JPH0616508B2 - 半導体装置の製造方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体装置を製造する工程で、半導体ウェー
ハの片面のみを溶液で処理する半導体装置の製造方法及
びその装置、特にこの処理中に気泡が発生する時に使用
して最適なものに関する。

（従来の技術） 上記、半導体装置の製造、例えはメッキ法で半導体ウェ
ーハの表面にバンプを形成する場合、メッキ液中にウェ
ーハを浸漬してメッキをしようとすると、ウェーハの裏
面を絶縁物で被覆しなくてはならず、段取りが複雑とな
ってしまう。このため、第４図に示すようなものが一般
に行われていた。

即ち、メッキ液１が入れられ上方に開口した容器２の上
面に、メッキされる処理面４ａを下に向け、メッキ用電
源供給部３に接するようにウェーハ４を置き、メッキ液
１をこの上面がウェーハ４のメッキ処理面４ａに接する
ように容器１に満たし、かつ均一性を向上させるためメ
ッキ液１を噴流させ、容器２の外部にもオーバフローさ
せるものであった。

なお、この時、ウェーハ４の裏面にメッキ液１が回り込
まないように、メッキ液１の液面を調節する必要があ
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来例の場合、メッキ工程中に水素
等の気体が発生すると、この気体が気泡となってメッキ
液面に上昇し、下を向いたメッキ処理がなされているウ
ェーハ表面にこの気泡が固着し、メッキが局部的に行わ
れないことが起こってしまう。

この固着した気泡を取り除くため、噴流を強くすると、
ウェーハの裏面にもメッキ液が回り込み、ここにもメッ
キがなされてしまうといった問題点があった。

本発明は上記に鑑み、ウェーハの片面のみを溶液によっ
て処理する際に、気泡が発生しても、この気泡をウェー
ハの表面に固着させないで効率よく逃すことができるも
のを提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するため、半導体ウェーハとこ
の半導体ウェーハの外周端および両面の外周縁を弾性的
に押し付ける環状シール部材とにより密封容器を形成す
るための着脱自在な蓋面を構成し、 半導体ウェーハのパターニングされない面である下面に
近接してこの下面全面を支持可能な支持部を有する蓋体
により、一面が開放された容器の開放端部へ上記環状シ
ール部材を押し付けることにより上記蓋面を装着して、
上記密閉容器を形成し、 半導体ウェーハのパターニングされた面である上面を地
面に対向する側にし上記密閉容器内に半導体ウェーハ処
理用の溶液を上記上面に接触しない深さまで注入すると
ともに上記上面と上記溶液の面との間に空間を形成し、 上記下面を地面に対向する側にし上記溶液と上記上面と
を接触させて上記上面の処理を行うようにしたことを特
徴とする半導体装置の製造方法、 および、半導体ウェーハの外周端および両面の外周縁を
弾性的に押し付ける環状シール部材と、 半導体ウェーハのパターニングされない面である下面に
近接してこの下面全面を支持可能な支持部を有する蓋体
と、 開放面を有する容器であって、上記環状シール部材と半
導体ウェーハとで上記開放面を閉塞して密閉容器を形成
するための容器と、 半導体ウェーハのパターニングされた面である上面を地
面に対向する側にして上記密閉容器内に上記上面に接触
しない深さまで注入されて上記上面との間に空間を形成
した後に、上記上面と接触する半導体ウエーハ処理用の
溶液と、 を備えることを特徴とする半導体装置の製造装置をその
要旨とする。

（作 用） 而して、処理すべき半導体ウェーハを容器の底部とな
し、このウェーハの上面を容器内に注入した溶液と接触
させて処理することにより、ウェーハの処理面が上方を
向くようになし、溶液内部に発生した気泡を上昇させて
これがウェーハの処理面に付着してしまうことを防止し
たものである。

（実施例） 第１図乃至第３図は、半導体ウェーハにバンプを形成す
るメッキ工程における本発明の一実施例を示すものであ
る。

即ち、シリコーンゴム製で、例えば直径１２０mmの環状
シール部材１１の内周面には切込みが設けられ、この切
込みに、例えば直径１２５mmのシリコンウェーハ１２の
外周が挿入され嵌合されている。この環状シール部材１
１の横断面は、例えば直径８mmの円形であり、また嵌合
深さは約３mmである。

この環状シール部材１１及びシリコンウェーハ１２は、
一面が開放された、例えば内径１２０mmの円筒状容器１
３の開放面を着脱自在に密封するためのものである。

環状シール部材１１を容器１３の開口端面に当接させ、
この内部のウエーハ１２でこの開放面を塞ぐとともに、
容器１３に蓋対１４を被せて螺合させ、両者１３、１４
の間で上記環状シール部材１１を圧着させて挟持するこ
とにより、この環状シール部材１１を圧着させて挟持す
ることにより、この環状シール部材１１によるシール性
が向上するよう構成されている。

