JPH05152278A - マスキング治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マスキング工程を大幅に省力化できるマスキ
ング治具を提供する。 【構成】 ウエハベース２には受け面２ａを設けてこれ
に半導体ウエハ１の非エッチング処理面１ａを密接せし
める。リング状のシールキャップ３を上記ウエハベース
２の側壁２１内に嵌装し、その下端面に設けたウエハシ
ール４を、上記非エッチング処理面１ａと反対側の面１
ｂの半導体ウエハ１外周縁を覆ってこれに密着せしめ
る。受け面２ａの外周にはウエハベース２とウエハシー
ル４により閉鎖空間Ｓが形成され、該閉鎖空間Ｓ内に真
空が封止されて、ウエハベース２とシールキャップ３を
吸引固着している。かくして、半導体ウエハ１のエッチ
ング処理面１ｂを除いてマスキングされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体ウエハをエッチン
グ処理する場合に使用するマスキング治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】強度に優れ、ＩＣ回路の形成も容易なＳ
ｉ基板の一部をエッチングにより薄くしダイヤフラムと
なして、小型圧力センサを制作することが行われてお
り、その一例を図７に示す。図はＳｉ半導体ウエハ１の
ダイヤフラム形成面（エッチング処理面）１ｂを示し、
ダイシングにより切り出される矩形の各チップＣ（図の
右部）は内周部がエッチングされて薄肉のダイヤフラム
Ｃ１となっている。

【０００３】ところで、かかるエッチング処理において
は従来、図８に示す如くエッチング処理面１ｂと反対側
の非エッチング処理面（回路面）１ａにワックス７１を
塗布し、熱板７３上でベ−ク板７２を貼り付けてエッチ
ング液より隔離しマスキングを行っている。すなわち、
ベ−ク板７２を貼り付けたウエハ１を図９に示す如く、
エッチング液Ｌで満たした処理槽８内に設けた治具８１
にセットしてエッチング処理を行うことにより、回路面
１ａへのエッチング液Ｌの侵入を防止している。処理終
了後はウエハ１をベ−ク板７２より剥し、有機溶剤等で
洗浄する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のマスキング工程では、ワックスの塗布、ウエハの貼
り付けおよび剥し、ワックスの洗浄等の煩雑な工程を手
作業で行う必要があって、これがエッチング工程全体の
合理化のネックとなっていた。

【０００５】本発明はかかる課題を解決するもので、マ
スキング工程を大幅に省力化できるマスキング治具を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の構成を説明する
と、半導体ウエハ１の非エッチング処理面１ａを密接せ
しめる受け面２ａを形成したベース板２と、上記非エッ
チング処理面１ａと反対面の半導体ウエハ外周縁を覆っ
てこれに密着し、上記ベース板２との間に閉鎖空間Ｓを
形成するリング状蓋板３とを有し、上記閉鎖空間Ｓ内に
負圧を封止したものである。

【０００７】

【作用】上記構成において、ベース板２と蓋板３との結
合は、閉鎖空間Ｓ内に封止された負圧により機械的結合
手段を使用することなく簡易になされる。そして、ベー
ス板２と蓋板３を結合した状態で非エッチング処理面は
エッチング液との接触が阻止され、マスキングされる。

【０００８】

【実施例１】図１および図２にはマスキング治具を示
し、ベース板たるウエハベース２は、矩形の底壁に円形
の側壁２１を形成して外周をフランジ部２２とした上方
へ開放する容器状をなし、その底壁内面の内周部は段付
きに高くなって受け面２ａとなっている。この受け面２
ａ上に半導体ウエハ１が配設され、該半導体ウエハ１は
ダイヤフラム形成面２ａを上方へ向け、下面の非エッチ
ング処理面たる回路面１ｂを受け面２ａに密接せしめて
いる。

【０００９】ウエハベース２の側壁２１内には蓋板たる
シールキャップ３が嵌装してある。該シールキャップ３
は上端をフランジ部３３として下方へ縮径するリング状
をなし、外周にシール部材３２を配設した下端部３１が
上記側壁２１内に摺動可能に位置している。シールキャ
ップ３の下端面には一定厚のウエハシール４が接合され
て、その下面内縁部が半導体ウエハ１の上面外周縁に密
接している。

【００１０】ウエハシール４の詳細形状を図３に示し、
内周部下面には下方へ半円断面をなして突出するリップ
４１が形成され、その先端が半導体ウエハ１の上面外周
縁に液密的に線接触している。このウエハシール４は中
間部をネジ４２によりシールキャップ３下面に固定して
ある。

【００１１】図１において、受け面１ａの外周には側壁
２１とウエハシール４に囲まれて密閉空間Ｓが形成さ
れ、該空間Ｓ内には負圧が封止されて、この負圧により
ウエハベース２にシールキャップ３が吸引固定されてい
る。

【００１２】かかる構造のマスキング治具により、半導
体ウエハ１はダイヤフラム形成面１ｂのみが露出せしめ
られ、これを処理槽内に浸漬してダイヤフラム形成面１
ｂをエッチング処理する。

【００１３】マスキング治具への半導体ウエハの装着は
図４に示す真空組立装置により行う。本組立装置は脚５
１により支持されたベース架台５２を有し、ベース架台
５２上面を所定形状に区画して設けたシール部材５３上
に矩形釣鐘状の真空チャンバ５４が図略の昇降機構によ
り下降密着せしめられる。真空チャンバ５４の内空間に
はチャンバ排気口５５が開口し、該排気口５５は真空配
管５６によりベース架台５２下方の真空発生装置５７に
連通している。

