(57)【要約】【課題】処理装置の管理の負担を軽減する半導体ウェーハ用治具を提供する。【解決手段】プレートに形成され、一方の面側が他方の面側よりも広いウェーハ収納開口部１ａと、一方の面側のうちウェーハ収納開口部１ａとその周辺を含む領域に設けられるテープ貼り付け領域とを有し、ウェーハ収納部１ａには半導体ウェーハ２０を取り付けた後に、テープ貼り付け領域にテープ１０を貼り付けて半導体ウェーハ２０を固定し、仕様に合わない半導体装置ウェーハの処理を可能にする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレートと、
前記プレートに形成され、一方の面側が他方の面側よりも広いウェーハ収納開口部と、
前記一方の面側において前記ウェーハ収納開口部とその周辺を含む領域に設けられるテープ貼り付け領域と、
を有することを特徴とする半導体ウェーハ用治具。
【請求項２】
前記プレート内には、前記ウェーハ収納開口部から一端が露出する電極が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体ウェーハ用治具。
【請求項３】
前記プレートのうち前記ウェーハ収納開口部よりも外周側には、前記電極の一部を露出する開口部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の半導体ウェーハ用治具。
【請求項４】
半導体ウェーハ用治具に形成され、一方の面側が他方の面側よりも広いウェーハ収納開口部の周縁の上に、前記一方の面側から半導体ウェーハを載せる工程と、
前記一方の面側から前記半導体ウェーハ及びその周辺の前記半導体ウェーハ用治具の上にテープを貼る工程と、
前記テープにより前記半導体ウェーハ用治具に固定された前記半導体ウェーハを処理装置にて処理する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ用治具及び半導体装置の製造方法に関し、より詳しくは、半導体ウェーハ用治具と、その治具を使用して半導体ウェーハに半導体装置を形成する工程を含む半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置は、成膜、エッチング、洗浄等の種々の工程により半導体ウェーハに形成される。導体ウェーハはシリコン、ガリウムヒ素などの材料から構成され、その大きさには８インチ、１２インチなどの種類があり、量産効率の観点から大外径のウェーハが用いられる傾向にある。
【０００３】
半導体装置の製造に使用される成膜装置、エッチング装置などの処理装置では、半導体ウェーハをチャンバに搬入、搬出するためのウェーハ搬送機構が設けられている。ウェーハ搬送機構は、搬送精度等の観点から、搬送アームの形状、ストローク長等については単一のウェーハ外径のみに対応している構造となっている。
また、処理対象となる複数枚の半導体ウェーハを一括で搬送するウェーハバスケットは、半導体ウェーハの大きさに応じて複数の種類が用意される。
【０００４】
電解めっき法により金属膜を半導体ウェーハ上に形成する場合には、めっき液中で半導体ウェーハを保持するためのウェーハ治具が使用される。そのウェーハ治具は、半導体ウェーハ上の導電膜に接続されるカソード電極を有している。
カソード電極は、めっき用ウェーハ治具において固定された位置に設けられるので、ウェーハ治具は、半導体ウェーハの外径に応じて複数の種類を用意する必要がある。
【特許文献１】特開２００４−１４０２９７号公報
【特許文献２】特開２００１−７７１８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のように、半導体装置の製造に用いられる処理装置では、その処理装置の仕様に適合しない大きさを持つ半導体ウェーハの処理は不可能である。
従って、同じ製造プロセスにより形成される半導体装置であっても、半導体ウェーハの大きさに合わせた処理装置を準備する場合があり、処理装置の保守管理に大きな負担がかかる。しかも、同じ目的の処理装置を半導体ウェーハの大きさに合わせて工場内に複数台設置することは、半導体装置の製造コストの増大、特に設備償却費や、製造設備の設置スペース確保について大きな負担が生じている。
【０００６】
本発明の目的は、処理装置の管理の負担を軽減することができる半導体ウェーハ用治具と、その半導体ウェーハ用治具を使用する半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの観点によれば、プレートと、前記プレートに形成され、一方の面側が他方の面側よりも広いウェーハ収納開口部と、前記一方の面側において前記ウェーハ収納開口部とその周辺を含む領域に設けられるテープ貼り付け領域と、を有することを特徴とする半導体ウェーハ用治具が提供される。
