JP3402168B2 - Surface processing equipment - Google Patents

Surface processing equipment

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JP3402168B2
JP3402168B2 JP35861597A JP35861597A JP3402168B2 JP 3402168 B2 JP3402168 B2 JP 3402168B2 JP 35861597 A JP35861597 A JP 35861597A JP 35861597 A JP35861597 A JP 35861597A JP 3402168 B2 JP3402168 B2 JP 3402168B2
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beam portion
base
masking
etching
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ウエハの表面を
加工する表面加工装置に係り、詳しくは、ウエハの表面
にメッキ処理やエッチング処理等を行うための表面加工
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface processing apparatus for processing a surface of a wafer, and more particularly to a surface processing apparatus for performing a plating process or an etching process on the surface of a wafer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、図15に示すように半導体ウエハ
70におけるチップ形成領域70aに図16に示すよう
にマスク71を用いて数100〜1000チップ程度の
凹部72を水酸化カリウム(KOH水溶液)等のエッチ
ング液を用いて形成し、圧力センサや加速度センサ等の
半導体センサを製造している。なお、図16の後におい
て加速度センサとする際には、図17のように厚肉の四
角枠部73と重り部74との間における薄肉部75に貫
通孔76を形成するとともに、ビームとなる薄肉部75
にはゲージ(ピエゾ抵抗素子等)77を配置する。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a chip forming region 70a of a semiconductor wafer 70 as shown in FIG. 15, a mask 71 is used as shown in FIG. 16 to form recesses 72 of about several hundred to 1000 chips in potassium hydroxide (KOH aqueous solution). Is formed by using an etching solution such as that for manufacturing a semiconductor sensor such as a pressure sensor or an acceleration sensor. When the acceleration sensor is used after FIG. 16, the through hole 76 is formed in the thin portion 75 between the thick square frame portion 73 and the weight portion 74 as shown in FIG. Thin part 75
A gauge (piezoresistive element or the like) 77 is arranged in the.

【0003】エッチングの方式としては、浸漬方式が一
般的に用いられてきた。この浸漬方式において、例え
ば、図18に示すマスキング治具が用いられる。つま
り、セラミック等の高耐食性プレート78に、ワックス
79でウエハ70の回路面と縁部をマスキングし、被エ
ッチング面のみがエッチング液に溶解するようにする。
An immersion method has been generally used as an etching method. In this immersion method, for example, the masking jig shown in FIG. 18 is used. That is, the circuit surface and the edge of the wafer 70 are masked with the wax 79 on the highly corrosion-resistant plate 78 made of ceramic or the like so that only the surface to be etched is dissolved in the etching solution.

【0004】そして、図19に示すように、(i)ウエハ
70を張り付けてマスキングしたプレート78をキャリ
ア80に並べる。(ii)キャリア80をエッチング槽8
1内のエッチング液82に浸漬して所望のエッチング量
にする。(iii)図示してない搬送装置等によりキャリア
80を水洗槽83に移し替え純水84に浸漬してエッチ
ングを停止する。(iv) 十分水洗した後、水洗槽83か
らキャリア80を取り出す。(v)洗浄に用いた純水を乾
燥した後、図示してない溶剤洗浄装置等で図18のワッ
クス79を溶解しウエハ70をプレート78から取り外
す。
Then, as shown in FIG. 19, (i) plate 78 masked by adhering wafer 70 is arranged on carrier 80. (Ii) Carrier 80 for etching tank 8
It is immersed in the etching solution 82 in 1 to obtain a desired etching amount. (Iii) The carrier 80 is moved to a water washing tank 83 by a not-shown transporting device or the like and immersed in pure water 84 to stop the etching. (Iv) After sufficiently washing with water, the carrier 80 is taken out from the washing tank 83. (V) After the pure water used for cleaning is dried, the wax 79 of FIG. 18 is melted by a solvent cleaning device (not shown) or the like, and the wafer 70 is removed from the plate 78.

【0005】このような工程からなる浸漬方式は、図1
8のマスキング治具全体を処理液に浸漬するためマスキ
ング作業中に付着した不純物が処理液を汚染したり、ワ
ックス等のマスキング材料の処理液への溶出等があり、
高純度の薬品を使用するウエハ製造工程では慢性的な品
質不良につながる問題であった。また、ウエハ70を保
護するためのマスキング作業も脆弱なウエハを扱うこと
から自動化が困難で、エッチング後の溶剤洗浄も含めて
生産性の低い工程となっていた。
The dipping method consisting of such steps is shown in FIG.
Since the entire masking jig of No. 8 is soaked in the treatment liquid, impurities attached during the masking work may contaminate the treatment liquid, and masking materials such as wax may be eluted into the treatment liquid.
In the wafer manufacturing process that uses high-purity chemicals, it has been a problem that leads to chronic quality defects. Further, the masking work for protecting the wafer 70 is difficult to automate because it handles a fragile wafer, and the productivity is low including the solvent cleaning after etching.

【0006】これらの不具合を解消するため、図20に
示すように、バックアッププレート86とマスクリング
87でウエハ70を高耐食性ゴムパッキン88を挟んで
マスキングを行う治具が使用されている。しかしなが
ら、ウエハ70を挟み込むために締結ボルトやトグル等
の局所的に加重の加わる締結方法を用いるため、マスキ
ング時や取り外し時に脆弱なウエハ70に不均一な加重
が加わりウエハ割やマスキング不良といった問題があ
り、いまだ、ワックスによるマスキングが主流となって
いる。
In order to solve these problems, as shown in FIG. 20, a jig is used for masking the wafer 70 with a backup plate 86 and a mask ring 87 sandwiching a highly corrosion resistant rubber packing 88. However, since a fastening method such as fastening bolts or toggles that locally applies a weight is used to sandwich the wafer 70, a non-uniform weight is applied to the fragile wafer 70 during masking or removal, resulting in problems such as wafer splitting and masking failure. Yes, wax masking is still the mainstream.

【0007】このような機械的なマスキング治具の問題
点を解決するため、本出願人は特開平5−152278
号公報において図21に示すようにベース板89の上に
ウエハ70を搭載するとともにその外周部に設けた真空
室90を真空にすることによりウエハ70の縁部に設け
たシール材91を介してリング体92を吸引支持するよ
うにし真空室90により均一にウエハ70をマスキング
する構成を提案している。
In order to solve the problem of such a mechanical masking jig, the applicant of the present invention has disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-152278.
In the publication, as shown in FIG. 21, a wafer 70 is mounted on a base plate 89, and a vacuum chamber 90 provided on the outer peripheral portion of the base plate 89 is evacuated so that a sealing material 91 is provided on an edge portion of the wafer 70. A structure is proposed in which the ring body 92 is suction-supported and the vacuum chamber 90 uniformly masks the wafer 70.

