半導体ウェーハ用治具及び半導体ウェーハのメッキ方法
【課題】マスキング層の粘着剤が劣化して剥離したり、マスキング層の剥離に支障を来たしたり、粘着剤が残存するおそれを排除できる半導体ウェーハ用治具及び半導体ウェーハのメッキ方法を提供する。
【解決手段】半導体ウェーハを平滑処理してその平滑なマスキング面に半導体ウェーハ用治具１０のマスキング層１２を密着し、マスキング層１２が密着された半導体ウェーハ１に前処理を加えた後にメッキ処理を施し、その後、メッキした半導体ウェーハをマスキング層１２が密着したままの状態で搬送、貯蔵、あるいはピックアップする。マスキング層１２をオレフィン系のエラストマーとし、エラストマーの半導体ウェーハのマスキング面に対する貼り付け面１３を鏡面処理する。エラストマー製のマスキング層１２を使用するので、体積変化が生じない限り、半導体ウェーハのマスキング面をマスキング層１２の密着により保護できる。
【解決手段】半導体ウェーハを平滑処理してその平滑なマスキング面に半導体ウェーハ用治具１０のマスキング層１２を密着し、マスキング層１２が密着された半導体ウェーハ１に前処理を加えた後にメッキ処理を施し、その後、メッキした半導体ウェーハをマスキング層１２が密着したままの状態で搬送、貯蔵、あるいはピックアップする。マスキング層１２をオレフィン系のエラストマーとし、エラストマーの半導体ウェーハのマスキング面に対する貼り付け面１３を鏡面処理する。エラストマー製のマスキング層１２を使用するので、体積変化が生じない限り、半導体ウェーハのマスキング面をマスキング層１２の密着により保護できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄く脆い半導体ウェーハに関する半導体ウェーハ用治具及び半導体ウェーハのメッキ方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
メッキ液を用いる半導体ウェーハのメッキ処理時にはマスキング処理が施されるが、この処理は、具体的には半導体ウェーハに剥離可能なマスキング層１２Ａの粘着剤１５が積層して貼着されることにより行われる（特許文献１参照）。マスキング層１２Ａは、図７に示すように、例えば可撓性を有する支持基材１４にアクリル系やシリコーン系等の粘着剤１５が積層することにより形成される。
【特許文献１】特開平０５‐８６３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来における半導体ウェーハのメッキ処理は、以上のように半導体ウェーハにマスキング層１２Ａの粘着剤１５が単に積層して貼着されるが、メッキ液によりマスキング層１２Ａの粘着剤１５が劣化して剥離したり、粘着剤１５の粘着力が高すぎてマスキング層１２Ａの剥離に支障を来たしたり、あるいはマスキング層１２Ａの剥離時に粘着剤１５が半導体ウェーハに残存するという問題がある。
【０００４】
本発明は上記に鑑みなされたもので、マスキング層の粘着剤が劣化して剥離したり、マスキング層の剥離に支障を来たしたり、粘着剤が残存するおそれを排除することのできる半導体ウェーハ用治具及び半導体ウェーハのメッキ方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明においては上記課題を解決するため、半導体ウェーハの平滑面にフレームの中空部を覆うマスキング層を密着させるものであって、
マスキング層をオレフィン系のエラストマーとし、このエラストマーの少なくとも半導体ウェーハの平滑面に対する貼り付け面を鏡面処理したことを特徴としている。
なお、マスキング層のエラストマーは、プロピレン重合体をハードセグメントとすることが好ましい。
また、マスキング層のエラストマーは、ＪＩＳ Ｋ７１７１で定められている曲げ弾性率が２３０ＭＰａ以下であることが好ましい。
【０００６】
また、本発明においては上記課題を解決するため、半導体ウェーハを平滑処理してその平滑面には請求項１、２、又は３に記載した半導体ウェーハ用治具のマスキング層を密着し、このマスキング層が密着された半導体ウェーハに前処理を施した後にメッキすることを特徴としている。
なお、半導体ウェーハの平滑面に半導体ウェーハ用治具のマスキング層を減圧下で密着することが好ましい。
また、メッキした半導体ウェーハをマスキング層が密着したままの状態で搬送あるいは貯蔵すると良い。
【０００７】
ここで、特許請求の範囲における半導体ウェーハは、近時１００μｍ以下の厚さ（例えば５０μｍや７５μｍ等）が多くなってきたが、何ら限定されるものではなく、１００μｍを超える厚さ（例えば１５０μｍや２００μｍ等）でも良い。エラストマーは、少なくとも半導体ウェーハの平滑面に対する貼り付け面が密着用に鏡面処理されるが、他の面が鏡面処理されても良い。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、マスキング層の粘着剤が劣化して剥離したり、マスキング層の剥離に支障を来たしたり、あるいは粘着剤が残存するおそれを排除することができるという効果がある。また、半導体ウェーハ用治具に半導体ウェーハを保持したままの状態でメッキ液に浸してメッキ処理するようにすれば、マスキング層の周縁部等がばたついて気泡を発生させるのを防止することができる。
また、マスキング層のエラストマーがプロピレン重合体をハードセグメントとする場合には、マスキング層の製造コストを低減することができる。
【０００９】
また、マスキング層のエラストマーの曲げ弾性率が、ＪＩＳ Ｋ７１７１で２３０ＭＰａ以下の場合には、マスキング層に柔軟性を加え、半導体ウェーハとマスキング層との接合界面に外力を伝わりにくくすることができるので、たとえ半導体ウェーハ用治具に衝撃等が加わっても、半導体ウェーハからマスキング層の剥離することが少ない。
【００１０】
また、半導体ウェーハの平滑面に半導体ウェーハ用治具のマスキング層を減圧下で密着すれば、半導体ウェーハとマスキング層との間に対する気泡等の侵入を防止し、半導体ウェーハの汚染を防ぐことが可能になる。
さらに、メッキした半導体ウェーハをマスキング層が密着したままの状態で搬送あるいは貯蔵すれば、半導体ウェーハとマスキング層との一体化により、薄く撓み易い半導体ウェーハの剛性を高めてこれを保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明に係る半導体ウェーハのメッキ方法の好ましい実施形態を説明すると、本実施形態における半導体ウェーハのメッキ方法は、図１ないし図６に示すように、先ず、半導体ウェーハ１を平滑処理してその平滑なメッキを要しないマスキング面２に半導体ウェーハ用治具１０のマスキング層１２を密着し、このマスキング層１２が密着された半導体ウェーハ１に前処理を加えた後にメッキ処理を施し、その後、メッキした半導体ウェーハ１を搬送、貯蔵、あるいはピックアップ（取り外し）するようにしている。