【００１４】上記ベース架台５２下方にはモータ駆動さ
れる昇降装置６１が設けてあり、これの昇降軸６２に支
持されたベース板６３上に立設した複数の支持柱６４
が、ベース架台５２を貫通して真空チャンバ５４内に延
びている。支持柱６４先端にはプレスプレート６５が固
定支持せしめてあり、プレスプレート６５の下面には所
定位置に略Ｌ形状のプルフック６６が治具の三方を囲む
ように設けてある。一方、ベース架台５２上には上記プ
ルフック６６に対向せしめて逆Ｌ断面のベースフック６
７が治具の三方を囲むように設けられてこれらは図の右
方へ開放している。

【００１５】マスキング治具に半導体ウエハ１を装着す
る場合には、真空チャンバ５４を上昇せしめ、上昇位置
にあるプレスプレート６５下面のプルフック６６にシー
ルキャップ３のフランジ部３３（図１参照）を係止固定
する。半導体ウエハ１を受け面２ａ上に載せたウエハベ
ース２のフランジ部２２を、ベースフック６７に係止
し、真空チャンバ５４を下降して内空間を０．１Ｔｏｒ
ｒ程度の真空に排気する。この状態でプレスプレート６
５を下降せしめると、シールキャップ３がウエハベース
２内に嵌入し、その下端面のウエハシール４が半導体ウ
エハ１の上面外周縁に密接する。

【００１６】真空排気を停止し、図略の復圧弁を開いて
真空チャンバ５４内を大気に戻した後、真空チャンバ５
４を上昇せしめる。この時、ウエハベース２内の密閉空
間Ｓに封止された真空負圧によりシールキャップ３はウ
エハベース２に吸引固着される（４インチウエハで約１
００Ｋｇの吸引力）。プレスプレート６５をやや上昇せ
しめた後、シールキャップ３と一体となったウエハベー
ス２を引き出す。

【００１７】マスキング治具に装着した半導体ウエハを
エッチング処理した後、全体を純水洗浄して乾燥し、再
びウエハベース２をベースフック６７に係止するととも
にシールキャップ３をプルフック６６に係止する。真空
チャンバ５４を下降して内空間を真空排気し、プレスプ
レート６５を上昇せしめるとシールキャップ３はウエハ
ベース２より離脱する。真空チャンバ５４内を復圧し、
これを上昇せしめてウエハベース２を引き出し、半導体
ウエハ１を取り出す。

【００１８】本実施例では、真空雰囲気内でウエハベー
ス２とシールキャップ３を組付けるから、半導体ウエハ
１の回路面１ａと受け面２ａとの間に空気は存在せず、
両者が緊密に密着するから半導体ウエハ１への熱伝導が
極めて向上し、温度分布が大幅に改善される。

【００１９】本発明ではウエハベース２とシールキャッ
プ３の結合にボルト等の機械的手段を使用しないから治
具形状が単純かつ軽量となり、温度分布が良い上に、エ
ッチング液の治具のすき間への染み込みが少ないため、
エッチング処理後のエッチング液のすすぎ洗浄性が極め
て良好となる。

【００２０】また、全周に形成される密閉空間Ｓ内の負
圧により全体に均等な結合力が加わるから、耐蝕性に優
れたテフロン等の樹脂材料や石英ガラス等のガラス材料
で治具を構成することができる。

【００２１】さらに、マスキング治具全体が薄く軽量に
なるから、エッチング処理時の熱負荷が小さくなり、液
温度のバラツキを小さくすることができる。

【００２２】上記治具は簡易な構造であるから、容易に
量産され、安価である。

【００２３】

【実施例２】図５にはマスキング治具の他の例を示し、
シール部材３２をウエハベース２の側壁頂面に設けてシ
ールキャップ３の外周段付面に密接せしめている。かか
る構造によれば、治具全体の高さをさらに薄くすること
ができるとともに、シールキャップ３をウエハベース２
に嵌入せしめる時の抵抗を小さくすることができる。

【００２４】

【実施例３】図６にはマスキング治具のさらに他の例を
示す。ウエハベース２は側壁２１を下方へ屈曲形成して
下方へ開放する容器状としてあり、直立する側壁２１外
周にシール部材３２を介在せしめてシールキャップ３を
嵌装してある。かかる構造によれば、受け面２ａ直下に
形成される凹状空間２３の形状を調整することにより半
導体ウエハ１の熱分布をさらに改善することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上の如く、本発明のマスキング治具に
よれば、従来の如きワックスの塗布や洗浄等の煩雑な手
作業が不要であり、マスキング工程の大幅な省力化が可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】マスキング治具の断面図である。

【図２】マスキング治具の平面図であり、右半部はシー
ルキャップを取り去った状態を示す。

【図３】ウエハシールの拡大断面図である。

【図４】真空組立装置の部分断面側面図である。

【図５】マスキング治具の他の例を示す断面図である。

【図６】マスキング治具のさらに他の例を示す断面図で
ある。

【図７】半導体ウエハの平面図およびチップの斜視図で
ある。

【図８】従来例を示す断面図である。

【図９】従来例におけるエッチング処理槽の断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 半導体ウエハ １ａ 回路面（非エッチング処理面） ２ ウエハベース（ベース板） ３ シールキャップ（蓋板） Ｓ 閉鎖空間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ウエハの非エッチング処理面を密
   接せしめる受け面を形成したベース板と、上記非エッチ
   ング処理面と反対面の半導体ウエハ外周縁を覆ってこれ
   に密着し、上記ベース板との間に閉鎖空間を形成するリ
   ング状蓋板とを有し、上記閉鎖空間内に負圧を封止した
   ことを特徴とするマスキング治具。