【0008】しかし、このマスキング方式は、ウエハ7
0とその支持部の真空室90を真空にすることでウエハ
70を治具のべース板89に強制的に密着させるため、
近年のウエハに見られる大口径化や、ダイヤフラムの薄
肉化には対応できない場合がでてきた。つまり、図22
に示すようにウエハ70の製造工程で生じるウエハの反
りを、図21に示すマスキング治具の真空室90の真空
によりべース板89に密着させ矯正するため、ウエハ7
0の下面に応力を受けた状態でエッチングが進み、ダイ
ヤフラム厚みが10μm以下(最終厚みは6μm以下)
になると割れてしまうという問題が生じた。より詳しく
は、ウエハには200μm程度の反りがあるため、ベー
ス板89に密着させたとき応力が発生し、エッチングが
終了しエッチング停止・洗浄のため純水を注入するとウ
エハは急激に温度が低下する。このときウエハは収縮す
るが大気圧でベース板89に押しつけられているため収
縮が追いつかず応力が発生する。これら応力によりウエ
ハ割れが発生する。
However, this masking method is used for the wafer 7
0 and the vacuum chamber 90 of its supporting portion are evacuated to force the wafer 70 to closely contact the base plate 89 of the jig.
In recent years, there have been cases where it is not possible to cope with the increase in the diameter of wafers and the reduction in thickness of diaphragms. That is, FIG.
21. As shown in FIG. 21, since the warp of the wafer in the manufacturing process of the wafer 70 is brought into close contact with the base plate 89 by the vacuum of the vacuum chamber 90 of the masking jig shown in FIG.
Etching progresses under stress on the bottom surface of 0, and the diaphragm thickness is 10 μm or less (final thickness is 6 μm or less)
There was a problem that it would break. More specifically, since the wafer has a warp of about 200 μm, a stress is generated when the wafer is brought into close contact with the base plate 89, etching is completed, and pure water is injected to stop and clean the wafer, the temperature of the wafer sharply decreases. To do. At this time, the wafer shrinks, but since the wafer is pressed against the base plate 89 by the atmospheric pressure, the shrinkage cannot catch up and stress is generated. These stresses cause wafer cracking.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】この発明はこのような
事情に鑑みなされたものであり、その目的は、ワックス
を用いず、かつ、ウエハの割れも発生しにくい表面加工
装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a surface processing apparatus which does not use a wax and is less likely to cause wafer cracking. is there.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の表面加
工装置は、上面にウエハが載置される基材と、筒状をな
し、開口部を下にした状態で基材の上に配置され、その
下面が基材でのウエハ載置部の外周部と対向する筒体
と、ウエハの縁部上面と筒体との間に配置され、筒体内
に満たされた処理液に対しウエハ縁部をシールするシー
ル部材と、弾性材料よりなり、リング状をなし、基材と
筒体との間に配置され、V字状のビーム部と該ビーム部
先端のシールリップとを有し、ビーム部とシールリップ
と基材上面または筒体下面により形成された空間の真空
化にて基材と筒体を引き寄せてシールリップの潰し代お
よびビーム部の弾性変形にて基材と筒体を吸引支持する
駆動シリンダと、を備えたことを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a surface processing apparatus, wherein a substrate on which a wafer is placed is formed on a top surface of the substrate, and the substrate is formed in a tubular shape with an opening facing down. A wafer whose lower surface is opposed to the outer peripheral portion of the wafer mounting portion on the substrate, and a wafer disposed between the upper surface of the edge portion of the wafer and the cylindrical body, and for the processing liquid filled in the wafer. A sealing member which seals the edge portion, which is made of an elastic material, has a ring shape, is arranged between the base material and the cylindrical body, and has a V-shaped beam portion and a seal lip at the tip of the beam portion, The space formed by the beam portion, the seal lip, and the base material upper surface or the cylinder lower surface is evacuated to draw the base material and the cylindrical body together, and the seal lip is crushed and the beam portion is elastically deformed to separate the base material and the cylindrical body. And a drive cylinder for supporting suction.

【0011】よって、駆動シリンダにおいてビーム部と
シールリップと基材上面または筒体下面により形成され
た空間の真空化にて基材と筒体が引き寄せられてシール
リップの潰し代およびビーム部の弾性変形にて基材と筒
体が吸引支持される。また、ウエハは、駆動シリンダと
は別の部位において、シール材にてその縁部がシールさ
れる。
Therefore, in the drive cylinder, the base material and the tubular body are attracted by the vacuumization of the space formed by the beam portion, the seal lip and the base material upper surface or the cylindrical lower surface, and the crushing margin of the seal lip and the elasticity of the beam portion. The base material and the cylindrical body are suction-supported by the deformation. In addition, the edge of the wafer is sealed with a sealing material in a part other than the drive cylinder.

【0012】その結果、従来の図21の装置においては
マスキング治具の真空室90の真空によりウエハ70を
べース板89に密着させ矯正するためウエハ70の下面
とベース板89との間が真空となり、ウエハ70の下面
に応力を受けた状態でエッチングが進み、厚みが10μ
m以下になると割れてしまうことが危惧されたが、本発
明においては、ウエハでの載置面(裏面)は真空となら
ず、ウエハの割れが発生しにくい。
As a result, in the conventional apparatus shown in FIG. 21, since the wafer 70 is brought into close contact with the base plate 89 by the vacuum of the vacuum chamber 90 of the masking jig to correct it, the space between the lower surface of the wafer 70 and the base plate 89 is reduced. When the vacuum is applied and the lower surface of the wafer 70 receives stress, etching proceeds, and the thickness is 10 μm.
Although it was feared that the wafer would be cracked when it was less than m, in the present invention, the mounting surface (back surface) on the wafer is not vacuumed, and the wafer is less likely to crack.

【0013】ここで、請求項2に記載のように、駆動シ
リンダを、本体と、本体から上方に延びる上側ビーム部
と、そのビーム部先端の上側シールリップと、本体から
下方に延びる下側ビーム部と、そのビーム部先端の下側
シールリップとを具備したものとし、さらに、請求項3
のように、駆動シリンダの本体に貫通穴を設け、この貫
通穴にて、上側ビーム部と筒体下面により形成された上
側空間と、下側ビーム部と基材上面により形成された下
側空間とを連通した構造とすると、上側空間と下側空間
とを同一圧力にすることができる。
Here, as described in claim 2, the drive cylinder includes a main body, an upper beam portion extending upward from the main body, an upper seal lip at the tip of the beam portion, and a lower beam extending downward from the main body. And a lower seal lip at the tip of the beam portion, further comprising:
Like this, a through hole is provided in the main body of the drive cylinder, and through this through hole, an upper space formed by the upper beam portion and the lower surface of the cylinder, and a lower space formed by the lower beam portion and the upper surface of the base material. With the structure in which and are communicated with each other, the upper space and the lower space can have the same pressure.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した実施
の形態を図面に従って説明する。本実施形態は、電気化
学ストップエッチング装置に適用したものであり、ピエ
ゾ抵抗層を用いた半導体圧力センサを製造する場合を想
定している。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The present embodiment is applied to an electrochemical stop etching apparatus, and assumes the case of manufacturing a semiconductor pressure sensor using a piezoresistive layer.

【0015】図1,2には、電気化学ストップエッチン
グ装置を示す。図1は電気化学ストップエッチング装置
の平面図であり、図2は図1のA−A断面図である。以
下、この電気化学ストップエッチング装置について詳細
に説明する。
1 and 2 show an electrochemical stop etching apparatus. 1 is a plan view of the electrochemical stop etching apparatus, and FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. Hereinafter, this electrochemical stop etching apparatus will be described in detail.

【0016】まず、エッチング槽としてのマスキングポ
ット1を、図3を用いて説明する。マスキングポット1
は、基材としてのプレート状のウエハベース2と、筒体
としての筒状のウエハパイプ3とを具備し、ウエハベー
ス2の上にはシリコンウエハ4が載置できるとともにそ
の上にウエハパイプ3が一方の開口部を下にした状態で
載置される。つまり、シリコンウエハ4が筒状のウエハ
パイプ3の下面開口部を塞ぐように配置される。より詳
しくは、ウエハベース2はその中央部がシリコンウエハ
4を乗せる台の役割をしており、シリコンウエハ4の被
マスキング面が自然な反りを保てるよう外気との連通孔
5が設けられている。また、ウエハベース2におけるウ
エハ載置部の外周側には凹部6が環状に形成され、この
凹部6にウエハパイプ3の突部7が嵌合する。このよう
に凹部6は位置合わせの機能を持つ。さらに、ウエハベ
ース2における凹部6の外周側(ウエハ載置部の周囲)
には、平坦なシール面S1が環状に形成され、シール面
S1には凹部8が環状に形成され真空用ポケットとして
機能する。
First, the masking pot 1 as an etching tank will be described with reference to FIG. Masking pot 1
Comprises a plate-shaped wafer base 2 as a base material and a tubular wafer pipe 3 as a tubular body. A silicon wafer 4 can be placed on the wafer base 2 and the wafer pipe 3 is provided on one side thereof. It is placed with its opening facing down. That is, the silicon wafer 4 is arranged so as to close the lower surface opening of the tubular wafer pipe 3. More specifically, the central portion of the wafer base 2 functions as a table on which the silicon wafer 4 is placed, and a communication hole 5 with the outside air is provided so that the masked surface of the silicon wafer 4 can keep its natural warp. . Further, a concave portion 6 is formed in an annular shape on the outer peripheral side of the wafer mounting portion of the wafer base 2, and the protruding portion 7 of the wafer pipe 3 is fitted into the concave portion 6. In this way, the recess 6 has a function of alignment. Further, on the outer peripheral side of the concave portion 6 in the wafer base 2 (around the wafer mounting portion)
Has a flat seal surface S1 formed in a ring shape, and the recess surface 8 is formed in a ring shape in the seal surface S1 to function as a vacuum pocket.

