WO2012050057A1 - テンプレート及び基板の処理方法 - Google Patents

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春生 岩津
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東京エレクトロン株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a template used when supplying a processing liquid to a predetermined position of a substrate and a substrate processing method using the template.
  • devices In recent years, in the manufacture of semiconductor devices (hereinafter referred to as “devices”), higher integration of devices is progressing. Under such circumstances, when a plurality of highly integrated devices are arranged in a horizontal plane and these devices are connected by wiring to produce a product, the wiring length increases, thereby increasing the wiring resistance, and the wiring. There is a concern that the delay will increase.
  • a three-dimensional integration technique for stacking devices in three dimensions has been proposed.
  • a semiconductor wafer hereinafter referred to as “wafer” having a plurality of electronic circuits formed on the surface thereof is called TSV (Through Silicon Via) and has a fine through hole having a diameter of 100 ⁇ m or less, for example A plurality of are formed.
  • TSV Through Silicon Via
  • stacked up and down is electrically connected through a through-electrode, respectively (patent document 1).
  • the through hole is formed by etching using, for example, a wet etching technique.
  • a wet etching technique As a method of performing local microfabrication using wet etching, for example, an etching method disclosed in Patent Document 2 can be used. In this method, an etching solution is deposited on the surface of the wafer, the tip of the microprobe is attached to the deposited etching solution, and an etching region is controlled by flowing current from the microprobe to the wafer.
  • a plating method disclosed in Patent Document 2 can be used to form such a through electrode.
  • a plating solution is deposited on the surface of the wafer, the tip of the microprobe is attached to the deposited plating solution, and the plating region is controlled by flowing current from the microprobe to the wafer.
  • the present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to supply a processing liquid to a predetermined position of a substrate with high positional accuracy and appropriately process the substrate.
  • the present invention is a template used when supplying a treatment liquid to a predetermined position of a substrate, and a plurality of openings formed at positions corresponding to the predetermined position on the surface, In the thickness direction from the opening to the back surface, the flow path for circulating the treatment liquid, the first hydrophilic region having hydrophilicity on the surface around the opening, and the inner surface of the flow path A second hydrophilic region having hydrophilicity, and the first hydrophilic region is formed at a position corresponding to a hydrophilic pattern having hydrophilicity on the substrate surface around the predetermined position.
  • the first hydrophilic region is a region where the periphery of the opening portion is more hydrophilic than the other regions on the surface of the template.
  • the template surface around the opening may be hydrophilized, the template surface in other regions may be hydrophobized, or these hydrophilizing treatments And hydrophobic treatment may be performed together.
  • the second hydrophilic region is a region having hydrophilicity like the first hydrophilic region.
  • the hydrophilic pattern is a region on the surface of the substrate having a hydrophilic property around a predetermined position compared to other regions.
  • the surface of the template and the surface of the substrate are overlapped so that the position of the first hydrophilic region and the position of the hydrophilic pattern correspond to each other. Match.
  • the processing liquid is supplied to the flow path of the template and circulates in the flow path.
  • the supplied processing liquid further enters and fills between the first hydrophilic region and the hydrophilic pattern by capillary action.
  • the template floats up from the substrate due to the surface tension of the filled processing liquid. In this state, the processing liquid is further supplied to the flow path, and the processing liquid is supplied to a predetermined position of the substrate through the opening.
  • a restoring force that moves the template acts on the template by the surface tension of the treatment liquid filled between the first hydrophilic region and the hydrophilic pattern. Then, even when the position of the opening of the template and the predetermined position of the substrate are shifted, the template moves so that the opening is positioned at the predetermined position of the substrate by the restoring force, and the position adjustment between the template and the substrate is highly accurate. Done in For this reason, the processing liquid can be appropriately supplied from the opening to a predetermined position of the substrate.
  • the template opening itself can be formed with high positional accuracy, for example, by performing machining or performing photolithography and etching at the same time. Therefore, if the template of this invention is used, a process liquid can be supplied to the predetermined position of a board
  • a substrate processing method for supplying a processing liquid to a predetermined position of a substrate for processing, and a plurality of openings formed at positions corresponding to the predetermined position on the surface, and the openings
  • the processing liquid can be supplied to a predetermined position of the substrate with high positional accuracy and the substrate can be appropriately processed.
  • (C) shows a state in which a liquid paddle of the plating solution is formed
  • (d) shows a state in which the plating solution is filled between the first hydrophilic region and the hydrophilic pattern
  • (e ) Shows how the plating solution enters the hole
  • (f) shows how the plating solution is filled in the hole
  • (g) shows how the restoring force acts on the template
  • (h) The state where the position of the template and the wafer is adjusted is shown.
  • It is a longitudinal cross-sectional view which shows the outline of the structure of the wafer concerning other embodiment.
  • It is a top view which shows the outline of a structure of the wafer concerning other embodiment.
  • It is a longitudinal cross-sectional view which shows the outline of a structure of the template concerning other embodiment.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an outline of a configuration of a wafer processing apparatus 1 for carrying out a method for processing a wafer as a substrate according to the present embodiment.
  • a wafer process a process of supplying a plating solution to a hole formed in a wafer and plating the inside of the hole will be described.
  • the wafer W processed by the wafer processing apparatus 1 of the present embodiment has a plurality of hole portions 10 formed at predetermined positions on the surface Wa.
  • the hole 10 is the same as a through-hole having a fine diameter called TSV in the three-dimensional integration technique. That is, in the wafer processing of the present embodiment, the hole 10 does not penetrate in the thickness direction of the wafer W, but after the wafer processing is finished, when the back surface Wb side of the wafer W is polished and thinned, The hole 10 penetrates in the thickness direction of the wafer W. In this way, a through hole is formed in the wafer W.
  • a plating solution is supplied into the hole 10 to form an electrode, which is a through electrode in the three-dimensional integration technique.
  • a hydrophilic pattern 11 having hydrophilicity is formed around the hole 10.
  • the hydrophilic pattern 11 is a region on the surface Wa of the wafer W where the periphery of the hole portion 10 is more hydrophilic than the other regions. Therefore, when the hydrophilic pattern 11 is formed, the surface Wa around the hole 10 may be hydrophilized, the surface Wa of the other region may be hydrophobized, You may perform a hydrophobization process together.
  • a hydrophilic film 12 having hydrophilicity is also formed on the inner surface and the bottom surface of the hole 10.
  • a device layer including electronic circuits connected to the above-described through electrodes, signal wiring for power supply, grounding, address, and the like is formed.
  • a template 20 having a substantially disk shape is used as shown in FIGS.
  • silicon carbide (SiC) or the like is used for the template 20.
  • a plurality of openings 30 are formed on the surface 20 a of the template 20. These openings 30 are formed at positions corresponding to the holes 10 of the wafer W. Note that the opening 30 is formed, for example, by performing machining or collectively performing a photolithography process and an etching process, and is formed with high positional accuracy.
  • a plurality of flow passages 31 are formed inside the template 20 so as to communicate with the openings 30 and to distribute the plating solution as the processing solution.
  • the flow path 31 penetrates the template 20 in the thickness direction and extends to the back surface 20 b of the template 20.
  • a first hydrophilic region 40 having hydrophilicity is formed around the opening 30 on the surface 20 a of the template 20.
  • the first hydrophilic region 40 is a region in which the periphery of the opening 30 has hydrophilicity in the surface 20a of the template 20 as compared with other regions. Therefore, when forming the first hydrophilic region 40, the surface 20a around the opening 30 may be hydrophilized, the surface 20a of the other region may be hydrophobized, or these hydrophilic regions Both the hydrophobing treatment and the hydrophobizing treatment may be performed.
  • the first hydrophilic region 40 is formed at a position corresponding to the hydrophilic pattern 11 of the wafer W.
  • a hydrophilic second hydrophilic region 41 is also formed on the inner surface of the flow passage 31.
  • the second hydrophilic region 41 is a region having hydrophilicity like the first hydrophilic region 40. Therefore, when forming the second hydrophilic region 41, the inner surface of the flow passage 31 may be subjected to a hydrophilic treatment.
  • a third hydrophilic region 42 having hydrophilicity is formed around the flow path 31.
  • the third hydrophilic region 42 is a region where the periphery of the flow path 31 has hydrophilicity in comparison with other regions on the back surface 20b of the template 20. Therefore, when forming the third hydrophilic region 42, the back surface 20b around the flow passage 31 may be hydrophilized, or the back surface 20b of other regions may be hydrophobized, Both the hydrophobing treatment and the hydrophobizing treatment may be performed.
  • a strip-shaped hydrophobic region 13 surrounding the periphery of the hole 10 may be formed as shown in FIG. In this way, the plating solution supplied to the inner region of the hydrophobic region 13 spreads with the hydrophobic region 13 serving as a boundary.
  • the hydrophobic region 13 does not need to have a large area, and it is sufficient to surround the region of the desired hydrophilic pattern 11, so that the processing region of the surface Wa of the wafer W can be reduced.
  • the hydrophilic region is formed in the template 20, and the hydrophobic region 14 is formed so as to surround the periphery of the flow path 31 on the front surface 20 a and the back surface 20 b of the template 20 as shown in FIG. 6.
  • the periphery of the opening on the front surface 20a and the back surface 20b of the template 20 becomes a first hydrophilic region 40 and a third hydrophilic region 42, respectively, and the inner surface of the flow passage 31 becomes a second hydrophilic region 41.
  • a recess 15 as shown in FIG. 7 may be formed.
  • the recess 15 is formed so as to surround the periphery of the hole 10, as in the hydrophobic region 13.
  • the liquid level of the plating solution supplied to the inner region of the recess 15 spreads with a certain contact angle, but has a larger contact angle at the edge of the recess 15.
  • the liquid level cannot get over the recess 15 and remains in the inner region of the recess 15. In this way, the region where the plating solution spreads can be defined without subjecting the surface Wa of the wafer W to a hydrophilic treatment or a hydrophobic treatment.
  • the phenomenon in which the recess 15 suppresses the spread of the liquid level is known as a pinning effect. That is, the inner region of the recess 15 has the same surface as the outer region, but the inner region of the recess 15 functions as the hydrophilic pattern 11 due to the pinning effect of the recess 15. Note that the recess 15 can be formed by a general lithography technique, and therefore does not require a special process.
  • the hydrophilic regions 41 to 43 are formed in the template 20.
  • the recesses 16 are formed so as to surround the flow passage 31 on the front surface 20a and the back surface 20b of the template 20.
  • the periphery of the opening on the front surface 20a and the back surface 20b of the template 20 becomes a first hydrophilic region 40 and a third hydrophilic region 42, respectively, and the inner surface of the flow passage 31 becomes a second hydrophilic region 41. Since it is not necessary to hydrophilize or hydrophobize the front surface 20a and the back surface 20b of the template 20, these hydrophilic regions 41 to 43 can be formed by a general lithography technique.
  • a step is generated between the hydrophilic region and the surrounding region, and the step structure is not limited to the formation of the recess.
  • the surface Wa of the wafer W or the template 20 is necessary.
  • the front surface 20a and the back surface 20b may be combined with a hydrophilic treatment or a hydrophobic treatment. By combining, the spread of the liquid level can be defined more reliably.
  • the wafer processing apparatus 1 has a processing container 50 for storing a wafer W therein.
  • a mounting table 51 on which the wafer W is mounted is provided on the bottom surface in the processing container 50.