即ち、半導体ウェーハ１２と、この半導体ウェーハ１２
の外周端１２ｄおよび両面の外周縁１２ｃを第５図に示
すように弾性的に押し付ける環状シール部材１１とによ
り、密封容器２０を形成するための着脱自在な蓋面２１
を構成する。次に、半導体ウェーハ１２のパターニング
されない面である下面１２ｂに近接してこの下面１２ｂ
全面を支持可能な支持部１４ａを有する蓋体１４によ
り、一面が開放された容器１３の開放端部１３ａへ環状
シール部材１１を押し付けることにより蓋面２１を装着
して、密閉容器２０を形成する。次に、半導体ウェーハ
１２のパターニングされた面である上面、すなわち処理
面１２ａを地面２２に対向する側にし密閉容器２０内に
半導体ウェーハ１２の処理用の溶液１５を上面１２ａに
接触しない深さまで注入するとともに上面１２ａと溶液
の面との間に空間２３を形成する。次に、下面１２ｂを
地面２２に対向する側にし溶液１５と上面１２ａとを接
触させて上面１２ａの処理を行うようにする。

上記容器１３には、この内部にメッキ液１５を供給する
ための溶液供給口１６と、内部のメッキ液１５を外部に
排出させるための排出口１７が併設されている。

そして、メッキ液１５は、ウェーハ１２の表面の処理面
１２ａに接しない程度まで、即ち容器１３の上部に空間
を残して排出口１７を閉じたまま、溶液供給口１６から
供給され、しかる後、容器１３の上下方向に反転させ、
メッキ液１５をウェーハ１２の表面の処理面１２ａに接
触させた状態で、ウェーハ１２のこの処理面１２ａのメ
ッキ処理を行うのであるが、この時、メッキ中に発生す
る気泡は全て上方に向かうため、ウェーハ１２の処理面
１２ａ、即ちこのメッキ面に気泡が固着してしまうこと
はない。

この時のメッキに必要な電極の取り出しは、例えば第３
図に示すように、環状シール部材１１に内部に電極リー
ド部１８を埋設して形成し、このリード部１８一端を嵌
合部でウェーハ１２に接触させ、他端を容器１３の側部
に設けた外部端子１９と接触させて行う。

そして、メッキ作業終了後、再度容器１３を上下方向に
反転させ、蓋体１４を取り外してウェーハ１２を取り出
す。

なお、メッキ中に均一性を改善するため、メッキ液１５
を撹拌するようにしても良く、また液体供給口と排出口
を用いて、メッキ液１５を外部ポンプ（図示せず）によ
り還流させるようにしても良い。この時、複数個の供給
口と排出口を配置し、メッキ液の流れの均一性を更に向
上させるようにすることもできる。

さらには、気泡を効率的に除去するため容器側面または
ウェーハ裏面より超音波等を印加してもよい。

他の実施例として、第１図及び第２図に示す装置でフォ
トレジストの現像を行うようにすることができる。

即ち、上記メッキ液１５の代わりに現像液を入れて現像
を行うのであり、この場合、従来現像中に気泡がフォト
レジストに固着して現像が不十分となり、パターンが崩
れることがあったが、現像時の還流あるいは超音波印加
を施すことにより、この気泡が除去され、パターン崩れ
が発生しなくなった。

この様に、溶液を用いたエッチングや堆積工程で気泡を
発生する場合には、本発明は極めて有効なものである。

なお、ウェーハ表面に小さくて深い溝や穴が形成されて
いる場合、大気中に晒されていたウェーハを大気から急
に溶液に浸漬させると、この溝や穴に空気が残存し溶液
が進入していかないことがある。これを避けるため、容
器内にウェーハを設置した後、溶液を導入前もしくは容
器を反転させる前に源圧にし、上記溝や穴に残存してい
る空気を除去した後、処理を行うようにすると良い。

また、処理中に容器上部の空間を減圧にし、脱泡を促進
させる手段も有効であり、更に処理中にウェーハに超音
波等の機械的な振動を印加して気泡の離脱を促進させて
も良い。

なお、上記実施例にいては、一枚のウェーハのみを処理
する場合について述べたが、多数枚のウェーハを同時に
処理するようにしても良いことは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明は上記のような構成であるので、ウェーハの片面
のみを溶液によって処理を行う際に、気泡が発生して
も、この気泡をウェーハ表面に固着させないで効率良く
逃すことができ、従って気泡の固着によって局部的にメ
ッキ等の処理がなされなくなってしまうといったことを
確実に防止することができるといった効果がある。

また、環状シール部材を半導体ウェーハの両面の外周縁
に取付けたので、半導体ウェーハの一面だけではなく他
面の縁をも容器の開放端部や蓋体によって損傷すること
を防止することができる。