【0017】また、ウエハパイプ3の下面での内周部に
はウエハ形パッキン9が固定され、このパッキン9はシ
リコンウエハ4の縁部上面をシールすべくウエハ形状に
形抜きされている。シール部材としてのウエハ形パッキ
ン9により、ウエハパイプ3内に満たされるエッチング
液に対しシールすることができる。また、ウエハパイプ
3における下面外周部には平坦なシール面S2が環状に
形成され、このシール面S2には凹部10が環状に形成
され真空用ポケットとして機能する。ここで、ウエハベ
ース2のシール面S1とウエハパイプ3のシール面S2
とが対向するとともに、凹部8と凹部10は対向してい
る。
A wafer-shaped packing 9 is fixed to the inner peripheral portion of the lower surface of the wafer pipe 3, and the packing 9 is formed into a wafer shape so as to seal the upper surface of the edge portion of the silicon wafer 4. The wafer type packing 9 as a sealing member can seal against the etching liquid filled in the wafer pipe 3. A flat seal surface S2 is formed in an annular shape on the outer peripheral portion of the lower surface of the wafer pipe 3, and a concave portion 10 is formed in an annular shape in the seal surface S2 to function as a vacuum pocket. Here, the sealing surface S1 of the wafer base 2 and the sealing surface S2 of the wafer pipe 3
And are opposed to each other, and the recesses 8 and 10 are opposed to each other.

【0018】ウエハベース2のシール面S1とウエハパ
イプ3のシール面S2との間にはX形駆動シリンダ11
が配置されている。X形駆動シリンダ11はゴム等の弾
性材料よりなる。より詳しくは、エッチング液として1
10℃のKOH水溶液を用いる本例においてはEPDM
を用いている。図4にはX形駆動シリンダ11の平面図
を示す。図5は図4のB−B断面図である。図5に示す
ように、X形駆動シリンダ11は断面がX形をしたリン
グ状のパッキンであり、より詳しくは、図5において、
シリンダ本体12の上端から内周側の斜め上方にビーム
部13が延びるとともにシリンダ本体12の上端から外
周側の斜め上方にビーム部14が延びている。また、こ
のビーム部13,14の先端部には半円形のシールリッ
プ15,16が形成されている。このようにV字状のビ
ーム部13,14と該ビーム部先端のシールリップ1
5,16を有する。同様に、シリンダ本体12の下端か
ら内周側の斜め下方にビーム部17が延びるとともにシ
リンダ本体12の下端から外周側の斜め下方にビーム部
18が延びている。また、このビーム部17,18の先
端部には半円形のシールリップ19,20が形成されて
いる。このようにV字状のビーム部17,18と該ビー
ム部先端のシールリップ19,20を有する。そして、
ウエハベース2とウエハパイプ3との間にX形駆動シリ
ンダ11を配置した状態において、上側ビーム部13,
14とシールリップ15,16とウエハパイプ3の下面
S2により上側空間(以下、上側真空室R1という)が
区画形成されるとともに、下側ビーム部17,18とシ
ールリップ19,20とウエハベース2の上面S1によ
り下側空間(以下、下側真空室R2という)が区画形成
される。また、図3に示すように、ウエハベース2には
凹部8に連通する真空排気口22が設けられている。こ
の真空排気口22には真空ポンプ等の空気抜き装置が接
続されている。
An X-shaped drive cylinder 11 is provided between the sealing surface S1 of the wafer base 2 and the sealing surface S2 of the wafer pipe 3.
Are arranged. The X-shaped drive cylinder 11 is made of an elastic material such as rubber. More specifically, 1 as an etching solution
In this example using an aqueous KOH solution at 10 ° C, EPDM is used.
Is used. FIG. 4 shows a plan view of the X-shaped drive cylinder 11. FIG. 5 is a sectional view taken along line BB of FIG. As shown in FIG. 5, the X-shaped drive cylinder 11 is a ring-shaped packing having an X-shaped cross section. More specifically, in FIG.
A beam portion 13 extends obliquely upward from the upper end of the cylinder body 12 on the inner peripheral side, and a beam portion 14 extends obliquely upward on the outer peripheral side from the upper end of the cylinder body 12. In addition, semicircular seal lips 15 and 16 are formed at the tips of the beam portions 13 and 14. Thus, the V-shaped beam portions 13 and 14 and the seal lip 1 at the tip of the beam portions
5 and 16. Similarly, a beam portion 17 extends obliquely downward from the lower end of the cylinder body 12 on the inner peripheral side, and a beam portion 18 extends obliquely downward from the lower end of the cylinder body 12 on the outer peripheral side. In addition, semicircular seal lips 19 and 20 are formed at the tips of the beam portions 17 and 18. Thus, the V-shaped beam portions 17 and 18 and the seal lips 19 and 20 at the tips of the beam portions are provided. And
With the X-shaped drive cylinder 11 arranged between the wafer base 2 and the wafer pipe 3, the upper beam portion 13,
An upper space (hereinafter, referred to as an upper vacuum chamber R1) is defined by the upper surface 14, the seal lips 15 and 16 and the lower surface S2 of the wafer pipe 3, and the lower beam portions 17 and 18, the seal lips 19 and 20, and the wafer base 2 are formed. A lower space (hereinafter referred to as a lower vacuum chamber R2) is defined by the upper surface S1. Further, as shown in FIG. 3, the wafer base 2 is provided with a vacuum exhaust port 22 communicating with the recess 8. An air venting device such as a vacuum pump is connected to the vacuum exhaust port 22.

【0019】なお、本例ではウエハベース2側に真空排
気口22を設けたが、ウエハパイプ3側において凹部1
0に連通する真空排気口を設けたり、ウエハベース2と
ウエハパイプ3の両方に真空排気口を設けてもよい。
Although the vacuum exhaust port 22 is provided on the wafer base 2 side in this example, the concave portion 1 is provided on the wafer pipe 3 side.
A vacuum exhaust port communicating with 0 may be provided, or both the wafer base 2 and the wafer pipe 3 may be provided with a vacuum exhaust port.

【0020】X形駆動シリンダ11の本体12には、図
4に示すように、円周上の数箇所(本例では8箇所)に
わたり等間隔で貫通穴21が設けられ、この穴21にて
図5に示すように上下の真空室R1,R2が連通してい
る。この貫通孔21により凹部(真空用ポケット)8,
10の圧力が同一となる。
As shown in FIG. 4, the main body 12 of the X-shaped drive cylinder 11 is provided with through holes 21 at several intervals (eight in this example) on the circumference at equal intervals. As shown in FIG. 5, the upper and lower vacuum chambers R1 and R2 communicate with each other. With this through hole 21, a recess (vacuum pocket) 8,
The pressure of 10 is the same.

