(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハ状の被処理物の表面に対する表面処理を行うための装置であって、
前記被処理物の処理面を上面としてその下面側を受ける受け部を上下方向に移動可能に有する支持ベースと、
前記被処理物の上面側にその周縁部をシールするように設けられると共に、該被処理物の外側部位で前記支持ベースと連結され、その状態で内部に処理液が供給される筒状の押え枠体と、
前記支持ベースに対して前記受け部を上方に押圧する加圧手段とを具備し、
前記加圧手段は、前記支持ベースと受け部との間に密閉空間を形成する少なくとも一部が弾性変形可能な中空状の弾性体を備え、前記密閉空間内に高圧流体を注入して前記弾性体を膨張方向に弾性変形させることにより、前記受け部を上方に押圧するように構成されていることを特徴とする表面処置装置。
【請求項２】
前記弾性体は、前記支持ベース及び受け部の両方又はいずれか一方に固着されていることを特徴とする請求項１記載の表面処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の表面処理装置を用いて、ウエハ状の被処理物の表面に対する表面処理を行うための方法であって、
前記支持ベースに設けられた受け部上に前記被処理物を載置する工程と、
前記被処理物上に前記押え枠体を載置状態としてその押え枠体と前記支持ベースとを連結する工程と、
前記加圧手段により前記受け部を上方に押圧して前記被処理物を保持させる工程と、
前記被処理物の保持状態で前記押え枠体の内部に処理液を供給して前記被処理物の表面処理を行う工程とを含むことを特徴とする表面処理方法。
【請求項４】
ウエハ状の被処理物の表面に対する表面処理を行うための装置であって、
前記被処理物の処理面を上面としてその下面側を受ける受け部を有する支持ベースと、
前記被処理物の上面側にその周縁部をシールするように設けられ内部に処理液が供給される筒状の押え枠体と、
前記支持ベースに対し前記押え枠体を前記被処理物の外側部位で上下方向に移動可能に連結する連結部材と、
前記押え枠体を前記連結部材に対して下方に押圧する加圧手段とを具備し、
前記押え枠体には、外側方向に突出する凸部が設けられると共に、前記連結部材には、前記凸部の上部に位置されるひさし部が設けられ、
前記加圧手段は、少なくとも一部が弾性変形可能な中空状の弾性体を設けて前記ひさし部と凸部との間に密閉空間を形成し、その密閉空間内に高圧流体を注入して前記弾性体を膨張方向に弾性変形させることにより、前記凸部を下方に押圧するように構成されていることを特徴とする表面処置装置。
【請求項５】
前記弾性体は、前記ひさし部及び凸部の両方又はいずれか一方に固着されていることを特徴とする請求項４記載の表面処理装置。
【請求項６】
前記支持ベースと押え枠体との間の突合せ部分に、弾性的に圧縮変形可能なクッション材が設けられていることを特徴とする請求項４又は５記載の表面処理装置。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれかに記載の表面処理装置を用いて、ウエハ状の被処理物の表面に対する表面処理を行うための方法であって、
前記支持ベースの受け部上に前記被処理物を載置する工程と、
前記被処理物上に前記押え枠体を載置状態とした上で、前記連結部材によりその押え枠体と前記支持ベースとを連結する工程と、
前記加圧手段により前記押え枠体を下方に押圧して前記被処理物を保持させる工程と、
前記被処理物の保持状態で前記押え枠体の内部に処理液を供給して前記被処理物の表面処理を行う工程とを含むことを特徴とする表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体ウエハ等のウエハ状の被処理物を、１枚ずつエッチングやメッキ等の表面処理を行う表面処理装置及び表面処理方法に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
例えば半導体ウエハを１枚ずつエッチング処理するための装置として、特開平５−２８３３９４号公報に示されたエッチングポットが知られている。図１７に示すように、このエッチングポット１は、半導体ウエハ２の下面（処理面とは反対側の面）を受けるベース板３と、半導体ウエハ２の上面外周縁部に密着するパッキン４を有しその外周側で前記ベース板３との間で閉鎖空間Ｓを形成する筒状枠体５とを備え、その閉鎖空間Ｓを真空ポンプ６により負圧とすることにより、それらベース板３と筒状枠体５とを、半導体ウエハ２を挟持した状態に吸引結合させるように構成されている。そして、前記筒状枠体５内にエッチング液Ｌを注入することによって、半導体ウエハ２の処理面をエッチング処理するようになっている。
【０００３】