  • a vacuum chuck or the like is used as the mounting table 51, and the mounting table 51 can horizontally mount the wafer W with the surface Wa of the wafer W facing upward.
  • a holding member 60 that holds the template 20 is disposed above the mounting table 51.
  • the holding member 60 holds the template 20 with the surface 20a of the template 20 facing downward.
  • the template 20 held by the holding member 60 is arranged so that the surface 20 a faces the surface Wa of the wafer W on the mounting table 51.
  • the holding member 60 is supported by a moving mechanism 62 provided on the ceiling surface in the processing container 50 via a shaft 61.
  • the template 20 and the holding member 60 can be moved in the vertical direction and the horizontal direction by the moving mechanism 62.
  • a liquid supply means (not shown) for supplying a plating solution from the back surface 20b side of the template 20 to the flow path 31 is provided inside the processing container 50.
  • the liquid supply means various means such as a nozzle and a supply pipe can be used.
  • the above wafer processing apparatus 1 is provided with a control unit 100.
  • the control unit 100 is, for example, a computer and has a program storage unit (not shown).
  • the program storage unit stores a program for realizing wafer processing described later in the wafer processing apparatus 1.
  • the above program is recorded in a computer-readable storage medium such as a computer-readable hard disk (HD), flexible disk (FD), compact disk (CD), magnetic optical desk (MO), or memory card. Or installed in the control unit 100 from the storage medium.
  • a computer-readable storage medium such as a computer-readable hard disk (HD), flexible disk (FD), compact disk (CD), magnetic optical desk (MO), or memory card.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the main steps of wafer processing.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram schematically showing the state of the template 20 and the wafer W in each process of wafer processing.
  • FIG. 12 shows a part of the template 20 (in the vicinity of one flow path 31) and a part of the wafer W (in the vicinity of one hole 10) in order to prioritize easy understanding of the technology. .
  • the plating solution M is filled in advance in the flow passage 31 of the template 20 (step S1 in FIG. 11).
  • the plating solution M is supplied to the back surface 20b side of the template 20.
  • the flow passage 31 has a fine diameter
  • the third hydrophilic region 42 is formed around the flow passage 31
  • the second hydrophilic region 41 is formed on the inner surface of the flow passage 31.
  • the plating solution M supplied to the back surface 20b side flows into the flow passage 31 by capillary action. Thereafter, the unnecessary plating solution remaining on the back surface 20b of the template 20 is removed.
  • the plating solution M is filled in the flow passage 31 as shown in FIG.
  • plating solution M is held in the flow passage 31 by the surface tension of the plating solution M. Therefore, the plating solution M can be prevented from spilling during the conveyance of the template 20.
  • Various plating solutions can be used for the plating solution M.
  • a plating solution M of CuSO 4 pentahydrate and sulfuric acid is used as the plating solution M.
  • the plating solution M for example, a plating solution made of silver nitrate, ammonia water and glucose, or electroless copper is used. A plating solution or the like may be used.
  • the plating solution M is supplied to the template 20 in advance before the template 20 is transferred to the wafer processing apparatus 1.
  • the plating solution M when the flow passage 31 is narrow, the plating solution M can be supplied under reduced pressure so that the plating solution M can sufficiently enter the flow passage 31.
  • the plating solution M can also be efficiently supplied by a method such as coating. Further, the plating solution M may not be supplied to the template 20 in advance if it can be efficiently supplied even in the wafer processing apparatus 1.
  • the template 20 in which the plating solution M is filled in the flow passage 31 is transferred into the wafer processing apparatus 1. While the template 20 is being transported, the plating solution M is held in the flow passage 31 by the surface tension as described above, so that the plating solution M does not flow out of the flow passage 31. In order to more reliably prevent the plating solution M from flowing out, a water stop plate (not shown) may be provided on the template 20.
  • the wafer W is transferred into the wafer processing apparatus 1 along with the transfer of the template 20 to the wafer processing apparatus 1.
  • the template 20 is held by the holding member 60 and the wafer W is mounted on the mounting table 51.
  • the template 20 is held by the holding member 60 so that the surface 20a faces downward.
  • the wafer W is mounted on the mounting table 51 so that the surface Wa faces upward.
  • the horizontal position of the template 20 is adjusted by the moving mechanism 62 and the template 20 is lowered to a predetermined position.
  • the position adjustment of the template 20 by the moving mechanism 62 is performed using, for example, an optical sensor (not shown). Then, as shown in FIG.
  • the surface 20a of the template 20 and the surface Wa of the wafer W are overlapped so that the position of the first hydrophilic region 40 of the template 20 and the position of the hydrophilic pattern 11 of the wafer W correspond to each other.
  • Step S2 in FIG. 11 The position of the first hydrophilic region 40 and the position of the hydrophilic pattern 11 do not have to correspond exactly. Even when these positions are slightly deviated, that is, even when the position of the opening 30 and the position of the hole 10 are slightly deviated, the positions of the template 20 and the wafer W are adjusted in step S6 described later.
  • a gap with a small interval is formed between the template 20 and the wafer W.
  • the template 20 and the wafer W may be disposed in close contact with each other.
  • the plating solution M is supplied to the back surface 20b side of the template 20 by a liquid supply means (not shown) such as a nozzle as shown in FIG. Then, the plating solution M in the flow path 31 flows vertically downward. Then, the lower surface of the plating solution M is curved downward in the vicinity of the opening 30 to form a so-called liquid paddle (step S3 in FIG. 11).
  • the liquid paddle is formed after the template 20 and the wafer W are overlaid. However, after the template 20 is above the wafer W and the liquid paddle is formed, the template is formed. You may superimpose 20 and the wafer W.
  • the plating solution M in the vicinity of the opening 30 diffuses in the horizontal direction by capillary action as shown in FIG. That is, the plating solution M enters between the first hydrophilic region 40 of the template 20 and the hydrophilic pattern 11 of the wafer W. Thus, the plating solution M is filled between the first hydrophilic region 40 and the hydrophilic pattern 11 (step S4 in FIG. 11). The plating solution M diffuses only between the first hydrophilic region 40 having hydrophilicity and the hydrophilic pattern 11 and does not diffuse outside thereof.
  • the template 20 is lifted with respect to the wafer W by the surface tension of the plating solution M filled between the first hydrophilic region 40 and the hydrophilic pattern 11.
  • a gap with a predetermined interval H is formed between the template 20 and the wafer W.
  • the template 20 can move in the horizontal direction relative to the wafer W.
  • the pressure is spread to the whole fluid by the Laplace pressure acting on the surface exposed to the outside of the plating solution M between the template 20 and the wafer W and the surface of the plating solution M protruding convexly from the back surface of the template 20. .
  • This pressure acts as a force for the template 20 to float on the wafer W as Pascal's principle.
  • the predetermined interval H is set to an interval at which the template 20 moves and the position adjustment between the template 20 and the wafer W is performed as described later.
  • the restoring force acts on the template 20 due to the surface tension of the plating solution M filled between the first hydrophilic region 40 and the hydrophilic pattern 11, and the position adjustment of the template 20 and the wafer W is adjusted.
  • the predetermined interval H is set so as to ensure this restoring force, that is, the surface tension of the plating solution M.
  • the predetermined interval H is adjusted according to the amount of the plating solution M to be supplied, the area of each of the hydrophilic pattern 11, the first hydrophilic region 40, the third hydrophilic region 42, the weight of the template 20 itself, and the like.
  • the third hydrophilic region 42 is located on the back surface 20b of the template 20 where a device layer or the like is not formed, the adjustment range of the region area is large. As long as the desired distance H can be obtained, the third hydrophilic region 42 may not be provided. That is, the size of the plating solution M protruding from the back surface 20 b of the template 20 has substantially the same diameter as the diameter of the flow passage 31. Note that these effects are also exhibited in the case where pure water is supplied to a position facing a scribe line or the like in the embodiments described later.
  • the plating solution M is further supplied to the back surface 20b side of the template 20. Then, the plating solution M in the vicinity of the opening 30 flows vertically downward by capillary action as shown in FIG. 12 (e), and enters the hole 10 of the wafer W. Then, as shown in FIG. 12 (f), the plating solution M is filled into the hole 10 (step S5 in FIG. 11).
  • the restoring force moves the template 20 as shown in FIG. 12 (g) by the surface tension of the plating solution M filled between the first hydrophilic region 40 and the hydrophilic pattern 11 described above.
  • Arrow of (g) acts on the template 20.
  • the template 20 moves so that the opening 30 faces the hole 10 by the restoring force, and FIG.
  • the positions of the template 20 and the wafer W are adjusted (step S6 in FIG. 11).
  • the plating solution M is appropriately filled in a predetermined position of the wafer W, that is, in the hole 10.
  • FIG.12 (d) to FIG.12 (g) sequentially, in fact, these phenomena advance substantially simultaneously.
  • a voltage is applied to the plating solution M in the hole 10 of the wafer W by a power supply device (not shown). Then, the plating solution M in the hole 10 reacts, and copper is deposited in the hole 10 to form an electrode. Thereafter, the back surface Wb side of the wafer W is polished and thinned, so that the hole 10 becomes a through hole, and the electrode in the hole 10 becomes a through electrode.
  • the supply amount of the plating solution M supplied into the flow path 31 after the step S3 is thereafter. Can be suppressed.
  • the plating solution M is filled between the first hydrophilic region 40 and the hydrophilic pattern 11 in step S4.
  • the template 20 can be lifted with respect to the wafer W by the surface tension of the filled plating solution M, and the template 20 can be moved in the horizontal direction relative to the wafer W.
  • step S5 the hole 10 is filled with the plating solution M, and the template 20 is moved by the surface tension of the plating solution M filled between the first hydrophilic region 40 and the hydrophilic pattern 11. A force acts on the template 20.
  • the template 20 moves so that the opening 30 faces the hole 10 by the restoring force in step S6. Then, the position adjustment between the template 20 and the wafer W is performed with high accuracy.
  • the precision of the position adjustment of the template 20 and the wafer W is improved, and even when the diameter of the hole 10 is very small, it can be dealt with. Therefore, the plating solution M can be appropriately supplied from the flow path 31 of the template 20 to the hole 10 of the wafer W through the opening 30.
  • the opening 30 itself is formed with high positional accuracy as described above, the plating solution 10 can be supplied to the hole 10 with high positional accuracy. For this reason, the inside of the hole 10 can be appropriately plated, and an appropriate electrode can be formed in the hole 10.
  • step S6 since the position adjustment of the template 20 and the wafer W is performed in step S6, strict alignment is not required when the template 20 and the wafer W are overlapped in step S2. Therefore, high performance is not required for the moving mechanism 62 of the wafer processing apparatus 1, and the moving mechanism 62 can be simplified and reduced in price. Further, complicated control of the moving mechanism 62 is also unnecessary.
  • the opening 30 of the template 20 is formed at a position corresponding to the hole 10 of the wafer W.
  • the opening may be formed at a position facing the scribe line of the wafer W.
  • a scribe line is a line when the wafer W is cut and divided into a plurality of semiconductor chips. Usually, no element or wiring is formed on or around the scribe line. Therefore, this region is a hydrophilic region, and as will be described later, even if pure water is supplied to this region, the semiconductor chip is not adversely affected.
  • a scribe line 200 is formed at a predetermined position on the surface Wa of the wafer W in addition to the plurality of holes 10.