【００１２】
半導体ウェーハ１は、例えば口径２００ｍｍ、３００ｍｍ、４５０ｍｍの薄く脆く撓み易いシリコンタイプやガリウムリンタイプ等からなり、半導体ウェーハ用治具１０のマスキング層１２が密着されるマスキング面２が鏡面に平滑処理される。この半導体ウェーハ１は、表面に回路パターン３が形成される場合には図１に示すように、表面における回路パターン３の外周にエンドレスの土手壁４が突出形成され、この土手壁４の平坦面が鏡面のマスキング面２とされる。
【００１３】
また、半導体ウェーハ１の表面に複数のモザイク部５が配設される場合には図２に示すように、表面における各モザイク部５の外周に土手壁４が突出形成され、この土手壁４の平坦面がマスキング面２とされる。マスキング面２の鏡面化は、４００メッシュ以下の砥石で研磨された面状態程度であるか否かを基準に行われる。研磨に使用される砥石は、４００メッシュ以下、好ましくは２００メッシュ以下、より好ましくは１００メッシュが良い。このような半導体ウェーハ１は、土手壁４やその外方向の領域が不要な場合には、メッキ処理の後、土手壁４やその外側の領域が選択的に研磨あるいは除去される。
【００１４】
半導体ウェーハ用治具１０は、図３に示すように、略リング形を呈した中空のフレーム１１と、このフレーム１１に接着されて中空部を覆う可撓性の薄いマスキング層１２とを備え、この円形のマスキング層１２に半導体ウェーハ１のマスキング面２が剥離可能に積層密着される。フレーム１１は、例えば各種の樹脂を含む成形材料を使用して平板に形成される。具体的には、耐薬品性に優れるオレフィン系やフッ素系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂等を使用して成形される。
【００１５】
マスキング層１２は、例えば耐薬品性や弾性に優れる単層のエラストマー（応力により変形し、この応力から開放された場合に元の形状に復帰しようとする性質の物質）からなり、周縁部がフレーム１１の裏面に着脱自在に粘着あるいは接着されており、エラストマーの少なくとも半導体ウェーハ１のマスキング面２に対する貼り付け面１３が平滑に鏡面処理されて密着機能を発揮する。
【００１６】
マスキング層１２は、例えば製造法やコストの観点からプロピレン重合体をハードセグメントとするオレフィン系の柔軟なエラストマーからなり、このエラストマーの曲げ弾性率がＪＩＳ Ｋ７１７１下で２３０ＭＰａ以下、好ましくは２２０ＭＰａ以下、より好ましくは１００ＭＰａ以下とされる。オレフィン系エラストマーとは、一般にハロゲン、窒素、燐等の元素を含まず、かつ主鎖が芳香族系の炭素により構成されない分子構造の高分子あるいはその混合物をいう。
【００１７】
係るオレフィン系エラストマー（ＴＰＯ）には、分子の構成がハードセグメントとソフトセグメントとを有するいわゆるリアクターＴＰＯと、ハードセグメントの熱可塑性オレフィンと、ソフトセグメントの熱可塑性オレフィンゴムを選択してなる混合物がある。オレフィン系エラストマーとして、ハードセグメント／ソフトセグメントという組み合わせは、ポリプロピレン（ＰＰ）／エチレン‐αオレフィン‐ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、ポリエチレン／ＥＰＤＭ、エチレン‐プロピレン共重合体（ブロック共重合体及びランダム共重合体）／ＥＰＤＭ、ＰＰ／エチレン‐プロピレン‐αオレフィン共重合体（ブロック共重合体、ランダム共重合体及びいわゆるＰＰ系リアクターＴＰＯ）とＥＰＤＭ、ＰＰとエチレン‐αオレフィン／ＥＰＤＭ等、無数の組み合わせがあり、任意に選択される。
【００１８】
マスキング層１２の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えばプレス成形等が採用される。また、これ以外にも、製造方法の簡便化やアウトガスの残留等が重視される場合には、押出成形法やカレンダー法が採用され、必要に応じ、マスキング層１２が長尺に成膜される。これら以外の製造方法としては、所定の溶剤に材料を溶かしてキャスト化する製造方法があげられる。
【００１９】
マスキング層１２の貼り付け面１３は、平滑度（ベック式）５００以上に鏡面処理されるが、この鏡面処理の方法としては、例えばＰＥＴやポリイミド等の鏡面加工されたフィルムの鏡面を転写する方法、鏡面加工された金属ロールの鏡面を転写する方法等があげられる。いずれの方法の場合も、鏡面加工するときには、マスキング層１２の材料を溶融させてから加圧することにより鏡面が転写される。合理的な鏡面処理の方法としては、マスキング層１２の成膜と同時に鏡面を転写することが好ましい。具体的には、カレンダー成形や押出成形の際に鏡面加工されたフィルム上に引き取るか、あるいは金属ロールに巻回して冷却と同時に鏡面を転写する。
【００２０】
マスキング層１２の厚さは、１０〜５００μｍの範囲、好ましくは３０〜１００μｍの範囲が良い。これは、マスキング層１２が１０μｍ未満の厚さの場合には、損傷し易く、しかも、取り扱いに支障を来たすからである。逆に、５００μｍを超える厚さの場合には、製造コストの上昇を招くからである。
【００２１】
このような構成の半導体ウェーハ用治具１０のマスキング層１２には、半導体ウェーハ１のマスキング面２が剥離可能に密着されるが、この際、気泡の侵入を防止して汚染を防ぐ観点から減圧下で隙間なく密着されることが好ましい。減圧下で隙間なく密着する方法としては、ロールを使用して半導体ウェーハ１とマスキング層１２とを圧着する方法等が考えられるが、薄い半導体ウェーハ１が脆く割れやすいので、図４に示す貼り合わせ装置２０の使用が最適である。
【００２２】
貼り合わせ装置２０は、半導体ウェーハ１と半導体ウェーハ用治具１０とをゴムシート２２を介して収容する筐体２１と、この筐体２１の開口上部を着脱自在に開閉する蓋体２３とを備え、この蓋体２３の厚さ方向には減圧孔２４が穿孔されており、この減圧孔２４には、エアを吸引する図示しない真空ポンプが排気ラインを介して接続される。ゴムシート２２は、底の浅い断面略Ｕ字形に形成され、凹んだ凹部内には半導体ウェーハ１が配置されており、周縁部上には半導体ウェーハ用治具１０のフレーム１１が複数の両面テープ等を介し着脱自在に固定される。
【００２３】
このような貼り合わせ装置２０を使用して半導体ウェーハ１のマスキング面２に半導体ウェーハ用治具１０のマスキング層１２を密着して保護したら、このマスキング層１２が密着された半導体ウェーハ１に洗浄や脱脂等の前処理を施す。この前処理の具体的な方法については任意であるが、有機溶剤を使用すると、マスキング層１２の損傷するおそれがある。
【００２４】