また、本発明の他の観点によれば、半導体ウェーハ用治具に形成されて一方の面側が他方の面側よりも広いウェーハ収納開口部の周縁の上に、前記一方の面側から半導体ウェーハを載せる工程と、前記一方の面側から前記半導体ウェーハ及びその周辺の前記半導体ウェーハ用治具の上にテープを貼る工程と、前記テープにより前記半導体ウェーハ用治具に固定された前記半導体ウェーハを処理装置に搬送して処理する工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、半導体ウェーハ用治具のプレートに形成されたウェーハ収納開口部内に半導体ウェーハを一面側から収納し、さらに、その一面側で半導体ウェーハ上とプレート上にテープを貼り付けるようにしている。
これにより、処理装置の仕様にあった大きさの半導体ウェーハ用治具を用意することによって、その仕様に適合しない大きさの半導体ウェーハを処理することが可能になる。
この場合、半導体ウェーハ用治具を複数用意することになるが、その大きさは、ほぼ半導体ウェーハの大きさ程度であり、広い収納場所を確保する必要がなく、しかも取り扱いや管理が容易であり、半導体ウェーハの大きさに対応させた複数の処理装置を設ける必要がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る半導体ウェーハ用治具を示す平面図及び断面図である。
【００１０】
図１（ａ）、（ｂ）において、半導体ウェーハ用治具１は、処理されるべき半導体ウェーハ２０よりも厚く、例えば１ｍｍの円盤状のプレートから形成されている。半導体ウェーハ用治具１の外径は、成膜装置、エッチング装置等の所定の処理装置の仕様に適合する大きさに形成されている。また、半導体ウェーハ用治具１には、処理しようとする半導体ウェーハ２０を嵌め込み得る大きさのウェーハ収納開口部１ａが形成されている。
【００１１】
ウェーハ収納開口部１ａの一方の面と他方の面はそれぞれ同心円の異なる径を有し、その一方の面の直径は他方の面の直径よりも大きく形成されている。これにより、ウェーハ収納開口部１ａの周縁の断面は例えば階段状となる。
ウェーハ収納開口部１ａの一方の面側の直径は、処理される半導体ウェーハ２０を嵌め込み得る大きさを有し、ウェーハ嵌め込み口となっている。また、ウェーハ収納開口部１ａの他方の面側は、半導体ウェーハ２０の直径よりも例えば４ｍｍ程度小さく形成され、ウェーハ載置部１ｂとなっている。
【００１２】
ウェーハ載置部１ｂは、ウェーハ収納開口部１ａの一面側に嵌め込まれた半導体ウェーハ２０が半導体ウェーハ用治具１の一面と実質的に同一面になるか、或いは突出する深さに形成されている。
ウェーハ用治具１の外径とウェーハ収納開口部１ａの開口径の一例を表１に示す。
【表１】
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【００１３】
半導体ウェーハ用治具１は、剛性かつ薬品耐性の高い材料、例えばアルミナ、炭化珪素（ＳｉＣ）、ステンレス（ＳＵＳ材）、炭素鋼材（ＳＫ材）から形成され、その表面はフッ素、シリコン・パリレン等の耐薬品性の材料によりコーティングされている。
半導体ウェーハ用治具１のウェーハ収納口１ａの中に半導体ウェーハ２０を装着する場合には次のような操作を行う。
【００１４】
まず、表１に示したように、半導体ウェーハ用治具１のウェーハ収納開口部１ａの一方の面側の直径よりも小さく且つ他方の面側の直径よりも大きな半導体ウェーハ２０を用意する。
例えば、直径１２インチの半導体ウェーハ専用の処理装置を使用して直径６インチの半導体ウェーハ２０を処理したい場合には、外径３００ｍｍ、一面側の内径が約１５０ｍｍの形状を有する半導体ウェーハ用治具１を使用する。
【００１５】
続いて、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、半導体ウェーハ用治具１の一面側から半導体ウェーハ２０をウェーハ収納開口部１ａ内に嵌め込んでウェーハ載置部１ｂに載置する。
半導体ウェーハ２０は、半導体回路が形成されていない一面をウェーハ収納開口部１ａの一方の面側から露出させる向きに嵌め込まれる。
【００１６】
半導体ウェーハ２０は、半導体ウェーハ用治具１の一面から他面側に後退して凹状とならない厚さが好ましい。従って、半導体ウェーハ２０がウェーハ収納開口部１ａの階段の高さと同じかそれよりも厚いことが好ましく、厚い場合には半導体ウェーハ２０は半導体ウェーハ用治具１の一面から突出する。
【００１７】
その後に、図２（ｃ）に示すように、樹脂テープ１０の接着面を半導体ウェーハ２０の一面からその周囲の半導体ウェーハ用治具１の一面にかけて貼り付ける。これにより半導体ウェーハ２０とその周囲の半導体ウェーハ用治具１が樹脂テープ１０により覆われ、かつ相対位置が固定される。