このようなエッチングポット１は、半導体ウエハ２に対し、ボルト締めの場合のような局所的に機械的ストレスが作用することがなく、また、半導体ウエハ２を気密性良く保持させることができ、エッチング処理を良好に行うことができる。しかしながら、ベース板３と筒状枠体５とを相互に吸引して結合する構成であるため、負圧発生源として真空ポンプ６等の特殊な装置が必要となり、この場合、通常では、工場では真空ポンプ６が備えられていないことも多く、そのため設備が高価となってしまう不具合がある。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ウエハ状の被処理物を１枚ずつ表面処理するものにあって、負圧発生源といった特殊な装置を用いなくとも、良好な表面処理を行うことを可能とした表面処理装置及び表面処理方法を提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第１の表面処理装置は、支持ベースに上下方向に移動可能に設けられた受け部によりウエハ状の被処理物の下面側を受け、支持ベースに連結される筒状の押え枠体により、その被処理物の上面周縁部をシールし、加圧手段により受け部を支持ベースに対して上方に押圧することにより、被処理物を保持するように構成していると共に、加圧手段を、支持ベースと受け部との間に密閉空間を形成する少なくとも一部が弾性変形可能な中空状の弾性体を設けて構成し、その密閉空間内に高圧流体を注入して弾性体を膨張方向に弾性変形させることにより、受け部を上方に押圧するように構成している（請求項１の発明）。
【０００６】
これによれば、被処理物は、その上面周縁部が押え枠体によりシールされた状態で、受け部と押え枠体との間に挟まれて保持される。このとき、高圧流体を用いた加圧手段により受け部を上方に押圧することにより、被処理物が挟持されるので、負圧発生源といった特殊な装置を用いることなく済ませることができる。そして、加圧により押圧力（被処理物の保持力）を発生させることにより、負圧により締結力を発生させる場合と比べて、小さな受圧面積で大きな押圧力を得ることができるようになる。また、被処理物の上面周縁部がシールされて、気密に保持されるようになり、装置を処理用の容器として、押え枠体内に直接的に処理液を供給して被処理物の処理面に対する表面処理を行うことが可能となる。
【０００７】
このとき、高圧流体として例えば工場内で容易に得られる高圧エア等を用いて加圧手段を構成することが可能となり、また、被処理物の全周を均等な力で押圧・シールすることができ、被処理物に局所的に機械的ストレスが作用することを防止することができる。
【０００８】
この場合、弾性体を、支持ベース及び受け部の両方又はいずれか一方に固着して設けるようにすれば（請求項２の発明）、支持ベースと受け部との間に弾性体を配置する際の作業を容易に行うことができ、また、高圧流体を排出することにより、弾性体が縮んで受け部が下降するようになるので、被処理物の保持の解除も容易に行うことができる。
【００１０】
また、本発明の第１の表面処理方法は、上記した請求項１又は２記載の表面処理装置を用い、支持ベースに設けられた受け部上にウエハ状の被処理物を載置する工程と、被処理物上に押え枠体を載置状態としてその押え枠体と支持ベースとを連結する工程と、加圧手段により受け部を上方に押圧して被処理物を保持させる工程と、被処理物の保持状態で押え枠体の内部に処理液を供給して被処理物の表面処理を行う工程とを実行するところに特徴を有する（請求項３の発明）。
【００１１】
これによれば、被処理物は、その上面周縁部が押え枠体によりシールされた状態で、受け部と押え枠体との間に挟まれて保持される。このとき、受け部を加圧手段により上方に押圧することにより、被処理物が挟持されるので、負圧発生源といった特殊な装置を用いることなく済ませることができる。そして、加圧により押圧力（被処理物の保持力）を発生させることにより、負圧により締結力を発生させる場合と比べて、小さな受圧面積で大きな押圧力を得ることができるようになる。また、被処理物の上面周縁部がシールされて、気密に保持されるようになり、装置を処理用の容器として、押え枠体内に直接的に処理液を供給して被処理物の処理面に対する表面処理を行うことが可能となる。
【００１２】
本発明の第２の表面処理装置は、支持ベースに受け部によりウエハ状の被処理物の下面側を受け、支持ベースに連結部材を介して上下方向に移動自在の連結される筒状の押え枠体により、その被処理物の上面周縁部をシールし、加圧手段により押え枠体を連結部材に対して下方に押圧することにより、被処理物を保持するように構成していると共に、押え枠体に外側方向に突出する凸部を設け、連結部材にその凸部の上部に位置されるひさし部を設け、加圧手段を、少なくとも一部が弾性変形可能な中空状の弾性体を設けてひさし部と凸部との間に密閉空間を形成し、その密閉空間内に高圧流体を注入して弾性体を膨張方向に弾性変形させることにより、凸部を下方に押圧するように構成している（請求項４の発明）。
【００１３】