【0021】また、図5のX形駆動シリンダ11の断面
において4方向に張り出したビーム部13,14,1
7,18は、凹部8,10の内部(真空室R1,R2)
を大気圧とした非駆動時には、ウエハベース2やウエハ
パイプ3を持ち上げるに十分な反力(本例では約5K
g)を持ち、図5に示すようにウエハベース2上にウエ
ハパイプ3を支えた状態にある。また、真空ポンプ等で
凹部8,10の内部(真空室R1,R2)を真空化した
駆動時には、内部の真空と大気圧との差圧によりビーム
部13,14,17,18が弾性変形し、図6に示す状
態にウエハベース2とウエハパイプ3を吸引して引き寄
せ、シールリップ15,16,19,20の潰し代およ
びビーム部13,14,17,18の弾性変形にてウエ
ハベース2とウエハパイプ3とを吸引支持する。この駆
動力(本例では約40Kg)がシリコンウエハ4のシー
ル力として働く。ちなみに、本例ではシリコンウエハ4
における単位シール長さ(ここでのシール長さは環状を
なすシール面での中心の長さを指す)で1.4Kg/c
mのシール力が得られるようになっている。
Further, the beam portions 13, 14, 1 projecting in four directions in the cross section of the X-shaped drive cylinder 11 of FIG.
Reference numerals 7 and 18 denote the insides of the recesses 8 and 10 (vacuum chambers R1 and R2).
At the time of non-drive at atmospheric pressure, the reaction force is sufficient to lift the wafer base 2 and the wafer pipe 3 (about 5K in this example).
g), and the wafer pipe 3 is supported on the wafer base 2 as shown in FIG. Further, when driving the inside of the recesses 8 and 10 (vacuum chambers R1 and R2) with a vacuum pump or the like to vacuum, the beam portions 13, 14, 17, and 18 are elastically deformed due to the pressure difference between the internal vacuum and the atmospheric pressure. 6, the wafer base 2 and the wafer pipe 3 are attracted and drawn to the wafer base 2 by the crushing margin of the seal lips 15, 16, 19, 20 and the elastic deformation of the beam portions 13, 14, 17, 18. The wafer pipe 3 is suction-supported. This driving force (about 40 kg in this example) acts as a sealing force for the silicon wafer 4. By the way, in this example, the silicon wafer 4
Unit seal length (in this case, the seal length refers to the length of the center of the ring-shaped seal surface) of 1.4 kg / c
A sealing force of m is obtained.

【0022】また、図6に示すX形駆動シリンダ11の
駆動時には、図3のウエハパイプ3に設けた縁面シール
用ウエハ形パッキン9によるシールが行われるととも
に、ウエハベース2に設けた電極25がシリコンウエハ
4に押しつけられる。
When the X-shaped drive cylinder 11 shown in FIG. 6 is driven, the wafer-shaped packing 9 for edge sealing provided on the wafer pipe 3 shown in FIG. 3 is used for sealing, and the electrode 25 provided on the wafer base 2 is removed. It is pressed against the silicon wafer 4.

【0023】なお、X形駆動シリンダ11の駆動の際の
ストロークは0.5mmとなっている。つまり、X形駆
動シリンダ11の全長は、図5の非駆動時に対し図6の
駆動時には0.5mm短くなる。
The stroke for driving the X-shaped drive cylinder 11 is 0.5 mm. That is, the overall length of the X-shaped drive cylinder 11 is 0.5 mm shorter when driven in FIG. 6 than when not driven in FIG.

【0024】このように構成したマスキングポット1が
図2に示すように揺動機構を設けたエッチング装置にセ
ットされ、マスキングポット1内にエッチング液23が
注入される。図2において、ポット1を乗せる揺動ベー
ス26およびポット1の上面開口部を塞ぐ揺動キャップ
27は、直交して配置された直動軸受け28,29を介
して本体ベース30およびキャップベース31に水平方
向(図1のX−Y方向)に揺動可能に支持されている。
また、本体ベース30とキャップベース31との間には
2本の支柱32,33が介在されている。キャップベー
ス31の中央部には給排液ブロック34が固定され、給
排液ブロック34の中央部には排液パイプ35が垂下さ
れている。排液パイプ35の下端部には白金製拡散プレ
ート36が固定されている。拡散プレート36は円板状
をなし、多数の穴が設けられている。同プレート36は
エッチング液23に浸漬する。
The masking pot 1 thus constructed is set in an etching apparatus provided with a swing mechanism as shown in FIG. 2, and an etching solution 23 is poured into the masking pot 1. In FIG. 2, the swing base 26 on which the pot 1 is placed and the swing cap 27 that closes the upper opening of the pot 1 are attached to the main body base 30 and the cap base 31 via the linear motion bearings 28 and 29 arranged at right angles. It is swingably supported in the horizontal direction (X-Y direction in FIG. 1).
Further, two columns 32 and 33 are interposed between the main body base 30 and the cap base 31. A liquid supply / drainage block 34 is fixed to the central portion of the cap base 31, and a liquid discharge pipe 35 hangs down from the central portion of the liquid supply / drainage block 34. A platinum diffusion plate 36 is fixed to the lower end of the drainage pipe 35. The diffusion plate 36 has a disc shape and is provided with a large number of holes. The plate 36 is immersed in the etching solution 23.

【0025】給排液ブロック34には注入口37が形成
され、この注入口37を通してエッチング液がマスキン
グポット1に注入できるようになっている。図1に示す
ように、揺動ベース26には長方形の穴40a,40b
が設けられ、この穴40a,40bの中に偏心カム41
a,41bが回転自在に嵌合している。この偏心カム4
1a,41bの駆動軸42a,42bがモータ等と駆動
連結され、駆動軸42a,42bを中心に偏心カム41
a,41bが回転する。そして、偏心カム41a,41
bが回転すると図1中X方向およびY方向に揺動ベース
26を移動させることができる。より正確には、偏心カ
ム41aの回転によりX方向に、偏心カム41bの回転
によりY方向に揺動ベース26が移動する。
An injection port 37 is formed in the supply / drainage block 34, and the etching liquid can be injected into the masking pot 1 through the injection port 37. As shown in FIG. 1, the swing base 26 has rectangular holes 40a and 40b.
Is provided in the holes 40a and 40b.
a and 41b are rotatably fitted together. This eccentric cam 4
The drive shafts 42a and 42b of the drive shafts 1a and 41b are drivingly connected to a motor or the like, and the eccentric cam 41 is centered around the drive shafts 42a and 42b.
a and 41b rotate. Then, the eccentric cams 41a, 41
When b is rotated, the swing base 26 can be moved in the X and Y directions in FIG. More precisely, the swing base 26 moves in the X direction by the rotation of the eccentric cam 41a and in the Y direction by the rotation of the eccentric cam 41b.

【0026】図7には、電気化学ストップエッチング装
置を用いた加工対象である半導体圧力センサの断面を示
す。図7において、(110)面方位のP型シリコン基
板50にはその一面に厚さ10μmのN型エピタキシャ
ル層51が形成され、この積層体により半導体基板52
が構成されている。P型シリコン基板50には一面に開
口する凹部53が形成され、この凹部53の底面53a
にて薄肉部54が構成されている。この薄肉部54がセ
ンサダイヤフラムとなる。また、この凹部53は電気化
学エッチングにより形成したものである。
FIG. 7 shows a cross section of a semiconductor pressure sensor to be processed using an electrochemical stop etching device. In FIG. 7, an N-type epitaxial layer 51 having a thickness of 10 μm is formed on one surface of a P-type silicon substrate 50 having a (110) plane orientation.
Is configured. The P-type silicon substrate 50 is formed with a recess 53 that is open on one surface, and the bottom surface 53 a of this recess 53 is
Constitutes a thin portion 54. This thin portion 54 serves as a sensor diaphragm. The recess 53 is formed by electrochemical etching.

