特許 7037459 半導体製造装置および半導体装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-08

(45)【発行日】2022-03-16

(54)【発明の名称】半導体製造装置および半導体装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/306 20060101AFI20220309BHJP

【ＦＩ】

H01L21/306 B

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2018169035

(22)【出願日】2018-09-10

(65)【公開番号】P2020043208

(43)【公開日】2020-03-19

【審査請求日】2021-03-17

(73)【特許権者】

【識別番号】318010018

【氏名又は名称】キオクシア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091982

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100082991

【氏名又は名称】佐藤 泰和

(74)【代理人】

【識別番号】100105153

【弁理士】

【氏名又は名称】朝倉 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100107582

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 毅

(74)【代理人】

【識別番号】100118843

【弁理士】

【氏名又は名称】赤岡 明

(74)【代理人】

【識別番号】100124372

【弁理士】

【氏名又は名称】山ノ井 傑

(72)【発明者】

【氏名】林 秀和

【審査官】田中 崇大

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－７３５７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２０３０３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１８４７５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１９５５６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／０２０６４２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－１０５９０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに貼り合わされた第１基板と第２基板とを含む被加工基板に、環状の形状を有する環状部材を、前記第１基板を包囲するように装着する装着部と、
前記環状部材が装着された前記被加工基板を保持する保持部と、
前記保持部により保持された前記被加工基板の前記第２基板に第１流体を供給する第１流体供給部と、
を備える半導体製造装置。

【請求項2】

互いに貼り合わされた第１基板と第２基板とを含む被加工基板を保持する保持部と、
前記保持部により保持された前記被加工基板の前記第２基板に第１流体を供給する第１流体供給部と、
前記第１基板と前記第２基板との境界に第２流体を供給する第２流体供給部と、
を備える半導体製造装置。

【請求項3】

前記保持部は、前記第１および第２基板が横向きになるように前記被加工基板を保持する、請求項１または２に記載の半導体製造装置。

【請求項4】

前記保持部は、前記第１および第２基板のうちの前記第１基板のみに接触するように前記被加工基板を保持する、請求項１から３のいずれか１項に記載の半導体製造装置。

【請求項5】

前記第１流体は、前記第２基板をエッチングするエッチング液である、請求項１から４のいずれか１項に記載の半導体製造装置。

【請求項6】

前記第１流体供給部は、前記第２基板に前記第１流体を吐出する複数のノズルを含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の半導体製造装置。

【請求項7】

前記第１流体供給部は、前記第２基板に含まれる半導体基板の厚みを検出する検出部を備え、前記検出部により検出された前記厚みに基づいて前記半導体基板に前記第１流体を供給し、前記半導体基板の少なくとも一部を前記第１流体により除去する、請求項１から６のいずれか１項に記載の半導体製造装置。

【請求項8】

前記第１基板と前記第２基板との境界に、前記第１流体による前記第１基板の除去を抑制する第２流体を供給する第２流体供給部をさらに備える、請求項１に記載の半導体製造装置。

【請求項9】

前記第１基板が下部に位置し、前記第２基板が上部に位置するように前記被加工基板を受け取り、前記第１基板が上部に位置し、前記第２基板が下部に位置するように前記被加工基板の向きを反転させ、反転させた前記被加工基板を前記装着部に提供する反転部をさらに備える、請求項１に記載の半導体製造装置。

【請求項10】

前記半導体製造装置内の空間を、前記装着部、保持部、および前記第１流体供給部を有する第１空間と、前記半導体製造装置に対する前記被加工基板の出入口が設けられた第２空間とに分離するバッファ部をさらに備える、請求項１に記載の半導体製造装置。