これによれば、被処理物は、その上面周縁部が押え枠体によりシールされた状態で、受け部と押え枠体との間に挟まれて保持される。このとき、高圧流体を用いた加圧手段により押え枠体を下方に押圧することにより、被処理物が挟持されるので、負圧発生源といった特殊な装置を用いることなく済ませることができる。そして、加圧により押圧力（被処理物の保持力）を発生させることにより、負圧により締結力を発生させる場合と比べて、小さな受圧面積で大きな押圧力を得ることができるようになる。また、被処理物の上面周縁部がシールされて、気密に保持されるようになり、装置を処理用の容器として、押え枠体内に直接的に処理液を供給して被処理物の処理面に対する表面処理を行うことが可能となる。
【００１４】
このとき、高圧流体として例えば工場内で容易に得られる高圧エア等を用いて加圧手段を構成することが可能となり、また、被処理物の全周を均等な力で押圧・シールすることができ、被処理物に局所的に機械的ストレスが作用することを防止することができる。
【００１５】
この場合、弾性体を、ひさし部及び凸部の両方又はいずれか一方に固着して設けるようにすれば（請求項５の発明）、連結部材と押え枠体との間に弾性体を配置する際の作業を容易に行うことができ、また、高圧流体を排出することにより、弾性体が縮んで連結部材が下降するようになるので、被処理物の保持の解除も容易に行うことができる。
【００１６】
さらには、支持ベースと押え枠体との間の突合せ部分に、弾性的に圧縮変形可能なクッション材を設けるようにしても良く（請求項６の発明）、これにより、支持ベースと押え枠体との連結状態つまり被処理物の保持状態では、それら支持ベースと押え枠体との間の突合せ部分のクッション材が圧縮変形され、その連結状態が解除されると、クッション材が弾性的に戻り変形することにより、支持ベースと押え枠体との間が押し広げられるようになり、それらの分離を容易に行うことができるようになる。
【００１７】
そして、本発明の第２の表面処理方法は、上記請求項４ないし６のいずれかに記載の表面処理装置を用い、支持ベースの受け部上に被処理物を載置する工程と、被処理物上に押え枠体を載置状態とした上で連結部材によりその押え枠体と支持ベースとを連結する工程と、加圧手段により押え枠体を下方に押圧して被処理物を保持させる工程と、被処理物の保持状態で押え枠体の内部に処理液を供給して被処理物の表面処理を行う工程とを実行するところに特徴を有する（請求項７の発明）。
【００１８】
これによれば、被処理物は、その上面周縁部が押え枠体によりシールされた状態で、受け部と押え枠体との間に挟まれて保持される。このとき、押え枠体を加圧手段により下方に押圧することにより、被処理物が挟持されるので、負圧発生源といった特殊な装置を用いることなく済ませることができる。そして、加圧により押圧力（被処理物の保持力）を発生させることにより、負圧により締結力を発生させる場合と比べて、小さな受圧面積で大きな押圧力を得ることができるようになる。また、被処理物の上面周縁部がシールされて、気密に保持されるようになり、装置を処理用の容器として、押え枠体内に直接的に処理液を供給して被処理物の処理面に対する表面処理を行うことが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、半導体ウエハ（シリコンウエハやＳＯＩウエハ）の表面処理（エッチングあるいはメッキ）を行う場合に適用したいくつかの実施例について、図１ないし図１６を参照しながら説明する。
（１）第１の実施例
まず、図１ないし図８を参照して、本発明の第１の実施例について述べる。
【００２０】
この実施例では、例えば半導体加速度センサのセンサチップを製造する場合に本発明を適用しており、ここで、図７に示すように、ウエハ状の被処理物としての半導体ウエハ（シリコンウエハ）１１には、数百〜数千のセンサチップ１２が形成され、その後、各センサチップ１２が切離されるようになっている。図８に示すように、センサチップ１２は、図で上面側に、中央部に島状の膨らみを残した状態で凹部１２ａが形成されるようになっている。尚、図示はしないが、センサチップ１２（半導体ウエハ）の図で下面側にはエピタキシャル層が形成され、必要な回路が形成される回路面とされるようになっている。
【００２１】
この場合、上記凹部１２ａを形成するためには、半導体ウエハ１１の上面（処理面１１ａ）を、凹部１２ａの形成部分を除いてマスク１３により覆い、その処理面１１ａに対する表面処理たるエッチング処理が行われる。このエッチング処理は、処理面１１ａを、処理液たるエッチング液（例えば水酸化カリウム等の強アルカリ液）に浸す浸漬方式のエッチング法（異方性エッチング）が用いられる。以下、このエッチング処理に用いられる表面処理装置（エッチング装置）について述べる。
【００２２】
図１ないし図４は、本実施例に係る表面処理装置たるエッチングポット１４の全体構成を示している。このエッチングポット１４は、大きく分けて、前記半導体ウエハ１１の下面側（処理面１１ａとは反対の回路面側）外周部を受ける受け部１５を有する支持ベース１６と、前記半導体ウエハ１１の処理面１１ａの外周縁部をシールし、その外周側で前記支持ベース１６と着脱可能に連結される押え枠体１７とを備えて構成される。
【００２３】