樹脂テープ１０は、少なくとも半導体ウェーハ２０の落下を防止するために貼り付けられるが、好ましくは半導体ウェーハ２０の周囲の隙間を覆う範囲に貼り付けられる。
【００１８】
半導体ウェーハ２０が半導体ウェーハ用治具１の一面に対して凹状になる場合に、柔軟性に乏しい樹脂テープ１０を貼り付けると、半導体ウェーハ２０がウェーハ収納開口部１ａ内で浮いて位置が固定されないので、最適な厚さの半導体ウェーハ用治具１を使用することが好ましい。ただし、柔軟性がある樹脂テープ１０を使用する場合には、その凹部に追従して半導体ウェーハ２０及び半導体ウェーハ用治具１に接着できるので、半導体ウェーハ２０の固定が可能である。
【００１９】
樹脂テープ１０は、一面には接着層を有し、他面には非接着層を有している。接着層には、紫外線硬化樹脂、熱離型接着材、アクリル系粘着材、ゴム系粘着材等の接着材を使用する。非接着層として、例えばポリイミド、ポリエステルのような樹脂製の基体を使用する。
接着層として紫外線硬化樹脂を有する樹脂テープはＵＶテープと呼ばれる。また、熱離型接着層を有する樹脂テープ１０として、例えば、日東電工株式会社の商品名「リバルファ」がある。
【００２０】
樹脂テープ１０の種類の選択は、半導体ウェーハ２０の処理の種類によって決められる。なお、樹脂テープは、樹脂シートを含む概念とする。
樹脂テープ１０を半導体ウェーハ２０に貼り付ける場合には、例えば図３（ａ）、（ｂ）に示すラミネーター（テープ貼付装置）を使用してもよい。
【００２１】
ラミネーターにおいて、樹脂テープ１０は、図３（ａ）の破線部分に示すように、半導体ウェーハ２０に貼り付けられる前の状態ではテープ状の担持体１０ａ上に貼り付けられ、さらに、多重に巻かれてテープロール２１を構成している。
巻かれた担持体１０ａのうち樹脂テープ１０の接着層に接する面には、接着層の接着を防止する材料が塗布されている。また、担持体１０ａのうち樹脂テープ１０の接着層に接しない面は、半導体ウェーハ用治具１と樹脂テープ１０の接着層との接着力よりも小さい接着力で樹脂テープ１０の非接着層に接着されている。
【００２２】
ラミネーターは、テープロール２１から引き出された樹脂テープ１０及び担持体１０ａがガイドローラ２２上を通して第１、第２の押圧ローラ２３、２４の間に送られる構造を有している。第１、第２の押圧ロール２３、２４は、相対的に接離可能に取り付けられている。
【００２３】
第１、第２の押圧ローラ２３、２４は、ガイドローラ２２から送られる樹脂テープ１０の接着層を半導体ウェーハ用治具１０の一面に重ねて挟むとともに、それらを一方向に送り出す構造となっている。また、第１、第２の押圧ローラ２３、２４の搬出側には、樹脂テープ１０が剥離された担持体１０ａを巻き取る担持体収集ロール２５が取り付けられている。
【００２４】
ガイドローラ２２、第１、第２の押圧ローラ２３、２４及び担持体収集ロール２５はそれぞれの軸を中心に回転可能に取り付けられている。さらに、第１、第２の押圧ローラ２３、２４、担持体収集ロール２５のそれぞれの中心軸には駆動部（不図示）が取り付けられていて、樹脂テープ１０をテープローラ２１から担持体収集ロール２５まで弛まずに送るようになっている。
【００２５】
以上のような構成のラミネーターを用いて半導体ウェーハ用治具１と半導体ウェーハ２０に樹脂テープ１０を貼付ける方法を次に説明する。
まず、樹脂テープ１０が貼り付けたられた担持体１０ａの先端をテープローラ２１から引き出し、担持体１０ａの露出面をガイドローラ２２に接触させながら、第１、第２の押圧ローラ２３、２４の隙間を通し、さらに、担持体収集ロール２５に巻き付ける。この場合、第１の押圧ローラ２３に担持体１０ａを接触させるとともに、樹脂テープ１０の接着層を第２の押圧ローラ２４に対向させる。
【００２６】
続いて、図２（ｂ）に示した状態の半導体ウェーハ２０及び半導体ウェーハ用治具１の縁の一部を図３（ａ）に示すように第１、第２の押圧ローラ２３、２４の隙間に差し込む。この場合、半導体ウェーハ用治具１は、その一面が樹脂テープ１０に接触する向きに接触される。
【００２７】
この後に、第１、第２の押圧ローラ２３、２４の間に半導体ウェーハ用治具１を挟み込みながら、第１、第２の押圧ローラ２３、２４及び担持体収集ロール２５を駆動機構（不図示）により回転させて、図３（ｂ）に示すように、樹脂テープ１０、担持体１０ａ及び半導体ウェーハ用治具１を一方向に送り出す。
【００２８】
これにより、樹脂テープ１０の接着層は、半導体ウェーハ用治具１とその中の半導体ウェーハ２０の上に貼り付けられ、図２（ｃ）に示したように半導体ウェーハ２０の一面とその周囲を覆う。この場合、樹脂テープ１０は、第１、第２の押圧ローラ２３、２４から離れるにつれて、担持体１０ａから剥離される。
【００２９】