【請求項11】

互いに貼り合わされた第１基板と第２基板とを含む被加工基板に、環状の形状を有する環状部材を、前記第１基板を包囲するように装着し、
前記環状部材が装着された前記被加工基板を保持し、
保持された前記被加工基板の前記第２基板に第１流体を供給する、
ことを含む半導体装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、半導体製造装置および半導体装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ウェハ同士を貼り合わせて、一方のウェハの所定の部分（例えばシリコンウェハ部分）をエッチングなどにより除去する場合、他方のウェハの部分が除去されることは望ましくないことが多い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００３－１５１９３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

互いに貼り合わされた基板の一部を適切に除去することが可能な半導体製造装置および半導体装置の製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一の実施形態によれば、半導体製造装置は、互いに貼り合わされた第１基板と第２基板とを含む被加工基板に、環状の形状を有する環状部材を、前記第１基板を包囲するように装着する装着部を備える。前記装置はさらに、前記環状部材が装着された前記被加工基板を保持する保持部を備える。前記装置はさらに、前記保持部により保持された前記被加工基板の前記第２基板に第１流体を供給する第１流体供給部を備える。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】第１実施形態の半導体製造装置の構造を模式的に示す断面図である。

【図2】第１実施形態の多連ノズルの構造を示す上面図である。

【図3】第１実施形態の保護リングの構造を示す上面図および断面図である。

【図4】第１実施形態の半導体製造装置の構造を模式的に示す上面図である。

【図5】第２実施形態の半導体製造装置の構造を模式的に示す断面図である。

【図6】第３実施形態の半導体製造装置の構造を模式的に示す断面図である。

【図7】第４実施形態の半導体装置の製造方法を模式的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１～図７において、同一または類似の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

【0008】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の半導体製造装置の構造を模式的に示す断面図である。

【0009】

本実施形態の半導体製造装置は例えば、被加工ウェハをウェットエッチングにより処理するエッチング装置である。図１は、互いに貼り合わされた第１ウェハ１と第２ウェハ２とを含む被加工ウェハを示している。第１ウェハ１は第１基板の一例であり、第２ウェハ２は第２基板の一例であり、被加工ウェハは被加工基板の一例である。

【0010】

図１では、環状（リング状）の形状を有する保護リング３が、第１ウェハ１を取り囲むように被加工ウェハに装着されている。保護リング３は、第２ウェハ２をエッチングする際に、第１ウェハ１のエッチングを抑制するために被加工ウェハに装着されている。保護リング３は、環状部材の一例である。

【0011】

図１は、第１ウェハ１や第２ウェハ２の表面に平行で互いに垂直なＸ方向およびＹ方向と、第２ウェハ１や第２ウェハ２の表面に垂直なＺ方向とを示している。本明細書では、＋Ｚ方向を上方向として取り扱い、－Ｚ方向を下方向として取り扱う。－Ｚ方向は、重力方向と一致していてもよいし、重力方向と一致していなくてもよい。

【0012】

図１の半導体製造装置は、保持部の一例であるバキュームチャック１１と、エッチング液タンク１２と、エッチング液ポンプ１３と、第１流体供給部の一例である多連ノズル１４と、ウェハ収容部１５と、第２流体供給部の一例である保護液ノズル１６と、ガスノズル１７と、制御部１８とを備えている。ウェハ収容部１５は、包囲壁１５ａと、排水部１５ｂと、排気部１５ｃとを備えている。

【0013】

バキュームチャック１１は、被加工ウェハを保持し回転させる。本実施形態のバキュームチャック１１は、第１ウェハ１が上部に位置し、第２ウェハ２が下部に位置するように被加工ウェハを保持する。また、バキュームチャック１１は、バキュームチャック１１が第２ウェハ２のエッチングの邪魔にならないように、第１ウェハ１と第２ウェハ２のうちの第１ウェハ１のみに接触するように被加工ウェハを保持する。具体的には、バキュームチャック１１は、第１ウェハ１の上面に接触して被加工ウェハを保持する。矢印Ａ１で示すように、バキュームチャック１１は、第１ウェハ１や第２ウェハ２の中心軸を中心に被加工ウェハを回転させる。