前記支持ベース１６は、前記半導体ウエハ１１よりも十分大きな外径を有し、外周部に上方に立上る立上り壁１６ａを有する厚肉な浅底円形容器状をなすと共に、中央部に貫通孔１６ｂを有して構成されている。また、前記受け部１５は、前記半導体ウエハ１１と同等の外径を有するリング状をなすと共に、その外周部に、上方に立上り前記半導体ウエハ１１の下面が載置される載置部１５ａを有して構成されている。このとき、支持ベース１６の上面と受け部１５の下面との間には、加圧手段を構成する弾性体１８が設けられるようになっており、受け部１５は、その弾性体１８を介して支持ベース１６の内部に上下方向に移動可能に支持されている。前記弾性体１８（加圧手段）については後述する。
【００２４】
一方、前記押え枠体１７は、ほぼ円筒状に構成されると共に、その下端部側が前記支持ベース１６と同等の外径となるように外周方向に膨らんだ形状をなしている。このとき、押え枠体１７の外周部下面が、支持ベース１６の立上り壁１６ａの上端面に突当たるようになっていると共に、その内周側に、下方に突出して前記支持ベース１６の立上り壁１６ａの内周部に嵌り込む嵌合凸部１７ａがリング状に設けられている。さらに、この押え枠体１７の下部内周部には、パッキン支持部１７ｂが設けられ、このパッキン支持部１７ｂに、前記半導体ウエハ１１の上面の外周縁部をシールするためのパッキン１９が保持されている。
【００２５】
そして、前記支持ベース１６と押え枠体１７とは、その外周部部分にて、連結手段としての連結ピン２０により連結されるようになっている。この連結ピン２０は、その頭部が、押え枠体１７の外周部の前記立上り壁１６ａとの突当り部分に形成された収容穴１７ｃに収容され、その軸部が下方に突出するようになっている。これに対し、前記支持ベース１６の立上り壁１６ａには、前記連結ピン２０が貫通する貫通孔１６ｃが形成されていると共に、それに連続して下面側に開口する凹部１６ｄが形成されている。
【００２６】
これにて、押え枠体１７の収容穴１７ｃに頭部が収容された連結ピン２０を、支持ベース１６の貫通孔１６ｃに上方から差込み、凹部１６ｄ内で、連結ピン２０の先端のねじ部にナット部材２１を締付ける（螺合する）ことにより、図２に示すように、支持ベース１６と押え枠体１７とが連結されるようになっている。この場合、詳しく図示はしないが、この連結ピン２０による連結は、円周方向に等間隔に例えば４か所（図では便宜上１か所のみ図示）にて行われるようになっている。
【００２７】
さて、ここで、前記弾性体１８（加圧手段）について、図５及び図６も参照して述べる。この弾性体１８は、例えばゴム等の弾性変形可能な材料から全体として中空のリング状に構成され、より詳細には、図６に示すように、上部側に位置する断面が上向きのコ字状となる（上面が開口した）リング状の上部中空室１８ａと、下部側に位置する断面が下向きのコ字状となる（下面が開口した）リング状の下部中空室１８ｂとを、中間の繋ぎ部１８ｃにて一体に連結した形態に構成されている。また、図５にも示すように、前記上部中空室１８ａと下部中空室１８ｂとは、周方向に複数個この場合等間隔に８個が設けられ前記繋ぎ部１８ｃを上下に貫通する連通孔１８ｄにより連通されている。
【００２８】
このとき、図６に示すように、前記受け部１５の下面には、リング状凹部１５ｂが形成されていると共に、前記支持ベース１６の上面には、それに対応してリング状凹部１６ｅが形成されている。本実施例では、前記弾性体１８は、その上部中空室１８ａの内周及び外周側の壁の先端部が、前記リング状凹部１５ｂの内外周間を跨ぐようにして受け部１５の下面の取付溝１５ｃに嵌込み固着され、これと共に、下部中空室１８ｂの内周及び外周側の壁の先端部が、前記リング状凹部１６ｅの内外周間を跨ぐようにして支持ベース１６の上面の取付溝１６ｆに嵌込み固着されている。
【００２９】
これにて、弾性体１８は、支持ベース１６及び受け部１５の両方に固着されて設けられ、この弾性体１８の取付け状態では、上部中空室１８ａとリング状凹部１５ｂとのなす上部空間と、下部中空室１８ｂとリング状凹部１６ｅとのなす下部空間とが、数か所の連通孔１８ｄにより連通された形態の密閉空間が形成されるようになっている。そして、図２に概略的に示すように、前記支持ベース１６には、前記リング状凹部１６ｅ内に連通する圧縮空気注入口が設けられ、その圧縮空気注入口に外部のコンプレッサ２２が着脱可能に接続されるようになっている。
【００３０】
これにより、通常時（圧縮空気が供給されない状態）には、弾性体１８が図６（ａ）に示す形状を保って支持ベース１６上の所定高さに受け部１５を弾性支持しており、これに対し、コンプレッサ２２の駆動により高圧流体たる圧縮空気が圧縮空気注入口を通ってリング状凹部１６ｅ内に供給されると、図６（ｂ）に示すように、弾性体１８が膨張方向（上下に延びる方向）に弾性変形し、支持ベース１６に対して受け部１５を上方に押圧するようになっている。以て、弾性体１８及びコンプレッサ２２等から加圧手段が構成されるのである。
【００３１】