以上の操作により、半導体ウェーハ用治具１の上面において、例えば図１（ａ）の破線で囲む領域に樹脂テープ１０を貼り付ける。樹脂テープ１０については、担持体１０ａ上で予め所定の大きさに切断しておいてもよいし、或いは、第１、第２の押圧ローラ２３、２４のウェーハ搬出側にカッターを配置して切断してもよい。
【００３０】
また、樹脂テープ１０が半導体ウェーハ用治具１からはみ出す大きさを有する場合には、必要に応じて樹脂テープ１０のはみ出し部分を切断具により除去する。
これにより、半導体ウェーハ用治具１のウェーハ収納開口部１ａの一方の面側は樹脂テープ１０に被覆され、他方の面側には半導体ウェーハ２０の半導体回路面が露出する。
この後に、半導体ウェーハ２０は、半導体ウェーハ用治具１とともに処理装置に搬送される。処理装置は、バッチ式、枚葉式のいずれでもよい。
【００３１】
バッチ式の場合には、図４（ａ）に示すように、必要な枚数の半導体ウェーハ用治具１をウェーハカセット４１の段４２に挿入した後に、図４（ｂ）に示すように、ウェーハカセット４１を処理装置４０、例えばウェットエッチング装置のカセット搬入室に入れ、その中でウェーハカセット４１を移動させて一連の処理を行う。
処理装置４０内で処理を終えると、ウェーハカセット４１は処理装置４０のカセット搬出室に搬送され、その後に外部に取り出される。
【００３２】
この後に、図５に示すように、樹脂テープ１０を上向きに露出させた状態で半導体ウェーハ用治具１を真空チャックテーブル５１に載せる。この後に、真空チャックテーブル５１の周囲の雰囲気を真空にした状態で樹脂テープ１０を剥がす。
【００３３】
樹脂テープ１０が紫外線硬化型の場合には、テープ剥離操作の前に、紫外線を樹脂テープ１０に照射すれば、接着層が硬化して樹脂テープ１０を容易に剥がすことができる。また、樹脂テープ１０が熱離型製接着層を持つ場合には、剥離操作の前に例えば９０℃〜１５０℃の熱を樹脂テープ１０に加えることにより接着力が低下し、樹脂テープ１０の剥離が容易になる。
次に、真空チャックテーブル５１の周囲の雰囲気を大気に戻した後に、ピンセット等により半導体ウェーハ２０を持ち上げて半導体ウェーハ用治具１から取り外す。
【００３４】
以上のような半導体ウェーハ用治具１を使用することにより、処理装置の仕様よりも小さな半導体ウェーハ２０を処理することが可能になる。しかも、樹脂テープ１０により半導体ウェーハ２０を半導体ウェーハ用治具１ａ内に固定している。
【００３５】
これにより、半導体ウェーハ用治具１の向きを変えても、半導体ウェーハ２０がウェーハ収納開口部１ａから脱落することはない。
従って、半導体ウェーハ２０を処理装置の構造に適合した向きで処理することが可能になる。また、樹脂テープ１０を半導体ウェーハ用治具１から剥離しない限り、そのままの状態で複数の工程を処理することができる。
【００３６】
また、半導体ウェーハ２０と半導体ウェーハ用治具１の間には極めて僅かな隙間を形成することができるので、それらの構成材料に熱膨張係数の差があっても半導体ウェーハ２０に不要な応力がかかることを防止できる。しかも、その隙間は樹脂テープ１０により閉塞されているので、ここから気体、液体等が通り抜けることはなく、半導体ウェーハ２０の表面は、処理中において、半導体ウェーハ用治具１と同じ大きさの半導体ウェーハと同じ状態で処理することができる。
【００３７】
ところで、図２（ｃ）に示す状態では、半導体ウェーハ用治具１を例えば枚様式のエッチング装置のウェーハ載置台に載せると、半導体ウェーハ用治具１の一面がウェーハ載置台から浮いて、その隙間にガスが侵入して樹脂テープ１０を損傷するおそれがある。
【００３８】
そこで、半導体ウェーハ用治具１とその中の半導体ウェーハ２０の一方の面に平坦性が要求される場合には、半導体ウェーハ２０をバックグラインドによって予め厚さを調整する。
厚さが調整された半導体ウェーハ２０は、図６（ａ）に示すように、ウェーハ収納開口部１ａに半導体ウェーハ２０を嵌め込むと、半導体ウェーハ用治具１と半導体ウェーハ２０のそれぞれの一面は平坦になる。その後に、図６（ｂ）に示すように、その平坦面上に樹脂テープ１０を貼り付け、半導体ウェーハ２０を半導体ウェーハ用治具１内に固定する。
【００３９】
以上のように、半導体ウェーハ２０及び半導体ウェーハ用治具１の一方の面の平坦性を改善することにより、例えば半導体ウェーハ用治具１の一方の面への反応ガスの回り込みを防止することができる。
【００４０】
（第２の実施の形態）
図７（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る半導体ウェーハ用治具を示す平面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）の断面図、図７（ｃ）は、図７（ｂ）に示す段部の拡大断面図である。