【0014】

本実施形態の半導体装置は、後述するように、被加工ウェハに保護リング３を装着したり、被加工ウェハから保護リング３を脱離したりするリング脱着部を備えている。本実施形態では、保護リング３が装着された被加工ウェハが、リング脱着部からバキュームチャック１１に搬送され、図１に示すようにバキュームチャック１１により保持される。

【0015】

エッチング液タンク１２は、第２ウェハ２をエッチングするためのエッチング液を貯留している。エッチング液は、第１流体の一例である。エッチング液ポンプ１３は、エッチング液タンク１２内のエッチング液を多連ノズル１４へと移送する。多連ノズル１４は、バキュームチャック１１により保持された被加工ウェハの第２ウェハ２にエッチング液を供給する。その結果、第２ウェハ２の少なくとも一部がエッチング液により除去され、例えば、第２ウェハ２に含まれるシリコンウェハ部分が除去される。本実施形態では、第２ウェハ２の下面にエッチング液が吐出され、第２ウェハ２が下面からエッチングされる。

【0016】

ウェハ収容部１５は、バキュームチャック１１により保持された被加工ウェハを収容する。本実施形態のエッチング液は、バキュームチャック１１により回転されている被加工ウェハに吐出されるため、被加工ウェハから遠心力により横方向に飛散し、包囲壁１５ａに衝突する。包囲壁１５ａに衝突したエッチング液は、下方へと落下し、矢印Ａ２で示すように排水部１５ｂから外部に排出される。本実施形態の半導体製造装置内で使用されたその他の液体も、排水部１５ｂから外部に排出される。一方、本実施形態の半導体製造装置内で使用されたガスは、矢印Ａ３で示すように排気部１５ｃから外部に排出される。

【0017】

保護液ノズル１６は、第１ウェハ１と第２ウェハ２との境界に、上記のエッチング液による第１ウェハ１のエッチングを抑制するための保護液を吐出する。これにより、被加工ウェハにおいてエッチングしたくない部分を、保護リング３および保護液により保護することが可能となる。保護液は、第２流体の一例である。保護液は例えば純水であり、この場合、第１ウェハ１と第２ウェハ２との境界をリンスするためにこの純水を使用することも可能である。

【0018】

ガスノズル１７は、第１ウェハ１と第２ウェハ２との境界にガスを吐出する。このガスは例えば、境界の冷却や乾燥のために使用される。このガスの例は窒素ガスである。

【0019】

制御部１８は、半導体製造装置の種々の動作を制御する。制御部１８の例は、プロセッサ、電気回路、ＰＣ（Personal Computer）などである。例えば、制御部１４は、バキュームチャック１１の回転や、エッチング液ポンプ１３の動作や、多連ノズル１４、保護液ノズル１６、ガスノズル１７からの吐出などを制御する。

【0020】

図２は、第１実施形態の多連ノズル１４の構造を示す上面図である。

【0021】

図２に示すように、多連ノズル１４は、複数のエッチング液ノズル１４ａと、複数のリンス液ノズル１４ｂと、複数のガスノズル１４ｃと、検出部の一例である厚みモニタ１４ｄとを備えている。

【0022】

エッチング液ノズル１４ａは、第２ウェハ２の下面に上記のエッチング液を吐出して、第２ウェハ２をエッチング液によりエッチングする。エッチング液は例えば、フッ酸水溶液、硝酸水溶液、アルカリ水溶液などである。本実施形態では、列状に配置されたエッチング液ノズル１４ａから回転中の被加工ウェハにエッチング液を吐出することで、第２ウェハ２の下面全体にエッチング液を供給することができる。

【0023】

リンス液ノズル１４ｂは、第２ウェハ２の下面にリンス液を吐出して、第２ウェハ２をこのリンス液によりリンスする。リンス液は例えば、純水である。本実施形態では、列状に配置されたリンス液ノズル１４ｂから回転中の被加工ウェハにリンス液を吐出することで、第２ウェハ２の下面全体にリンス液を供給することができる。