  • the scribe line 200 does not penetrate in the thickness direction of the wafer W in the present embodiment, when the back surface Wb side of the wafer W is polished and thinned after completion of the wafer processing, the scribe line 200 extends in the thickness direction of the wafer W. To penetrate. Then, the wafer W is divided by the scribe line 200, and a plurality of semiconductor chips are formed.
  • a hydrophilic pattern 201 having hydrophilicity is formed around the scribe line 200 on the surface Wa of the wafer W. Similar to the hydrophilic pattern 11 formed around the hole 10, the hydrophilic pattern 201 is more hydrophilic on the surface Wa of the wafer W than the area other than the other area (excluding the hydrophilic pattern 11) around the scribe line 200. This is a region having sex. Therefore, when forming the hydrophilic pattern 201, the surface Wa around the scribe line 200 may be hydrophilized, or the surface Wa of other regions (excluding the hydrophilic pattern 11) may be hydrophobized. . Or you may form the dent aiming at the pinning effect.
  • a hydrophilic film 202 having hydrophilicity is also formed on the inner surface and the bottom surface of the scribe line 200.
  • the depression of the scribe line 200 is formed in advance on the wafer W, but it is also possible to form only the hydrophilic pattern 201 without forming the depression.
  • the hydrophilic pattern 201 does not need to be linear along the scribe line 200, and can be formed in any shape inside and around the scribe line 200.
  • a plurality of other openings 210 are formed on the surface 20 a of the template 20 as shown in FIG. These openings 210 are formed at positions corresponding to the scribe lines 200 of the wafer W.
  • the opening 210 is also formed with high positional accuracy together with the opening 30 by, for example, performing machining or performing photolithography and etching at the same time.
  • a plurality of flow passages 211 are formed inside the template 20 so as to communicate with each opening 210 and allow pure water as a processing liquid to flow therethrough.
  • the flow path 211 penetrates the template 20 in the thickness direction and extends to the back surface 20b of the template 20.
  • a first hydrophilic region 220 having hydrophilicity is formed around the opening 210 on the surface 20 a of the template 20.
  • the first hydrophilic region 220 is a region in which the periphery of the opening 210 is more hydrophilic than the other region (excluding the first hydrophilic region 40) on the surface 20a of the template 20. Therefore, when forming the first hydrophilic region 220, the surface 20a around the opening 210 may be hydrophilized, or the surface 20a of other regions (except the first hydrophilic region 40) may be hydrophobic.
  • the hydrophilic treatment and the hydrophobic treatment may be performed together.
  • the first hydrophilic region 220 is formed at a position corresponding to the hydrophilic pattern 201 of the wafer W.
  • a hydrophilic second hydrophilic region 221 is formed on the inner surface of the flow passage 211.
  • the second hydrophilic region 221 is a region having hydrophilicity like the first hydrophilic region 220. Therefore, when forming the 2nd hydrophilic area
  • a third hydrophilic region 222 having hydrophilicity is formed around the flow passage 211.
  • the third hydrophilic region 222 is a region where the periphery of the flow path 211 is more hydrophilic than the other regions (excluding the third hydrophilic region 42) on the back surface 20 b of the template 20. Therefore, when forming the third hydrophilic region 222, the back surface 20b around the flow passage 211 may be hydrophilized, or the back surface 20b of other regions (excluding the third hydrophilic region 42) may be hydrophobic.
  • the hydrophilic treatment and the hydrophobic treatment may be performed together.
  • step S1 the plating solution M is filled in the flow path 31 of the template 20 and pure water is filled in the flow path 211.
  • step S2 the surface 20a of the template 20 is set so that the position of the first hydrophilic region 40 corresponds to the position of the hydrophilic pattern 11, and the position of the first hydrophilic region 220 corresponds to the position of the hydrophilic pattern 201. And the surface Wa of the wafer W are overlapped.
  • step S ⁇ b> 3 the plating solution M is supplied to the flow passage 31 and pure water is supplied to the flow passage 211 from the back surface 20 b side of the template 20.
  • step S4 the plating solution M is filled between the first hydrophilic region 40 and the hydrophilic pattern 11, and pure water is filled between the first hydrophilic region 220 and the hydrophilic pattern 201.
  • step S5 the hole 10 is filled with the plating solution M, and the scribe line 200 is filled with pure water.
  • step S6 the positions of the template 20 and the wafer W are adjusted as shown in FIG. At this time, in addition to the restoring force due to the surface tension of the plating solution M, the restoring force due to the surface tension of the pure water P acts on the template 20.
  • step S7 the unnecessary plating solution and unnecessary pure water as the unnecessary processing solution remaining on the back surface 20b of the template 20 are removed.
  • step S6 in addition to the restoring force due to the surface tension of the plating solution M, the restoring force due to the surface tension of the pure water P acts on the template 20.
  • the operation of the Pascal principle is also the same. For this reason, even if the template 20 has a certain amount of weight, the force to lift the template 20 from the wafer W can be increased. Furthermore, since the restoring force can be increased, the amount of deviation between the position of the opening 30 of the template 20 and the position of the hole 10 of the wafer W (the amount of deviation between the position of the opening 210 and the position of the scribe line 200 is also the same). Even if it is large, the template 20 can be moved smoothly. Therefore, the position adjustment between the template 20 and the wafer W can be performed more appropriately.
  • the opening 210 is provided at a position facing the scribe line 200 of the template 20, but the present invention is not limited to this. It is possible to provide an opening in the template 20 so that pure water can be supplied to a desired region where no problem occurs even if pure water touches the upper surface of the semiconductor chip.
  • the plating solution M and the pure water P are simultaneously supplied to the template 20.
  • the present invention is not limited to this, and the pure water P may be supplied first. If the position adjustment between the template 20 and the wafer W using the surface tension of the pure water P is performed in advance and then the plating solution M is supplied, the plating solution M is supplied accurately through the hole 10 of the wafer W. Can do.
  • the plating solution M at least the opening 30 of the template 20 and the hole 10 of the wafer W need to overlap to some extent. However, in particular, when the semiconductor device is further miniaturized and the hole 10 of the wafer W becomes finer, it becomes difficult to overlap.
  • the opening 210 of the template 20 and the opposite hydrophilic pattern 201 may be made larger than the hole 10 of the wafer W.
  • the template 20 and the wafer W are overlapped, only the opening 210 and the hydrophilic pattern 201 need to be overlapped, so that the control can be simplified. Thereafter, the position adjustment with the pure water P is performed, and the opening 30 of the template 20 and the hole 10 of the wafer W overlap each other.
  • the pure water P filled in the scribe line 200 serves as cooling water that suppresses the temperature rise of the plating solution M and the template 20 when a voltage is applied to the plating solution M in the hole 10 to form an electrode. Also works.
  • pure water P is filled into the scribe line 200 via the flow passage 211, but the plating solution M may be filled into the scribe line 200 in the same manner as the hole 10. Even in such a case, the plating solution M in the scribe line 200 exhibits the same function as that of pure water, and the position adjustment between the template 20 and the wafer W can be appropriately performed. In this case, when an electrode is formed by applying a voltage to the plating solution M in the hole 10, no voltage is applied to the plating solution M in the scribe line 200, and the electrode is formed in the scribe line 200. It will never be done.
  • the scribe line 200 is formed in a straight line shape in a plan view, but may be formed in a curved line shape or a zigzag shape.
  • the length of the hydrophilic pattern 201 on the wafer W and the length of the first hydrophilic region 220 on the template 20 are both increased. If it does so, the surface tension of the pure water P with which it fills between the 1st hydrophilic region 220 and the hydrophilic pattern 201 will become large, and the restoring force which acts on the template 20 will become large. Therefore, the position adjustment between the template 20 and the wafer W can be performed more appropriately.
  • a region where the first hydrophilic region 40 is not formed as shown in FIG. 17 is recessed as compared with the first hydrophilic region 40 to form a groove 20c. You may do it.
  • the contact angle between the first hydrophilic region 40 and the hydrophilic pattern 11 is increased, and in step S4, the plating solution M filled between the first hydrophilic region 40 and the hydrophilic pattern 11 becomes the first hydrophilic region. It is possible to reliably prevent the outer side of 40 from diffusing. Accordingly, the surface tension of the plating solution M between the first hydrophilic region 40 and the hydrophilic pattern 11 can be reliably ensured, so that the position adjustment between the template 20 and the wafer W can be appropriately performed.
  • the first hydrophilic region 220 shown in FIG. 15 is further formed on the surface 20a of the template 20, the groove 20c is formed in a region where the first hydrophilic regions 40 and 220 are not formed. Is done.
  • the second hydrophilic region 41 is formed on the entire inner surface of the flow passage 31.
  • the surface of the plating solution M becomes the height at which the second hydrophilic region 41 is formed as shown in FIG.
  • the plating solution M is not present in the flow path 31 above the hydrophilic region 41.
  • the plating solution M can further flow into the flow path 31 by further supplying the plating solution M to the back surface 20 b side of the template 20.
  • the plating solution M further enters and fills between the first hydrophilic region 40 and the hydrophilic pattern 11, the surface tension of the plating solution M increases. For this reason, in subsequent process S6, a bigger restoring force can be made to act on the template 20, and the position adjustment of the template 20 and the wafer W can be performed more appropriately.
  • the template 20 may be vibrated.
  • the moving mechanism 62 of the wafer processing apparatus 1 functions as an excitation mechanism, and vibrates the template 20 in a state where the template 20 and the wafer W are overlapped. If it does so, it will become easy for the plating solution M to approach between the hole part 10 or the 1st hydrophilic region 40, and the hydrophilic pattern 11.
  • the template 20 itself can be easily moved, and the position adjustment between the template 20 and the wafer W can be facilitated.
  • the vibration of the template 20 may be performed in all the steps S3 to S6, or may be performed only in any one of the steps.
  • a vibration mechanism 230 may be provided on the template 20 as shown in FIG.
  • a plurality of vibration mechanisms 230 are provided on the outer surface of the template 20, and are provided at equal intervals in the circumferential direction of the template 20.
  • the process of supplying the plating solution M as the processing liquid to the hole 10 of the wafer W and plating the inside of the hole 10 has been described.
  • the present invention can also be applied when other processing is performed using a processing liquid.
  • an insulating film may be formed in the hole 10 of the wafer W using, for example, an insulating film forming solution as a processing liquid.
  • the insulating film is formed, for example, before the above-described plating process.
  • an electrodeposited polyimide solution is used for the film forming solution.
  • the hole 10 and the scribe line 200 of the wafer W may be cleaned using, for example, a cleaning liquid or pure water as a processing liquid. Such cleaning is performed, for example, after the plating process described above or after an etching process described later.
  • the etching process may be performed on the wafer W using an etching solution as a processing solution.
  • the wafer W of the present embodiment has hydrophilic patterns 11 and 201 formed on the surface Wa thereof.
  • the hydrophilic patterns 11 and 201 are respectively formed around the positions where the hole 10 and the scribe line 200 are formed. These hydrophilic patterns 11 and 201 are the same as the hydrophilic patterns 11 and 201 shown in FIGS. 2 and 13, respectively, and detailed description thereof is omitted.
  • the hole 10 and the scribe line 200 are formed by performing an etching process on the wafer W, the hole 10 and the scribe line 200 are not formed in the wafer W before the process. .
  • the template 20 used in the present embodiment is the same as the template 20 shown in FIG. 15, and detailed description thereof is omitted.
  • FIG. 21 is an explanatory diagram schematically showing the state of the template 20 and the wafer W in each process of wafer processing.