【００４１】
図７において、半導体ウェーハ用治具２は、第１実施形態と同様に、円形のプレート状に形成されている。また、半導体ウェーハ用治具２の外径は、電解めっき装置に用いられるめっき治具の仕様に適合する大きさに形成されている。また、半導体ウェーハ用治具２の内部には、第１実施形態と同様に、半導体ウェーハ２０を嵌め込み得る大きさのウェーハ収納開口部２ａが形成されている。
【００４２】
半導体ウェーハ用治具２は、外径の異なる第１の層３と第２の層５の二層構造を有し、一方の面側の第１の層３の外径は、他方の面側の第２の層５の外径よりも大きく形成されている。また、第２の層５の中央のウェーハ収納開口部２ａは、第１の層３の中央のウェーハ収納開口部２ａよりも小径に形成されていて、その周縁部はウェーハ載置部２ｂとなっている。
【００４３】
これにより、ウェーハ収納開口部２ａの一方の面と他方の面は、第１実施形態と同様に、それぞれ異なる半径であって同心円状に形成され、その厚み方向の周縁の断面は階段状になっている。半導体ウェーハ用治具２の外径とウェーハ収納開口部２ａの直径の関係は、例えば第１実施形態で示した表１のようになっている。
【００４４】
第１の層３、第２の層５は、第１実施形態と同様にアルミナ、炭化シリコン等のような剛性且つ薬品耐性に優れた性質を持つ材料から形成されている。また、第１の層３、第２の層５の露出面は、第１実施形態と同様に、薬品耐性に優れているフッ素、シリコン・パレリン等のコーティング材が塗布されている。
【００４５】
半導体ウェーハ用治具２を構成する第１の層３と第２の層５の間には、銅、アルミニウム等の導電材からなるカソード電極４が挟まれている。半導体ウェーハ用治具２におけるカソード電極４の内側の端部４ａは、ウェーハ収納開口部２ａ内のウェーハ載置部２ｂ上から一方の面側に露出し、その上には突起４ｃが設けられている。一方、カソード電極４の外側の端部４ｂは、第２の層５の外周からはみ出し、他方の面側に露出している。
【００４６】
カソード電極４は、半導体ウェーハ用治具２の第１の層３、第２の層５に接着剤を介して貼り付けられている。なお、カソード電極４は、蒸着法、スパッタ法、めっき法等により第１の層３、第２の層５の一方に形成されてもよい。
また、図７（ｃ）に示すように、ウェーハ載置部２ｂの一方の面のうちカソード電極４よりも内側の上には、ゴム、樹脂などの弾性材からなるシールパッキン６がウェーハ収納開口部２ａの周縁に沿って円形に貼り付けられている。
【００４７】
以上の半導体ウェーハ用治具２は、第１実施形態と同様に、ウェーハ収納開口部２ａに半導体ウェーハ２０を嵌め込んで使用される。そして、半導体ウェーハ２０が嵌め込まれた半導体ウェーハ用治具２の一方の面に、第１実施形態と同様に、樹脂テープ１０を貼り付けることにより、半導体ウェーハ２０を半導体ウェーハ用治具２に固定する。
【００４８】
樹脂テープ１０はめっき液中で容易に剥離しない接着層と非背着層を有する必要があり、その貼り付けは、例えば第１実施形態と同じ方法を採用し、図３に示したラミネーターを使用してもよい。
【００４９】
半導体ウェーハ用治具２に取り付けられる半導体ウェーハ２０の半導体回路面、即ち他方の面の上には、図７（ｄ）に示すように、めっき電極１１が形成され、めっき電極１１の上にはレジストフィルム１２が形成されている。レジストフィルム１２には、例えば、図８に示すように、電解めっき法によりはんだ（半田）を形成するための開口が形成されている。
【００５０】
図８は、半導体ウェーハ２０の上部構造を示す断面図である。半導体ウェーハ２０は、例えばトランジスタ、配線等が形成されたシリコン基板であり、その上には、半導体回路面を覆う絶縁膜１３が形成されている。また、絶縁膜１３上には、複数の電極パッド１４と、絶縁膜１３を覆い且つ電極パッド１４上に開口部を有するカバー膜１５と、カバー膜１５を覆う樹脂膜１６が形成されている。カバー膜１５は、例えば窒化シリコンから形成されている。樹脂膜１６は、例えばポリイミドから形成され、電極パッド１４の上面を露出する開口部が形成されている。
【００５１】
樹脂膜１６及び電極パッド１４の上には、めっき用電極１１として例えばＴｉ膜１１ａとＣｕ膜１１ｂがスパッタ法により順に形成されている。さらに、めっき用電極１１の上には上記のレジストフィルム１２が形成され、レジストフィルム１２のうち電極パッド１４の上には開口部１２ａが形成されている。また、レジストフィルム１２は、半導体ウェーハ２０の他方の面側からめっき電極１１の周縁部を露出する形状を有している。
【００５２】
以上のような半導体ウェーハ２０が嵌め込まれた半導体ウェーハ用治具２は、図１２に示すように、めっき槽３０内に浸漬されるめっき治具３１に取り付けられる。