次に、上記構成の作用について述べる。上記したエッチングポット１４を用いた半導体ウエハ１１のエッチング処理は、以下の手順（工程）にて行われる。即ち、まず、図１に示すように、押え枠体１７が支持ベース１６から取外された状態で、受け部１５（載置部１５ａ）上に、半導体ウエハ１１をその処理面１１ａを上面として載置する工程が実行される。この状態では、未だコンプレッサ２２は駆動されず、弾性体１８は図６（ａ）に示す形状を保って受け部１５を支持している。
【００３２】
次いで、受け部１５上に載置された半導体ウエハ１１上に押え枠体１７を載置状態としてその押え枠体１７と支持ベース１６とを連結する工程が実行される。この連結は、上述のように、押え枠体１７の収容穴１７ｃに頭部が収容された連結ピン２０を、支持ベース１６の貫通孔１６ｃに上方から挿入し、凹部１６ｄ内でその連結ピン２０の先端部にナット部材２１を締付けることにより行われる。この押え枠体１７と支持ベース１６との連結状態では、押え枠体１７のパッキン１９の下面が、受け部１５上の半導体ウエハ１１の上面の外周縁部にほぼ当接するようになる。
【００３３】
引続き、図２に示すように、この押え枠体１７と支持ベース１６との連結状態で、支持ベース１６に対し前記受け部１５を上方に押圧して半導体ウエハ１１を押え枠体１７との間で保持（挟持）させる工程が実行される。この工程では、コンプレッサ２２が駆動されることにより、図６（ｂ）に示すように、弾性体１８内に圧縮空気が注入されて弾性的に膨らみ、受け部１５を上方に押上げるようになり、半導体ウエハ１１は、その外周縁部がパッキン１９に圧接してシールされた状態に保持されるようになるのである。
【００３４】
これにて、エッチングポット１４には、半導体ウエハ１１の処理面１１ａを内底面とし、押え枠体１７の内周面を内壁としたエッチング処理室が構成されるようになるのである。また、このとき、半導体ウエハ１１を弾性体１８により押圧することによって、半導体ウエハ１１の全周を均等な力で押圧・シールすることができ、半導体ウエハ１１に局所的にストレスが作用したり、半導体ウエハ１１に反りがあってもそれを矯正するような大きな力が作用することなく、半導体ウエハ１１を安定して保持することができる。
【００３５】
そして、その半導体ウエハ１１の保持状態で、図３に示すように、押え枠体１７の内部にエッチング液Ｌを供給してエッチング処理を行う工程が実行される。これにて、半導体ウエハ１１の処理面１１ａがエッチング液Ｌに浸され、被処理面１１ａのうちマスク１３が存在しない部分が食刻されて凹部１２ａが形成されるようになるのである。尚、この場合、半導体ウエハ１１やエッチング液Ｌを加熱（温度調節）するための手段を設けても良い。また、押え枠体１７の上面開口部を塞ぐ蓋体を設けても良い。
【００３６】
半導体ウエハ１１の所定厚み（所定深さ）のエッチング処理が終了すると、押え枠体１７内のエッチング液Ｌが排出される。さらに、図４に示すように、半導体ウエハ１１の保持状態で、エッチングポット１４を上下反転し、水洗用シャワーノズル２３から純水Ｗを噴射して半導体ウエハ１１の処理面１１ａ（及び押え枠体１７の内壁）を洗浄する工程が実行される。
【００３７】
この後、半導体ウエハ１１の処理面１１ａの乾燥の工程が実行され、次いでエッチングポット１４から半導体ウエハ１１を取出す工程が実行される。詳しく図示はしないが、この取出しの工程は、弾性体１８内の密閉空間から圧縮空気を排出して受け部１５の上方への押圧を解除することにより、弾性体１８を縮ませて受け部１５を下降させ、その後、支持ベース１６と押え枠体１７との連結を解除して押え枠体１７を取外し、受け部１５上の半導体ウエハ１１を取出すことにより行われる。
【００３８】
このように本実施例によれば、半導体ウエハ１１を１枚ずつ表面処理（エッチング）するものにあって、弾性体１８の構成する密閉空間内に圧縮空気を供給することにより、受け部１５を上方に押圧して押え枠体１７との間で半導体ウエハ１１を挟持するようにしたので、従来のようなベース板３と筒状枠体５とを相互に吸引して結合するために負圧発生源としての真空ポンプ６が必要となっていたものと異なり、工場で通常に配備されているコンプレッサ２２を用いることができ、負圧発生源といった特殊な装置を用いることなく済ませながら、良好なエッチング処理を行うことができるものである。このとき、加圧により受け部１５の押圧力（半導体ウエハ１１の保持力）を発生させる構成なので、負圧により締結力を発生させる場合と比べて、小さな受圧面積で大きな押圧力が得られるメリットも得ることができる。
【００３９】
そして、特に本実施例では、加圧手段として弾性体１８を用いると共に、その弾性体１８を支持ベース１６及び受け部１５の両方に固着する構成としたので、半導体ウエハ１１の全周を均等な力で押圧してシールすることができ、局所的に機械的ストレスが作用することを防止することができ、また、半導体ウエハ１１の保持（セット）や取出しの作業を容易に行うことができるといった利点も得ることができる。
【００４０】
（２）第２、第３の実施例
図９は、本発明の第２の実施例を示し、また、図１０は、本発明の第３の実施例を示している。これら第２，第３の実施例は、共に上記第１の実施例で説明したと同等のエッチングポット１４を用いて、夫々別の表面処理を行う場合の例である。