したがって、前処理する場合には、苛性ソーダ、ソーダ灰、重曹、炭酸ソーダ、セスキ炭酸ソーダ、亜硝酸ソーダ、青酸ソーダ、ボウ硝等のソーダ塩類、オルト珪酸ソーダ、メタ珪酸ソーダ等の珪酸塩類、第一燐酸ソーダ、第二燐酸ソーダ、第三燐酸ソーダ、トリポリ燐酸ソーダ、ヘキサメタ燐酸ソーダ等の燐酸塩類、炭酸アンモニウム等のアンモニア塩類から選択される化合物の水溶液、アンモニア、塩酸、硫酸、燐酸、硝酸、フッ酸等の無機酸、クエン酸、グルコン酸、シュウ酸、蟻酸、酢酸等の有機酸から選択される化合物、又はこれらの化合物の水溶液により洗浄すると良い。
【００２５】
半導体ウェーハ１に前処理を施したら、メッキ処理することとなる。このメッキ処理では、一般的に金、白金、パラジウム、ニッケル等が使用されるが、特に限定されるものではない。メッキ金属の塗着に際しては、様々なメッキ液が調製される。このメッキ液として使用する金属塩の種類、アノード、カソード、光沢材等の調合方法、メッキ条件、メッキ後の処理方法についても特に限定されるものではない。
【００２６】
半導体ウェーハ１をメッキ処理する場合には、半導体ウェーハ用治具１０のフレーム１１内周縁からマスキング層１２を円形にカットし、このマスキング層１２に半導体ウェーハ１を保持したままの状態でメッキ液に浸漬することもできるが、半導体ウェーハ用治具１０に半導体ウェーハ１を保持したままの状態でメッキ液に浸漬することが好ましい。こうすれば、カットされたマスキング層１２の周縁部がばたついて空気を巻き込み、浸漬時に気泡が発生して膨張するのを有効に防止することができる。
【００２７】
メッキ処理された半導体ウェーハ１は、半導体ウェーハ用治具１０のマスキング層１２の剥離に伴い損傷するおそれがあるので、マスキング層１２が密着したままの状態で搬送、貯蔵、あるいはピックアップされる。半導体ウェーハ１を専用のロボットにより自動的に複数搬送したり、貯蔵する場合には、図５に示す搬送貯蔵容器３０に収納して搬送、貯蔵するのが好ましい。
【００２８】
搬送貯蔵容器３０は、例えば半導体ウェーハ１や半導体ウェーハ用治具１０を収納するフロントオープンボックスタイプの容器本体３１と、この容器本体３１の開口した正面を着脱自在に開閉する蓋体とを備え、容器本体３１の両側壁の内面には、半導体ウェーハ用治具１０を水平に位置決め支持する左右一対の支持片３２が対設されており、この一対の支持片３２が容器本体３１の上下方向に所定の間隔で複数配列される。
【００２９】
半導体ウェーハ１を搬送、貯蔵した後にピックアップする場合には、脆い半導体ウェーハ１の損傷を防止する観点から図６に示すピックアップ治具４０を使用するのが好ましい。このピックアップ治具４０は、半導体ウェーハ用治具１０の大きさに対応する中空の治具本体４１と、この治具本体４１の平坦な表面側に所定の間隔をおき一体的に配列される複数の突起４４とを備え、この複数の突起４４間が治具本体４１の中空部４５に連通形成されており、複数の突起４４上に半導体ウェーハ１を保持したマスキング層１２が搭載される。
【００３０】
治具本体４１は、各種の金属材料や高分子材料を使用して平面円形に形成され、底面には減圧孔４２が穿孔されており、この減圧孔４２には、エアを吸引する真空ポンプが排気ラインを介して接続される。また、複数の突起４４間の凹部４３は、０．１〜２．０ｍｍ、好ましくは０．５〜１．０ｍｍの深さの丸孔等に形成される。また、複数の突起４４は、治具本体４１の表面積の２０〜８０％、好ましくは４０〜６０％の範囲に配列され、各突起４４が成形の容易化の観点から円柱形や円錐台形等に形成される。
【００３１】
このようなピックアップ治具４０は、真空ポンプが駆動すると、マスキング層１２が複数の突起４４に追従して凹凸に変形し、このマスキング層１２と半導体ウェーハ１との間にエアが侵入し、撓んだマスキング層１２から半導体ウェーハ１が容易に取り外されることとなる。
【００３２】
上記によれば、従来のプラストマー（応力により変形し、この応力から開放された場合に元の形状に復帰しない性質の物質）製のマスキング層１２Ａではなく、エラストマー製のマスキング層１２を使用するので、体積変化が生じない限り、半導体ウェーハ１のマスキング面２をマスキング層１２の密着により継続保護することができる。これにより、メッキ液でマスキング層１２が劣化して剥離するのを抑制防止することができる。
【００３３】
また、半導体ウェーハ１のマスキング面２にマスキング層１２を粘着剤１５により粘着するのではなく、必要十分な最低限度の接合強度を有する鏡面の貼り付け面１３を利用して密着するので、粘着力が高すぎてマスキング層１２の剥離に支障を来たしたり、半導体ウェーハ１の損傷を招くことがなく、しかも、マスキング層１２の剥離時に粘着剤１５が残存することもない。
【００３４】
また、マスキング層１２の曲げ弾性率がＪＩＳ Ｋ７１７１で２３０ＭＰａ以下で、密着性に資する他、半導体ウェーハ１とマスキング層１２との接合界面に外力が伝わりにくいので、例え鏡面化された貼り付け面１３の接合強度が従来より弱くても、半導体ウェーハ１のマスキング面２からマスキング層１２が安易に剥離することがない。したがって、半導体ウェーハ１のマスキング面２の汚染防止が期待できる。
【００３５】
また、マスキング層１２を、プロピレン重合体をハードセグメントとするオレフィン系のエラストマーとするので、優れた耐薬品性により、メッキ液で半導体ウェーハ１やマスキング層１２が損傷するのを抑制防止することが可能になる。また、プラストマーではなく、エラストマー製のマスキング層１２を採用すれば、洗浄により繰り返して使用することが可能になる。さらに、エラストマー製のマスキング層１２は、形状記憶効果を奏するので、例え半導体ウェーハ１との密着により密着痕が残存しても、融点以下の温度で所定時間加熱すれば、元の平滑な状態に容易に復帰させることが可能になる。
【００３６】
なお、上記実施形態ではフレーム１１にマスキング層１２を貼着したが、何らこれに限定されるものではなく、例えばフレーム１１にマスキング層１２を直接間接に接着しても良いし、フレーム１１を一対に分割してその間にマスキング層１２を挟持させるようにしても良い。また、半導体ウェーハ１のメッキ処理、搬送、貯蔵、あるいはピックアップする工程については、必要に応じ、順序を変更しても良い。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明に係る半導体ウェーハ用治具及び半導体ウェーハのメッキ方法の実施例を比較例と共に説明する。
実施例
先ず、Ｔダイを備えた押出機により、８７ＭＰａの曲げ弾性率を有するオレフィン系のエラストマー〔商品名ゼラス７０７：三菱化学社製〕を押し出して鏡面化されている厚さ７５μｍのポリイミドフィルムの鏡面上にラミネートし、これらエラストマーとポリイミドフィルムとを冷却することにより、厚さ５０μｍのラミネートフィルムを長尺に製造して巻き取った。押出機については、Ｌ／Ｄが３０で、シリンダ径が７５ｍｍの機器を使用した。
【００３８】
