JP2593638Y2 - 半導体製造装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、半導体製造装置、より
詳細には、半導体ウェハーにバンプ電極や配線を形成し
たり、化成処理を施す場合に好適する噴流式のメッキ方
法や化成方法に用いる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置を製造する場合、半導体ウェ
ハーに対し、メッキ処理を施したり、化成処理を施すこ
とがある。例えば、ＤＨＤ（Ｄｏｕｂｌｅ Ｈｅａｔｓ
ｉｎｋＤｉｏｄｅ）型ダイオードを製造する場合や、Ｔ
ＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｕｎｄｉｎ
ｇ）型半導体装置を製造する場合、半導体ウェハーに対
し、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、半田等よりなる５０〜６０μｍ
程度のバンプ電極を形成している。また、Ａｕその他の
金属により、配線を形成している。そして、このような
バンプ電極や配線を形成する場合、一般に図７に示す噴
流式のメッキ装置ａが用いられている。具体的には、図
７のようにメッキ液ｂを底面の中央から導入し上方から
オーバーフローさせる噴流式のメッキ槽ｃと；このメッ
キ槽ｃ内に配設された下部電極ｄと；メッキ槽ｃの上部
にメッキ槽ｃの上端から若干突出するように配設され、
半導体ウェハーｗをその被処理面を下にして保持する複
数の陰極ピンを用いた上部電極ｅとを有し；半導体ウェ
ハーｗの被処理面にメッキ液ｂを噴流させながら上下電
極ｅ、ｄ間に電流を流して半導体ウェハーｗにメッキ処
理を施すものがある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかし、従来のメッキ
装置ａにあっては、図７の如く上部電極ｅが、メッキ液
ｂ内に浸漬されているので、上方からオーバーフローさ
せながら半導体ウェハーｗにバンブ電極や配線が形成さ
れると同時に、半導体ウェハーｗを経由しないで、直接
上部電極ｅに電流が流れ、上部電極ｅもメッキされる。
このため、上部電極ｅに付着した析出金属と、半導体ウ
ェハーｗに付着した析出金属とが接続一体化して、半導
体ウェハーｗが上部電極ｅから取れないことがあり、無
理に取ろうとすると、半導体ウェハーｗが破損すること
があった。特に、シンコンよりも機械的強度が格段に小
さいＧａＡｓ等の化合物半導体ウェハーにおいては破損
しやすかった。のみならず、一般に、上部電極ｅと半導
体ウェハーｗの下地金属との材質が相違しているので、
両者の電解電圧が異なり、しかも、上部電極ｅの総面積
が、半導体ウェハーｗの総被メッキ面積に対して無視で
きないため、メッキ条件の設定が非常に困難であった。
更には、上部電極ｅに付着したＡｇ、Ａｕ等の析出金属
の除去が必要となり、装置の稼働率が低下するといっ
た、各種の問題点がある。

【０００４】そこで、本考案は、上部電極がメッキされ
ることなく上記問題点を完全に解消することができる半
導体製造装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解法するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案の半導体製造装置は、上方を開放した処理槽
の上方に半導体ウェハーをその被処理面を下にして保持
し、半導体ウェハーの被処理面に処理液を噴流させなが
ら上下電極間に電流を流して半導体ウェハーに メッキ、
化成等の処理を施す半導体製造装置において、略環状の
保護部材本体表面に支持用突部を周設したシリコンゴム
又はテフロン又はゴム又は合成樹脂よりなる保護部材を
用い、半導体ウエハーの被処理面の周囲端部を残して保
護部材の支持用突部にて支持し、該周囲端部に上部電極
を接続し、保護部材の支持用突部にて処理液が上部電極
に接触するのを防止したことを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】以上の如く本考案の半導体製造装置によれば、
上方を開放した処理槽の上方に半導体ウェハーをその被
処理面を下にして保持し、半導体ウェハーの被処理面の
周囲端部を残して保護部材の支持用突部にて処理液が上
部電極に接触するのを防止した状態で、半導体ウェハー
の被処理面に処理液を噴流させながら上下電極間に電流
を流して半導体ウェハーにメッキ、化成等の処理を施す
ので、半導体ウェハーの被処理面の周囲端部全体が、処
理液と接触することがないのである。更に、例えば半導
体ウェハーの被処理面の背面側から特に支持用突部の箇
所を蓋体にて押さえることにより、支持用突部とウェハ
ーの被処理面が密着して処理液が侵入するのを確実に防
止することができる。