  • a part of the template 20 near one flow path 31
  • a part of the wafer W near one hole 10. is shown and described. is doing.
  • action of the etching liquid E in the other flow paths 211 and the scribe line 200 are the same.
  • the etching solution E is filled in the flow passage 31 of the template 20 and the etching solution E is also filled in the flow passage 211.
  • the filling of the etching solution E into the flow passages 31 and 211 is performed outside the wafer processing apparatus 1 and is the same as the above-described step S1, and thus detailed description thereof is omitted.
  • the position of the first hydrophilic region 40 and the position of the hydrophilic pattern 11 correspond, and the position of the first hydrophilic region 220 and the position of the hydrophilic pattern 201.
  • the surface 20a of the template 20 and the surface Wa of the wafer W are overlapped so as to correspond to each other. Since the superposition of the template 20 and the wafer W is the same as the above-described step S2, the description thereof is omitted.
  • an etching solution E is supplied to the back surface 20 b side of the template 20.
  • the etching solution E in the vicinity of the opening 30 diffuses in the horizontal direction by capillary action. That is, the etching solution E enters between the first hydrophilic region 40 of the template 20 and the hydrophilic pattern 11 of the wafer W. Similarly, the etching solution E enters between the first hydrophilic region 220 and the hydrophilic pattern 201.
  • the first hydrophilic regions 40, 220 and the hydrophilic patterns 11, 201 are filled in between.
  • the etching solution E diffuses only between the first hydrophilic regions 40 and 220 having hydrophilicity and the hydrophilic patterns 11 and 201, and does not diffuse outside thereof.
  • the template 20 is lifted with respect to the wafer W due to the surface tension of the etching solution E filled between the first hydrophilic regions 40 and 220 and the hydrophilic patterns 11 and 201. Then, the template 20 can move in the horizontal direction relative to the wafer W.
  • an etching solution E is further supplied to the back surface 20 b side of the template 20. Then, the etching solution E in the flow passages 31 and 211 flows downward by capillary action, and the wafer W is etched. At this time, since the etching liquid E has a high surface tension due to capillary action, the wafer W can be etched smoothly. Then, as shown in FIG. 21G, the wafer W is etched to a predetermined depth by the etching solution E, and the hole 10 is formed. Similarly, a scribe line 200 is also formed on the wafer W.
  • the etching liquid E is removed as an unnecessary processing liquid.
  • the position of the template 20 and the wafer W can be appropriately adjusted, and the etching solution E can be supplied to the position where the hole 10 and the scribe line 200 are formed with high positional accuracy. For this reason, the hole 10 and the scribe line 200 can be appropriately formed in the wafer W.
  • the first hydrophilic regions 40, 220, the second hydrophilic regions 41, 221 and the third hydrophilic regions 42, 222 are formed around the flow paths 31, 211 of the template 20, respectively.
  • the hydrophilic patterns 11 and 201 and the hydrophilic films 12 and 202 were formed around the hole 10 and the scribe line 200 of the wafer W, respectively, so as to be hydrophilic.
  • these hydrophilic regions may be hydrophobized.
  • the present invention is not limited to such examples. It is obvious for those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the idea described in the claims, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. It is understood.
  • the present invention is not limited to this example and can take various forms.
  • the present invention can also be applied to a case where the substrate is another substrate such as an FPD (flat panel display) other than a wafer or a mask reticle for a photomask.
  • FPD flat panel display

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Abstract

　基板の所定位置に処理液を供給する際に用いられるテンプレートは、その表面において所定位置に対応する位置に形成された複数の開口部と、開口部から裏面まで厚み方向に貫通し、処理液を流通させるための流通路と、開口部の周囲の表面において親水性を有する第１の親水領域と、流通路の内側面において親水性を有する第２の親水領域と、を有している。第１の親水領域は、所定位置の周囲の基板表面において親水性を有する親水パターンに対応する位置に形成されている。

Description

テンプレート及び基板の処理方法
　本発明は、基板の所定位置に処理液を供給する際に用いられるテンプレート及び当該テンプレートを用いた基板の処理方法に関する。
　近年、半導体デバイス（以下、「デバイス」という）の製造においては、デバイスの高集積化が進んでいる。かかる状況下で、高集積化されたデバイスを水平面内に複数配置し、これらデバイスを配線で接続して製品化する場合、配線長が増大し、それにより配線の抵抗が大きくなること、また配線遅延が大きくなることが懸念される。
　そこで、デバイスを３次元に積層する３次元集積技術が提案されている。この３次元集積技術においては、例えば表面に複数の電子回路が形成された半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という）にＴＳＶ（Ｔｈｒｏｕｇｈ　Ｓｉｌｉｃｏｎ　Ｖｉａ）と呼ばれる微細な、例えば１００μｍ以下の径を有する貫通孔が複数形成される。そして、各貫通孔内に貫通電極を形成した後、上下に積層されたウェハが、それぞれ貫通電極を介して電気的に接続される（特許文献１）。
　ところで、上述の貫通孔には高い位置精度が求められる。そこで、かかる貫通孔の形成にあたっては、例えばウェットエッチング技術を用いてエッチングを行うことで貫通孔が形成される。ウェットエッチングを用いて局所的な微細加工を行う方法としては、例えば特許文献２に開示されたエッチング方法を用いることができる。この方法では、ウェハの表面にエッチング液を液盛りし、液盛りしたエッチング液にマイクロプローブの先端を付着させ、当該マイクロプローブからウェハに電流を流すことによりエッチング領域を制御している。
　また、上述の貫通電極も、デバイスを適切に積層するため、高い位置精度で正確に貫通孔に形成される必要がある。そこで、かかる貫通電極の形成には、例えば特許文献２に開示されためっき方法を用いることができる。この方法では、ウェハの表面にめっき液を液盛りし、液盛りしためっき液にマイクロプローブの先端を付着させ、当該マイクロプローブからウェハに電流を流すことによりめっき領域を制御している。
日本国特開２００９－００４７２２号公報 日本国特開２００８－２８０５５８号公報
　ところで、特許文献２の方法において、ウェハに複数の微細な貫通孔を位置精度よく形成したり、複数の微細な貫通孔に貫通電極を位置精度よく形成する場合、マイクロプローブを高い位置精度でプローブカードに整列配置させる必要がある。しかしながら、マイクロプローブを高い位置精度で配置させることは技術的に困難である。このため、エッチング液やめっき液などの処理液を適切な位置に供給することができず、貫通孔や貫通電極を適切に形成することができなかった。