【0027】N型エピタキシャル層51にはP+ 型不純
物拡散層55が形成され、このP+型不純物拡散層55
が歪みを感知するためのピエゾ抵抗となる。N型エピタ
キシャル層51の表面にはシリコン酸化膜56が形成さ
れている。P+ 型不純物拡散層55がアルミ配線57に
てシリコン酸化膜56の表面側に電気的に引き出されて
いる。
[0027] The N-type epitaxial layer 51 is formed a P + -type impurity diffusion layer 55, the P + -type impurity diffusion layer 55
Becomes a piezoresistor for sensing strain. A silicon oxide film 56 is formed on the surface of the N-type epitaxial layer 51. The P + -type impurity diffusion layer 55 is electrically drawn out to the surface side of the silicon oxide film 56 by the aluminum wiring 57.

【0028】凹部53の形成のためのエッチングの際に
は、P型シリコン基板50の被エッチング面における所
定領域をマスク材58にて被覆した状態でエッチングが
行われ、マスク材58の無い領域のシリコンがエッチン
グされて凹部53が形成されることになる。
During the etching for forming the concave portion 53, the etching is performed in a state in which a predetermined region on the surface to be etched of the P-type silicon substrate 50 is covered with the mask material 58, and the region without the mask material 58 is removed. The silicon is etched to form the recess 53.

【0029】次に、電気化学ストップエッチング装置を
用いたエッチング方法について説明する。まず、図3に
示すように、シリコンウエハ4をマスキングポット1に
セットする。このとき、図18に示すワックス79にて
マスキングするのではなく、図3の縁面シール用ウエハ
形パッキン9にてマスキングされる。このマスキング作
用について詳しく述べると、図7の凹部53を形成する
前においてマスク材58を配置したシリコンウエハ4を
用意する。このシリコンウエハ4を被処理面が上向きに
なるように図3のウエハベース2に乗せて、ウエハパイ
プ3をX形駆動シリンダ11を挟んで被せて、図示して
いない真空ポンプなどで凹部(ポケット)8,10を真
空排気する。X形駆動シリンダ11は図5の状態から凹
部(ポケット)8,10が真空になることにより、図6
に示すように、大気圧差により上下に収縮し、ウエハベ
ース2とウエハパイプ3を引き寄せ、ウエハパイプ3に
設けた縁面シール用ウエハ形パッキン9でシリコンウエ
ハ4の縁面シールを行う。このように本例のマスキング
機構は、上述したようにマスキング時の締結力をX形駆
動シリンダ11の収縮により得るため、図20の治具を
用いたボルト締めに比べ、全周にわたってシール力が均
一になり好ましいものとなる。また、シリコンウエハ4
の縁面のみにシール力が加わるため、図21に示した装
置に比べウエハ中央の反りを矯正することがなく、6μ
m以下のダイヤフラム製造も可能となる。
Next, an etching method using an electrochemical stop etching device will be described. First, as shown in FIG. 3, the silicon wafer 4 is set in the masking pot 1. At this time, instead of masking with the wax 79 shown in FIG. 18, it is masked with the wafer-type packing 9 for edge sealing shown in FIG. This masking action will be described in detail. Before the formation of the recess 53 in FIG. 7, the silicon wafer 4 on which the mask material 58 is arranged is prepared. The silicon wafer 4 is placed on the wafer base 2 of FIG. 3 so that the surface to be processed faces upward, and the wafer pipe 3 is covered with the X-shaped drive cylinder 11 interposed therebetween, and a recess (pocket) is formed by a vacuum pump (not shown) or the like. 8 and 10 are evacuated. When the X-shaped drive cylinder 11 is evacuated from the state shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the wafer base 2 and the wafer pipe 3 are contracted vertically due to the atmospheric pressure difference, and the wafer base packing 9 provided for the wafer pipe 3 is used to seal the edge surface of the silicon wafer 4. As described above, in the masking mechanism of this example, since the fastening force at the time of masking is obtained by contracting the X-shaped drive cylinder 11 as described above, the sealing force is applied over the entire circumference as compared with the bolt fastening using the jig shown in FIG. It becomes uniform and preferable. Also, the silicon wafer 4
Since the sealing force is applied only to the edge surface of the wafer, the warp at the center of the wafer is not corrected as compared with the apparatus shown in FIG.
It is also possible to manufacture diaphragms of m or less.

【0030】また、アンマスキング時(非駆動時)に
は、凹部(ポケット)8,10の真空を解放すること
で、シリコンウエハ4を水平に保ったままX形駆動シリ
ンダ11がウエハベース2からウエハパイプ3を引き離
すため、シリコンウエハ4に捻り等の応力が加わること
がない。
During unmasking (non-driving), the vacuum of the concave portions (pockets) 8 and 10 is released, so that the X-shaped driving cylinder 11 is moved from the wafer base 2 while keeping the silicon wafer 4 horizontal. Since the wafer pipe 3 is separated, stress such as twisting is not applied to the silicon wafer 4.

【0031】さらに、凹部(ポケット)8,10の真空
排気、開放のスピードを適切にすることで、4インチ/
200μm厚のウエハの自動マスキングも可能となる。
より具体的には、1気圧/30秒程度の真空排気・開放
のスピードにすると最適化することができる。
Furthermore, by appropriately evacuating and opening the recesses (pockets) 8 and 10, the speed of 4 inches /
It is also possible to automatically mask a 200 μm thick wafer.
More specifically, the speed can be optimized by evacuating and opening the air at about 1 atmosphere / 30 seconds.

【0032】また、処理をマスキングポット1内のみで
行うため、マスキングポット1の外形設計の自由度が高
く、電気化学ストップエッチングの給電電極の取り付け
や、図2に示すダイヤフラム厚み測定センサ47の取り
付けが容易になる。
Further, since the treatment is carried out only in the masking pot 1, there is a high degree of freedom in designing the outer shape of the masking pot 1, and attachment of a feed electrode for electrochemical stop etching and attachment of the diaphragm thickness measuring sensor 47 shown in FIG. Will be easier.

【0033】ここで、パッキンとしてX形駆動シリンダ
11を用いることによる効果を更に言及すると、エッチ
ング処理槽は高温下で使用されるためパッキンの圧縮永
久歪や構成部材の熱膨張により初期寸法が変化し、ポッ
ト組立時に5Kgf〜10Kgfの力で押さえる必要が
ある。寸法変化を吸収するにはパッキンのしめ代を大き
くするという手段があるが長期的には圧縮永久歪が発生
し根本的な解決には至らない。これは、パッキンのシー
ル原理が圧縮による反力でシール力を発生させるためで
ある。本構成のX形駆動シリンダ11においては先端部
4箇所のシールリップ15,16,19,20がウエハ
パイプ3とウエハベース2に接触し凹部(真空用ポケッ
ト)8,10をシールする。この状態で凹部8,10を
真空にするとX形駆動シリンダ11のビーム部13,1
4,17,18が弾性変形により撓みウエハパイプ3と
ウエハベース2を引き寄せ、ウエハ形パッキン9がシリ
コンウエハ4に接触しバランスする。真空用ポケットシ
ール力はビーム部13,14,17,18の弾性変形の
反力で発生させるため、シールリップ15,16,1
9,20に圧縮永久歪が発生してもシール可能となる。
また、ウエハ形パッキン9についてもウエハパイプ3と
ウエハベース2との間の引き寄せ可能ストロークを、圧
縮永久歪に対し、十分大きくとることによりシール不良
を防止できる。
Here, further mentioning the effect of using the X-shaped drive cylinder 11 as the packing, since the etching treatment tank is used under high temperature, the initial dimension changes due to the compression set of the packing and the thermal expansion of the constituent members. However, it is necessary to hold down with a force of 5 Kgf to 10 Kgf when assembling the pot. In order to absorb the dimensional change, there is a means to increase the tightening margin of the packing, but in the long term, compression set occurs and it is not a fundamental solution. This is because the packing sealing principle generates a sealing force by the reaction force due to compression. In the X-shaped drive cylinder 11 of this configuration, the seal lips 15, 16, 19, 20 at the four tip portions contact the wafer pipe 3 and the wafer base 2 to seal the recesses (vacuum pockets) 8, 10. If the concave portions 8 and 10 are evacuated in this state, the beam portions 13 and 1 of the X-shaped drive cylinder 11 are
4, 17 and 18 bend due to elastic deformation to draw the wafer pipe 3 and the wafer base 2 and the wafer type packing 9 comes into contact with the silicon wafer 4 to balance it. Since the vacuum pocket sealing force is generated by the reaction force of the elastic deformation of the beam portions 13, 14, 17, and 18, the sealing lips 15, 16, and 1 are generated.
Even if compression set occurs in 9, 20, it becomes possible to seal.
Also, with respect to the wafer type packing 9, it is possible to prevent a seal defect by making the pullable stroke between the wafer pipe 3 and the wafer base 2 sufficiently large with respect to the compression set.