【0024】

ガスノズル１４ｃは、第２ウェハ２の下面にガスを吐出する。このガスは例えば、第２ウェハ２の下面の冷却や乾燥のために使用される。このガスの例は窒素ガスである。本実施形態では、列状に配置されたガスノズル１４ｃから回転中の被加工ウェハにガスを吐出することで、第２ウェハ２の下面全体にガスを供給することができる。

【0025】

厚みモニタ１４ｄは、第２ウェハ２に含まれるシリコンウェハの厚みを検出し、厚みの検出結果を制御部１８に出力する。制御部１８は、厚みモニタ１４ｄにより検出された厚みに基づいて、エッチング液ノズル１４ａからこのシリコンウェハにエッチング液を吐出する。これにより例えば、シリコンウェハを完全に除去するまでエッチングすることや、シリコンウェハを所定の厚みまで薄膜化することが可能となる。

【0026】

図３は、第１実施形態の保護リング３の構造を示す上面図および断面図である。図３(ａ)および図３(ｂ)は上面図に相当し、図３(ｃ)は断面図に相当する。

【0027】

図３(ａ)に示すように、保護リング３は、円弧部２１と、円弧部２１の一端に設けられた凸部２２と、円弧部２１の他端に設けられた凸部２３とを含む第１部分３ａと、円弧部３１と、円弧部３１の一端に設けられた凸部３２と、円弧部３１の他端に設けられた凸部３３とを含む第２部分３ｂとを備えている。

【0028】

第１部分３ａは、円弧部２１の両端に凸部２２、２３を備えるとともに、第２部分３ｂの凸部３２、３３を挿入するための凹部を円弧部２１の両端に備えている。同様に、第２部分３ｂは、円弧部３１の両端に凸部３２、３３を備えるとともに、第１部分３ａの凸部２２、２３を挿入するための凹部を円弧部３１の両端に備えている。よって、これらの凸部２２、２３、３２、３３をこれらの凹部に挿入することで、被加工ウェハの第１ウェハ１の周囲に保護リング３を装着することができる（図３(ｂ)）。逆に、これらの凸部２２、２３、３２、３３をこれらの凹部から抜き出すことで、被加工ウェハの第１ウェハ１の周囲から保護リング３を脱離することができる。

【0029】

図３(ｃ)は、保護リング３の断面を示しており、具体的には、第１部分３ａの円弧部２１の一端と、円弧部２１の一端に設けられた凸部２２と、円弧部２１の一端の凹部に挿入された凸部３２とを示している。図３(ｃ)はさらに、これらの凸部２２や凹部を包囲するように円弧部２１の一端に設けられたシール部材を示している。本実施形態の保護リング３は、円弧部２１の両端や円弧部３１の両端にこのようなシール部材を備えている。これにより、第１部分３ａと第２部分３ｂとの間の隙間を密閉することが可能となり、隙間から被加工ウェハへとエッチング液が入り込むことを抑制することが可能となる。

【0030】

なお、本実施形態の第１部分３ａと第２部分３ｂは、上記のような凸部および凹部を備える代わりに、複数のばねにより互いに接続されていてもよい。例えば、円弧部２１の一端と円弧部３１の一端がばねにより接続され、円弧部２１の他端と円弧部３１の他端がばねにより接続されていてもよい。この場合、ばねを伸ばしたり縮めたりすることで、被加工ウェハに保護リング３を装着することや、被加工ウェハから保護リング３を脱離することが可能となる。

【0031】

図４は、第１実施形態の半導体製造装置の構造を模式的に示す上面図である。

【0032】

本実施形態の半導体製造装置は、図１に示す構成要素に加え、ロード部４１ａ～４１ｄと、インタフェース部４２と、第１アーム４３と、反転部４４と、バッファ部４５と、搬送レール４６と、第２アーム４７と、装着部の例であるリング脱着部４８ａ～４８ｄと、ウェット処理部４９ａ～４９ｄとを備えている。