得られたラミネートフィルムのエラストマーからポリイミドフィルムの剥離を試みたところ、ポリイミドフィルムを簡単に手で剥離することができた。また、マスキング層であるエラストマーの剥離面にはポリイミドフィルムの鏡面が転写されていた。
【００３９】
次いで、固定式の回転研磨機に、メッキされる半導体ウェーハを取り付けて２００、１０００、４０００、１００００、１５００００メッシュのサンドペーパーで研磨し、半導体ウェーハの両面を鏡面化して１００μｍの厚さとした。半導体ウェーハは、径４インチ、厚さ１．０ｍｍのタイプを使用した。
【００４０】
こうして半導体ウェーハの両面を鏡面化したら、ポリエチレン製のフレームの片面に湿気硬化型シリコーン接着剤〔商品名スーパーＸ：セメダイン社製〕を塗布し、ラミネートフィルムを５００ｍｍ角に切断してからポリイミドフィルムを剥離し、マスキング層であるエラストマーの鏡面、すなわち貼り付け面が上になるように貼着して図３に示す半導体ウェーハ用治具を製造した。フレームは、内径１９５ｍｍ、外径２３０ｍｍ、厚さ２．５ｍｍのタイプとした。
【００４１】
次いで、図４の貼り合わせ装置に半導体ウェーハと半導体ウェーハ用治具とをセットし、貼り合わせ装置を減圧して半導体ウェーハと半導体ウェーハ用治具のマスキング層とを密着させた。１０分後、貼り合わせ装置の減圧を解消してから一体化した半導体ウェーハと半導体ウェーハ用治具とを取り出して観察したところ、エアを巻き込むことなく、半導体ウェーハと半導体ウェーハ用治具のマスキング層とが密着していた。
【００４２】
次いで、ｐＨ０．５に調整された酸性の洗浄液に一体化した半導体ウェーハと半導体ウェーハ用治具とを１時間浸漬した後に水洗いし、マスキング層を観察したところ、マスキング層のいずれの端部も剥がれていなかった。また、ｐＨ１２に調整されたアルカリ性の洗浄液に半導体ウェーハと半導体ウェーハ用治具とを１時間浸漬した後に水洗いし、マスキング層を観察したところ、いずれの端部にも剥離を認めなかった。
【００４３】
次いで、ニッケルメッキ液に一体化した半導体ウェーハと半導体ウェーハ用治具とを３０分間浸漬した後に十分に水洗いしたが、半導体ウェーハの非マスキング面に均質なメッキ層が形成されていた。そして、マスキング層を剥離したが、簡単に剥離でき、しかも、マスキング部分にメッキ塗着を全く確認しなかった。
【００４４】
次いで、上記作業を繰り返して一体化した半導体ウェーハと半導体ウェーハ用治具とを１２個用意し、これらを密着状態のままで図５の搬送貯蔵容器に収納して台車で搬送した後、１月間室温で貯蔵した。こうして一体化した複数の半導体ウェーハと半導体ウェーハ用治具とを搬送貯蔵容器に１月間室温で貯蔵したら、これらを順次取り出して図６に示すピックアップ治具により半導体ウェーハを手で取り外した。この際、半導体ウェーハ用治具から半導体ウェーハを損傷させることなく簡単に取り外すことができた。
【００４５】
半導体ウェーハ用治具を観察したところ、半導体ウェーハに密着していたマスキング層の密着領域に僅かな陥没が見られた。そこで、１００℃のオーブンに半導体ウェーハ用治具を３分間セットしたところ、マスキング層の陥没が元の状態に復帰した。この半導体ウェーハ用治具を使用して別の半導体ウェーハに再びメッキ処理を施したところ、完全なマスキング状態を得ることができた。これにより、半導体ウェーハ用治具の反復使用可能なことを確認することができた。
【００４６】
比較例
先ず、ポリイミド製の支持基材にアクリル系の粘着剤が積層されたマスキング層を用意し、このマスキング層と実施例のフレームとを組み合わせて半導体ウェーハ用治具を製造し、その後、実施例の半導体ウェーハと半導体ウェーハ用治具のマスキング層とを貼着した。この際、マスキング層の粘着剤により実施例の貼り合わせ装置を使用することができなかったので、やむを得ずロールによりエアを巻き込まないように圧着した。このとき、ロールの圧力により、半導体ウェーハがやや損傷した。
【００４７】
半導体ウェーハと半導体ウェーハ用治具とを一体化したら、実施例同様、半導体ウェーハにメッキ処理を施し、マスキング層を剥離して観察した。この際、マスキング層は、タック性が強く、剥離に困難が生じた。また、剥離したマスキング層の粘着領域から１〜７ｍｍ内側の部分がメッキ塗着されていた。
【００４８】
次いで、上記作業を繰り返して一体化した半導体ウェーハと半導体ウェーハ用治具とを１２個用意し、これらを密着状態のままで図５の搬送貯蔵容器に収納して台車で搬送した後、１月間室温で貯蔵した。一体化した複数の半導体ウェーハと半導体ウェーハ用治具とを搬送貯蔵容器に１月間室温で貯蔵したら、これらを順次取り出して半導体ウェーハを手で取り外そうとした。すると、作業が困難化し、半導体ウェーハに損傷が生じた。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る半導体ウェーハのメッキ方法の実施形態における半導体ウェーハを模式的に示す断面説明図である。
【図２】本発明に係る半導体ウェーハのメッキ方法の実施形態における他の半導体ウェーハを模式的に示す断面説明図である。
【図３】本発明に係る半導体ウェーハ用治具の実施形態を模式的に示す斜視説明図である。
【図４】本発明に係る半導体ウェーハのメッキ方法の実施形態における貼り合わせ装置を模式的に示す断面説明図である。
【図５】本発明に係る半導体ウェーハのメッキ方法の実施形態における搬送貯蔵容器を模式的に示す断面説明図である。
【図６】本発明に係る半導体ウェーハのメッキ方法の実施形態におけるピックアップ治具を模式的に示す断面説明図である。
【図７】従来のプラストマー製のマスキング層を示す断面説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 半導体ウェーハ
２ マスキング面
３ 回路パターン
４ 土手壁
５ モザイク部
１０ 半導体ウェーハ用治具
１１ フレーム
１２ マスキング層
１２Ａ マスキング層
１３ 貼り付け面
１４ 支持基材
１５ 粘着剤
２０ 貼り合わせ装置
３０ 搬送貯蔵容器
４０ ピックアップ治具
４１ 治具本体
４４ 突起
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄く脆い半導体ウェーハに関する半導体ウェーハ用治具及び半導体ウェーハのメッキ方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
メッキ液を用いる半導体ウェーハのメッキ処理時にはマスキング処理が施されるが、この処理は、具体的には半導体ウェーハに剥離可能なマスキング層１２Ａの粘着剤１５が積層して貼着されることにより行われる（特許文献１参照）。マスキング層１２Ａは、図７に示すように、例えば可撓性を有する支持基材１４にアクリル系やシリコーン系等の粘着剤１５が積層することにより形成される。
