JP3402168B2 - 表面加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【図２】 図１のＡ−Ａ断面図。

【図３】 マスキングポットの断面図。

【図４】 駆動シリンダの平面図。

【図５】 駆動シリンダの非駆動状態での断面図。

【図６】 駆動シリンダの駆動状態での平面図。

【図７】 半導体圧力センサの断面図。

【図８】 電気化学エッチング装置の平面図。

【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。

【図１０】 別例の駆動シリンダにおける駆動状態での
断面図。

【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。

【図１２】 別例の駆動シリンダにおける駆動状態での
断面図。

【図１３】 エッチング装置の縦断面図。

【図１４】 メッキ装置の縦断面図。

【図１５】 ウエハの平面図。

【図１６】 センサチップを示す図。

【図１７】 センサチップを示す図。

【図１８】 ウエハのマスキングを説明するための図。

【図１９】 ウエハのエッチング工程を説明するための
図。

【図２０】 ウエハのマスキング治具を説明するための
図。

【図２１】 従来装置を説明するための断面図。

【図２２】 ウエハの反りを説明するための図。

【符号の説明】

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。

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

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。