【0034】エッチング方法の説明に戻り、図3のマス
キングポット1を図2の電気化学ストップエッチング装
置にセットし、揺動キャップ27を乗せてクランプねじ
43,44でX−Y方向に揺動可能に支持する。そし
て、給排液ブロック34の注入口37を通してマスキン
グポット1の中にエッチング液23を注入する。このと
き、抵抗測定器45により電極25と拡散プレート36
に接続した電極46間の抵抗を測定することでシリコン
ウエハ4がエッチング液23に浸漬したことを確認しX
−Y揺動を開始する。この揺動によるエッチング液23
の攪拌を伴うエッチング液23への浸漬を所定時間行
う。
Returning to the description of the etching method, the masking pot 1 shown in FIG. 3 is set in the electrochemical stop etching apparatus shown in FIG. 2, the swing cap 27 is mounted, and the clamp screws 43 and 44 can swing in the XY directions. To support. Then, the etching liquid 23 is injected into the masking pot 1 through the injection port 37 of the supply / drainage liquid block 34. At this time, the resistance measuring device 45 is used to move the electrode 25
It was confirmed that the silicon wafer 4 was immersed in the etching solution 23 by measuring the resistance between the electrodes 46 connected to
-Start Y swing. Etching liquid 23 due to this rocking
Immersion in the etching solution 23 with stirring is performed for a predetermined time.

【0035】引き続き、排液パイプ35からエッチング
液23を抜く。なお、エッチング終了時期は、ウエハベ
ース2に設けた厚み測定センサ47(図2参照)にてエ
ッチング量を測定することにより判定する。図2のセン
サ47はシリコンウエハ4のエッチング面とその反対面
の二重反射を利用して片側から厚み測定を行う測定器の
例を示す。
Subsequently, the etching liquid 23 is drained from the drain pipe 35. The etching end time is determined by measuring the etching amount with the thickness measuring sensor 47 (see FIG. 2) provided on the wafer base 2. The sensor 47 of FIG. 2 shows an example of a measuring device that measures the thickness from one side by utilizing the double reflection of the etched surface of the silicon wafer 4 and the opposite surface.

【0036】なお、図2に示す装置においては排液パイ
プ35からエッチング液23を抜くようにしたが、排液
パイプ35を用いることなく、反転機構等でマスキング
ポット1を反転してエッチング液23を排出するように
してもよい。
In the apparatus shown in FIG. 2, the etching solution 23 is drained from the drainage pipe 35. However, without using the drainage pipe 35, the masking pot 1 is inverted by a reversing mechanism or the like to etch the etching solution 23. May be discharged.

【0037】このようにエッチングが終了すると、図8
に示すように、図示しない反転機構等でマスキングポッ
ト1を反転し、この状態で水洗用シャワーノズル60で
ウエハ4の加工面をシャワー洗浄する。洗浄液は水通路
61を通して排出される。この洗浄工程において、下か
ら吹きつける洗浄液がウエハ表面に残らず流失する。
When the etching is completed in this way, FIG.
As shown in FIG. 3, the masking pot 1 is inverted by an inverting mechanism (not shown) or the like, and in this state, the processed surface of the wafer 4 is shower-washed by the shower nozzle 60 for washing with water. The cleaning liquid is discharged through the water passage 61. In this cleaning process, the cleaning liquid sprayed from below is completely washed off on the wafer surface.

【0038】その後、図5における凹部8,10の内部
を大気圧としてX形駆動シリンダ11を非駆動状態にす
る。そして、図3のウエハベース2からウエハパイプ3
を取り外すとともに、ウエハベース2からシリコンウエ
ハ4を取り外す。このとき、シリコンウエハ4の裏面と
ウエハベース2との間は大気圧となっているので、シリ
コンウエハ4がウエハベース2に張り付くことなく容易
に取り外すことができる。即ち、図21に示した装置に
おいてはウエハ70とベース板89の間の空気が減圧さ
れてウエハ70がベース板89に密着しており真空室9
0が大気圧になってもウエハ70とベース板89との間
には減圧された微少空間が残されウエハ70がベース板
89から容易に取れなくなってしまうこともあるが、本
例ではそのようなこともなくシリコンウエハ4をウエハ
ベース2から容易に取り外すことができる。
Then, the inside of the recesses 8 and 10 in FIG. Then, from the wafer base 2 to the wafer pipe 3 in FIG.
And the silicon wafer 4 is removed from the wafer base 2. At this time, since the atmospheric pressure is present between the back surface of the silicon wafer 4 and the wafer base 2, the silicon wafer 4 can be easily removed without sticking to the wafer base 2. That is, in the apparatus shown in FIG. 21, the air between the wafer 70 and the base plate 89 is decompressed and the wafer 70 is in close contact with the base plate 89.
Even if 0 becomes the atmospheric pressure, a depressurized minute space may remain between the wafer 70 and the base plate 89, and the wafer 70 may not be easily removed from the base plate 89. Without this, the silicon wafer 4 can be easily removed from the wafer base 2.

【0039】その結果、図7に示すように、シリコンウ
エハ(52)において所定領域がエッチングされ、凹部
53が形成されることになる。このように、図2のマス
キングポット1の底面にシリコンウエハ4の被エッチン
グ面を上向きにて支持するとともに、X形駆動シリンダ
11によりシリコンウエハ4の縁面をマスキングする力
を均一とし、シリコンウエハ4のマスキングを兼ねたウ
エハサイズの処理槽 (マスキングポット1)とすること
ができた。
As a result, as shown in FIG. 7, a predetermined region of the silicon wafer (52) is etched to form a recess 53. As described above, the etching target surface of the silicon wafer 4 is supported upward on the bottom surface of the masking pot 1 of FIG. 2 and the force for masking the edge surface of the silicon wafer 4 by the X-shaped drive cylinder 11 is made uniform. It was possible to obtain a wafer-size processing tank (masking pot 1) that also doubled as masking.

【0040】よって、シリコンウエハ4の被処理面をエ
ッチング液に対して上向きにすることで、処理薬品の給
液時に付着した気泡や、処理中に発生する反応ガスの離
脱を容易にし、これらの気泡による未処理チップや形状
不良を無くすことができる。また、処理液を少量(マス
キングポット1の内部容積)で処理することができるた
め、大幅な省資源化が実現でき、マスキングポット1か
らシリコンウエハ4を取り出すことなくその場で水洗ま
で連続的に行うことができ、従来のような搬送中に反応
が進むことで生じるシリコンウエハ4面内の厚みバラツ
キを低減することもできる。
Therefore, by making the surface of the silicon wafer 4 to be processed upward with respect to the etching liquid, it becomes easy to remove bubbles adhering during the supply of the processing chemicals and the reaction gas generated during the processing, and Unprocessed chips and defective shapes due to bubbles can be eliminated. In addition, since the treatment liquid can be treated in a small amount (internal volume of the masking pot 1), significant resource saving can be realized, and continuous washing is performed on the spot without taking out the silicon wafer 4 from the masking pot 1. This can be performed, and it is also possible to reduce the variation in thickness within the surface of the silicon wafer 4 caused by the progress of the reaction during transportation as in the conventional case.