【００４１】
即ち、図９に示す第２の実施例では、エッチングポット１４に、半導体ウエハ１１の下面に電気的に接続される電気化学ストップエッチング用の電極３１を設け、これと共に、半導体ウエハ１１の厚み（エッチング厚み）を下面側から非接触で計測するウエハ厚計測センサ３２を設けるようにしている。これにより、半導体ウエハ１１に対する表面処理としての電気化学ストップエッチング処理を行うことができる。
【００４２】
また、図１０に示す第３の実施例では、エッチングポット１４を用いて、表面処理としてのメッキ処理を行う場合を例としている。このとき、押え枠体１７の下部内周部には、半導体ウエハ１１の外周縁部をシールするパッキン１９と共に、該半導体ウエハ１１に電気的に接続されるカソード電極３３が設けられている。そして、押え枠体１７（処理室）内には処理液たるメッキ液Ｐが供給され、また、そのメッキ液Ｐに浸漬されるようにアノード電極３４が配置され、前記カソード電極３３とアノード電極３４との間に直流電源３５が接続されるようになっている。これにて、半導体ウエハ１１の処理面１１ａに対するメッキ処理を行うことができるものである。
【００４３】
（３）第４の実施例
図１１〜図１３は、本発明の第４の実施例に係る表面処理装置たるエッチングポット４１の構成を示している。このエッチングポット４１が上記第１の実施例のエッチングポット１４と異なる点は、受け部４２の構成及び加圧手段の構成にある。従って、上記第１の実施例と同一部分には同一符号を付して詳しい説明を省略し、以下、異なる点についてのみ述べる。
【００４４】
この実施例における受け部４２は、全体としてほぼ円筒状（リング状）をなし、支持ベース１６上に上下方向に移動可能に配置される。具体的には、受け部４２は、上端部に、半導体ウエハ１１の下面外周縁部が載置される載置部４２ａを有し、中間部に、外周方向に延出する鍔状部４２ｂを有して構成されている。そして、この受け部４２のほぼ下半部の円筒状部４２ｃが支持ベース１６の貫通孔１６ｂ内に上方から嵌合するようになっており、このとき、前記鍔状部４２ｂの外周端部には、前記支持ベース１６の内周壁を気密に摺動するＯリング４３が設けられ、前記円筒状部４２ｃの外周面部には、前記支持ベース１６の貫通孔１６ｂの内周壁を気密に摺動するＯリング４４が設けられている。
【００４５】
これにて、支持ベース１６と受け部４２との間には、密閉された密閉空間Ｓが形成されるようになっているのである。また、詳しく図示はしないが、支持ベース１６には、前記密閉空間Ｓに連通する圧縮空気注入口が設けられており、その圧縮空気注入口に外部のコンプレッサ２２（図１２，図１３参照）が接続されるようになっている。これにより、コンプレッサ２２の駆動により、高圧流体たる圧縮空気が密閉空間Ｓに注入されることによって、支持ベース１６に対して受け部４２が上方に押圧され、もって加圧手段が構成されるのである。
【００４６】
さらに、本実施例では、支持ベース１６に対する押え枠体１７の連結状態では、前記受け部４２の鍔状部４２ｂの上面部分に、押え枠体１７の嵌合凸部１７ａの下端部が突合せられるのであるが、この突合せ部分つまり鍔状部４２ｂの上面部に、弾性的に圧縮変形可能なリング状のクッション材４５が設けられるようになっている。
【００４７】
上記構成のエッチングポット４１を用いて半導体ウエハ１１の処理面１１ａのエッチング処理を行うにあたっては、まず図１１に示すように、押え枠体１７が支持ベース１６から取外された状態で、受け部４２（載置部４２ａ）上に、半導体ウエハ１１をその処理面１１ａを上面として載置する工程が実行される。次いで、図１２に示すように、受け部４２上に載置された半導体ウエハ１１上に押え枠体１７を載置状態としてその押え枠体１７と支持ベース１６とを連結ピン２０により連結する工程が実行される。
【００４８】
引続き、図１３に示すように、押え枠体１７と支持ベース１６との連結状態で、コンプレッサ２２が駆動されることにより密閉空間Ｓ内に圧縮空気が注入され、支持ベース１６に対し受け部４２が上方に押上げられて半導体ウエハ１１を押え枠体１７との間で保持（挟持）させる工程が実行される。これにより、半導体ウエハ１１は、その外周縁部がパッキン１９に圧接してシールされた状態に保持されるようになる。またこのとき、受け部４２と押え枠体１７との間の突合せ部分のクッション材４５が圧縮変形されるようになる。
【００４９】
この後、図示はしないが、上記第１の実施例と同様に、その半導体ウエハ１１の保持状態で、押え枠体１７内にエッチング液Ｌを供給してエッチング処理を行う工程が実行され、半導体ウエハ１１の所定厚みのエッチング処理が終了すると、押え枠体１７内のエッチング液Ｌが排出され、半導体ウエハ１１の処理面１１ａを洗浄する工程、さらには乾燥させる工程が実行される。
【００５０】