　本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、基板の所定位置に高い位置精度で処理液を供給し、当該基板を適切に処理することを目的とする。
　前記の目的を達成するため、本発明は、基板の所定位置に処理液を供給する際に用いられるテンプレートであって、表面において前記所定位置に対応する位置に形成された複数の開口部と、前記開口部から裏面まで厚み方向に貫通し、前記処理液を流通させるための流通路と、前記開口部の周囲の表面において親水性を有する第１の親水領域と、前記流通路の内側面において親水性を有する第２の親水領域と、を有し、前記第１の親水領域は、前記所定位置の周囲の基板表面において親水性を有する親水パターンに対応する位置に形成されている。なお、第１の親水領域は、テンプレートの表面において、開口部の周囲がそれ以外の領域に比して親水性を有する領域である。したがって、第１の親水領域を形成するに際し、開口部の周囲のテンプレート表面を親水化処理してもよいし、それ以外の領域のテンプレート表面を疎水化処理してもよいし、これら親水化処理と疎水化処理を共に行ってもよい。第２の親水領域は、第１の親水領域と同様に親水性を有する領域である。また、親水パターンは、基板の表面において、所定位置の周囲がそれ以外の領域に比して親水性を有する領域である。
　本発明のテンプレートを用いて基板の所定位置に処理液を供給する際には、先ず、第１の親水領域の位置と親水パターンの位置が対応するように、テンプレートの表面と基板の表面を重ね合わせる。その後、テンプレートの流通路に処理液を供給し、流通路内を流通させる。供給された処理液は、さらに毛細管現象によって第１の親水領域と親水パターンとの間に進入し充填される。そして、充填された処理液の表面張力等によって、テンプレートが基板から浮き上がる。この状態で、さらに流通路に処理液を供給し、開口部を介して基板の所定位置に処理液を供給する。このとき、上述した第１の親水領域と親水パターンとの間に充填された処理液の表面張力によって、テンプレートを移動させる復元力が当該テンプレートに作用する。そうすると、テンプレートの開口部の位置と基板の所定位置がずれている場合でも、上記復元力によって開口部が基板の所定位置に位置するようにテンプレートが移動し、テンプレートと基板の位置調整が高精度で行われる。このため、開口部から基板の所定位置に適切に処理液を供給できる。しかも、テンプレートの開口部そのものは、例えば機械加工を行ったり、フォトリソグラフィー処理とエッチング処理を一括して行うことで、高い位置精度で形成できる。したがって、本発明のテンプレートを用いれば、基板の所定位置に高い位置精度で処理液を供給することができる。また、このように高い位置精度で処理液を供給することができるので、基板を適切に処理することができる。
　別な観点による本発明は、基板の所定位置に処理液を供給して処理する基板の処理方法であって、表面において前記所定位置に対応する位置に形成された複数の開口部と、前記開口部から裏面まで厚み方向に貫通し、前記処理液を流通させるための流通路と、前記開口部の周囲の表面において親水性を有する第１の親水領域と、前記流通路の内側面において親水性を有する第２の親水領域と、を備えたテンプレートの表面と、前記所定位置の周囲の表面において親水性を有する親水パターンを備えた基板の表面とを、前記第１の親水領域の位置と前記親水パターンの位置が対応するように重ね合せる重合工程と、前記流通路に前記処理液を供給し、前記第１の親水領域と前記親水パターンとの間に前記処理液を充填する液充填工程と、前記流通路に供給された処理液を前記基板の所定位置に供給し、前記開口部が前記所定位置に位置するように前記テンプレートと前記基板の位置調整を行うと共に、前記基板の所定位置の処理を行う処理工程と、を有する。
　本発明によれば、基板の所定位置に高い位置精度で処理液を供給し、当該基板を適切に処理することができる。
本実施の形態にかかるウェハの処理方法を実施するためのウェハ処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。 ウェハの構成の概略を示す縦断面図である。 テンプレートの構成の概略を示す説明図である。 テンプレートの構成の概略を示す縦断面図である。 他の実施の形態にかかるウェハの親水パターンを示す説明図である。 他の実施の形態にかかるテンプレートの親水領域を示す説明図である。 他の実施の形態にかかるウェハの親水パターンを示す説明図である。 他の実施の形態にかかるテンプレートの親水領域を示す説明図である。 他の実施の形態にかかるウェハの親水パターンを示す説明図である。 他の実施の形態にかかるウェハの親水パターンを示す説明図である。 ウェハ処理の主な工程を示すフローチャートである。 ウェハ処理の各工程におけるテンプレートとウェハの状態を模式的に示した説明図であり、（ａ）はテンプレートの流通路内にめっき液を充填した様子を示し、（ｂ）はテンプレートとウェハを重ね合わせた状態を示し、（ｃ）はめっき液の液パドルを形成する様子を示し、（ｄ）は第１の親水領域と親水パターンとの間にめっき液が充填される様子を示し、（ｅ）は孔部にめっき液が進入する様子を示し、（ｆ）は孔部にめっき液が充填された様子を示し、（ｇ）はテンプレートに復元力が作用する様子を示し、（ｈ）はテンプレートとウェハが位置調整された様子を示している。 他の実施の形態にかかるウェハの構成の概略を示す縦断面図である。 他の実施の形態にかかるウェハの構成の概略を示す平面図である。 他の実施の形態にかかるテンプレートの構成の概略を示す縦断面図である。 他の実施の形態において、テンプレートとウェハの位置調整が行われる様子を示す説明図である。 他の実施の形態にかかるテンプレートの構成の概略を示す縦断面図である。 他の実施の形態にかかるテンプレートの一部の構成の概略を示す説明図である。 他の実施の形態にかかるテンプレートの構成の概略を示す縦断面図である。 他の実施の形態にかかるウェハの構成の概略を示す縦断面図である。 他の実施の形態にかかるウェハ処理の各工程におけるテンプレートとウェハの状態を模式的に示した説明図であり、（ａ）はテンプレートの流通路内にエッチング液を充填した様子を示し、（ｂ）はテンプレートとウェハを重ね合わせた状態を示し、（ｃ）はエッチング液の液パドルを形成する様子を示し、（ｄ）は第１の親水領域と親水パターンとの間にエッチング液が充填される様子を示し、（ｅ）はテンプレートとウェハが位置調整される様子を示し、（ｆ）はエッチング液によってウェハがエッチングされる様子を示し、（ｇ）はウェハに孔部（スクライブライン）が形成された様子を示している。
　以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明で用いる図面において、各構成要素の寸法は、技術の理解の容易さを優先させるため、必ずしも実際の寸法に対応していない。
　図１は、本実施の形態にかかる、基板としてのウェハの処理方法を実施するための、ウェハ処理装置１の構成の概略を示す縦断面図である。なお、本実施の形態では、ウェハ処理として、ウェハに形成された孔部にめっき液を供給して、当該孔部の内部をめっきする処理について説明する。
　本実施の形態のウェハ処理装置１で処理されるウェハＷは、図２に示すように、その表面Ｗａの所定位置に複数の孔部１０が形成されている。孔部１０は、３次元集積技術においてＴＳＶと呼ばれる微細な径を有する貫通孔と同一である。すなわち、本実施の形態のウェハ処理においては、孔部１０はウェハＷの厚み方向に貫通していないが、ウェハ処理の終了後、ウェハＷの裏面Ｗｂ側が研磨して薄化された際に、孔部１０はウェハＷの厚み方向に貫通する。こうして、ウェハＷに貫通孔が形成される。そして、本実施の形態では、孔部１０の内部にめっき液が供給されて電極が形成されるが、この電極が３次元集積技術における貫通電極となる。
　ウェハＷの表面Ｗａにおいて、孔部１０の周囲には親水性を有する親水パターン１１が形成されている。親水パターン１１は、ウェハＷの表面Ｗａにおいて、孔部１０の周囲がそれ以外の領域に比して親水性を有する領域である。したがって、親水パターン１１を形成するに際し、孔部１０の周囲の表面Ｗａを親水化処理してもよいし、それ以外の領域の表面Ｗａを疎水化処理してもよいし、これら親水化処理と疎水化処理を共に行ってもよい。また、孔部１０の内側面及び底面にも、親水性を有する親水膜１２が形成されている。なお、ウェハＷの表面Ｗａには、上述した貫通電極に接続される電子回路や、電源用、接地用、アドレス等の信号用配線等を含むデバイス層（図示せず）が形成されている。
　また、本実施の形態のウェハ処理装置１では、図３及び図４に示すように略円盤形状を有するテンプレート２０が用いられる。テンプレート２０には、例えば炭化珪素（ＳｉＣ）などが用いられる。テンプレート２０の表面２０ａには、複数の開口部３０が形成されている。これら開口部３０は、ウェハＷの孔部１０に対応する位置に形成されている。なお、開口部３０は、例えば機械加工を行ったり、フォトリソグラフィー処理とエッチング処理を一括して行うことで形成され、高い位置精度で形成される。
　テンプレート２０の内部には、各開口部３０と連通し、処理液としてのめっき液を流通させるための流通路３１が複数形成されている。流通路３１は、テンプレート２０を厚み方向に貫通し、テンプレート２０の裏面２０ｂまで延伸している。
　テンプレート２０の表面２０ａにおいて、開口部３０の周囲には親水性を有する第１の親水領域４０が形成されている。第１の親水領域４０は、テンプレート２０の表面２０ａにおいて、開口部３０の周囲がそれ以外の領域に比して親水性を有する領域である。したがって、第１の親水領域４０を形成するに際し、開口部３０の周囲の表面２０ａを親水化処理してもよいし、それ以外の領域の表面２０ａを疎水化処理してもよいし、これら親水化処理と疎水化処理を共に行ってもよい。また、第１の親水領域４０は、ウェハＷの親水パターン１１に対応する位置に形成されている。
　また、流通路３１の内側面にも、親水性を有する第２の親水領域４１が形成されている。第２の親水領域４１は、第１の親水領域４０と同様に親水性を有する領域である。したがって、第２の親水領域４１を形成するに際し、流通路３１の内側面を親水化処理してもよい。
　さらに、テンプレート２０の裏面２０ｂにおいて、流通路３１の周囲には親水性を有する第３の親水領域４２が形成されている。第３の親水領域４２は、テンプレート２０の裏面２０ｂにおいて、流通路３１の周囲がそれ以外の領域に比して親水性を有する領域である。したがって、第３の親水領域４２を形成するに際し、流通路３１の周囲の裏面２０ｂを親水化処理してもよいし、それ以外の領域の裏面２０ｂを疎水化処理してもよいし、これら親水化処理と疎水化処理を共に行ってもよい。
　なお、ウェハＷの表面Ｗａに親水パターン１１を形成する場合、図５に示すように、孔部１０の周囲を囲む帯状の疎水領域１３を形成してもよい。このようにすれば、疎水領域１３の内側領域に供給されためっき液は、疎水領域１３が境界になるようにして液面が広がる。疎水領域１３は広い面積を持つ必要がなく、所望の親水パターン１１の領域を囲っていれば十分なので、ウェハＷの表面Ｗａの加工領域を少なくすることができる。テンプレート２０に親水領域を形成する場合においても同様で、図６に示すように、テンプレート２０の表面２０ａ及び裏面２０ｂにおいて、流通路３１の周囲を囲むように疎水領域１４を形成する。テンプレート２０の表面２０ａ及び裏面２０ｂにおける開口部の周囲は、それぞれ第１の親水領域４０、第３の親水領域４２となり、流通路３１の内側面は第２の親水領域４１となるのである。
　また、ウェハＷにおいて疎水領域１３を形成する代わりに、図７に示すような凹部１５を形成してもよい。凹部１５は、疎水領域１３と同様、孔部１０の周囲を囲むように形成される。凹部１５の内側領域に供給されためっき液の液面は、ある接触角を持って広がるが、凹部１５の縁部においてより大きな接触角を持つことになる。液面はこの凹部１５を乗り越えることができずに、凹部１５の内側領域にとどまる。このようにすれば、ウェハＷの表面Ｗａを親水化処理、或いは疎水化処理しなくても、めっき液の拡がる領域を規定することができるのである。このように凹部１５が液面の広がりを抑える現象は、ピン止め効果として知られている。つまり、凹部１５の内側の領域は外側の領域と同質の表面を有するが、凹部１５のピン止め効果により、凹部１５の内側領域は親水パターン１１として機能するのである。なお、凹部１５は一般的なリソグラフィーの技術で形成することができるので、特別なプロセスを必要としない。
