is a flowchart showing a semiconductor wafer warpage determination process executed in the method for manufacturing a semiconductor device of the second embodiment.
[ステップS181] 距離センサ1411a〜1411eにより、ステップS121と同様に、静電チャックステージ1413から半導体ウェハ2000までの各距離Ia〜Ieを計測する。
[Step S181] The
[ステップS182] 制御ユニット1100は、ステップS120で検知した半導体ウェハ2000の反りの向きを判定する。
制御ユニット1100は、半導体ウェハ2000の反りが左右方向である場合には、次のステップS183を実行し、半導体ウェハ2000の反りが上下方向である場合には、次のステップS184を実行する。
[Step S182] The
The
[ステップS183] 制御ユニット1100は、ステップS181で検知した距離Ia〜Ieが上記の式(2)を満たすか否かを判定する。
制御ユニット1100は、次の式(2)を満たす場合には、ステップS185の処理を実行し、満たさない場合には、処理を終了する。これは、ステップS190の吸着解除されていない状態であり、次にステップS200を実行する。
[Step S183] The
If the following equation (2) is satisfied, the
[ステップS184] 制御ユニット1100は、ステップS181で検知した距離Ia〜Ieが上記の式(3)を満たすか否かを判定する。
制御ユニット1100は、式(3)を満たす場合には、ステップS185の処理を実行し、満たさない場合には、処理を終了する。これは、ステップS190の吸着解除されていない状態であり、次にステップS200を実行する。
[Step S184] The
The
[ステップS185] 制御ユニット1100は、静電チャックステージ1413上のデチャックされた半導体ウェハ2000が反っていることを判定する。
例えば、静電チャックステージ1413の静電チャックオフ後、半導体ウェハ2000に対して、各距離センサ1411a〜1411eが距離Ia〜Ie(インピーダンスia〜ie)を計測する(ステップS181)。半導体ウェハ2000の左右方向に反っており(ステップS182)、静電チャックオフ後も、計測した距離Ia〜Ieは式(2)を満たす(ステップS183)。すなわち、図12の「デチャック」から「静電チャックオフ時(右端)」の場合に該当し、距離センサ1411a,1411b,1411dによる半導体ウェハ2000までの距離Ia,Ib,Id(インピーダンスia,ib,id)は、再び、ほぼ同じ等しくなる。さらに、距離センサ1411c,1411eによる半導体ウェハ2000までの距離Ic,Ie(インピーダンスic,ie)も、再び、距離Ia,Ib,Id(インピーダンスia,ib,id)よりも長く(小さく)なる。このため、半導体ウェハ2000は、(第1中心線を軸に)左右方向に反っていることが判定される(ステップS185)。
[Step S185] The
For example, after the
このように上記半導体装置の製造方法では、半導体素子構造2100及びスクライブライン2200が主面に形成され、半導体素子構造2100及びスクライブライン2200により反りが生じた半導体ウェハ2000を距離センサ1411a〜1411e及び静電チャック1412a,1412bが設けられた静電チャックステージ1413に吸着により貼り付ける。静電チャック1412a,1412bの吸着を停止し、距離センサ1411a〜1411eにより半導体ウェハ2000と静電チャックステージ1413との距離Ia〜Ieを計測し、距離Ia〜Ieに応じて、半導体ウェハ2000が静電チャックステージ1413から搬送可能か否かを判定する。
As described above, in the semiconductor device manufacturing method, the
これにより、吸着停止後に、半導体ウェハ2000が静電チャックステージ1413に吸着されているか否かを特定することができる。吸着されていない場合に半導体ウェハ2000を静電チャックステージ1413から搬送し、吸着されている場合には半導体ウェハ2000を静電チャックステージ1413から搬送しないようにする。このため、半導体ウェハ2000に無理な力がかからなくなり、半導体ウェハ2000の損傷の発生を抑制して、半導体装置の歩留まりが向上するようになる。
Thereby, it is possible to specify whether or not the
[第3の実施の形態]
次に、第3の実施の形態の半導体装置の製造方法について説明する。
第3の実施の形態では、第2の実施の形態の製造装置1000(図2〜図4)及び半導体ウェハ2000(図5)が用いられる。
[Third Embodiment]
Next, a method for manufacturing the semiconductor device of the third embodiment will be described.
In the third embodiment, the manufacturing apparatus 1000 (FIGS. 2 to 4) and the semiconductor wafer 2000 (FIG. 5) of the second embodiment are used.
また、第3の実施の形態では、第2の実施の形態の半導体装置の製造方法(図6及び図7)が実行されて半導体装置が形成される。
但し、第3の実施の形態では図6及び図7の半導体装置の製造方法のステップS180の処理は、第2の実施の形態と異なる処理が実行される。
In the third embodiment, the semiconductor device manufacturing method (FIGS. 6 and 7) of the second embodiment is executed to form the semiconductor device.