そして、エッチングポット４１から半導体ウエハ１１を取出す工程が実行される。この工程は、まず、密閉空間Ｓから圧縮空気を排出して受け部４２の上方への押圧を解除することにより受け部４２を下降させ、その後、支持ベース１６と押え枠体１７との連結を解除して押え枠体１７を取外し、受け部４２上の半導体ウエハ１１を取出すことにより行われるのである。このとき、支持ベース１６と押え枠体１７との連結が解除されると、クッション材４５が弾性的に戻り変形するようになり、受け部４２と押え枠体１７との間が押し広げられる（押え枠体１７が押上げられる）ようになってそれらの分離を容易に行うことができるようになるのである。
【００５１】
このような実施例によっても、半導体ウエハ１１を１枚ずつ表面処理（エッチング）するものにあって、支持ベース１６と受け部４２との間に形成される密閉空間Ｓ内に圧縮空気を供給することにより、受け部４２を上方に押圧して押え枠体１７との間で半導体ウエハ１１を挟持するようにしたので、負圧発生源といった特殊な装置を用いることなく済ませながら、良好なエッチング処理を行うことができ、このとき、加圧により受け部４２の押圧力を発生させる構成なので、負圧により締結力を発生させる場合と比べて、小さな受圧面積で大きな押圧力が得られるメリットも得ることができる。
【００５２】
また、特に本実施例では、上記第１の実施例のような弾性体１８を用いることなく済むので、加圧手段の構成をより簡単とすることができる。さらには、受け部４２と押え枠体１７との突合せ部分にクッション材４５を設けたことにより、処理後における、受け部４２（支持ベース１６）に対する押え枠体１７の取外しを容易に行うことができる利点も得ることができる。
【００５３】
（４）第５，第６の実施例
図１４及び図１５は、本発明の第５の実施例に係る表面処理装置たるエッチングポット５１の構成を示している。このエッチングポット５１は、半導体ウエハ１１の下面側を受ける受け部５２を有する支持ベース５３、半導体ウエハ１１の上面側にその周縁部をシールするように設けられる筒状の押え枠体５４、支持ベース５３に対し押え枠体５４を上下方向に移動可能に連結する連結部材５５、加圧手段を構成する中空状の弾性体５６等を備えて構成される。
【００５４】
前記支持ベース５３は、外周部に上方に立上る立上り壁５３ａを有する厚肉な浅底円形容器状をなし、その中央部に、半導体ウエハ１１と同等の外径をなし円筒状に立上がる受け部５２を一体に有して構成されている。前記押え枠体５４は、ほぼ円筒状に構成されると共に、その下端部側に前記支持ベース５３と同等の外径となるように外周方向に突出する凸部５４ａを有した形状をなしている。このとき、前記凸部５４ａの下面が、支持ベース５３の立上り壁５３ａの上端面の上方に隙間を存して位置するようになっている。また、その凸部５４ａの内周側に、下方に突出して支持ベース５３の立上り壁５３ａの内周部に嵌り込む嵌合凸部５４ｂがリング状に設けられている。さらに、この押え枠体５４の下部内周部のパッキン支持部５４ｃに、半導体ウエハ１１の上面の外周縁部をシールするためのパッキン１９が保持されている。
【００５５】
そして、前記連結部材５５は、下端部に前記支持ベース５３の下面を係止する係止部５５ａを有すると共に、上端部に、前記押え枠体５４の凸部５４ａの上部に位置されるひさし部５５ｂを有し、それらの間を前記支持ベース５３及び押え枠体５４の外側に位置して上下方向に延びて繋ぐような、断面ほぼコ字状に構成されている。これにて、支持ベース５３及び押え枠体５４の周囲に、係止部５５ａが支持ベース５３の下面を係止するように連結部材５５を配置することにより、支持ベース５３に対し押え枠体５４が上下方向に移動可能に（隙間を有して）連結されるようになっている。
【００５６】
さて、前記弾性体５６は、この場合、弾性材料例えばゴム製のチューブから中空リング状に構成され、従ってその内部が密閉空間とされる。この弾性体５６は、前記押え枠体５４の凸部５４ａの上面と、前記連結部材５５のひさし部５５ｂの下面との間に配置される。この場合、弾性体５６は、前記ひさし部５５ｂの下面及び凸部５４ａの上面の両方、又はいずれか一方に、例えば接着等により固着することができる。
【００５７】
また、このとき、弾性体５６は、通常時（内部に圧縮空気が供給されない状態）には、図１４に示すように、円形チューブを上下方向に潰した如き楕円状の断面形状をなし、図示しないコンプレッサにより内部に高圧流体たる圧縮空気が供給されると、図１５に示すように、弾性体５６が上下に膨張するように弾性変形（断面が円形状となるように膨らむ）し、連結部材５５に対して押え枠体５４を下方に押圧するようになっている。以て、弾性体５６及びコンプレッサ等から加圧手段が構成されるのである。
【００５８】
上記構成のエッチングポット５１を用いて半導体ウエハ１１の処理面１１ａのエッチング処理を行うにあたっては、まず、押え枠体５４（及び連結部材５５）が支持ベース５３から取外された状態で、支持ベース５３の受け部５２上に、半導体ウエハ１１をその処理面１１ａを上面として載置する工程が実行される。次いで、図１４に示すように、受け部５２上に載置された半導体ウエハ１１上に押え枠体５４を載置状態としてその押え枠体５４と支持ベース５３との間に連結部材５５を配置する工程が実行される。
【００５９】
