JP2537349Y2 - 半導体ウェ−ハの周縁部の塗布装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は半導体ウェーハの周縁部の塗布装置に関する
ものであり、詳しくは半導体ウェーハ内の各素子にバン
プ電極を形成する噴流メッキ工程等において、半導体ウ
ェーハの裏面電極形成面へのメッキ液の廻り込みを防止
するため、噴流メッキ加工に先立って半導体ウェーハの
周縁部に絶縁樹脂を塗布する目的で使用されている装置
に関するものである。

［従来の技術］ 従来、例えばDHD型ダイオードのバンプ電極やTAB型半
導体装置のバンプ電極等の形成手段として第６図に示す
ような噴流式メッキ装置が多用されている。

上記噴流式メッキ装置は、メッキ液槽（１）の上部開
口周囲に複数本の位置決め用ガイドピン（２）と、支持
用ピン（３）とを設け、メッキ対象物である半導体ウェ
ーハ（４）を、メッキ液槽（１）の上部開口上に、位置
決め用ガイドピン（２）で位置決めしつつ支持用ピン
（３）で支持させ、上記半導体ウェーハ（４）上に上部
電極（５）を押圧接触させ、メッキ液槽（１）内に設置
された下部電極（６）と対向させ、メッキ液槽（１）内
にメッキ液（７）を連続的に供給して、メッキ液槽
（１）の上部開口周囲からオーバーフローさら乍ら、上
下の電極（５）（６）間にメッキ電圧を印加して半導体
ウェーハ（４）のバンプ電極形成部（4a）にメッキを行
っている。尚、オーバーフローしたメッキ液は回収槽
（８）で回収し、メッキ液槽（１）へ還流させている。

上記噴流式メッキ装置によるバンプ電極の形成に際
し、半導体ウェーハ（４）の裏面電極形成面（4b）側に
メッキ液（７）が廻り込むとショート事故が発生する。
このメッキ液（７）の裏面電極形成面（4b）側へ廻り込
みを防止するため、これ迄噴流メッキ加工に先立って半
導体ウェーハ（４）の周縁部に廻り込み防止剤として絶
縁樹脂を塗布し、この後、赤外線を照射して絶縁樹脂を
硬化させる方法が採用されている。

上記絶縁樹脂の塗布方法としては、第７図に示すよう
に回転型真空チャック（９）に半導体ウェーハ（４）を
吸着保持した後、絶縁樹脂［例えば、イソブチルゴムを
キシレンで溶解した液状レジスト（10）］中に半導体ウ
ェーハ（４）の周縁部を浸漬し、矢印（Ａ）で示すよう
に回転移動させ所定幅に絶縁樹脂を塗布する方法が知ら
れている。

［考案が解決しようとする課題］ 半導体ウェーハ（４）の周縁部への上記絶縁樹脂（1
0）の塗着は、裏面電極形成面（4b）側へのメッキ液
（７）の廻り込みを防止する目的で為されるものである
から、この目的を達成することが可能な限り絶縁樹脂
（10）の表面（バンプ電極形成面）への塗布幅は均一
で、かつできる限り狭いことが望ましいが、裏面側は広
い方が望ましい。

ところで半導体ウェーハ（４）は真円形ではなく周縁
の一部に直線状のオリエンテーションフラット（以下OF
という）が形成されているため、第７図に示す方式で絶
縁樹脂（10）を塗布する際にOFを基準にして絶縁樹脂
（10）の塗布幅を設定すると、OF形成域と、それ以外の
円弧状をなす周縁域（4c）との間で半導体ウェーハ
（４）の半径方向に沿う塗布面が等しくならないという
問題が発生する。また、手動操作方式であるため回転型
真空吸着チャック（９）による半導体ウェーハ（４）の
吸着支持姿勢が不安定となり、第８図に示すように傾斜
角の変動によりバンプ電極が形成された半導体ウェーハ
（４）の表面側（4a）における絶縁樹脂（10）の塗布幅
（w1）、並び裏面電極が形成された半導体ウェーハ
（４）の裏面側（4b）における絶縁樹脂（10）の塗布面
（w2）が変化してしまう。