【特許文献１】特開平０５‐８６３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来における半導体ウェーハのメッキ処理は、以上のように半導体ウェーハにマスキング層１２Ａの粘着剤１５が単に積層して貼着されるが、メッキ液によりマスキング層１２Ａの粘着剤１５が劣化して剥離したり、粘着剤１５の粘着力が高すぎてマスキング層１２Ａの剥離に支障を来たしたり、あるいはマスキング層１２Ａの剥離時に粘着剤１５が半導体ウェーハに残存するという問題がある。
【０００４】
本発明は上記に鑑みなされたもので、マスキング層の粘着剤が劣化して剥離したり、マスキング層の剥離に支障を来たしたり、粘着剤が残存するおそれを排除することのできる半導体ウェーハ用治具及び半導体ウェーハのメッキ方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明においては上記課題を解決するため、半導体ウェーハの平滑面にフレームの中空部を覆うマスキング層を密着させるものであって、
マスキング層をオレフィン系のエラストマーとし、このエラストマーの少なくとも半導体ウェーハの平滑面に対する貼り付け面を鏡面処理したことを特徴としている。
なお、マスキング層のエラストマーは、プロピレン重合体をハードセグメントとすることが好ましい。
また、マスキング層のエラストマーは、ＪＩＳ Ｋ７１７１で定められている曲げ弾性率が２３０ＭＰａ以下であることが好ましい。
【０００６】
また、本発明においては上記課題を解決するため、半導体ウェーハを平滑処理してその平滑面には請求項１、２、又は３に記載した半導体ウェーハ用治具のマスキング層を密着し、このマスキング層が密着された半導体ウェーハに前処理を施した後にメッキすることを特徴としている。
なお、半導体ウェーハの平滑面に半導体ウェーハ用治具のマスキング層を減圧下で密着することが好ましい。
また、メッキした半導体ウェーハをマスキング層が密着したままの状態で搬送あるいは貯蔵すると良い。
【０００７】
ここで、特許請求の範囲における半導体ウェーハは、近時１００μｍ以下の厚さ（例えば５０μｍや７５μｍ等）が多くなってきたが、何ら限定されるものではなく、１００μｍを超える厚さ（例えば１５０μｍや２００μｍ等）でも良い。エラストマーは、少なくとも半導体ウェーハの平滑面に対する貼り付け面が密着用に鏡面処理されるが、他の面が鏡面処理されても良い。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、マスキング層の粘着剤が劣化して剥離したり、マスキング層の剥離に支障を来たしたり、あるいは粘着剤が残存するおそれを排除することができるという効果がある。また、半導体ウェーハ用治具に半導体ウェーハを保持したままの状態でメッキ液に浸してメッキ処理するようにすれば、マスキング層の周縁部等がばたついて気泡を発生させるのを防止することができる。
また、マスキング層のエラストマーがプロピレン重合体をハードセグメントとする場合には、マスキング層の製造コストを低減することができる。
【０００９】
また、マスキング層のエラストマーの曲げ弾性率が、ＪＩＳ Ｋ７１７１で２３０ＭＰａ以下の場合には、マスキング層に柔軟性を加え、半導体ウェーハとマスキング層との接合界面に外力を伝わりにくくすることができるので、たとえ半導体ウェーハ用治具に衝撃等が加わっても、半導体ウェーハからマスキング層の剥離することが少ない。
【００１０】
また、半導体ウェーハの平滑面に半導体ウェーハ用治具のマスキング層を減圧下で密着すれば、半導体ウェーハとマスキング層との間に対する気泡等の侵入を防止し、半導体ウェーハの汚染を防ぐことが可能になる。
さらに、メッキした半導体ウェーハをマスキング層が密着したままの状態で搬送あるいは貯蔵すれば、半導体ウェーハとマスキング層との一体化により、薄く撓み易い半導体ウェーハの剛性を高めてこれを保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明に係る半導体ウェーハのメッキ方法の好ましい実施形態を説明すると、本実施形態における半導体ウェーハのメッキ方法は、図１ないし図６に示すように、先ず、半導体ウェーハ１を平滑処理してその平滑なメッキを要しないマスキング面２に半導体ウェーハ用治具１０のマスキング層１２を密着し、このマスキング層１２が密着された半導体ウェーハ１に前処理を加えた後にメッキ処理を施し、その後、メッキした半導体ウェーハ１を搬送、貯蔵、あるいはピックアップ（取り外し）するようにしている。
【００１２】
半導体ウェーハ１は、例えば口径２００ｍｍ、３００ｍｍ、４５０ｍｍの薄く脆く撓み易いシリコンタイプやガリウムリンタイプ等からなり、半導体ウェーハ用治具１０のマスキング層１２が密着されるマスキング面２が鏡面に平滑処理される。この半導体ウェーハ１は、表面に回路パターン３が形成される場合には図１に示すように、表面における回路パターン３の外周にエンドレスの土手壁４が突出形成され、この土手壁４の平坦面が鏡面のマスキング面２とされる。
【００１３】
また、半導体ウェーハ１の表面に複数のモザイク部５が配設される場合には図２に示すように、表面における各モザイク部５の外周に土手壁４が突出形成され、この土手壁４の平坦面がマスキング面２とされる。マスキング面２の鏡面化は、４００メッシュ以下の砥石で研磨された面状態程度であるか否かを基準に行われる。研磨に使用される砥石は、４００メッシュ以下、好ましくは２００メッシュ以下、より好ましくは１００メッシュが良い。このような半導体ウェーハ１は、土手壁４やその外方向の領域が不要な場合には、メッキ処理の後、土手壁４やその外側の領域が選択的に研磨あるいは除去される。
【００１４】
半導体ウェーハ用治具１０は、図３に示すように、略リング形を呈した中空のフレーム１１と、このフレーム１１に接着されて中空部を覆う可撓性の薄いマスキング層１２とを備え、この円形のマスキング層１２に半導体ウェーハ１のマスキング面２が剥離可能に積層密着される。フレーム１１は、例えば各種の樹脂を含む成形材料を使用して平板に形成される。具体的には、耐薬品性に優れるオレフィン系やフッ素系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂等を使用して成形される。
【００１５】
マスキング層１２は、例えば耐薬品性や弾性に優れる単層のエラストマー（応力により変形し、この応力から開放された場合に元の形状に復帰しようとする性質の物質）からなり、周縁部がフレーム１１の裏面に着脱自在に粘着あるいは接着されており、エラストマーの少なくとも半導体ウェーハ１のマスキング面２に対する貼り付け面１３が平滑に鏡面処理されて密着機能を発揮する。
【００１６】
マスキング層１２は、例えば製造法やコストの観点からプロピレン重合体をハードセグメントとするオレフィン系の柔軟なエラストマーからなり、このエラストマーの曲げ弾性率がＪＩＳ Ｋ７１７１下で２３０ＭＰａ以下、好ましくは２２０ＭＰａ以下、より好ましくは１００ＭＰａ以下とされる。オレフィン系エラストマーとは、一般にハロゲン、窒素、燐等の元素を含まず、かつ主鎖が芳香族系の炭素により構成されない分子構造の高分子あるいはその混合物をいう。