そして、図１５に示すように、コンプレッサの駆動により、押え枠体５４の凸部５４ａと連結部材５５のひさし部５５ｂとの間に配置された弾性体５６内に圧縮空気が注入され、連結部材５５ひいては支持ベース５３に対し、押え枠体５４が下方に押下げられて半導体ウエハ１１を支持ベース５３の受け部５２との間で保持（挟持）させる工程が実行される。これにより、半導体ウエハ１１は、その外周縁部がパッキン１９に圧接してシールされた状態に保持されるようになり、これと共に、連結部材５５を介して支持ベース５３と押え枠体５４とが固く連結されるようになる。
【００６０】
この後、図示はしないが、上記第１の実施例と同様に、その半導体ウエハ１１の保持状態で、押え枠体５４内にエッチング液Ｌを供給してエッチング処理を行う工程が実行され、半導体ウエハ１１の所定厚みのエッチング処理が終了すると、押え枠体５４内のエッチング液Ｌが排出され、半導体ウエハ１１の処理面１１ａを洗浄する工程、さらには乾燥させる工程が実行される。さらには、弾性体５６内から圧縮空気を排出して、半導体ウエハ１１の保持及び支持ベース５３と押え枠体５４との連結を解除し、受け部５２上の半導体ウエハ１１を取出す工程が実行されるのである。
【００６１】
このような実施例によれば、半導体ウエハ１１を１枚ずつ表面処理（エッチング）するものにあって、弾性体５６内に圧縮空気を供給することにより、押え枠体５４を連結部材５５に対して下方に押圧して支持ベース５３（受け部５２）との間で半導体ウエハ１１を挟持するようにしたので、負圧発生源といった特殊な装置を用いることなく済ませながら、良好なエッチング処理を行うことができるものである。このとき、加圧により押え枠体５４の押圧力（半導体ウエハ１１の保持力）を発生させる構成なので、負圧により締結力を発生させる場合と比べて、小さな受圧面積で大きな押圧力が得られる等の効果も得ることができる。
【００６２】
図１６は、本発明の第６の実施例を示すものであり、上記第５の実施例と異なる点は、支持ベース５３と押え枠体５４との間の突合せ部分、つまり支持ベース５３の立上り壁５３ａの上端面（押え枠体５４の凸部５４ａの下面との間）に、弾性的に圧縮変形可能なリング状のクッション材５７を設けた点にある。
【００６３】
かかる構成においては、図示のように、弾性体５６内に圧縮空気を注入して押え枠体５４を下方に押下げた半導体ウエハ１１の保持（挟持）状態では、支持ベース５３の立上り壁５３ａと押え枠体５４の凸部５４ａとの間の突合せ部分のクッション材５７が圧縮変形されるようになり、エッチング処理後に支持ベース５３と押え枠体５４との連結が解除されると、クッション材５７が弾性的に戻り変形するようになり、支持ベース５３と押え枠体５４との間が押し広げられる（押え枠体５４が押上げられる）ようになって押え枠体５４の取外しを容易に行うことができるものである。
【００６４】
尚、本発明は上記し且つ図面に示した各実施例に限定されるものではなく、例えば、弾性体は必ずしも全体を弾性材料から構成せずとも、一部のみが弾性変形可能な構成としても良く、また、支持ベース、受け部、押え枠体、連結部材などの形状や構造についても様々な変形が可能である等、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示すもので、押え枠体の連結前の状態を示すエッチングポットの縦断面図
【図２】半導体ウエハを保持した様子を示すエッチングポットの縦断面図
【図３】エッチング処理中の様子を示すエッチングポットの縦断面図
【図４】処理面の洗浄の様子を示すエッチングポットの縦断面図
【図５】弾性体の平面図
【図６】弾性体の通常時の状態（ａ）及び圧縮空気が注入された状態（ｂ）を示す拡大縦断面図（図５のＸ−Ｘ線に沿う縦断面図）
【図７】半導体ウエハの概略的な平面図
【図８】１個の加速度センサのセンサチップの形状を示す平面図（ａ）及び縦断面図（ｂ）
【図９】本発明の第２の実施例を示す図２相当図
【図１０】本発明の第３の実施例を示すもので、メッキ処理時の様子を示すエッチングポットの縦断面図
【図１１】本発明の第４の実施例を示すもので、図１相当図
【図１２】受け部の加圧前の様子を示すエッチングポットの縦断面図
【図１３】図２相当図
【図１４】本発明の第５の実施例を示す図１相当図
【図１５】図２相当図
【図１６】本発明の第６の実施例を示す図２相当図
【図１７】従来例を示すエッチングポットの部分的な縦断面図
【符号の説明】
図面中、１１は半導体ウエハ（被処理物）、１１ａは処理面、１４，４１，５１はエッチングポット（表面処理装置）、１５，４２，５２は受け部、１６，５３は支持ベース、１７，５４は押え枠体、１８，５６は弾性体、１９はパッキン、２０は連結ピン、２１はナット部材、２２はコンプレッサ、４５，５７はクッション材、５４ａは凸部、５５ｂはひさし部、Ｌはエッチング液（表面処理液）、Ｐはメッキ液（表面処理液）、Ｓは密閉空間を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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