本考案の主要な目的は、従来の手動操作方式の回転型
真空吸着チャック（９）による絶縁樹脂（10）の部分塗
布で問題となっていた塗布幅（w1）（w2）の変動を防止
し得る操作の安定性に優れた絶縁樹脂の半導体ウェーハ
の周縁部への塗布装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本考案は上端に負圧吸引口を開口せしめた半導体ウェ
ーハの吸着保持装置と、この半導体ウェーハの吸着保持
装置に回転駆動力を伝達する第１の動力装置と、前記半
導体ウェーハの吸着保持装置を前記回転駆動力の伝達可
能な状態で傾斜させたり回復させたりする第２の動力装
置と、 前記半導体ウェーハの吸着保持装置が半導体ウェーハ
をセンタリング状態に保持して回転中の半導体ウェーハ
のオリエンテーションフラットの位置を検出し回転角度
を制御してオリエンテーションフラットが前記半導体ウ
ェーハの吸着保持装置の傾斜方向と垂直な位置で停止さ
せるオリエンテーションフラット検出手段と、 上記の位置で半導体ウェーハを吸着保持した状態で半
導体ウェーハ吸着保持装置を第１の傾斜角に傾斜させ、
引続き逆方向にもどす動作と、第１の傾斜角より小さい
第２の傾斜角に保って回転させる動作とを含む動作スケ
ジュールとを具備することを特徴とする半導体ウェーハ
の周縁部の塗布装置を提供するものである。

［作用］ 吸着保持装置にセンタリング状態で吸着保持された半
導体ウェーハのOFを所定の傾斜角維持下に絶縁樹脂中に
浸漬し、OF形成域に所定の幅寸法で絶縁樹脂を塗布した
後、前記傾斜角を減少させ、この状態で吸着保持装置を
回転させることによって、OF形成域を除く半導体ウェー
ハの円弧状周縁部にOF形成域と同一の幅寸法で絶縁樹脂
が塗布される。また、傾斜角を小さくすれば表裏の塗布
寸法の差を大きくとれ、傾斜角を大きくすれば差を小さ
くすることができる。

［実施例］ 第１図は本考案に係る半導体ウェーハの周縁部の塗布
装置の一部分を断面にした正面図であり、第２図はその
側面図である。尚、以下の記述において第６図乃至第８
図に示す従来装置と同一の構成部材は同一の参照番号で
表示し、重複する事項に関しては説明を省略する。

吸着保持装置は、負圧吸引管（11）の上端（11a）に
負圧吸引口（12）を開口させた支持板（13）を固着する
と共に、負圧吸引管（11）の下端を自在継手（14）を介
して系外の真空ポンプ（図示省略）に接続することによ
って半導体ウェーハ（４）の吸着保持装置（22）を構成
している。

負圧吸引口（11）は、前記自在継手（14）の上方でそ
の基端部（11b）をベアリング（15）（15）によって支
持することによって回転自在な半導体ウェーハ（４）用
の吸着保持装置（22）を構成しているが、更に、負圧吸
引管（11）への回転駆動力の伝達手段として、負圧吸引
管（11）の基端部（11b）に、従動側タイミングプーリ
（16）、ベアリング（15）（15）を内装したハウジング
兼用型の架台（17）、この架台（17）の一端に固着され
たモータ（18）、このモータ（18）の出力軸上に固着さ
れた駆動側タイミングプーリ（19）、前記従動側タイミ
ングプーリ（16）とこの駆動側タイミングプーリ（19）
の間に巻回されたタイミングベルト（20）からなる第１
の動力装置（21）を接続している。また、上記半導体ウ
ェーハ（４）の吸着保持装置（22）並びに第１の動力装
置（21）に所定の傾斜角（θ）まで傾斜させたり回復運
動を発生させるため、前記架台（17）の下端には、パル
スモータ（23）、駆動側タイミングプーリ（24）、従動
側タイミングプーリ（25）、駆動側タイミングプーリ
（24）と従動側タイミングプーリ（25）の間に巻回され
たタイミングベルト（26）、並びに従動側タイミングプ
ーリ（25）の出力軸（25a）を揺動自在に支持する軸受
部材（27）からなる第２の動力装置（28）が接続されて
いる。