【０００７】

【実施例】本考案の詳細を更に図示した実施例により説
明する。図１から図４に示す半導体製造装置は、本考案
の第１実施例のものである。半導体製造装置Ａは、処理
槽１、下部電極２、上部電極３、該上部電極３が処理液
Ｓに接触するのを防止するための保護部材４、蓋体５、
制御手段６で構成されている。

【０００８】 まず、処理槽１は、図２の如くポリプロピ
レン等の樹脂よりなる上方を開放した容器である。

【０００９】 下部電極２は、図２及び図３の如く前記処
理槽１内に配設されているメッシュ状のものであり、即
ち陽極である。

【００１０】 そして、図４のように前記処理槽１開口面
に、段部７を設けて開口端８と支持面９を形成し、そし
て全体が略環状であり且つ断面Ｌ形状として下面１０、
側面１１、上面１２を有する支持台１３を、この開口端
８と支持面９との間に隙間１４を有するように離間して
設置し、略環状シート材である保護部材本体１５表面の
端部に先端の尖った支持用突部１６を突設した例えばシ
リコンゴムよりなる保護部材４を前記支持台１３の下面
１０に載置し、この保護部材４の上に押さえ部材１７を
位置させ、取付ボルト１８の先端を押さえ部材１７、保
護部材４に貫通するとともに、支持台１３及び処理槽１
の支持面９に螺合して取り付けることにより、この取付
ボルト１８により処理槽１と支持台１３の隙間１４の距
離を調整可能としている。更に、図４の如く保護部材４
の支持用突部１６上に被処理面の周囲端部を残して半導
体ウェハーＷを載置し、押さえ部材１７の３箇所に切欠
部１９を設け、連結片２０から反対方向に直角に下片２
１、上片２２をそれぞれ延設した陰極である上部電極３
の一部の上部電極板２３を、下片２１先端を前記保護部
材４の支持用突部１６と距離をあけて通路２４を形成し
た状態で、図４のように保護部材４及び支持台１３の側
面１１、上面１２に当接するように取り付け、図２及び
図４の如く半導体ウェハーＷ被処理面の背面を押さえる
押圧面２５を有する押圧部２６を突出させた蓋体本体２
７に上部電極３の電極ピン２８を等間隔に３個設け、上
部電極板２３の上片２２に該電極ピン２８先端を当接さ
せて接続している。加えて、押さえ部材１７における蓋
体５側の面にテーパー部２９を設け、図３に示すように
純水の供給管３０及び排出管３１を設置している。ま
た、図３中３２は、下部電極２に接続するための下部電
極板である。また、図４においては、上部電極板２３の
先端を半導体ウェハーＷの被処理面に接続しているが、
半導体ウェハーＷ被処理面の背面に接続することも可能
である。

【００１１】 更に、図５は、第２実施例の半導体製造装
置における保護部材の取り付け状態を示す縦断面図であ
り、上述した支持台１３及び保護部材４をガラスで一体
成形することにより保護部材４とし、半導体ウェハーＷ
の被処理面端部を支持するように鏡面処理して保持面３
３を形成したものであってもよい。このように、保持面
３３により密着して支持することにより処理液Ｓが侵入
するのを防止することができるのである。

【００１２】 保護部材４の材質としては、シリコンゴム
の他にテフロン、ゴム、合成樹脂等を用いることが可能
である。

【００１３】 制御手段６は、処理槽１内の複数箇所より
供給されるメッキ液等の処理液Ｓの流量や供給時間を調
整するものである。即ち、図例の制御手段６は、図１及
び図３に示すように処理槽１の底面に、等間隔に３個或
いは複数個の供給口３４・・を設け、この供給口３４と
の取合管３５を設け、図１の如くそれぞれの供給口３４
・・への供給の途中に流量調整弁３６・・を設け、この
流量調整弁３６・・により処理槽１内に供給される処理
液Ｓの流量や供給時間を調整するようにしたものであ
る。