【0033】

ロード部４１ａ～４１ｄは、半導体製造装置に搬入する被加工ウェハや、半導体製造装置ら搬出する被加工ウェハを載置するテーブルである。ロード部４１ａ～４１ｄには、４個の被加工ウェハを載置することができる。半導体製造装置に搬入する被加工ウェハは、第１ウェハ１が下部に位置し、第２ウェハ２が上部に位置する状態で、ロード部４１ａ～４１ｄのいずれかに載置される。

【0034】

インタフェース部４２は、半導体製造装置に対する被加工ウェハの出入口に相当する。ロード部４１ａ～４１ｄのいずれかに載置された被加工ウェハは、第１アーム４３によりインタフェース部４２に搬入され、反転部４４に移送される。

【0035】

反転部４４は、第１ウェハ１が下部に位置し、第２ウェハ２が上部に位置する状態の被加工ウェハを受け取り、第１ウェハ１が上部に位置し、第２ウェハ２が下部に位置するように被加工ウェハの向きを反転させる。向きが反転された被加工ウェハは、第１アーム４３により反転部４４からバッファ部４５に移送される。

【0036】

バッファ部４５は、半導体製造装置内の空間を、搬送レール４６、第２アーム４７、リング脱着部４８ａ～４８ｄ、ウェット処理部４９ａ～４９ｄを有する第１空間と、インタフェース部４２、第１アーム４３、反転部４４を有する第２空間とに分離している。バッファ部４５は例えば、ウェット処理部４９ａ～４９ｄなどがダストなどにより汚染されることを防止するために設けられている。リング脱着部４８ａ～４８ｄが、ウェット処理部４９ａ～４９ｄと同じ第１空間内に設けられていることに留意されたい。

【0037】

搬送レール４６は、第２アーム４７が移動するためのレールである。バッファ部４５に搬入された被加工ウェハは、第２アーム４７によりリング脱着部４８ａ～４８ｄのいずれかに移送される。リング脱着部４８ａ～４８ｄはそれぞれ、リフトピンＰ１～Ｐ４を備えている。リング脱着部４８ａ～４８ｄの各々には、あらかじめ保護リング３が収容されている。

【0038】

例えば、被加工ウェハは、第１ウェハ１が上部に位置し、第２ウェハ２が下部に位置する状態でリング脱着部４８ａに搬入され、リフトピンＰ１上に載置される。リング脱着部４８ａは、この被加工ウェハの第１ウェハ１の周囲に保護リング３を装着する。この際、第１ウェハ１の高さと保護リング３の高さとの位置合わせは、リフトピンＰ１により実施される。以上の説明は、リング脱着部４８ｂ～４８ｄにも同様に適用される。

【0039】

保護リング３が装着された被加工ウェハは、リング脱着部４８ａ～４８ｄのいずれかからウェット処理部４９ａ～４９ｄのいずれかに移送される。ウェット処理部４９ａ～４９ｄの各々は、図１に示す構造を有している。

【0040】

例えば、保護リング３が装着された被加工ウェハは、第１ウェハ１が上部に位置し、第２ウェハ２が下部に位置する状態でリング脱着部４８ａからウェット処理部４９ａに搬入され、この状態で図１のバキュームチャック１１により保持される。ウェット処理部４９ａは、図１を参照して説明したように、被加工ウェハのエッチング、リンス、冷却、乾燥などを行う。