However, in the third embodiment, the process of step S180 of the method for manufacturing the semiconductor device of FIGS. 6 and 7 is different from the process of the second embodiment.
そこで、第3の実施の形態では図6及び図7の半導体装置の製造方法のステップS180の処理の詳細について、図13を用いて説明する。
図13は、第3の実施の形態の半導体装置の製造方法で実行される半導体ウェハ反り判定処理を示すフローチャートである。
Therefore, in the third embodiment, details of the processing in step S180 of the method for manufacturing the semiconductor device of FIGS. 6 and 7 will be described with reference to FIG.
FIG. 13 is a flowchart showing a semiconductor wafer warpage determination process executed in the method for manufacturing a semiconductor device of the third embodiment.
図6及び図7に示すフローチャートのステップS170の処理の終了後、制御ユニット1100により、以下の処理が実行される。
[ステップS281] 制御ユニット1100は、ステップS120で計測した距離Ia〜Ieを長い順に特定する。
The following processing is executed by the
[Step S281] The
なお、静電チャックステージ1413に載置された半導体ウェハ2000は、図5で説明した通り、左右方向または上下方向のいずれかに反る。半導体ウェハ2000が左右方向に反った場合には、距離Ia〜Ieのうち、距離センサ1411c,1411eで計測した距離Ic,Ieが最も長く、上下方向に反った場合には、距離Ia〜Ieのうち、距離センサ1411b,1411dで計測した距離Ib,Idが最も長い。
Note that the
[ステップS282] 距離センサ1411a〜1411eにより、ステップS121と同様に、静電チャックステージ1413から半導体ウェハ2000までの各距離Ia〜Ieを計測する。
[Step S282] The
[ステップS283] 制御ユニット1100は、ステップS281で特定した最長の距離In(ステップS120で計測)と、デチャック後に当該距離Inを計測した距離センサ1411a〜1411eにより計測された距離Inとが次の式(5)を満たすか否かを判定する。
[Step S283] In the
制御ユニット1100は、次の式(5)を満たす場合には、ステップS284の処理を実行し、満たさない場合には、処理を終了する。
なお、ステップS281で最長距離が複数特定された場合には、全ての最長距離について、式(5)を満たすか否かを判定する。
If the following equation (5) is satisfied, the
Note that if a plurality of longest distances are specified in step S281, it is determined whether or not Expression (5) is satisfied for all longest distances.
In>In(ステップS120)*0.5>ウェハ厚 ・・・(5)
すなわち、式(5)では、吸着前の半導体ウェハ2000の静電チャックステージ1413から最も反った(最長距離の)箇所が、デチャック後に吸着前と同様に反っているか否かを判定するものである。
In> In (step S120) * 0.5> wafer thickness (5)
That is, in the equation (5), it is determined whether the most warped (longest distance) portion of the
例えば、静電チャック1412a,1412bによる吸着前に左右方向に反った半導体ウェハ2000は、デチャック後、左右方向の反りに戻る。
吸着前の半導体ウェハ2000では、静電チャックステージ1413から最長となる距離Ic,Ieが、第1中心線で線対称となる距離センサ1411c,1411eにより計測される。そこで、デチャック後の半導体ウェハ2000において、吸着前に最長だった距離Ic,Ieがどのくらい反ったのかを、再び距離センサ1411c,1411eにより計測する。
For example, the
In the
このようにして距離センサ1411c,1411eで計測した吸着前の距離Ic,Ie(ステップS120)と、デチャック後の距離Ic,Ieとに以下の式を利用して、デチャック後の半導体ウェハ2000が吸着前と同様に反ったか否かを判定する。
Thus, the
Ic>Ic(ステップS120)*0.5>ウェハ厚 及び、
Ie>Ie(ステップS120)*0.5>ウェハ厚
また、静電チャック1412a,1412bによる吸着前に上下方向に反った半導体ウェハ2000は、デチャック後、上下方向の反りに戻る。
Ic> Ic (step S120) * 0.5> wafer thickness and
Ie> Ie (Step S120) * 0.5> Wafer Thickness The
吸着前の半導体ウェハ2000では、静電チャックステージ1413から最長となる距離Ib,Idが、第2中心線で線対称となる距離センサ1411b,1411dにより計測される。そこで、デチャック後の半導体ウェハ2000において、吸着前に最長だった距離Ib,Idがどのくらい反ったのかを、再び距離センサ1411b,1411dにより計測する。
In the
このようにして距離センサ1411b,1411dで計測した吸着前の距離Ib,Id(ステップS120)と、デチャック後の距離Ib,Idとに以下の式を利用して、デチャック後の半導体ウェハ2000が吸着前と同様に反ったか否かを判定する。
Thus, the
Ib>Ib(ステップS120)*0.5>ウェハ厚 及び、
Id>Id(ステップS120)*0.5>ウェハ厚
[ステップS284] 制御ユニット1100は、静電チャックステージ1413上のデチャックされた半導体ウェハ2000が反っていることを判定する。
Ib> Ib (step S120) * 0.5> wafer thickness and
Id> Id (Step S120) * 0.5> Wafer Thickness [Step S284] The
制御ユニット1100は、このようなフローチャート(図13)の処理による半導体ウェハ2000が反っているか否かの判定に応じて、半導体ウェハ2000が静電チャックステージ1413から吸着されているか否か(吸着が解除されているか否か)を判定する(ステップS190(図7))。
The
このように、吸着前の静電チャックステージ1413から半導体ウェハ2000までの距離が最も長い箇所が、デチャック後、どの程度変位したかを判定する。この判定結果に応じて、デチャック後に半導体ウェハ2000が静電チャックステージ1413に吸着されているか否かを特定することができる。吸着されていない場合にのみ半導体ウェハ2000を静電チャックステージ1413から搬送し、吸着されている場合には半導体ウェハ2000を静電チャックステージ1413から搬送しないようにする。このため、半導体ウェハ2000に無理な力がかからなくなり、半導体ウェハ2000の損傷の発生を抑制して、半導体装置の歩留まりが向上するようになる。
In this way, it is determined how much the position where the distance from the
10 半導体ウェハ
11 主面
20 ステージ
21a,21b,21c 距離センサ
22a,22b 吸着装置
23 載置面
30 ウェハ搬送サセプタ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記吸着を停止し、前記距離センサにより前記載置面と前記半導体ウェハとの第1距離を計測する工程と、