　テンプレート２０に親水領域４１～４３を形成する場合においても同様で、図８に示すように、テンプレート２０の表面２０ａ及び裏面２０ｂにおいて、流通路３１の周囲を囲むように凹部１６を形成する。テンプレート２０の表面２０ａ及び裏面２０ｂにおける開口部の周囲は、それぞれ第１の親水領域４０、第３の親水領域４２となり、流通路３１の内側面は第２の親水領域４１となるのである。テンプレート２０の表面２０ａ、裏面２０ｂを親水化処理、或いは疎水化処理する必要がないので、一般的なリソグラフィーの技術でこれらの親水領域４１～４３を形成することができるのである。
　また、ピン止め効果を得るためには、親水領域とその周囲の領域との間に段差が生じていればよく、段差構造は凹部の形成に限られない。ウェハＷの表面Ｗａの加工を例に挙げれば、図９に示すように、親水パターン１１をそれらの周囲に比べて突起させれば、液面の拡がりはその肩部で止まるようになる。或いは、図１０に示すように、孔部１０の周囲を囲むように凸部１７を形成しておけば、凸部１７の肩部で液面の拡がりが止まるのである。特に、ウェハＷの表面Ｗａに重要な薄膜があって、十分な深さの凹部を形成することができない場合は、これらの方法が有効になるのである。これらの突起や凸部は、ＣＶＤなどで形成した薄膜をリソグラフィー技術でパターニングすれば得ることができる。テンプレート２０においても同様ある。すなわち、第1の親水領域４０、第３の親水領域４２を形成する為に、凹部に代えて、親水領域４０、４２自体を突起させたり、周囲に凸部を形成してもよい。さらに、ピン止め効果を狙った凹部１５、１６、凸部１７を形成したり、或いは親水パターン１１、親水領域４０、４２を突起させる場合は、必要に応じて、ウェハＷの表面Ｗａやテンプレート２０の表面２０ａ、裏面２０ｂの親水化処理、疎水化処理に組み合わせても構わない。組み合わせることにより、より確実に液面の拡がりを規定することができる。
　図１に示すように本実施の形態のウェハ処理装置１は、その内部にウェハＷを収容する処理容器５０を有している。処理容器５０内の底面には、ウェハＷを載置する載置台５１が設けられている。載置台５１には、例えば真空チャックなどが用いられ、載置台５１は、ウェハＷの表面Ｗａが上方を向いた状態で当該ウェハＷを水平に載置することができる。
　載置台５１の上方には、テンプレート２０を保持する保持部材６０が配置されている。保持部材６０は、テンプレート２０の表面２０ａが下方を向いた状態で当該テンプレート２０を保持する。そして、保持部材６０に保持されたテンプレート２０は、その表面２０ａが載置台５１上のウェハＷの表面Ｗａに対向するように配置される。
　保持部材６０は、シャフト６１を介して、処理容器５０内の天井面に設けられた移動機構６２に支持されている。テンプレート２０と保持部材６０は、この移動機構６２により鉛直方向及び水平方向に移動可能になっている。
　また、処理容器５０の内部には、テンプレート２０の裏面２０ｂ側から流通路３１にめっき液を供給する液供給手段（図示せず）が設けられている。液供給手段としては、例えばノズルや供給管等、種々の手段を用いることができる。
　以上のウェハ処理装置１には、制御部１００が設けられている。制御部１００は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、ウェハ処理装置１における後述のウェハ処理を実現させるためのプログラムなどが格納されている。なお、上記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御部１００にインストールされたものであってもよい。
　次に、以上のように構成されたウェハ処理装置１を用いて行われるウェハＷの処理について説明する。図１１は、ウェハ処理の主な工程を示すフローチャートである。図１２は、ウェハ処理の各工程におけるテンプレート２０とウェハＷの状態を模式的に示した説明図である。なお、図１２では、技術の理解の容易さを優先させるため、テンプレート２０の一部（一つの流通路３１の近傍）とウェハＷの一部（一つの孔部１０の近傍）を示している。
　先ず、ウェハ処理装置１の外部において、図１２（ａ）に示すようにテンプレート２０の流通路３１内に予めめっき液Ｍを充填する（図１１の工程Ｓ１）。このめっき液Ｍを充填する際には、先ず、例えばテンプレート２０の裏面２０ｂ側にめっき液Ｍを供給する。そうすると、流通路３１が微細な径を有し、且つ流通路３１の周囲に第３の親水領域４２が形成され、流通路３１の内側面に第２の親水領域４１が形成されているため、裏面２０ｂ側に供給されためっき液Ｍは毛細管現象によって流通路３１内に流入する。その後、テンプレート２０の裏面２０ｂ上に残存する不要めっき液を除去する。こうして、図１２（ａ）に示したように流通路３１内にめっき液Ｍが充填される。また、流通路３１の両端部は開口しているが、めっき液Ｍの表面張力によって流通路３１内にめっき液Ｍが保持される。したがって、テンプレート２０の搬送中に、めっき液Ｍがこぼれることを防ぐことができる。なお、めっき液Ｍには種々のめっき液を用いることができる。本実施の形態では、例えばＣｕＳＯ４五水和物と硫酸のめっき液Ｍが用いられる場合について説明するが、めっき液Ｍには、例えば硝酸銀、アンモニア水及びグルコースからなるめっき液や、無電解銅めっき液などを用いてもよい。なお、本実施の形態においては、テンプレート２０をウェハ処理装置１へ搬送する前に、予めめっき液Ｍをテンプレート２０に供給した。予めめっき液Ｍを供給する方式であれば、流通路３１が狭い場合においては、流通路３１内にめっき液Ｍが十分に入り込めるよう、減圧下でめっき液Ｍを供給することもできるし、スピン塗布などの方法で効率よくめっき液Ｍを供給することもできる。また、ウェハ処理装置１内にあっても効率よく供給できるのであれば、予めめっき液Ｍをテンプレート２０に供給しなくてもよい。
　その後、流通路３１内にめっき液Ｍが充填されたテンプレート２０をウェハ処理装置１内に搬送する。テンプレート２０の搬送中、上述したようにめっき液Ｍは表面張力によって流通路３１内に保持されているため、当該めっき液Ｍが流通路３１から流出することはない。なお、このめっき液Ｍの流出をより確実に防止するため、テンプレート２０に止水板（図示せず）を設けてもよい。
　また、このテンプレート２０のウェハ処理装置１への搬送と共に、ウェハＷをウェハ処理装置１内に搬送する。
　ウェハ処理装置１内では、テンプレート２０が保持部材６０に保持されると共に、ウェハＷが載置台５１に載置される。テンプレート２０は、その表面２０ａが下方を向くように保持部材６０に保持される。また、ウェハＷは、その表面Ｗａが上方を向くように載置台５１に載置される。その後、移動機構６２によってテンプレート２０の水平方向の位置を調整すると共に、テンプレート２０を所定の位置まで下降させる。なお、移動機構６２によるテンプレート２０の位置調整は、例えば光学センサ（図示せず）を用いて行われる。そして、図１２（ｂ）に示すようにテンプレート２０の第１の親水領域４０の位置とウェハＷの親水パターン１１の位置が対応するように、テンプレート２０の表面２０ａとウェハＷの表面Ｗａを重ね合せる（図１１の工程Ｓ２）。なお、第１の親水領域４０の位置と親水パターン１１の位置は厳密に対応している必要はない。これらの位置が多少ずれている場合、すなわち開口部３０の位置と孔部１０の位置が多少ずれている場合でも、後述する工程Ｓ６においてテンプレート２０とウェハＷの位置調整が行われる。また、図１２（ｂ）の例では、テンプレート２０とウェハＷとの間には微小な間隔の隙間が形成されているが、テンプレート２０とウェハＷを密着させて配置してもよい。
　その後、ノズル等の液供給手段（図示せず）によって、図１２（ｃ）に示すようにテンプレート２０の裏面２０ｂ側にめっき液Ｍを供給する。そうすると、流通路３１内のめっき液Ｍは、鉛直下方に流れる。そして、開口部３０付近においてめっき液Ｍの下面が下方に凸に湾曲し、いわゆる液パドルが形成される（図１１の工程Ｓ３）。なお、本実施の形態においては、テンプレート２０とウェハＷの重ね合わせを行った後に液パドルの形成を行ったが、テンプレート２０がウェハＷの上方にあって、液パドルの形成を行った後にテンプレート２０とウェハＷの重ね合わせを行ってもよい。
　開口部３０付近のめっき液Ｍは、図１２（ｄ）に示すように毛細管現象によって水平方向に拡散する。すなわち、めっき液Ｍは、テンプレート２０の第１の親水領域４０とウェハＷの親水パターン１１との間に進入する。こうして、第１の親水領域４０と親水パターン１１との間にめっき液Ｍが充填される（図１１の工程Ｓ４）。なお、めっき液Ｍは、親水性を有する第１の親水領域４０と親水パターン１１との間のみを拡散し、その外側には拡散しない。
　またこのとき、第１の親水領域４０と親水パターン１１との間に充填されためっき液Ｍの表面張力等によって、テンプレート２０がウェハＷに対して浮上する。そして、テンプレート２０とウェハＷとの間に所定の間隔Ｈの隙間が形成される。そうすると、テンプレート２０は、ウェハＷに対して相対的に水平方向に移動可能になる。またこの時、テンプレート２０とウェハＷとの間においてめっき液Ｍの外部に露出する面、及びテンプレート２０の裏面から凸に突出しためっき液Ｍの面で働くラプラス圧により流体全体に圧力が波及する。この圧力は、パスカルの原理として、テンプレート２０がウェハＷに対して浮上しようとする力として作用している。
　なお、所定の間隔Ｈは、後述するようにテンプレート２０が移動して、当該テンプレート２０とウェハＷの位置調整が行われる間隔に設定される。ここで、後述するように第１の親水領域４０と親水パターン１１との間に充填されるめっき液Ｍの表面張力によって、テンプレート２０に復元力が作用し、テンプレート２０とウェハＷの位置調整が行われる。所定の間隔Ｈは、この復元力、すなわちめっき液Ｍの表面張力を確保するように設定される。具体的には、供給するめっき液Ｍの量、親水パターン１１、第１の親水領域４０、第３の親水領域４２のそれぞれの面積、テンプレート２０自体の重さ等によって、所定の間隔Ｈを調節することが可能である。特に、第３の親水領域４２は、デバイス層などの形成されないテンプレート２０の裏面２０ｂに位置する為、その領域面積の調節幅が大きい。所望の間隔Ｈを得られるのであれば、第３の親水領域４２はなくてもよい。すなわち、テンプレート２０の裏面２０ｂから凸に突出しためっき液Ｍの大きさは、流通路３１の直径とほぼ同じ径を有することになる。なお、これらの作用は、後述する実施の形態において、スクライブライン等に対向する位置に純水を供給する場合においても、同様に発揮される。
　その後、テンプレート２０の裏面２０ｂ側にめっき液Ｍをさらに供給する。そうすると、開口部３０付近のめっき液Ｍは、図１２（ｅ）に示すように毛細管現象によって鉛直下方に流れ、ウェハＷの孔部１０内に進入する。そして、図１２（ｆ）に示すように孔部１０内にめっき液Ｍが充填される（図１１の工程Ｓ５）。
　またこのとき、上述した第１の親水領域４０と親水パターン１１との間に充填されためっき液Ｍの表面張力によって、図１２（ｇ）に示すようにテンプレート２０を移動させる復元力（図１２（ｇ）の矢印）がテンプレート２０に作用する。そうすると、テンプレート２０の開口部３０の位置とウェハＷの孔部１０の位置がずれている場合でも、上記復元力によって開口部３０が孔部１０に対向するようにテンプレート２０が移動し、図１２（ｈ）に示すようにテンプレート２０とウェハＷの位置調整が行われる（図１１の工程Ｓ６）。こうして、ウェハＷの所定位置、すなわち孔部１０内にめっき液Ｍが適切に充填される。なお、これまで図１２（ｄ）から図１２（ｇ）を順番に用いて説明してきたが、実際にはこれらの現象はほぼ同時に進行する。
　その後、テンプレート２０の裏面２０ｂに残存する不要処理液としての不要めっき液を除去する（図１１の工程Ｓ７）。
　その後、電源装置（図示せず）によってウェハＷの孔部１０内のめっき液Ｍに電圧が印加される。そうすると、孔部１０内のめっき液Ｍが反応し、当該孔部１０内に銅が堆積して電極が形成される。さらにその後、ウェハＷの裏面Ｗｂ側が研磨して薄化されることで、孔部１０が貫通孔となり、孔部１０内の電極が貫通電極となる。
　以上の実施の形態によれば、工程Ｓ１においてテンプレート２０の流通路３１内に予めめっき液Ｍが充填されるので、その後、工程Ｓ３以降に流通路３１内に供給されるめっき液Ｍの供給量を抑えることができる。