【００１７】
係るオレフィン系エラストマー（ＴＰＯ）には、分子の構成がハードセグメントとソフトセグメントとを有するいわゆるリアクターＴＰＯと、ハードセグメントの熱可塑性オレフィンと、ソフトセグメントの熱可塑性オレフィンゴムを選択してなる混合物がある。オレフィン系エラストマーとして、ハードセグメント／ソフトセグメントという組み合わせは、ポリプロピレン（ＰＰ）／エチレン‐αオレフィン‐ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、ポリエチレン／ＥＰＤＭ、エチレン‐プロピレン共重合体（ブロック共重合体及びランダム共重合体）／ＥＰＤＭ、ＰＰ／エチレン‐プロピレン‐αオレフィン共重合体（ブロック共重合体、ランダム共重合体及びいわゆるＰＰ系リアクターＴＰＯ）とＥＰＤＭ、ＰＰとエチレン‐αオレフィン／ＥＰＤＭ等、無数の組み合わせがあり、任意に選択される。
【００１８】
マスキング層１２の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えばプレス成形等が採用される。また、これ以外にも、製造方法の簡便化やアウトガスの残留等が重視される場合には、押出成形法やカレンダー法が採用され、必要に応じ、マスキング層１２が長尺に成膜される。これら以外の製造方法としては、所定の溶剤に材料を溶かしてキャスト化する製造方法があげられる。
【００１９】
マスキング層１２の貼り付け面１３は、平滑度（ベック式）５００以上に鏡面処理されるが、この鏡面処理の方法としては、例えばＰＥＴやポリイミド等の鏡面加工されたフィルムの鏡面を転写する方法、鏡面加工された金属ロールの鏡面を転写する方法等があげられる。いずれの方法の場合も、鏡面加工するときには、マスキング層１２の材料を溶融させてから加圧することにより鏡面が転写される。合理的な鏡面処理の方法としては、マスキング層１２の成膜と同時に鏡面を転写することが好ましい。具体的には、カレンダー成形や押出成形の際に鏡面加工されたフィルム上に引き取るか、あるいは金属ロールに巻回して冷却と同時に鏡面を転写する。
【００２０】
マスキング層１２の厚さは、１０〜５００μｍの範囲、好ましくは３０〜１００μｍの範囲が良い。これは、マスキング層１２が１０μｍ未満の厚さの場合には、損傷し易く、しかも、取り扱いに支障を来たすからである。逆に、５００μｍを超える厚さの場合には、製造コストの上昇を招くからである。
【００２１】
このような構成の半導体ウェーハ用治具１０のマスキング層１２には、半導体ウェーハ１のマスキング面２が剥離可能に密着されるが、この際、気泡の侵入を防止して汚染を防ぐ観点から減圧下で隙間なく密着されることが好ましい。減圧下で隙間なく密着する方法としては、ロールを使用して半導体ウェーハ１とマスキング層１２とを圧着する方法等が考えられるが、薄い半導体ウェーハ１が脆く割れやすいので、図４に示す貼り合わせ装置２０の使用が最適である。
【００２２】
貼り合わせ装置２０は、半導体ウェーハ１と半導体ウェーハ用治具１０とをゴムシート２２を介して収容する筐体２１と、この筐体２１の開口上部を着脱自在に開閉する蓋体２３とを備え、この蓋体２３の厚さ方向には減圧孔２４が穿孔されており、この減圧孔２４には、エアを吸引する図示しない真空ポンプが排気ラインを介して接続される。ゴムシート２２は、底の浅い断面略Ｕ字形に形成され、凹んだ凹部内には半導体ウェーハ１が配置されており、周縁部上には半導体ウェーハ用治具１０のフレーム１１が複数の両面テープ等を介し着脱自在に固定される。
【００２３】
このような貼り合わせ装置２０を使用して半導体ウェーハ１のマスキング面２に半導体ウェーハ用治具１０のマスキング層１２を密着して保護したら、このマスキング層１２が密着された半導体ウェーハ１に洗浄や脱脂等の前処理を施す。この前処理の具体的な方法については任意であるが、有機溶剤を使用すると、マスキング層１２の損傷するおそれがある。
【００２４】
したがって、前処理する場合には、苛性ソーダ、ソーダ灰、重曹、炭酸ソーダ、セスキ炭酸ソーダ、亜硝酸ソーダ、青酸ソーダ、ボウ硝等のソーダ塩類、オルト珪酸ソーダ、メタ珪酸ソーダ等の珪酸塩類、第一燐酸ソーダ、第二燐酸ソーダ、第三燐酸ソーダ、トリポリ燐酸ソーダ、ヘキサメタ燐酸ソーダ等の燐酸塩類、炭酸アンモニウム等のアンモニア塩類から選択される化合物の水溶液、アンモニア、塩酸、硫酸、燐酸、硝酸、フッ酸等の無機酸、クエン酸、グルコン酸、シュウ酸、蟻酸、酢酸等の有機酸から選択される化合物、又はこれらの化合物の水溶液により洗浄すると良い。
【００２５】
半導体ウェーハ１に前処理を施したら、メッキ処理することとなる。このメッキ処理では、一般的に金、白金、パラジウム、ニッケル等が使用されるが、特に限定されるものではない。メッキ金属の塗着に際しては、様々なメッキ液が調製される。このメッキ液として使用する金属塩の種類、アノード、カソード、光沢材等の調合方法、メッキ条件、メッキ後の処理方法についても特に限定されるものではない。
【００２６】
半導体ウェーハ１をメッキ処理する場合には、半導体ウェーハ用治具１０のフレーム１１内周縁からマスキング層１２を円形にカットし、このマスキング層１２に半導体ウェーハ１を保持したままの状態でメッキ液に浸漬することもできるが、半導体ウェーハ用治具１０に半導体ウェーハ１を保持したままの状態でメッキ液に浸漬することが好ましい。こうすれば、カットされたマスキング層１２の周縁部がばたついて空気を巻き込み、浸漬時に気泡が発生して膨張するのを有効に防止することができる。
【００２７】
メッキ処理された半導体ウェーハ１は、半導体ウェーハ用治具１０のマスキング層１２の剥離に伴い損傷するおそれがあるので、マスキング層１２が密着したままの状態で搬送、貯蔵、あるいはピックアップされる。半導体ウェーハ１を専用のロボットにより自動的に複数搬送したり、貯蔵する場合には、図５に示す搬送貯蔵容器３０に収納して搬送、貯蔵するのが好ましい。
【００２８】
搬送貯蔵容器３０は、例えば半導体ウェーハ１や半導体ウェーハ用治具１０を収納するフロントオープンボックスタイプの容器本体３１と、この容器本体３１の開口した正面を着脱自在に開閉する蓋体とを備え、容器本体３１の両側壁の内面には、半導体ウェーハ用治具１０を水平に位置決め支持する左右一対の支持片３２が対設されており、この一対の支持片３２が容器本体３１の上下方向に所定の間隔で複数配列される。
【００２９】