前記第1距離に基づき、前記半導体ウェハが前記ステージから搬送可能か否かを判定する工程と、
を有し、
前記第1距離が計測された前記半導体ウェハの計測箇所は、
前記吸着前に、前記距離センサにより計測した前記載置面と前記半導体ウェハとの第2距離が最大である箇所であって、
前記第2距離の2分の1は、前記半導体ウェハの厚さ以上である、
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 An element structure is formed on the main surface, and a step of adhering a semiconductor wafer warped by the element structure to the mounting surface of the stage provided with a distance sensor by suction;
Stopping the suction and measuring a first distance between the mounting surface and the semiconductor wafer by the distance sensor;
Determining whether the semiconductor wafer is transportable from the stage based on the first distance;
I have a,
The measurement location of the semiconductor wafer where the first distance is measured is:
Before the suction, the location where the second distance between the placement surface measured by the distance sensor and the semiconductor wafer is maximum,
One half of the second distance is equal to or greater than the thickness of the semiconductor wafer.
A method for manufacturing a semiconductor device.
ことを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。 Scribe lines are formed in a lattice pattern on the main surface across the element structure.
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置の製造方法。 Determining that the semiconductor wafer is transportable from the stage when the first distance is one half or more of the second distance;
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1 , wherein:
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。 Another distance sensor is provided point-symmetrically with respect to the point where the second distance measured by the distance sensor is maximum with respect to the center point of the semiconductor wafer.
4. A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 , wherein the method is a semiconductor device manufacturing method.
ことを特徴とする請求項2記載の半導体装置の製造方法。 The distance sensor measures the center distance from the mounting surface to the center of the semiconductor wafer, and the center measurement point of the center of the mounting surface, and the first measurement of the mounting surface that measures the first distance. And a second measurement location of the mounting surface provided in the second direction perpendicular to the first direction from the center portion with respect to the first direction from the first measurement location to the center portion. Each provided,
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2.
ことを特徴とする請求項5記載の半導体装置の製造方法。 The first direction and the second direction are respectively parallel to the scribe line;
6. A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 5 , wherein:
ことを特徴とする請求項5または6に記載の半導体装置の製造方法。 A second difference between a first difference between the center distance and the first distance or a third distance between the placement surface and the semiconductor wafer measured by the distance sensor from the center distance and the second measurement location. Based on the difference, it is determined that the semiconductor wafer can be transferred from the stage.
A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 5 or 6 .
前記第1差分は、前記半導体ウェハの厚さの2倍以下であって、
前記第2差分は、前記半導体ウェハの厚さの2倍よりも大きい、
ことを特徴とする請求項7記載の半導体装置の製造方法。 When the semiconductor wafer is warped about the first direction,
The first difference is not more than twice the thickness of the semiconductor wafer;
The second difference is greater than twice the thickness of the semiconductor wafer;
8. A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 7 , wherein:
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