　また、工程Ｓ３でめっき液Ｍの液パドルを形成した後、工程Ｓ４において第１の親水領域４０と親水パターン１１との間にめっき液Ｍが充填される。この充填されためっき液Ｍの表面張力等によって、テンプレート２０をウェハＷに対して浮上させることができ、テンプレート２０をウェハＷに対して相対的に水平方向に移動可能にできる。この状態で、工程Ｓ５において孔部１０内にめっき液Ｍが充填され、第１の親水領域４０と親水パターン１１との間に充填されためっき液Ｍの表面張力によって、テンプレート２０を移動させる復元力がテンプレート２０に作用する。そうすると、テンプレート２０の開口部３０の位置とウェハＷの孔部１０の位置がずれている場合でも、工程Ｓ６において、上記復元力によって開口部３０が孔部１０に対向するようにテンプレート２０が移動し、テンプレート２０とウェハＷの位置調整が高精度に行われる。このようにテンプレート２０とウェハＷの位置調整の精度が向上し、孔部１０の径が微小である場合でも対応することができる。したがって、テンプレート２０の流通路３１から開口部３０を介してウェハＷの孔部１０に適切にめっき液Ｍを供給できる。しかも、上述したように開口部３０自体は高い位置精度で形成されるので、孔部１０に高い位置精度でめっき液１０を供給することができる。このため、その後孔部１０内を適切にめっきし、当該孔部１０に適切な電極を形成することができる。
　また、工程Ｓ６でテンプレート２０とウェハＷの位置調整が行われるので、工程Ｓ２でテンプレート２０とウェハＷを重ね合わせる際、厳密な位置合わせが不要になる。したがって、ウェハ処理装置１の移動機構６２に高い性能が要求されず、移動機構６２を簡素化し且つ低廉化することができる。また、移動機構６２の複雑な制御も不要となる。
　以上の実施の形態では、テンプレート２０の開口部３０はウェハＷの孔部１０に対応する位置に形成されていたが、さらに開口部はウェハＷのスクライブラインに対向する位置に形成されていてもよい。スクライブラインとは、ウェハＷが切断され複数の半導体チップに分割される際のラインのことである。通常、このスクライブライン上、及びその周辺には素子や配線が形成されない。従って、この領域を親水領域とすると共に、後述するように、この領域に純水を供給しても半導体チップに悪影響を及ぼすことはない。
　本実施の形態では、図１３及び図１４に示すように、ウェハＷの表面Ｗａの所定位置には、複数の孔部１０に加えてスクライブライン２００が形成されている。スクライブライン２００は、本実施の形態ではウェハＷの厚み方向に貫通していないが、ウェハ処理の終了後、ウェハＷの裏面Ｗｂ側が研磨して薄化された際に、ウェハＷの厚み方向に貫通する。そして、スクライブライン２００によってウェハＷが分割され、複数の半導体チップが形成される。
　ウェハＷの表面Ｗａにおいて、スクライブライン２００の周囲には親水性を有する親水パターン２０１が形成されている。親水パターン２０１は、孔部１０の周囲に形成された親水パターン１１と同様に、ウェハＷの表面Ｗａにおいて、スクライブライン２００の周囲がそれ以外の領域（親水パターン１１を除く）に比して親水性を有する領域である。したがって、親水パターン２０１を形成するに際し、スクライブライン２００の周囲の表面Ｗａを親水化処理してもよいし、それ以外の領域（親水パターン１１を除く）の表面Ｗａを疎水化処理してもよい。あるいは、ピン止め効果を狙った凹みを形成しても構わない。また、スクライブライン２００の内側面及び底面にも、親水性を有する親水膜２０２が形成されている。なお、本実施の形態においては、ウェハＷに予めスクライブライン２００の窪みを形成しているが、窪みを作らずに親水パターン２０１のみを形成することでも良い。親水パターン２０１もスクライブライン２００に沿った直線状である必要もなく、スクライブライン２００の内側、及び周辺に任意の形状で作ることができる。
　また、図１５に示すようにテンプレート２０の表面２０ａには、開口部３０に加えて別の開口部２１０が複数形成されている。これら開口部２１０は、ウェハＷのスクライブライン２００に対応する位置に形成されている。なお、開口部２１０も、開口部３０と共に、例えば機械加工を行ったり、フォトリソグラフィー処理とエッチング処理を一括して行うことで形成され、高い位置精度で形成される。
　テンプレート２０の内部には、各開口部２１０と連通し、処理液としての純水を流通させるための流通路２１１が複数形成されている。流通路２１１は、テンプレート２０を厚み方向に貫通し、テンプレート２０の裏面２０ｂまで延伸している。
　テンプレート２０の表面２０ａにおいて、開口部２１０の周囲には親水性を有する第１の親水領域２２０が形成されている。第１の親水領域２２０は、テンプレート２０の表面２０ａにおいて、開口部２１０の周囲がそれ以外の領域（第１の親水領域４０を除く）に比して親水性を有する領域である。したがって、第１の親水領域２２０を形成するに際し、開口部２１０の周囲の表面２０ａを親水化処理してもよいし、それ以外の領域（第１の親水領域４０を除く）の表面２０ａを疎水化処理してもよいし、これら親水化処理と疎水化処理を共に行ってもよい。また、第１の親水領域２２０は、ウェハＷの親水パターン２０１に対応する位置に形成されている。
　また、流通路２１１の内側面にも、親水性を有する第２の親水領域２２１が形成されている。第２の親水領域２２１は、第１の親水領域２２０と同様に親水性を有する領域である。したがって、第２の親水領域４１を形成するに際し、流通路２１１の内側面を親水化処理してもよい。
　さらに、テンプレート２０の裏面２０ｂにおいて、流通路２１１の周囲には親水性を有する第３の親水領域２２２が形成されている。第３の親水領域２２２は、テンプレート２０の裏面２０ｂにおいて、流通路２１１の周囲がそれ以外の領域（第３の親水領域４２を除く）に比して親水性を有する領域である。したがって、第３の親水領域２２２を形成するに際し、流通路２１１の周囲の裏面２０ｂを親水化処理してもよいし、それ以外の領域（第３の親水領域４２を除く）の裏面２０ｂを疎水化処理してもよいし、これら親水化処理と疎水化処理を共に行ってもよい。
　かかる場合、工程Ｓ１において、テンプレート２０の流通路３１内にめっき液Ｍを充填すると共に、流通路２１１内に純水を充填する。その後、工程Ｓ２において、第１の親水領域４０の位置と親水パターン１１の位置が対応し、且つ第１の親水領域２２０の位置と親水パターン２０１の位置が対応するように、テンプレート２０の表面２０ａとウェハＷの表面Ｗａを重ね合せる。その後、工程Ｓ３において、テンプレート２０の裏面２０ｂ側から、流通路３１にめっき液Ｍを供給すると共に、流通路２１１に純水を供給する。そうすると、工程Ｓ４において、第１の親水領域４０と親水パターン１１との間にめっき液Ｍが充填されると共に、第１の親水領域２２０と親水パターン２０１との間に純水が充填される。その後、工程Ｓ５において、孔部１０内にめっき液Ｍが充填されると共に、スクライブライン２００内に純水が充填される。その後、工程Ｓ６において、図１６に示すようにテンプレート２０とウェハＷの位置調整が行われる。このとき、めっき液Ｍの表面張力による復元力に加えて、純水Ｐの表面張力による復元力がテンプレート２０に作用する。その後、工程Ｓ７においてテンプレート２０の裏面２０ｂに残存する不要処理液としての不要めっき液と不要純水が除去される。
　なお、本実施の形態における工程Ｓ１～工程Ｓ７における純水Ｐの作用は、上記実施の形態の工程Ｓ１～Ｓ７におけるめっき液Ｍの作用と同様であるので、詳細な説明を省略する。
　本実施の形態では、工程Ｓ６において、めっき液Ｍの表面張力による復元力に加えて、純水Ｐの表面張力による復元力がテンプレート２０に作用する。また、パスカルの原理の作用も同様である。このため、テンプレート２０がある程度の重みを持っていたとしても、テンプレート２０をウェハＷから浮上させる力を大きくすることできる。さらに、復元力を大きくできるため、テンプレート２０の開口部３０の位置とウェハＷの孔部１０の位置とのずれ量（開口部２１０の位置とスクライブライン２００の位置とのずれ量も同じ）が大きくても、テンプレート２０を円滑に移動させることができる。したがって、テンプレート２０とウェハＷの位置調整をより適切に行うことができる。なお、以上の実施の形態においては、テンプレート２０のスクライブライン２００に対向する位置に開口部２１０を設けたが、これに限定されない。半導体チップの上面において純水が触れても問題が起きない個所であれば、所望の領域に純水が供給できるよう、テンプレート２０に開口部を設けることは可能である。
　上述の実施の形態では、めっき液Ｍと純水Ｐを同時にテンプレート２０に供給したが、これに限られず、先に純水Ｐを供給しておいてもよい。純水Ｐの表面張力を利用したテンプレート２０とウェハＷとの位置調整を予め行っておき、その後にめっき液Ｍを供給すれば、ウェハＷの孔部１０により正確にめっき液Ｍを供給することができる。めっき液Ｍを供給する際には、少なくとも、テンプレート２０の開口部３０とウェハＷの孔部１０がある程度オーバーラップしている必要がある。しかしながら、特に半導体デバイスの微細化が進行してウェハＷの孔部１０も微細になると、オーバーラップさせることが困難になる。そこで、テンプレート２０の開口部２１０及び対向する親水パターン２０１を、ウェハＷの孔部１０よりも大きく作っておくとよい。テンプレート２０とウェハＷを重ね合わせる際には、開口部２１０と親水パターン２０１のみがオーバーラップするようにすればよいので、制御を簡単にすることができるのである。その後純水Ｐによる位置調整が行われ、テンプレート２０の開口部３０とウェハＷの孔部１０がオーバーラップするようになるのである。
　また、スクライブライン２００に充填された純水Ｐは、孔部１０内のめっき液Ｍに電圧を印加させて電極を形成する際、当該めっき液Ｍ及びテンプレート２０の昇温を抑制する冷却水としても機能する。
　なお、本実施の形態では、流通路２１１を介してスクライブライン２００内に純水Ｐが充填されたが、孔部１０と同様にスクライブライン２００内にめっき液Ｍを充填してもよい。かかる場合でも、スクライブライン２００内のめっき液Ｍが純水と同様の機能を発揮し、テンプレート２０とウェハＷの位置調整を適切に行うことができる。なお、この場合、孔部１０内のめっき液Ｍに電圧を印加させて電極を形成する際、スクライブライン２００内のめっき液Ｍには電圧が印加されず、当該スクライブライン２００内に電極が形成されることはない。
　また、図１４に示したように、スクライブライン２００は平面視において直線状に形成されていたが、曲線状に形成されていてもよいし、ジグザグ状に形成されていてもよい。かかる場合、ウェハＷ上の親水パターン２０１の長さとテンプレート２０上の第１の親水領域２２０の長さが共に長くなる。そうすると、第１の親水領域２２０と親水パターン２０１との間に充填される純水Ｐの表面張力が大きくなり、テンプレート２０に作用する復元力が大きくなる。したがって、テンプレート２０とウェハＷの位置調整をより適切に行うことができる。
　以上の実施の形態のテンプレート２０の表面２０ａにおいて、図１７に示すように第１の親水領域４０が形成されていない領域は、当該第１の親水領域４０に比して窪んで溝部２０ｃを形成していてもよい。かかる場合、第１の親水領域４０と親水パターン１１の接触角が大きくなり、工程Ｓ４において、第１の親水領域４０と親水パターン１１と間に充填されためっき液Ｍが、第１の親水領域４０の外側に拡散するのを確実に防止することができる。これによって、第１の親水領域４０と親水パターン１１との間のめっき液Ｍの表面張力を確実に確保できるので、テンプレート２０とウェハＷの位置調整を適切に行うことができる。なお、テンプレート２０の表面２０ａに図１５に示した第１の親水領域２２０がさらに形成されている場合には、上記溝部２０ｃは、第１の親水領域４０、２２０が形成されていない領域に形成される。
　以上の実施の形態では、テンプレート２０において、第２の親水領域４１は流通路３１の内側面全面に形成されていたが、図１８に示すように開口部３０から流通路３１の内側面の途中まで形成されていてもよい。かかる場合、工程Ｓ５において孔部１０内にめっき液Ｍが充填されると、図１８に示すようにめっき液Ｍの液面は第２の親水領域４１が形成された高さとなり、すなわち第２の親水領域４１より上部の流通路３１にはめっき液Ｍが存在しない。ここで、さらにテンプレート２０の裏面２０ｂ側にめっき液Ｍを供給することにより、流通路３１内にめっき液Ｍをさらに流入できる。そうすると、第１の親水領域４０と親水パターン１１との間にさらにめっき液Ｍが進入して充填されるため、当該めっき液Ｍの表面張力が大きくなる。このため、その後の工程Ｓ６において、より大きい復元力をテンプレート２０に作用させることができ、テンプレート２０とウェハＷの位置調整をより適切に行うことができる。