【００１４】 そして、半導体製造装置Ａ全体は、図１に
示すように処理槽１の上方に設けた半導体ウェハーＷを
その被処理面を下にして保護部材４にて保持し、処理槽
１の下方の複数箇所から処理液Ｓが導入され、処理槽１
の支持台１３の隙間１４からオーバーフローさせること
により、半導体ウェハーＷの被処理面をメッキ処理又は
化成処理し、オーバーフローした処理液Ｓは受け容器３
７で受け、ポンプ３８及びフィルター３９を介して、再
び処理槽１の供給口３４・・から導入されるのである。

【００１５】 而して、第１実施例の半導体製造装置Ａに
よれば、図２及び図４に示すように取付ボルト１８によ
り処理槽１と支持台１３の隙間１４の距離を調整した
後、保護部材４の支持用突部１６にて周囲端部を残して
半導体ウェハーＷの被処理面を支持し、蓋体５を閉じて
半導体ウェハーＷ表面の周端を押圧部２６の押圧面２５
にて押し込みことにより、半導体ウェハーＷの被処理面
と保護部材４の支持用突部１６を密着させて、更に図３
における供給管３０から純水を供給するとともに排出管
３１に接続された図示しないアスピレータ等で吸引して
図４中矢印方向に純水を供給するとともに押さえ部材１
７と保護部材４の支持用突部１６の間の通路２４内に純
水を通過させることにより、上部電極３である上部電極
板２３を処理液Ｓに接触させることなく、図１のように
１つの流量調整弁３６を開いて処理槽１の底面に設けた
供給口３４から一定時間処理液Ｓを供給し、次にこの流
量調整弁３６を閉じて他の流量調整弁３６を開いて処理
槽１の底面に設けた供給口３４から一定時間処理液Ｓを
供給し、また同様にして他の供給口３４、供給口３４か
ら一定時間処理液Ｓを供給することにより、間欠的に半
導体ウェハーＷの被処理面に処理液Ｓが送りこまれ、処
理槽１と支持台１６の間の隙間１４から処理液Ｓをオー
バーフローすることにより、処理液Ｓにより半導体ウェ
ハーＷの被処理面をメッキ処理又は化成処理されるので
ある。そして、オーバーフローした処理液Ｓは受け容器
３７で受け、ポンプ３８及びフィルター３９を介して、
再び処理槽１内の供給口３４・・から導入されるのであ
る。また、最初の段階で、取付ボルト１８により処理槽
１と支持台１３の隙間１４の距離を調整した後、処理液
Ｓにより半導体ウェハーＷの被処理面をメッキ処理又は
化成処理を行っている途中に、一定時間毎に処理流量を
急激に増加させることにより、処理槽１と支持台１３の
隙間１４に発生する細かい泡を処理液Ｓと一緒にオーバ
ーフローさせることができるのである。

【００１６】 このように本考案に係る実施例の半導体製
造装置Ａによれば、保護部材４の支持用突部１６にて周
囲端部を残して半導体ウェハーＷの被処理面を支持し、
蓋体５を閉じて半導体ウェハーＷ表面の周端を押圧部２
６の押圧面２５にて押し込みことにより、半導体ウェハ
ーＷの被処理面と保護部材４の支持用突部１６を密着さ
せて、更に図３における供給管３０から純水を供給する
とともに排出管３１に接続された図示しないアスピレー
タ等で吸引して押さえ部材１７と保護部材４の支持用突
部１６の間の通路２４内に純水を供給することにより、
上部電極３である上部電極板２３を処理液Ｓに接触させ
ることなく、半導体ウェハーＷの被処理面をメッキ処理
又は化成処理を行うことができるので、上部電極３の上
部電極板２３自体がメッキ処理又は化成処理が行われる
ことがないのである。従って、従来の半導体製造装置の
ように、半導体ウェハーＷと上部電極３の上部電極板２
３が付着したり、またメッキ条件の設定が非常に困難で
あったり、更には、上部電極３の上部電極板２３に付着
したＡｇ、Ａｕ等の析出金属の除去が必要となり、装置
の稼働率が低下するといった問題点を解消することがで
きるのである。また、現在、メッキ処理又は化成処理さ
れた半導体ウェハーＷを切断する時等の不都合を解消す
るために、半導体ウェハーＷの被処理面の周囲端部を残
して、メッキ処理又は化成処理されたものが望まれつつ
あるが、上記した半導体製造装置Ａを用いることによ
り、こうした需要にも対処することができるのである。