上記吸着保持装置（22）の負圧吸引管（11）に第１の
動力装置（21）から回転駆動力を伝達し、また、第２の
動力装置（28）から首振り運動を伝達することによっ
て、負圧吸引管（11）の上端（11a）にセンタリング状
態で吸着保持された半導体ウェーハ（４）の周縁部に所
定の幅寸法維持下に絶縁樹脂（10）が塗布される。

以下、第３図の例示に基づいて本考案装置の動作手順
を説明する。

（イ）プッシャー（図示省略）等の適当な移し替え装置
を利用して半導体ウェーハ（４）をキャリヤ（29）から
引出し、バンプ電極形成面（4a）を上向きにした状態で
この半導体ウェーハ（４）を吸着維持装置（22）の挿通
間隙を有する移し替えコンベア（30）上に載置する。

（ロ）この状態で前記移し替えコンベヤ（30）の挿通間
隙を通して吸着保持装置（22）の負圧吸引管（11）を支
持板（13）ごとに上昇させ、半導体ウェーハ（４）を移
し替えコンベア（30）から支持板（13）上に移動させ
る。この後、位置決めローラ（図示省略）等の適当な位
置決め装置を利用して半導体ウェーハ（４）の中心が負
圧吸引管（11）の中心と一致するように位置合わせす
る。

（ハ）真空ポンプを起動して負圧吸引力を発生させ、半
導体ウェーハ（４）を支持板（13）上にセンタリング状
態を維持させた状態で吸着保持した後、第１の動力装置
（21）を起動することによって負圧吸引管（11）の支持
板（13）上に吸着保持されている半導体ウェーハ（４）
に回転運動力を伝達する。

（ニ）この状態でフォトセンサ等のOF検出手段（図示省
略）を利用して吸着保持装置（22）を傾斜動させたとき
OFが水平面上に位置するように負圧吸引管（11）及び支
持板（13）の回転角度を検出制御し、OFがその位置にき
た時点で第１の動力装置（21）による負圧吸引管（11）
及び支持板（13）の回転運動を停止させる。

（ホ）OFを水平に保持したまま第２の動力装置（28）を
起動し、支持板（13）上に吸着保持されている半導体ウ
ェーハ（４）にあらかじめ設定されている第１の傾斜角
θ１を与えた後、第２の動力装置（28）を一旦停止し、
OFを絶縁樹脂（10）の溶液中に浸漬する。この結果、半
導体ウェーハ（４）のOF形成域には、前記第８図に示す
ようにバンプ電極形成面（4a）側で稍幅（w1）が狭く、
また裏面電極形成面（4b）側で稍幅（w2）が広くなるよ
うに所定量の絶縁樹脂（10）が塗布される。

（ヘ）半導体ウェーハ（４）のOF形成域への絶縁樹脂
（10）の塗布が終了した時点で、OF形成域を除くこの半
導体ウェーハ（４）の周縁部（4c）への絶縁樹脂（10）
の塗布を開始する。先ず、周縁部（4c）においてもバン
プ電極形成面（4a）側で幅（w1）、また、裏面電極形成
面（4b）側で幅（w2）だけ絶縁樹脂（10）が塗布される
ように第２の動力装置（28）を再起動し、指示板（13）
上に吸着保持されている半導体ウェーハ（４）に前記θ
１より小さくてあらかじめ設定されている第２の傾斜角
θ２を与える。この状態で第２の動力装置（28）を停止
し、傾斜角θ２を保持したまま半導体ウェーハ（４）の
円弧状周縁（4c）を絶縁樹脂（10）の溶液中に浸漬す
る。次いで第１の動力装置（21）の起動を介して指示板
（13）上に吸着保持されている半導体ウェーハ（４）に
傾斜角θ２保持下の回転運動を発生させ、これによって
半導体ウェーハ（４）の円弧状周縁（4c）の表裏両面
に、第４図に示すように、絶縁樹脂（10）を一定の塗布
幅（w1）（w2）を維持して塗布する。