【0041】

その後、この被加工ウェハは、ウェット処理部４９ａからリング脱着部４８ａに搬出される。リング脱着部４８ａは、この被加工ウェハの第１ウェハ１の周囲から保護リング３を脱離する。この際、第１ウェハ１の高さと保護リング３の高さとの位置合わせは、リフトピンＰ１により実施される。次に、この被加工ウェハは、リング脱着部４８ａからバッファ部４５を介して反転部４４に搬出される。以上の説明は、リング脱着部４８ｂ～４８ｄやウェット処理部４９ｂ～４９ｄにも同様に適用される。

【0042】

反転部４４は、第１ウェハ１が上部に位置する状態の被加工ウェハをバッファ部４５から受け取り、第１ウェハ１が下部に位置するように被加工ウェハの向きを反転させる。向きが反転された被加工ウェハは、第１アーム４３により反転部４４からロード部４１ａ～４１ｄのいずれかに移送される。このようにして、本実施形態の半導体製造装置により被加工ウェハの処理が終了する。

【0043】

以上のように、本実施形態の半導体製造装置は、第１ウェハ１の周囲に保護リング３が装着された状態で、第２ウェハ２をエッチング液によりエッチングする。よって、本実施形態では、第１ウェハ１のエッチングを抑制しつつ、第２ウェハ２をエッチングすることができる。このように、本実施形態によれば、互いに貼り合わされた第１ウェハ１と第２ウェハ２とを含む被加工ウェハの一部を適切にエッチングすることが可能となる。

【0044】

また、本実施形態では、第１ウェハ１の上面をバキュームチャック１１によりチャックし、第２ウェハ２の下面にエッチング液を吐出する。この場合、第２ウェハ２に接触した後のエッチング液は、重力の作用により落下しやすく、第１ウェハ１の方向には移動しにくい。これにより、エッチング液による第１ウェハ１のエッチングを抑制することが容易となる。ただし、第１ウェハ１や第２ウェハ２の向きはこれに限るものではなく、例えば後述する第３実施形態のような向きとなっていてもよい。

【0045】

なお、本実施形態のエッチングは、エッチング液以外の流体（例えばエッチングガス）を用いて行ってもよい。また、本実施形態の第１ウェハ１と第２ウェハ２との境界は、保護液以外の流体（例えば保護ガス）を用いてエッチングから保護してもよい。また、本実施形態の被加工ウェハの一部は、エッチング以外の手法で除去してもよい。

【0046】

（第２実施形態）
図５は、第２実施形態の半導体製造装置の構造を模式的に示す断面図である。

【0047】

本実施形態の半導体製造装置は、図１と図５とを比較すれば分かるように、第１実施形態の半導体製造装置と同様の構成要素を備えている。しかしながら、本実施形態では、被加工ウェハに保護リング３を装着せずに被加工ウェハをエッチングする。このようなエッチングは例えば、保護ノズル１６からの保護液だけで被加工ウェハを十分にエッチングから保護できる場合に行うことが望ましい。

【0048】

本実施形態によれば例えば、半導体製造装置にリング着脱部４８ａ～４８ｄを設ける必要がなくなり、半導体製造装置を小型化することや、半導体製造装置の製造コストを低減することが可能となる。

【0049】

逆に第１実施形態において、保護リング３だけで被加工ウェハを十分にエッチングから保護できる場合には、半導体製造装置に保護ノズル１６を設けなくてもよい。

【0050】

（第３実施形態）
図６は、第３実施形態の半導体製造装置の構造を模式的に示す断面図である。

【0051】

本実施形態の半導体製造装置は、図５と図６とを比較すれば分かるように、第２実施形態の半導体製造装置と同様の構成要素を備えている。しかしながら、本実施形態の多くの機器の向きは、第２実施形態の対応する機器の向きとほぼ９０度異なっており、縦方向と横方向とが互いに逆になっている。その結果、バキュームチャック１１は、第１ウェハ１や第２ウェハ２が横向きになるように被加工ウェハを保持している。