半導体ウェーハ１を搬送、貯蔵した後にピックアップする場合には、脆い半導体ウェーハ１の損傷を防止する観点から図６に示すピックアップ治具４０を使用するのが好ましい。このピックアップ治具４０は、半導体ウェーハ用治具１０の大きさに対応する中空の治具本体４１と、この治具本体４１の平坦な表面側に所定の間隔をおき一体的に配列される複数の突起４４とを備え、この複数の突起４４間が治具本体４１の中空部４５に連通形成されており、複数の突起４４上に半導体ウェーハ１を保持したマスキング層１２が搭載される。
【００３０】
治具本体４１は、各種の金属材料や高分子材料を使用して平面円形に形成され、底面には減圧孔４２が穿孔されており、この減圧孔４２には、エアを吸引する真空ポンプが排気ラインを介して接続される。また、複数の突起４４間の凹部４３は、０．１〜２．０ｍｍ、好ましくは０．５〜１．０ｍｍの深さの丸孔等に形成される。また、複数の突起４４は、治具本体４１の表面積の２０〜８０％、好ましくは４０〜６０％の範囲に配列され、各突起４４が成形の容易化の観点から円柱形や円錐台形等に形成される。
【００３１】
このようなピックアップ治具４０は、真空ポンプが駆動すると、マスキング層１２が複数の突起４４に追従して凹凸に変形し、このマスキング層１２と半導体ウェーハ１との間にエアが侵入し、撓んだマスキング層１２から半導体ウェーハ１が容易に取り外されることとなる。
【００３２】
上記によれば、従来のプラストマー（応力により変形し、この応力から開放された場合に元の形状に復帰しない性質の物質）製のマスキング層１２Ａではなく、エラストマー製のマスキング層１２を使用するので、体積変化が生じない限り、半導体ウェーハ１のマスキング面２をマスキング層１２の密着により継続保護することができる。これにより、メッキ液でマスキング層１２が劣化して剥離するのを抑制防止することができる。
【００３３】
また、半導体ウェーハ１のマスキング面２にマスキング層１２を粘着剤１５により粘着するのではなく、必要十分な最低限度の接合強度を有する鏡面の貼り付け面１３を利用して密着するので、粘着力が高すぎてマスキング層１２の剥離に支障を来たしたり、半導体ウェーハ１の損傷を招くことがなく、しかも、マスキング層１２の剥離時に粘着剤１５が残存することもない。
【００３４】
また、マスキング層１２の曲げ弾性率がＪＩＳ Ｋ７１７１で２３０ＭＰａ以下で、密着性に資する他、半導体ウェーハ１とマスキング層１２との接合界面に外力が伝わりにくいので、例え鏡面化された貼り付け面１３の接合強度が従来より弱くても、半導体ウェーハ１のマスキング面２からマスキング層１２が安易に剥離することがない。したがって、半導体ウェーハ１のマスキング面２の汚染防止が期待できる。
【００３５】
また、マスキング層１２を、プロピレン重合体をハードセグメントとするオレフィン系のエラストマーとするので、優れた耐薬品性により、メッキ液で半導体ウェーハ１やマスキング層１２が損傷するのを抑制防止することが可能になる。また、プラストマーではなく、エラストマー製のマスキング層１２を採用すれば、洗浄により繰り返して使用することが可能になる。さらに、エラストマー製のマスキング層１２は、形状記憶効果を奏するので、例え半導体ウェーハ１との密着により密着痕が残存しても、融点以下の温度で所定時間加熱すれば、元の平滑な状態に容易に復帰させることが可能になる。
【００３６】
なお、上記実施形態ではフレーム１１にマスキング層１２を貼着したが、何らこれに限定されるものではなく、例えばフレーム１１にマスキング層１２を直接間接に接着しても良いし、フレーム１１を一対に分割してその間にマスキング層１２を挟持させるようにしても良い。また、半導体ウェーハ１のメッキ処理、搬送、貯蔵、あるいはピックアップする工程については、必要に応じ、順序を変更しても良い。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明に係る半導体ウェーハ用治具及び半導体ウェーハのメッキ方法の実施例を比較例と共に説明する。
実施例
先ず、Ｔダイを備えた押出機により、８７ＭＰａの曲げ弾性率を有するオレフィン系のエラストマー〔商品名ゼラス７０７：三菱化学社製〕を押し出して鏡面化されている厚さ７５μｍのポリイミドフィルムの鏡面上にラミネートし、これらエラストマーとポリイミドフィルムとを冷却することにより、厚さ５０μｍのラミネートフィルムを長尺に製造して巻き取った。押出機については、Ｌ／Ｄが３０で、シリンダ径が７５ｍｍの機器を使用した。
【００３８】
得られたラミネートフィルムのエラストマーからポリイミドフィルムの剥離を試みたところ、ポリイミドフィルムを簡単に手で剥離することができた。また、マスキング層であるエラストマーの剥離面にはポリイミドフィルムの鏡面が転写されていた。
【００３９】
次いで、固定式の回転研磨機に、メッキされる半導体ウェーハを取り付けて２００、１０００、４０００、１００００、１５００００メッシュのサンドペーパーで研磨し、半導体ウェーハの両面を鏡面化して１００μｍの厚さとした。半導体ウェーハは、径４インチ、厚さ１．０ｍｍのタイプを使用した。
【００４０】
こうして半導体ウェーハの両面を鏡面化したら、ポリエチレン製のフレームの片面に湿気硬化型シリコーン接着剤〔商品名スーパーＸ：セメダイン社製〕を塗布し、ラミネートフィルムを５００ｍｍ角に切断してからポリイミドフィルムを剥離し、マスキング層であるエラストマーの鏡面、すなわち貼り付け面が上になるように貼着して図３に示す半導体ウェーハ用治具を製造した。フレームは、内径１９５ｍｍ、外径２３０ｍｍ、厚さ２．５ｍｍのタイプとした。
【００４１】
次いで、図４の貼り合わせ装置に半導体ウェーハと半導体ウェーハ用治具とをセットし、貼り合わせ装置を減圧して半導体ウェーハと半導体ウェーハ用治具のマスキング層とを密着させた。１０分後、貼り合わせ装置の減圧を解消してから一体化した半導体ウェーハと半導体ウェーハ用治具とを取り出して観察したところ、エアを巻き込むことなく、半導体ウェーハと半導体ウェーハ用治具のマスキング層とが密着していた。
【００４２】
次いで、ｐＨ０．５に調整された酸性の洗浄液に一体化した半導体ウェーハと半導体ウェーハ用治具とを１時間浸漬した後に水洗いし、マスキング層を観察したところ、マスキング層のいずれの端部も剥がれていなかった。また、ｐＨ１２に調整されたアルカリ性の洗浄液に半導体ウェーハと半導体ウェーハ用治具とを１時間浸漬した後に水洗いし、マスキング層を観察したところ、いずれの端部にも剥離を認めなかった。
【００４３】
次いで、ニッケルメッキ液に一体化した半導体ウェーハと半導体ウェーハ用治具とを３０分間浸漬した後に十分に水洗いしたが、半導体ウェーハの非マスキング面に均質なメッキ層が形成されていた。そして、マスキング層を剥離したが、簡単に剥離でき、しかも、マスキング部分にメッキ塗着を全く確認しなかった。
【００４４】