【0041】さらに、接液部がマスキングポット1内に
限られるため、マスキング作業や、ポットのハンドリン
グによる汚染がマスキングポット1の外面に生じても、
処理液を汚染することが全く無く、作業も安全に行え
る。
Further, since the liquid contact part is limited to the inside of the masking pot 1, even if the masking work or contamination of the pot handling occurs on the outer surface of the masking pot 1,
The processing liquid is not contaminated at all, and work can be performed safely.

【0042】このようにマスキングポット1を用いれ
ば、従来の浸漬処理工程を容易に再現することができる
とともに、マスキング作業や設備規模を大幅に改善し生
産性の高い表面処理工程を実現することができる。
By using the masking pot 1 as described above, the conventional dipping treatment process can be easily reproduced, and the masking work and equipment scale can be greatly improved to realize a highly productive surface treatment process. it can.

【0043】このように本実施形態は、下記の特徴を有
する。 (イ)図3のX形駆動シリンダ11として、弾性材料よ
りなり、リング状をなし、ウエハベース2のシール面S
1とウエハパイプ3のシール面S2との間に配置され、
図5のV字状のビーム部13,14および17,18と
該ビーム部先端のシールリップ15,16,19,20
とを有し、ビーム部13,14および17,18とシー
ルリップ15,16および19,20とウエハベース2
のシール面S1およびウエハパイプ3のシール面S2に
より形成された上側および下側真空室R1,R2の真空
化にてウエハベース2とウエハパイプ3とを引き寄せて
シールリップ15,16,19,20の潰し代およびビ
ーム部13,14,17,18の弾性変形にてウエハベ
ース2とウエハパイプ3とを吸引支持するものを用い
た。よって、X形駆動シリンダ11により真空化にてウ
エハベース2とウエハパイプ3とが吸引支持されるとと
もに、シリコンウエハ4が、X形駆動シリンダ11とは
別の部位において、ウエハ形パッキン9にてその縁部が
シールされる。その結果、従来の図21の装置において
はウエハ70の下面とベース板89との間が真空とな
り、ウエハ70の下面に応力を受けた状態でエッチング
が進み、ダイヤフラム厚みが10μm以下になると割れ
てしまうことが危惧されたが、本実施形態においては、
シリコンウエハ4での載置面(裏面)は真空とならずウ
エハの割れが発生しない。詳しくは、シリコンウエハ4
の裏面を大気圧にすることができ、シリコンウエハ4は
大気圧でウエハベース2に押しつけられることなくウエ
ハ裏面には僅かな隙間をもって保持され、エッチング停
止・洗浄時にウエハ温度が低下したときも容易に収縮し
て応力の発生はなくウエハ割れが回避される。さらに、
ウエハ裏面が大気圧であるためシールを施すことなくセ
ンサ47等を容易に設けることができる。 (ロ)図5のX形駆動シリンダ11には上側真空室R1
と下側真空室R2とを連通する貫通穴21を設けたの
で、上側真空室R1と下側真空室R2とを同一圧力にす
ることができ、実用上好ましいものとなる。
As described above, this embodiment has the following features. (A) The X-shaped drive cylinder 11 shown in FIG.
1 and the sealing surface S2 of the wafer pipe 3,
The V-shaped beam portions 13, 14 and 17, 18 of FIG. 5 and the seal lips 15, 16, 19, 20 at the tip of the beam portions
And beam portions 13, 14 and 17, 18 and seal lips 15, 16 and 19, 20 and wafer base 2
The upper and lower vacuum chambers R1 and R2 formed by the sealing surface S1 of the wafer pipe 3 and the sealing surface S2 of the wafer pipe 3 to draw the wafer base 2 and the wafer pipe 3 together to crush the seal lips 15, 16, 19, 20. The wafer base 2 and the wafer pipe 3 are suction-supported by elastic deformation of the projections and the beam portions 13, 14, 17, and 18. Accordingly, the wafer base 2 and the wafer pipe 3 are suction-supported by the X-shaped drive cylinder 11 under vacuum, and the silicon wafer 4 is attached to the wafer-shaped packing 9 at a portion different from the X-shaped drive cylinder 11. The edges are sealed. As a result, in the conventional apparatus shown in FIG. 21, a vacuum is created between the lower surface of the wafer 70 and the base plate 89, etching progresses in a state where the lower surface of the wafer 70 is stressed, and cracks occur when the diaphragm thickness becomes 10 μm or less. Although there is a fear that it will happen, in the present embodiment,
The mounting surface (rear surface) of the silicon wafer 4 is not vacuumed and the wafer is not cracked. Specifically, silicon wafer 4
The backside of the wafer can be brought to atmospheric pressure, and the silicon wafer 4 is held against the wafer base 2 at atmospheric pressure with a slight gap on the backside of the wafer, making it easy even when the wafer temperature drops during etching stop / cleaning. No shrinkage occurs and no stress is generated, and wafer cracking is avoided. further,
Since the back surface of the wafer is at atmospheric pressure, the sensor 47 and the like can be easily provided without sealing. (B) The upper vacuum chamber R1 is attached to the X-shaped drive cylinder 11 in FIG.
Since the through hole 21 that connects the lower vacuum chamber R2 and the lower vacuum chamber R2 is provided, the upper vacuum chamber R1 and the lower vacuum chamber R2 can be set to the same pressure, which is practically preferable.

【0044】これまで説明してきた実施の形態以外にも
下記のように実施してもよい。図5においてX形駆動シ
リンダ11は、シリンダ本体12と、ビーム部13,1
4,17,18と、シールリップ15,16,19,2
0とを備えたものとしたが、図9に示すように、駆動シ
リンダ11は、シリンダ本体12と、ビーム部17,1
8と、シールリップ19,20とを備えたものとし、シ
リンダ本体12をボルトB1,B2にてウエハパイプ3
の下面に締結するようし、真空化により図10にように
ウエハベース2を吸引するようにしてもよい。
Besides the above-described embodiments, the following may be carried out. In FIG. 5, the X-shaped drive cylinder 11 includes a cylinder body 12 and beam portions 13, 1.
4,17,18 and seal lips 15,16,19,2
However, as shown in FIG. 9, the drive cylinder 11 includes a cylinder body 12 and beam portions 17, 1.
8 and the seal lips 19 and 20, and the cylinder body 12 is fixed to the wafer pipe 3 with bolts B1 and B2.
The lower surface of the wafer base 2 may be fastened and the wafer base 2 may be sucked by vacuuming as shown in FIG.

【0045】あるいは、図11に示すように、駆動シリ
ンダ11は、シリンダ本体12と、ビーム部13,14
と、シールリップ15,16とを備えたものとし、シリ
ンダ本体12をボルトB3,B4にてウエハベース2の
上面に締結するようし、真空化により図12にようにウ
エハパイプ3を吸引するようにしてもよい。
Alternatively, as shown in FIG. 11, the drive cylinder 11 includes a cylinder body 12 and beam portions 13 and 14.
And the seal lips 15 and 16 are provided, the cylinder body 12 is fastened to the upper surface of the wafer base 2 with bolts B3 and B4, and the wafer pipe 3 is sucked by vacuuming as shown in FIG. May be.