【００１７】

【考案の効果】本考案は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。 請求項１記載の半導
体製造装置によれば、上方を開放した処理槽の上方に半
導体ウェハーをその被処理面を下にして保持し、保護部
材の支持用突部にて処理液が上部電極に接触するのを防
止した状態で、半導体ウェハーの被処理面に処理液を噴
流させながら上下電極間に電流を流して半導体ウェハー
にメッキ、化成等の処理を施すので、上部電極がメッキ
処理又は化成処理されることがないのである。従って、
従来の半導体製造装置のように、半導体ウェハーと上部
電極が付着したり、またメッキ条件の設定が非常に困難
であったり、更には、上部電極に付着したＡｇ、Ａｕ等
の析出金属の除去が必要となり、装置の稼働率が低下す
るといった問題点を解消することができるのである。更
に、半導体ウェハーの被処理面の周囲端部を残して略環
状の保護部材本体表面に支持用突部を周設した保護部材
の支持用突部にで支持して閉止するので、上部電極にて
半導体ウェハーを支持するのに比べて安定した支持を行
え、しかも半導体ウェハーの被処理面の周囲端部全体
が、処理液と接触することがないので、いずれの位置か
らも上部電極を接続させることができるので、設計上の
自由がきくのである。加えて、例えば半導体ウェハーの
被処理面の背面側から特に支持用突部の箇所を蓋体にて
押さえることにより、シリコンゴム等が持つ弾力性を有
する支持用突部とウェハーの被処理面が密着して処理液
が侵入するのを完全に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の半導体製造装置の原理図

【図２】同じく一部断面状態の正面図

【図３】同じく処理槽の平面図

【図４】同じく要部を示す縦断面図

【図５】第２実施例の半導体製造装置における要部を示
す縦断面図

【図６】従来の半導体製造装置における一部断面状態の
正面図

【符号の説明】

Ａ 半導体製造装置 Ｓ 処理液 Ｗ 半導体ウェハー １ 処理槽 ２ 下部電極 ３ 上部電極 ４ 保護部材 ５ 蓋体 ６ 制御手段 ７ 段部 ８ 開口端 ９ 支持面 １０ 下面 １１ 側面 １２ 上面 １３ 支持台 １４ 隙間 １５ 保護部材本体 １６ 支持用突部 １７ 押さえ部材 １８ 取付ボルト １９ 切欠部 ２０ 連結片 ２１ 下片 ２２ 上片 ２３ 上部電極板 ２４ 通路 ２５ 押圧面 ２６ 押圧部 ２７ 蓋体本体 ２８ 電極ピン ２９ テーパー部 ３０ 供給管 ３１ 排出管 ３２ 下部電極板 ３４ 供給口 ３５ 取合管 ３６ 流量調整弁 ３７ 受け容器 ３８ ポンプ ３９ フィルター

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 上方を開放した処理槽の上方に半導体ウ
   エハーをその被処理面を下にして保持し、半導体ウェハ
   ーの被処理面に処理液を噴流させながら上下電極間に電
   流を流して半導体ウェハーにメッキ、化成等の処理を施
   す半導体製造装置において、 略環状の保護部材本体表面に支持用突部を周設したシリ
   コンゴム又はテフロン又はゴム又は合成樹脂よりなる保
   護部材を用い、半導体ウェハーの被処理面の周囲端部を
   残して保護部材の支持用突部にて支持し、該周囲端部に
   上部電極を接続し、保護部材の支持用突部にて処理液が
   上部電極に接触するのを防止したことを特徴とする半導
   体製造装置。