また、半導体ウェーハの下面に近接してこの下面全面を
支持可能な支持部を有する蓋体で環状シール部材を上記
容器の開放端部へ押付けるようにしたので、半導体ウェ
ーハがメッキ溶液の重量により下方に撓った場合でも半
導体ウェーハの下面を蓋体の支持部によって支持するこ
とができる。

また、蓋体の支持部は半導体ウェーハの下面、環状シー
ル部材および容器の開放端部によって密閉された空間を
形成することでき、このようにして形成される密閉され
た空間へガスを供給しこの空間内を加圧することにより
半導体ウェーハの下面を支持することも可能になり、メ
ッキ溶液の重量により半導体ウェーハが下方に撓ること
を防止することができる。

環状シール部材は、半導体ウェーハの外周端および両面
の外周縁からなるいわゆるベベルを弾性的に押し付ける
ことができるので、このベベルに処理液と接触すること
を確実に防止することができ、半導体ウエーハ毎にベベ
ルが処理液と接触したり接触しなかったりすることをな
くすることができる。この結果、例えばメッキ処理を行
う場合に、メッキされる半導体ウェーハの総面積が変動
することなく一定にすることができるので、メッキの膜
厚を予め設定した値の厚さに制御することができる。

また、半導体ウェーハのパターニングされない面である
下面と異なり、パターニングされた面である上面には金
属配線等が形成されているので処理液と接触すると種々
のガスが発生するが、下面を地面に対向する側にし溶液
と上面とを接触させて上面の処理を行うようにするの
で、発生したガスは上方へ導かれ、パターニングされた
面である上面に滞留することを防止することができる。
この結果、パターニングされた面である上面を効率的に
溶液で処理することができる。

また、半導体ウェーハのパータニングされた面である上
面を地面に対向する側にし上記密閉容器内に半導体ウェ
ーハ処理用の溶液を上面に接触しない深さまで注入する
とともに上面と溶液の面との間に空間を形成した後、下
面を地面に対向する側にし溶液と上面とを接触させて上
面の処理を行うようにしたので、次のような効果を有す
る。即ち、パターニングされた面である上面には金属配
線等が形成されているのでパターニングされた隙間等に
空気等のガスが付着しているが、上面が地面に対向する
側にある状態から下面が地面に対向する側にある状態に
移るときに溶液が徐徐に上面と接触するようにすること
ができるので、パターニングされた面に付着した空気等
のガスを有効に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示し、第１図は
ウェーハの処理を行っている状態を示す縦断正面図、第
２図は処理前のウェーハを取付け状態を示す縦断正面
図、、第３図はその要部拡大図、第４図は従来例を示す
ウェーハの処理を行っている状態の縦断正面図である。
第５図は環状シール部材が半導体ウエーハの外周端およ
び両面の外周縁からなるいわゆるベベルを弾性的に押し
付けることを示す断面図。 １１……環状シール部材、１２……ウェーハ、１２ａ…
…同処理面、１３……容器、１４……蓋体、１５……メ
ッキ液。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体ウェーハとこの半導体ウェーハの外
   周端および両面の外周縁を弾性的に押し付ける環状シー
   ル部材とにより密封容器を形成するための着脱自在な蓋
   面を構成し、 半導体ウェーハのパターニングされない面である下面に
   近接してこの下面全面を支持可能な支持部を有する蓋体
   により、一面が開放された容器の開放端部へ上記環状シ
   ール部材を押し付けることにより上記蓋面を装着して、
   上記密閉容器を形成し、 半導体ウェーハのパターニングされた面である上面を地
   面に対向する側にし上記密閉容器内に半導体ウェーハ処
   理用の溶液を上記上面に接触しない深さまで注入すると
   ともに上記上面と上記溶液の面との間に空間を形成し、 上記下面を地面に対向する側にし上記溶液と上記上面と
   を接触させて上記上面の処理を行うようにしたことを特
   徴とする半導体装置の製造方法。
2. 【請求項２】半導体ウェーハの外周端および両面の外周
   縁を弾性的に押し付ける環状シール部材と、 半導体ウェーハのパターニングされない面である下面に
   近接してこの下面全面を支持可能な支持部を有する蓋体
   と、 開放面を有する容器であって、上記環状シール部材と半
   導体ウェーハとで上記開放面を閉塞して密閉容器を形成
   するための容器と、 半導体ウェーハのパターニングされた面である上面を地
   面に対向する側にして上記密閉容器内に上記上面に接触
   しない深さまで注入されて上記上面との間に空間を形成
   した後に、上記上面と接触する半導体ウェーハ処理用の
   溶液と、 を備えることを特徴とする半導体装置の製造装置。