【0046】また、電気化学ストップエッチング装置で
はなく、図13のように、電圧印加を伴わない浸漬式の
メッキ装置に適用してもよい。さらに、図14に示すよ
うに、メッキ装置に適用してもよい。つまり、ポット1
にシリコンウエハ4を装着し(マスキングし)、このポ
ット1内にメッキ液63を投入し、ウエハパイプ3に設
けたカソード電極64とメッキ液63に浸漬したアノー
ド電極65にメッキ電源66から給電してメッキ処理を
行うようにしてもよい。このメッキ処理装置によるメッ
キの一例として、直径が数10〜100μm程度のバン
プ(突起電極)を電気メッキにより形成してフリップチ
ップを製造する場合を挙げることができる。
Further, instead of the electrochemical stop etching apparatus, as shown in FIG. 13, it may be applied to an immersion type plating apparatus which does not apply a voltage. Further, as shown in FIG. 14, it may be applied to a plating apparatus. That is, pot 1
The silicon wafer 4 is attached (masked) to the pot, the plating solution 63 is put into the pot 1, and power is supplied from the plating power supply 66 to the cathode electrode 64 provided on the wafer pipe 3 and the anode electrode 65 immersed in the plating solution 63. You may make it perform a plating process. An example of plating by this plating apparatus is a case where bumps (projection electrodes) having a diameter of about several tens to 100 μm are formed by electroplating to manufacture a flip chip.

【0047】また、これまでの説明においては図7のよ
うに半導体圧力センサのダイヤフラムを形成する場合に
ついて説明したが、図16のような半導体加速度センサ
の薄肉部(梁部)75を形成する場合等に用いることが
できる。
In the above description, the case where the diaphragm of the semiconductor pressure sensor is formed as shown in FIG. 7 has been described. However, when the thin portion (beam portion) 75 of the semiconductor acceleration sensor as shown in FIG. 16 is formed. Etc. can be used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 実施の形態における電気化学エッチング装置
の平面図。
FIG. 1 is a plan view of an electrochemical etching apparatus according to an embodiment.

【図2】 図1のA−A断面図。2 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図3】 マスキングポットの断面図。FIG. 3 is a sectional view of a masking pot.

【図4】 駆動シリンダの平面図。FIG. 4 is a plan view of a drive cylinder.

【図5】 駆動シリンダの非駆動状態での断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view of a driving cylinder in a non-driving state.

【図6】 駆動シリンダの駆動状態での平面図。FIG. 6 is a plan view of the drive cylinder in a driven state.

【図7】 半導体圧力センサの断面図。FIG. 7 is a sectional view of a semiconductor pressure sensor.

【図8】 電気化学エッチング装置の平面図。FIG. 8 is a plan view of an electrochemical etching device.

【図9】 別例の駆動シリンダにおける非駆動状態での
断面図。
FIG. 9 is a sectional view of a driving cylinder of another example in a non-driving state.

【図10】 別例の駆動シリンダにおける駆動状態での
断面図。
FIG. 10 is a sectional view of a driving cylinder of another example in a driven state.

【図11】 他の別例の駆動シリンダにおける非駆動状
態での断面図。
FIG. 11 is a sectional view of a drive cylinder of another example in a non-driven state.

【図12】 別例の駆動シリンダにおける駆動状態での
断面図。
FIG. 12 is a sectional view of a drive cylinder of another example in a driven state.

【図13】 エッチング装置の縦断面図。FIG. 13 is a vertical sectional view of an etching apparatus.

【図14】 メッキ装置の縦断面図。FIG. 14 is a vertical cross-sectional view of the plating apparatus.

【図15】 ウエハの平面図。FIG. 15 is a plan view of a wafer.

【図16】 センサチップを示す図。FIG. 16 is a diagram showing a sensor chip.

【図17】 センサチップを示す図。FIG. 17 is a diagram showing a sensor chip.

【図18】 ウエハのマスキングを説明するための図。FIG. 18 is a view for explaining masking of a wafer.

【図19】 ウエハのエッチング工程を説明するための
図。
FIG. 19 is a diagram for explaining a wafer etching process.

【図20】 ウエハのマスキング治具を説明するための
図。
FIG. 20 is a view for explaining a masking jig for a wafer.

【図21】 従来装置を説明するための断面図。FIG. 21 is a sectional view for explaining a conventional device.

【図22】 ウエハの反りを説明するための図。FIG. 22 is a view for explaining the warp of the wafer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…マスキングポット、2…ウエハベース、3…ウエハ
パイプ、4…シリコンウエハ、9…ウエハ形パッキン、
11…X形駆動シリンダ、12…シリンダ本体、13…
ビーム部、14…ビーム部、15…シールリップ、16
…シールリップ、17…ビーム部、18…ビーム部、1
9…シールリップ、20…シールリップ、S1,S2…
シール面。
1 ... Masking pot, 2 ... Wafer base, 3 ... Wafer pipe, 4 ... Silicon wafer, 9 ... Wafer type packing,
11 ... X-shaped drive cylinder, 12 ... Cylinder body, 13 ...
Beam part, 14 ... Beam part, 15 ... Seal lip, 16
... Seal lip, 17 ... Beam part, 18 ... Beam part, 1
9 ... Seal lip, 20 ... Seal lip, S1, S2 ...
Sealing surface.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−255780(JP,A) 特開 平11−154663(JP,A) 特開 平6−120204(JP,A) 特開 平7−335610(JP,A) 実開 昭63−89238(JP,U) 実開 昭59−70336(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/304 H01L 21/306 H01L 21/308 Continuation of front page (56) Reference JP-A-8-255780 (JP, A) JP-A-11-154663 (JP, A) JP-A-6-120204 (JP, A) JP-A-7-335610 (JP , A) Actual development Sho 63-89238 (JP, U) Actual development Sho 59-70336 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/304 H01L 21/306 H01L 21/308

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 上面にウエハが載置される基材と、 筒状をなし、開口部を下にした状態で前記基材の上に配
置され、その下面が前記基材でのウエハ載置部の外周部
と対向する筒体と、 前記ウエハの縁部上面と前記筒体との間に配置され、前
記筒体内に満たされた処理液に対しウエハ縁部をシール
するシール部材と、 弾性材料よりなり、リング状をなし、前記基材と筒体と
の間に配置され、V字状のビーム部と該ビーム部先端の
シールリップとを有し、ビーム部とシールリップと基材
上面または筒体下面により形成された空間の真空化にて
基材と筒体を引き寄せてシールリップの潰し代およびビ
ーム部の弾性変形にて基材と筒体を吸引支持する駆動シ
リンダと、を備えたことを特徴とする表面加工装置。
1. A substrate on which an upper surface of a wafer is mounted, and a substrate which has a cylindrical shape and is placed on the substrate with an opening facing down, and the lower surface of which is mounted on the substrate. A cylindrical body facing the outer peripheral portion of the portion, a seal member arranged between the upper surface of the edge portion of the wafer and the cylindrical body, and sealing the wafer edge portion against the processing liquid filled in the cylindrical body; It is made of a material, has a ring shape, and is arranged between the substrate and the cylindrical body, and has a V-shaped beam portion and a seal lip at the tip of the beam portion, and the beam portion, the seal lip, and the upper surface of the substrate. Or a drive cylinder for attracting and supporting the base material and the tubular body by pulling the base material and the tubular body together by evacuating the space formed by the lower surface of the tubular body to crush the seal lip and elastically deforming the beam portion. A surface processing device characterized in that
【請求項2】 駆動シリンダは、本体と、本体から上方
に延びる上側ビーム部と、そのビーム部先端の上側シー
ルリップと、本体から下方に延びる下側ビーム部と、そ
のビーム部先端の下側シールリップとを具備したもので
ある請求項1に記載の表面加工装置。
2. The drive cylinder includes a main body, an upper beam portion extending upward from the main body, an upper seal lip at the tip of the beam portion, a lower beam portion extending downward from the main body, and a lower side of the tip portion of the beam portion. The surface processing apparatus according to claim 1, further comprising a seal lip.
【請求項3】 駆動シリンダの本体に貫通穴を設け、こ
の貫通穴にて、上側ビーム部と筒体下面により形成され
た上側空間と、下側ビーム部と基材上面により形成され
た下側空間とを連通した請求項2に記載の表面加工装
置。
3. A through hole is provided in the main body of the drive cylinder, and in the through hole, an upper space formed by the upper beam portion and the lower surface of the tubular body, and a lower side formed by the lower beam portion and the upper surface of the base material. The surface processing apparatus according to claim 2, which is in communication with a space.
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