めっき治具３１は、半導体ウェーハ用治具２のうち樹脂テープ１０が存在しない側の面を露出する開口部３１ａを有するリング状の枠体３２を有している。枠体３２のうち半導体ウェーハ用治具２に接触する側の面の上には例えばシリコーンゴムの弾性パッド３３が形成されている。また、弾性パッド３３の上には、チタン等からなるめっき電極３４が形成されている。
そのような構造のめっき治具３１と半導体ウェーハ用治具２を使用して半導体ウェーハ２０上に金属膜を形成する方法を次に説明する。この例では、金属膜として、はんだバンプを形成する。
【００５３】
まず、半導体ウェーハ用治具２の一方の面から半導体ウェーハ２０をウェーハ収納開口部２ａ内に装着する。これにより、図７（ｄ）に示したように、半導体ウェーハ２０の他面側の上に形成されためっき用電極１１の外周縁は、半導体ウェーハ用治具２のカソード電極４の内側の端部４ａに接続される。
【００５４】
続いて、図１２に示すように、半導体ウェーハ用治具２のカソード電極４の外周の端部４ｂをめっき治具３１上のめっき電極３４の内側端部に接続するように、めっき治具３１の一方の面側に半導体ウェーハ用治具２を取り付ける。
これにより、めっき治具３１の開口部３１ａの他方の面側から半導体ウェーハ２０上のレジストフィルム１２が露出する。さらに、半導体ウェーハ用治具２及び半導体ウェーハ２０に貼り付けられた樹脂テープ１０及びその周辺に押さえ具３５を当てることにより半導体ウェーハ用治具２をめっき治具３１の枠体３２へ押圧して固定する。
【００５５】
なお、半導体ウェーハ用治具２と半導体ウェーハ２０のうち樹脂テープ１０が貼り付けられる一面側に平坦性が要求される場合には、第１実施形態と同様に、グラインダー等により半導体ウェーハ２０の厚さを予め調整しておく。
そして、めっき槽３０内に、めっき液を入れ、電源装置３６によりアノード３７とめっき電極３４の間に所定の電圧を所定時間で印可する。これにより、半導体ウェーハ用具持２内のカソード電極４を通して、半導体ウェーハ２０上のめっき用電極１１に電圧が印加される。
【００５６】
この場合、半導体ウェーハ用治具２と半導体ウェーハ２０の間はシールパッキン６によって密着しているので、ウェーハと治具の隙間にめっき液が染みこむことが防止される。
ところで、めっき用電極１１上に半田バンプを形成するために、２つのめっき槽３０を用い、第１のめっき槽３０にはニッケル用めっき液を入れ、第２のめっき槽３０には半田用めっき液を入れる。
【００５７】
これにより、図９に示すように、レジストフィルム１２の開口部１２ａを通して電極パッド１４上にニッケルを析出させ、これによりニッケル膜１８を形成する。続いて、半導体ウェーハ用治具２及び半導体ウェーハ２０を洗浄してから、ニッケル膜１８上に半田を析出させ、これにより半田膜１９を形成する。
【００５８】
その後に、半導体ウェーハ用治具２から押さえ具３５を外し、さらに、半導体ウェーハ用治具２をめっき治具３１から外した後に、半導体ウェーハ用治具２及び半導体ウェーハ２０を洗浄、水洗する。
その後に、第１実施形態と同様に、図５に示すような装置を用いて、半導体ウェーハ用治具２及び半導体ウェーハ２０の一面から樹脂テープ１０を剥離し、ついで、半導体ウェーハ２０を半導体ウェーハ用治具２から外す。
【００５９】
次に、半導体ウェーハ２０上からレジストフィルム１２を除去した後に、図１０に示すように、半田膜１９をマスクにしてめっき用電極１１をエッチングしてカバー膜１６を露出させる。
続いて、図１１に示すように、半田膜１９を所定温度で加熱して球状に変形させると、半導体ウェーハ２０上には複数の半田ボール１９ａが形成される。その後に、半導体ウェーハ２０は複数に分割されてチップ状の半導体装置が形成される。
【００６０】
以上のような半導体ウェーハ用治具２を使用することにより、めっき治具３１の仕様よりも小さな半導体ウェーハ２０の上に金属膜を形成することが可能になる。また、樹脂テープ１０により半導体ウェーハ２０を半導体ウェーハ用治具１に固定しているので、半導体ウェーハ用治具１の向きを変えても半導体ウェーハ２０がウェーハ収納開口部１ａから脱落することはない。
【００６１】
これにより、めっき装置において、仕様通りの大きさの半導体ウェーハを処理したと同じ効果が得られる。
また、半導体ウェーハ２０と半導体ウェーハ用治具１の熱膨張係数に差があっても、第１実施形態と同様に、それらの間の僅かな隙間によって膨張が吸収される。しかも、その隙間は、樹脂テープ１０により閉塞されているので、ここからめっき液が通り抜けることはなく、めっき中において、仕様に合った大きさのウェーハと同じ環境に半導体ウェーハ２０を置くことができる。
【００６２】