　以上の実施の形態の工程Ｓ３～Ｓ６において、テンプレート２０を振動させてもよい。かかる場合、ウェハ処理装置１の移動機構６２が加振機構として機能し、テンプレート２０とウェハＷを重ね合わせた状態で、当該テンプレート２０を振動させる。そうすると、めっき液Ｍが孔部１０や第１の親水領域４０と親水パターン１１との間に進入し易くなる。また、テンプレート２０自体も移動し易くなり、テンプレート２０とウェハＷの位置調整も容易になる。なお、テンプレート２０の振動は、工程Ｓ３～Ｓ６のすべての工程において行ってもよいし、いずれかの工程のみに行ってもよい。
　なお、移動機構６２を加振機構として用いる代わりに、図１９に示すようにテンプレート２０に加振機構２３０を設けてもよい。加振機構２３０は、例えばテンプレート２０の外側面に複数設けられ、テンプレート２０の円周方向に等間隔に設けられる。
　以上の実施の形態では、ウェハ処理として、ウェハＷの孔部１０に処理液としてのめっき液Ｍを供給して当該孔部１０の内部をめっきする処理について説明したが、本発明は、他の処理液を用いて他の処理を行う際にも適用することができる。
　以上の実施の形態において、例えば処理液として絶縁膜形成用溶液を用いて、ウェハＷの孔部１０内に絶縁膜を形成してもよい。かかる絶縁膜の形成は、例えば上述しためっき処理前に行われる。なお、膜形成用溶液には、例えば電着ポリイミド溶液が用いられる。また、以上の実施の形態において、例えば処理液として洗浄液や純水を用いて、ウェハＷの孔部１０やスクライブライン２００を洗浄してもよい。かかる洗浄は、例えば上述しためっき処理後や、後述するエッチング処理後などに行われる。
　さらに、例えば処理液としてエッチング液を用いて、ウェハＷにエッチング処理をおこなってもよい。本実施の形態のウェハＷは、図２０に示すようにその表面Ｗａに親水パターン１１、２０１が形成されている。親水パターン１１、２０１は、それぞれ孔部１０とスクライブライン２００が形成される位置の周囲に形成されている。これら親水パターン１１、２０１は、それぞれ図２及び図１３に示した親水パターン１１、２０１と同一であり、詳細な説明を省略する。なお、本実施の形態では、ウェハＷにエッチング処理を行って孔部１０とスクライブライン２００を形成するため、処理前の状態のウェハＷにはこれら孔部１０とスクライブライン２００は形成されていない。
　また、本実施の形態で用いられるテンプレート２０は、図１５に示したテンプレート２０と同一であり、詳細な説明を省略する。
　次に、本実施の形態におけるウェハＷのエッチング処理について説明する。図２１は、ウェハ処理の各工程におけるテンプレート２０とウェハＷの状態を模式的に示した説明図である。なお、図２１では、技術の理解の容易さを優先させるため、テンプレート２０の一部（一つの流通路３１の近傍）とウェハＷの一部（一つの孔部１０の近傍）を示して説明している。また、本実施の形態において、流通路３１と孔部１０におけるエッチング液Ｅの作用と、他の流通路２１１とスクライブライン２００におけるエッチング液Ｅの作用は同様である。
　先ず、図２１（ａ）に示すようにテンプレート２０の流通路３１内にエッチング液Ｅを充填すると共に、流通路２１１内にもエッチング液Ｅを充填する。この流通路３１、２１１内へのエッチング液Ｅの充填は、ウェハ処理装置１の外部で行われ、上述した工程Ｓ１と同様であるので詳細な説明を省略する。
　その後、ウェハ処理装置１において、図２１（ｂ）に示すように第１の親水領域４０の位置と親水パターン１１の位置が対応し、且つ第１の親水領域２２０の位置と親水パターン２０１の位置が対応するように、テンプレート２０の表面２０ａとウェハＷの表面Ｗａを重ね合せる。このテンプレート２０とウェハＷの重ね合わせは、上述した工程Ｓ２と同様であるので説明を省略する。
　その後、図２１（ｃ）に示すようにテンプレート２０の裏面２０ｂ側にエッチング液Ｅを供給する。そうすると、図２１（ｄ）に示すように開口部３０付近のエッチング液Ｅは、毛細管現象によって水平方向に拡散する。すなわち、エッチング液Ｅは、テンプレート２０の第１の親水領域４０とウェハＷの親水パターン１１との間に進入する。同様にエッチング液Ｅは、第１の親水領域２２０と親水パターン２０１との間にも進入する。こうして、第１の親水領域４０と親水パターン１１との間、及び第１の親水領域２２０と親水パターン２０１との間（以下、「第１の親水領域４０、２２０と親水パターン１１、２０１との間」という場合がある）にエッチング液Ｅが充填される。なお、エッチング液Ｅは、親水性を有する第１の親水領域４０、２２０と親水パターン１１、２０１との間のみを拡散し、その外側には拡散しない。
　またこのとき、第１の親水領域４０、２２０と親水パターン１１、２０１との間に充填されたエッチング液Ｅの表面張力等によって、テンプレート２０がウェハＷに対して浮上する。そうすると、テンプレート２０は、ウェハＷに対して相対的に水平方向に移動可能になる。
　そして、上述した第１の親水領域４０、２２０と親水パターン１１、２０１との間に充填されたエッチング液Ｅの表面張力によって、図２１（ｅ）に示すようにテンプレート２０を移動させる復元力（図２１（ｅ）の矢印）がテンプレート２０に作用する。そうすると、テンプレート２０の開口部３０の位置とウェハＷの孔部１０の位置がずれている場合でも（このとき、開口部２１０の位置とスクライブライン２００の位置もずれている）、上記復元力によって開口部３０が孔部１０に対向し、且つ開口部２１０がスクライブライン２００に対向するように、テンプレート２０が移動する。こうして、テンプレート２０とウェハＷの位置調整が行われる。
　その後、図２１（ｆ）に示すようにテンプレート２０の裏面２０ｂ側にエッチング液Ｅをさらに供給する。そうすると、流通路３１、２１１内のエッチング液Ｅは毛細管現象によって下方に流れ、ウェハＷがエッチングされる。このとき、エッチング液Ｅは毛細管現象によって高い表面張力を有するため、ウェハＷを円滑にエッチングできる。そして、図２１（ｇ）に示すようにエッチング液ＥによってウェハＷが所定の深さまでエッチングされ、孔部１０が形成される。同様に、ウェハＷにスクライブライン２００も形成される。
　こうしてウェハＷにエッチング処理が行われ、孔部１０とスクライブライン２００が形成されると、不要処理液としてエッチング液Ｅが除去される。
　本実施の形態においても、上記実施の形態と同様の効果を享受することができる。すなわち、テンプレート２０とウェハＷを適切に位置調整して、孔部１０とスクライブライン２００が形成される位置に高い位置精度でエッチング液Ｅを供給することができる。このため、ウェハＷに孔部１０とスクライブライン２００を適切に形成することができる。
　なお、以上の実施の形態では、テンプレート２０の流通路３１、２１１の周囲に、それぞれ第１の親水領域４０、２２０、第２の親水領域４１、２２１及び第３の親水領域４２、２２２が形成されて親水化され、またウェハＷの孔部１０とスクライブライン２００の周囲に、それぞれ親水パターン１１、２０１と親水膜１２、２０２が形成されて親水化されていた。これに対して、例えば疎水性の処理液を用いる場合には、これら親水化された領域を疎水化してもよい。
　以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。本発明は、基板がウェハ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。
　　１　　ウェハ処理装置
　　１０　孔部
　　１１　親水パターン
　　１２　親水膜
　　２０　テンプレート
　　２０ａ　表面
　　２０ｂ　裏面
　　２０ｃ　溝部
　　３０　開口部
　　３１　流通路
　　４０　第１の親水領域
　　４１　第２の親水領域
　　４２　第３の親水領域
　　６２　移動機構
　　１００　制御部
　　２００　スクライブライン
　　２０１　親水パターン
　　２０２　親水膜
　　２１０　開口部
　　２１１　流通路
　　２２０　第１の親水領域
　　２２１　第２の親水領域
　　２２２　第３の親水領域
　　２３０　加振機構
　　Ｅ　　エッチング液
　　Ｍ　　めっき液
　　Ｐ　　純水
　　Ｗ　　ウェハ
　　Ｗａ　表面
　　Ｗｂ　裏面

Claims (16)

  1. 基板の所定位置に処理液を供給する際に用いられるテンプレートであって、
    表面において前記所定位置に対応する位置に形成された複数の開口部と、
    前記開口部から裏面まで厚み方向に貫通し、前記処理液を流通させるための流通路と、
    前記開口部の周囲の表面において親水性を有する第１の親水領域と、
    前記流通路の内側面において親水性を有する第２の親水領域と、を有し、
    前記第１の親水領域は、前記所定位置の周囲の基板表面において親水性を有する親水パターンに対応する位置に形成されている。
  2. 請求項１に記載のテンプレートであって、
    第３の親水領域が、前記流通路の前記裏面側の開口部の周囲に形成されている。
  3. 請求項１に記載のテンプレートであって、
    前記第２の親水領域は、前記開口部から前記流通路の内側面の途中まで形成されている。
  4. 請求項１に記載のテンプレートであって、
    前記テンプレートと前記基板を重ね合わせた状態で、当該テンプレートを振動させる加振機構が設けられている。
  5. 請求項１に記載のテンプレートであって、
    前記処理液は、エッチング液、めっき液、絶縁膜形成用溶液、洗浄液、又は純水である。
  6. 請求項１に記載のテンプレートであって、
    前記所定位置は、貫通電極が形成される孔部の位置を含む。
  7. 請求項６に記載のテンプレートであって、
    前記所定位置は、半導体チップを形成するためのスクライブラインの位置をさらに含む。
  8. 請求項１に記載のテンプレートであって、
    表面において、前記第１の親水領域が形成されていない領域は、当該第１の親水領域に比して窪んで溝部を形成している。
  9. 基板の所定位置に処理液を供給して処理する基板の処理方法であって、
    表面において前記所定位置に対応する位置に形成された複数の開口部と、前記開口部から裏面まで厚み方向に貫通し、前記処理液を流通させるための流通路と、前記開口部の周囲の表面において親水性を有する第１の親水領域と、前記流通路の内側面において親水性を有する第２の親水領域と、を備えたテンプレートの表面と、前記所定位置の周囲の表面において親水性を有する親水パターンを備えた基板の表面とを、前記第１の親水領域の位置と前記親水パターンの位置が対応するように重ね合せる重合工程と、
    前記流通路に前記処理液を供給し、前記第１の親水領域と前記親水パターンとの間に前記処理液を充填する液充填工程と、
    前記流通路に供給された処理液を前記基板の所定位置に供給し、前記開口部が前記所定位置に位置するように前記テンプレートと前記基板の位置調整を行うと共に、前記基板の所定位置の処理を行う処理工程と、を有する。
  10. 請求項９に記載の基板の処理方法であって、
    前記重合工程の前に、前記流通路内に前記処理液を充填する。
  11. 請求項９に記載の基板の処理方法であって、
    前記流通路への前記処理液の供給は、前記テンプレートの裏面側から当該処理液を供給することによって行われ、
    前記処理工程後、前記テンプレートの裏面に残存する不要処理液を除去する。
  12. 請求項９に記載の基板の処理方法であって、
    前記第２の親水領域は、前記開口部から前記流通路の内側面の途中まで形成されている。
  13. 請求項９に記載の基板の処理方法であって、
    少なくとも前記液充填工程又は前記処理工程において、前記テンプレートを振動させる。
  14. 請求項９に記載の基板の処理方法であって、
    前記処理液は、エッチング液、めっき液、絶縁膜形成用溶液、洗浄液、又は純水である。
  15. 請求項９に記載の基板の処理方法であって、
    前記所定位置は、貫通電極が形成される孔部の位置を含む。
  16. 請求項１５に記載の基板の処理方法であって、
    前記所定位置は、半導体チップを形成するためのスクライブラインの位置をさらに含む。
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