【0052】

なお、第１ウェハ１や第２ウェハ２の表面は、ここではＺ方向に平行になっているが、Ｚ方向に対して傾いていてもよい。すなわち、バキュームチャック１１は、第１ウェハ１や第２ウェハ２が真横を向くように被加工ウェハを保持していてもよいし、第１ウェハ１や第２ウェハ２が斜め横を向くように被加工ウェハを保持していてもよい。また、本実施形態では、第１実施形態と同様に、被加工ウェハに保護リング３を装着して被加工ウェハをエッチングしてもよい。

【0053】

（第４実施形態）
図７は、第４実施形態の半導体装置の製造方法を模式的に示す断面図である。

【0054】

図７(ａ)に示すように、本実施形態の第１ウェハ１は、第１半導体ウェハ１ａと、第１膜１ｂと、複数の第１パッド１ｃとを備えており、本実施形態の第２ウェハ２は、第２半導体ウェハ２ａと、第２膜２ｂと、複数の第２パッド２ｃとを備えている。

【0055】

第１半導体ウェハ１ａは例えば、シリコンウェハである。第１膜１ｂは例えば、種々の層間絶縁膜や配線層を含む積層膜である。第１パッド１ｃは例えば、Ｃｕ（銅）層などの導電金属層である。これは、第２半導体ウェハ２ａ、第２膜２ｂ、複数の第２パッド２ｃについても同様である。

【0056】

本実施形態の被加工ウェハは、互いに貼り合わされた第１ウェハ１と第２ウェハ２とを含んでいる。被加工ウェハは例えば、次のように作製される。まず、第１ウェハ１と第２ウェハ２とを機械的圧力により貼り合わせる。これにより、第１膜１ａの表面の絶縁膜と第２膜２ａの表面の絶縁膜とが接着される。次に、第１ウェハ１と第２ウェハ２とをアニールする。これにより、第１パッド１ｃと第２パッド２ｃとが接合される。

【0057】

次に、本実施形態では、第１から第３実施形態のいずれかの半導体製造装置を用いて被加工ウェハをエッチングする（図７(ｂ)）。図７(ｂ)は、このエッチングにより第２ウェハ２の半導体ウェハ２ａが除去された被加工ウェハを示している。

【0058】

被加工ウェハはその後、複数のチップに切断されて複数の半導体装置となる。このようにして、本実施形態の半導体装置が製造される。なお、第１ウェハ１の例は、種々のトランジスタを含む回路ウェハであり、第２ウェハ２の例は、３次元メモリアレイを含むアレイウェハである。

【0059】

本実施形態によれば、互いに貼り合わされた第１ウェハ１と第２ウェハ２とを含む被加工ウェハを適切にエッチングして、半導体装置を製造することが可能となる。

【0060】

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規な装置および方法は、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明した装置および方法の形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。

【符号の説明】

【0061】

１：第１ウェハ、１ａ：第１半導体ウェハ、１ｂ：第１膜、１ｃ：第１パッド、
２：第２ウェハ、２ａ：第２半導体ウェハ、２ｂ：第２膜、２ｃ：第２パッド、
３：保護リング、３ａ：第１部分、３ｂ：第２部分、
１１：バキュームチャック、１２：エッチング液タンク、
１３：エッチング液ポンプ、１４：多連ノズル、１４ａ：エッチング液ノズル、
１４ｂ：リンス液ノズル、１４ｃ：ガスノズル、１４ｄ：厚みモニタ、
１５：ウェハ収容部、１５ａ：包囲壁、１５ｂ：排水部、１５ｃ：排気部、
１６：保護液ノズル、１７：ガスノズル、１８：制御部、
２１：円弧部、２２：凸部、２３：凸部、３１：円弧部、３２：凸部、３３：凸部、
４１ａ～４１ｄ：ロード部、４２：インタフェース部、４３：第１アーム、
４４：反転部、４５：バッファ部、４６：搬送レール、４７：第２アーム、
４８ａ～４８ｄ：リング着脱部、４９ａ～４９ｄ：ウェット処理部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】