ところで、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、半導体ウェーハ用治具２のウェーハ収納開口部２ａから直径方向に数ミリ〜数センチメートル程度の間隔をおいて、カソード電極３４の一部を露出するダミーめっき開口部７をウェーハ収納開口部２ａ寄りに形成してもよい。ダミーめっき開口部７の平面形状は、ウェーハ収納開口部２ａと同心円状に形成されている。
【００６３】
そのような半導体ウェーハ用治具２のウェーハ収納開口部２ａ内に、図１３（ｃ）に示すように、レジストフィルム１２が貼り付けられた半導体ウェーハ２０を嵌め込む。これにより、半導体ウェーハ２０上のめっき電極１１の周縁部を半導体ウェーハ用治具２のカソード電極４の内端に接続する。さらに、半導体ウェーハ用治具２をめっき治具３１に取り付ける。
【００６４】
そして、めっき治具３１のめっき電極３４を介して半導体ウェーハ用治具２のカソード電極４に電源装置３６を電気的に接続した状態で、めっき治具３１及び半導体ウェーハ用治具２をめっき槽３０内に浸漬して、カソード電極４とアノード３７の間に所定の電圧を所定時間印加する。これにより、半導体ウェーハ２０上のめっき電極１１に電流が流れてレジストフィルム１２の開口部１２ａ内に金属膜が形成される。これと同時に、カソード電極４に流れる電流により、半導体ウェーハ用治具２のダミーめっき開口部７内にも金属膜が形成される。
【００６５】
このように、半導体ウェーハ用治具２のウェーハ収納開口部２ａの周囲にダミーめっき開口部７内を設け、その中に電解めっき法により金属膜の形成を可能にすることによって、めっき用電極１１の上に形成される金属膜の膜厚分布は均一化する。これは次のような理由による。
【００６６】
従来技術によれば、電解めっき法により半導体ウェーハ上に金属膜を形成すると、金属膜の厚みは、半導体ウェーハ２０の外周領域が特に厚くなる傾向にある。
これに対し、本実施形態に従えば、半導体ウェーハ２０上とダミーめっき開口部７内に同時に金属膜を形成すれば、ダミーめっき開口部７がめっき形成領域の最外周領域となる。
【００６７】
これにより、電解めっき法により形成される金属膜は、ダミーめっき開口部７内で厚く形成され、半導体ウェーハ２０上での厚さは均一化する。
なお、上記の第１、第２実施形態では、半導体ウェーハ用治具１、２のウェーハ収納開口部１ａ、２ａの周縁の断面を階段状にしたが、テーパー状であってもよい。また、半導体ウェーハ２０の形状に合わせてオリエンテーションフラットやノッチを半導体ウェーハ用治具１、２に形成し、或いは半導体ウエーハ２０のオリエンテーションフラットやノッチに嵌め込まれる突起をウェーハ収納開口部１ａ、２ａ内に形成してもよい。
【００６８】
以上説明した実施形態は典型例として挙げたに過ぎず、各構成要素を組み合わせること、或いはその変形およびバリエーションは当業者にとって明らかであり、当業者であれば本発明の原理および請求の範囲に記載した発明の範囲を逸脱することなく上述の実施形態の種々の変形を行えることは明らかである。
【００６９】
次に、本発明の実施形態をさらに付記する。
（付記１）  プレートと、前記プレートに形成され、一方の面側が他方の面側よりも広いウェーハ収納開口部と、前記一方の面側において前記ウェーハ収納開口部とその周辺を含む領域に設けられるテープ貼り付け領域と、を有することを特徴とする半導体ウェーハ用治具。
（付記２）  前記ウェーハ収納開口部の周縁の断面は階段状であることを特徴とする付記１に記載の半導体ウェーハ用治具。
（付記３）  前記プレート内には、前記ウェーハ収納開口部から一端が露出する電極が形成されていることを特徴とする付記１又は付記２に記載の半導体ウェーハ用治具。
（付記４）  前記プレートのうち前記ウェーハ収納開口部よりも外周側には、前記電極の一部を露出する開口部が形成されていることを特徴とする付記３に記載の半導体ウェーハ用治具。
（付記５）  前記ウェーハ収納開口部から露出する前記プレートの前記他方の面には、シールパッキンが形成されていることを特徴とする付記１乃至付記４のいずれかに記載の半導体ウェーハ用治具。
（付記６）  半導体ウェーハ用治具に形成され、一方の面側が他方の面側よりも広いウェーハ収納開口部の周縁の上に、前記一方の面側から半導体ウェーハを載せる工程と、前記一方の面側から前記半導体ウェーハ及びその周辺の前記半導体ウェーハ用治具の上にテープを貼る工程と、前記テープにより前記半導体ウェーハ用治具に固定された前記半導体ウェーハを処理装置にて処理する工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
（付記７）  前記処理は、成膜、エッチング、洗浄、めっきのいずれかであることを特徴とする付記６に記載の半導体装置の製造方法。
（付記８）  前記半導体ウェーハ用治具内には、前記ウェーハ収納開口部の前記周縁部から一端を露出する電極が形成され、前記半導体ウェーハ上には導電膜が形成されていて、前記半導体ウェーハ上の前記導電膜を前記ウェーハ収納開口部内で前記電極の前記一端に接続することを特徴とする付記７に記載の半導体装置の製造方法。