次いで、上記作業を繰り返して一体化した半導体ウェーハと半導体ウェーハ用治具とを１２個用意し、これらを密着状態のままで図５の搬送貯蔵容器に収納して台車で搬送した後、１月間室温で貯蔵した。こうして一体化した複数の半導体ウェーハと半導体ウェーハ用治具とを搬送貯蔵容器に１月間室温で貯蔵したら、これらを順次取り出して図６に示すピックアップ治具により半導体ウェーハを手で取り外した。この際、半導体ウェーハ用治具から半導体ウェーハを損傷させることなく簡単に取り外すことができた。
【００４５】
半導体ウェーハ用治具を観察したところ、半導体ウェーハに密着していたマスキング層の密着領域に僅かな陥没が見られた。そこで、１００℃のオーブンに半導体ウェーハ用治具を３分間セットしたところ、マスキング層の陥没が元の状態に復帰した。この半導体ウェーハ用治具を使用して別の半導体ウェーハに再びメッキ処理を施したところ、完全なマスキング状態を得ることができた。これにより、半導体ウェーハ用治具の反復使用可能なことを確認することができた。
【００４６】
比較例
先ず、ポリイミド製の支持基材にアクリル系の粘着剤が積層されたマスキング層を用意し、このマスキング層と実施例のフレームとを組み合わせて半導体ウェーハ用治具を製造し、その後、実施例の半導体ウェーハと半導体ウェーハ用治具のマスキング層とを貼着した。この際、マスキング層の粘着剤により実施例の貼り合わせ装置を使用することができなかったので、やむを得ずロールによりエアを巻き込まないように圧着した。このとき、ロールの圧力により、半導体ウェーハがやや損傷した。
【００４７】
半導体ウェーハと半導体ウェーハ用治具とを一体化したら、実施例同様、半導体ウェーハにメッキ処理を施し、マスキング層を剥離して観察した。この際、マスキング層は、タック性が強く、剥離に困難が生じた。また、剥離したマスキング層の粘着領域から１〜７ｍｍ内側の部分がメッキ塗着されていた。
【００４８】
次いで、上記作業を繰り返して一体化した半導体ウェーハと半導体ウェーハ用治具とを１２個用意し、これらを密着状態のままで図５の搬送貯蔵容器に収納して台車で搬送した後、１月間室温で貯蔵した。一体化した複数の半導体ウェーハと半導体ウェーハ用治具とを搬送貯蔵容器に１月間室温で貯蔵したら、これらを順次取り出して半導体ウェーハを手で取り外そうとした。すると、作業が困難化し、半導体ウェーハに損傷が生じた。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る半導体ウェーハのメッキ方法の実施形態における半導体ウェーハを模式的に示す断面説明図である。
【図２】本発明に係る半導体ウェーハのメッキ方法の実施形態における他の半導体ウェーハを模式的に示す断面説明図である。
【図３】本発明に係る半導体ウェーハ用治具の実施形態を模式的に示す斜視説明図である。
【図４】本発明に係る半導体ウェーハのメッキ方法の実施形態における貼り合わせ装置を模式的に示す断面説明図である。
【図５】本発明に係る半導体ウェーハのメッキ方法の実施形態における搬送貯蔵容器を模式的に示す断面説明図である。
【図６】本発明に係る半導体ウェーハのメッキ方法の実施形態におけるピックアップ治具を模式的に示す断面説明図である。
【図７】従来のプラストマー製のマスキング層を示す断面説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 半導体ウェーハ
２ マスキング面
３ 回路パターン
４ 土手壁
５ モザイク部
１０ 半導体ウェーハ用治具
１１ フレーム
１２ マスキング層
１２Ａ マスキング層
１３ 貼り付け面
１４ 支持基材
１５ 粘着剤
２０ 貼り合わせ装置
３０ 搬送貯蔵容器
４０ ピックアップ治具
４１ 治具本体
４４ 突起
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェーハの平滑面にフレームの中空部を覆うマスキング層を密着させる半導体ウェーハ用治具であって、
マスキング層をオレフィン系のエラストマーとし、このエラストマーの少なくとも半導体ウェーハの平滑面に対する貼り付け面を鏡面処理したことを特徴とする半導体ウェーハ用治具。
【請求項２】
マスキング層のエラストマーは、プロピレン重合体をハードセグメントとする請求項１記載の半導体ウェーハ用治具。
【請求項３】
マスキング層のエラストマーは、ＪＩＳ Ｋ７１７１で定められている曲げ弾性率が２３０ＭＰａ以下である請求項１又は２記載の半導体ウェーハ用治具。
【請求項４】
半導体ウェーハを平滑処理してその平滑面には請求項１、２、又は３に記載した半導体ウェーハ用治具のマスキング層を密着し、このマスキング層が密着された半導体ウェーハに前処理を施した後にメッキすることを特徴とする半導体ウェーハのメッキ方法。
【請求項５】
半導体ウェーハの平滑面に半導体ウェーハ用治具のマスキング層を減圧下で密着する請求項４記載の半導体ウェーハのメッキ方法。
【請求項６】
メッキした半導体ウェーハをマスキング層が密着したままの状態で搬送あるいは貯蔵する請求項４又は５記載の半導体ウェーハのメッキ方法。
【請求項１】
半導体ウェーハの平滑面にフレームの中空部を覆うマスキング層を密着させる半導体ウェーハ用治具であって、
マスキング層をオレフィン系のエラストマーとし、このエラストマーの少なくとも半導体ウェーハの平滑面に対する貼り付け面を鏡面処理したことを特徴とする半導体ウェーハ用治具。
【請求項２】
マスキング層のエラストマーは、プロピレン重合体をハードセグメントとする請求項１記載の半導体ウェーハ用治具。
【請求項３】
マスキング層のエラストマーは、ＪＩＳ Ｋ７１７１で定められている曲げ弾性率が２３０ＭＰａ以下である請求項１又は２記載の半導体ウェーハ用治具。
【請求項４】
半導体ウェーハを平滑処理してその平滑面には請求項１、２、又は３に記載した半導体ウェーハ用治具のマスキング層を密着し、このマスキング層が密着された半導体ウェーハに前処理を施した後にメッキすることを特徴とする半導体ウェーハのメッキ方法。
【請求項５】
半導体ウェーハの平滑面に半導体ウェーハ用治具のマスキング層を減圧下で密着する請求項４記載の半導体ウェーハのメッキ方法。
【請求項６】
メッキした半導体ウェーハをマスキング層が密着したままの状態で搬送あるいは貯蔵する請求項４又は５記載の半導体ウェーハのメッキ方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−６８０９３（Ｐ２００９−６８０９３Ａ）
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４０５４９（Ｐ２００７−２４０５４９）
【出願日】平成１９年９月１８日（２００７．９．１８）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１８日（２００７．９．１８）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
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