以上、具体例に基づいて本考案を説明したが、上記の
記述に基づいて本考案の権利範囲は限定的に解釈すべき
ものではなく、半導体ウェーハ（４）のOF及び円弧状周
縁（4c）に一定の幅で絶縁樹脂（10）が塗布される限り
数多くの変形例の実施が可能である。例えば、第５図に
示すように、前記傾斜角θ１及びθ２と絶縁樹脂（10）
中への浸漬深さを調整することによって、半導体ウェー
ハ（４）の裏面電極形成面（4b）側の周縁部のみに幅
（w2）に亘って絶縁樹脂（10）を塗布することも可能で
ある。

［考案の効果］ 本考案によれば、半導体ウェーハの周縁部に絶縁樹脂
が均一な幅寸法を維持して塗布されるため、噴流メッキ
加工に際し裏面電極形成面側へのメッキ液の廻り込みが
確実に阻止される。このため、メッキ液の廻り込みによ
るショート事故が減少し、半導体装置の製造工程におけ
る良品率の向上に対して大きな効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の一部分を断面にした正面図、第２
図はその側面図である。また、第３図は本考案装置の動
作順序の説明図、第４図及び第５図は絶縁樹脂塗布形態
の説明図である。第６図は噴流式メッキ装置の略示縦断
面図、第７図は従来の手動操作式回転型真空吸着チャッ
クによる絶縁樹脂の塗布状況を説明する傾斜図、第８図
は半導体ウェーハの周縁部に塗布された絶縁樹脂の形状
と塗布幅の説明図である。 （４）……半導体ウェーハ、（4a）……バンプ電極形成
面、（4b）……裏面電極形成面、（4c）……半導体ウェ
ーハの円弧状周縁部、（OF）……オリエンテーションフ
ラット、（w1）（w2）……絶縁樹脂の塗布幅、（10）…
…絶縁樹脂、（11）……負圧吸引管、（13）……支持
板、（21）……回転駆動力伝達用の第１の動力装置、
（22）……吸着保持装置、（28）……第２の動力装置、
（θ１）（θ２）……半導体ウェーハの傾斜角。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】上端に負圧吸引口を開口せしめた半導体ウ
   ェーハの吸着保持装置と、この半導体ウェーハの吸着保
   持装置に回転駆動力を伝達する第１の動力装置と、前記
   半導体ウェーハの吸着保持装置を前記回転駆動力の伝達
   可能な状態で傾斜させたり回復させたりする第２の動力
   装置と、 前記半導体ウェーハの吸着保持装置が半導体ウェーハを
   センタリング状態に保持して回転中の半導体ウェーハの
   オリエンテーションフラットの位置を検出し回転角度を
   制御してオリエンテーションフラットが前記半導体ウェ
   ーハの吸着保持装置の傾斜方向と垂直な位置で停止させ
   るオリエンテーションフラット検出手段と、 上記の位置で半導体ウェーハを吸着保持した状態で半導
   体ウェーハ吸着保持装置を第１の傾斜角に傾斜させ、引
   続き逆方向にもどす動作と、第１の傾斜角より小さい第
   ２の傾斜角に保って回転させる動作とを含む動作スケジ
   ュールとを具備することを特徴とする半導体ウェーハの
   周縁部の塗布装置。