（付記９）  前記ウェーハ用治具の前記ウェーハ収納開口部より外周側には、前記電極の一部を露出する開口部が形成されていることを特徴とする付記８に記載の半導体装置の製造方法。
（付記１０）  前記半導体ウェーハの回路形成面は、前記半導体ウェーハ用治具の前記他方の面側に配置されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る半導体ウェーハ用治具を示す平面図及び断面図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１実施形態に係る半導体ウェーハ用治具に半導体ウェーハを取り付ける工程を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る半導体ウェーハ用治具上にラミネーターを使用してテープ貼り付ける工程図である。
【図４】図４（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る半導体ウェーハ用治具に取り付けられた半導体ウェーハをウェーハカセットに挿入する操作を示す斜視図、図４（ｂ）は、図（ａ）に示したウェーハカセットが搬送された処理装置を示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明の第１実施形態に係る半導体ウェーハ用治具から樹脂テープを剥離する方法を示す断面図である。
【図６】図６（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る半導体ウェーハ用治具に半導体ウェーハを取り付ける他の工程を示す断面図である。
【図７】図７（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２施形態に係る半導体ウェーハ用治具を示す平面図及び断面図、図７（ｃ）は、図７（ｂ）に示した半導体ウェーハ用治具の部分断面図、図７（ｄ）は、図７（ｃ）に示した半導体ウェーハ用治具に半導体ウェーハを取り付けた状態を示す断面図である。
【図８】図８は、本発明の第２実施形態に係る半導体ウェーハ用治具を使用する半導体装置の製造工程を示す断面図（その１）である。
【図９】図９は、本発明の第２実施形態に係る半導体ウェーハ用治具を使用する半導体装置の製造工程を示す断面図（その２）である。
【図１０】図１０は、本発明の第２実施形態に係る半導体ウェーハ用治具を使用する半導体装置の製造工程を示す断面図（その３）である。
【図１１】図１１は、本発明の第２実施形態に係る半導体ウェーハ用治具を使用する半導体装置の製造工程を示す断面図（その４）である。
【図１２】図１２は、本発明の第２実施形態に係る半導体ウェーハ用治具に取り付けた半導体ウェーハに電解めっき法により電極を形成するめっき装置を示す断面図である。
【図１３】図１３（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２施形態に係る半導体ウェーハ用治具の別の例を示す平面図及び断面図、図１３（ｃ）は、図１３（ｂ）に示した半導体ウェーハ用治具に半導体ウェーハを取り付けた状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１、２  半導体ウェーハ用治具
１ａ、２ａ  ウェーハ収納開口部
１ｂ、２ｂ  ウェーハ載置部
３  第１の層
４  カソード電極
５  第２の層
１１  めっき電極
１２  レジストフィルム
１３  絶縁膜
１４  電極パッド
１５  カバー膜
１６  樹脂膜
１８  ニッケル膜
１９  半田膜
２０  半導体ウェーハ
４１  ウェーハカセット
４０  処理装置
５１  真空チャック
【図１】
2010073884.tif 000004
【図２】
2010073884.tif 000005
【図３】
2010073884.tif 000006
【図４】
2010073884.tif 000007
【図５】
2010073884.tif 000008
【図６】
2010073884.tif 000009
【図７】
2010073884.tif 000010
【図８】
2010073884.tif 000011
【図９】
2010073884.tif 000012
【図１０】
2010073884.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
2010073884.tif 000015
【図１３】
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