半導体装置の製造方法、及びめっき装置
【課題】本発明は、めっき膜が形成された半導体基板の吸着不良及び搬送ミスを抑制可能であると共に、コンタクトシール部材の交換頻度を少なくすることの可能な半導体装置の製造方法、及びめっき装置を提供することを課題とする。
【解決手段】半導体基板１１の表面１１ａ（主面）に形成されためっき用レジスト膜２５の表面のうち、外周部分と接触し、該めっき用レジスト２５の表面側にめっき液３２を保持するコンタクトシール部材３５を用いて、めっき膜４７を形成する工程を含む半導体装置の製造方法であって、コンタクトシール部材３５のうち、めっき用レジスト膜２５と接触する第１の部分４１の材料として、コンタクトシール部材３５を洗浄する薬液及びめっき液３２に対して耐性を有した材料を用いる。
【解決手段】半導体基板１１の表面１１ａ（主面）に形成されためっき用レジスト膜２５の表面のうち、外周部分と接触し、該めっき用レジスト２５の表面側にめっき液３２を保持するコンタクトシール部材３５を用いて、めっき膜４７を形成する工程を含む半導体装置の製造方法であって、コンタクトシール部材３５のうち、めっき用レジスト膜２５と接触する第１の部分４１の材料として、コンタクトシール部材３５を洗浄する薬液及びめっき液３２に対して耐性を有した材料を用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法、及びめっき装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、基板保持部により保持された基板の周縁部にカソード電極が押し付けられて通電し、同時にシール部材の内周端部が基板の周縁部上面に圧接し、シール部材に囲まれた基板の上面側にめっき液を供給することで、めっき膜を形成する技術が開示されている。
【０００３】
一般的に、めっき膜を形成する際、基板上に、開口部（孔や溝）が形成されためっき用レジスト膜を形成する。このため、上記シール部材は、基板の周縁部に形成された該めっき用レジスト膜の上面と接触することとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−５１３６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記シール部材としては、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）よりなる部材本体を、エラストマー（Ｈ２Ｏ４＋Ｈ２Ｏ２、ＨＮＯ３、及びＭＥＫ（メチルエチルケトン）よりなる混合剤）で被覆したものを用いていた。
また、上記シール部材は、めっき膜を形成後に、シール部材に付着しためっき用レジストを除去する観点から、定期的に硫酸或いは硝酸等の薬液を用いて、シール部材の表面を洗浄していた。
【０００６】
このため、シール部材を繰り返し使用することで、シール部材の表面がめっき液や洗浄液により粗化され、めっき膜を形成後に、シール部材から基板を剥がす際、シール部材からめっき用レジスト膜が剥がれにくいという問題があった。
これにより、搬送アームにより基板をうまく吸着できないという不具合や、基板を搬送できないという不具合や、搬送アームから基板が落下してしまうという不具合が発生してしまう。
【０００７】
特に、高温（例えば、５０〜６０℃）でめっき膜を形成する場合、めっき液によりシール部材の表面が粗化されやすくなるため、シール部材からめっき用レジスト膜がさらに剥がれにくくなってしまう。そのため、上記問題が顕著となる。
【０００８】
また、上記材料で構成されたシール部材は、繰り返し使用されることでめっき液や、洗浄する際の薬液により損傷するため、シール部材を交換する頻度が高いという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一観点によれば、半導体基板の主面に形成されためっき用レジスト膜の表面のうち、前記半導体基板の外周部に位置する部分と接触すると共に、前記めっき用レジストの表面側にめっき液を保持するコンタクトシール部材を用いて、めっき膜を形成する工程を含む半導体装置の製造方法であって、前記コンタクトシール部材のうち、少なくとも前記めっき用レジスト膜と接触する第１の部分の材料として、前記めっき膜を形成する際に使用するめっき液、及び前記コンタクトシール部材を洗浄する薬液に対して耐性を有した材料を用いることを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の半導体装置の製造方法によれば、コンタクトシール部材のうち、少なくともめっき用レジスト膜と接触する第１の部分の材料として、めっき膜を形成する際に使用するめっき液、及びコンタクトシール部材を洗浄する薬液に対して耐性を有した材料を用いることを用いることで、めっき用レジスト膜と接触する第１の部分の表面が、めっき液及び薬液によりダメージを受けて粗化されることを抑制可能となる。
【００１１】
これにより、コンタクトシール部材を繰り返し使用した場合でも、第１の部分の表面にめっき用レジスト膜が付着しにくくなるため、めっき膜を形成後に、第１の部分からめっき用レジスト膜を容易に剥がすことができる。
【００１２】
したがって、めっき膜が形成された半導体基板を搬送ロボットで吸着する際の吸着不良を抑制できると共に、めっき膜が形成された半導体基板が搬送ロボットから落下することを抑制できる。
【００１３】
また、第１の部分の材料として、めっき膜を形成する際に使用するめっき液、及びコンタクトシール部材を洗浄する薬液に対して耐性を有した材料を用いることを用いることで、同一のコンタクトシール部材を用いて従来よりも数多くの半導体基板をめっき処理することが可能となるので、従来よりもコンタクトシール部材の交換頻度を低減することができる。
【００１４】
さらに、高温（例えば、５０〜６０℃）でめっき膜を繰り返し形成した場合でも、第１の部材の表面が粗化されることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す断面図（その１）である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す断面図（その２）である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す断面図（その３）である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す断面図（その４）である。
【図５】第１の実施の形態の変形例に係るめっき装置を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るめっき装置を示す断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係るめっき装置を示す断面図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係るめっき装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明を適用した実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の実施形態の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の半導体装置及びめっき装置の寸法関係とは異なる場合がある。
【００１７】
（第１の実施の形態）
図１〜図４は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【００１８】
図１〜図４を参照して、第１の実施の形態の半導体装置５５（図４参照）の製造方法について説明する。
図１に示す工程では、半導体基板１１（例えば、単結晶シリコンウェハ）の表面１１ａ（主面）に、周知の手法により、回路素子層１２を形成する。
回路素子層１２は、複数の絶縁層及び配線パターンを有した多層配線構造とされており、パッド１３や図示していないトランジスタ等を有する。パッド１３は、該トランジスタと電気的に接続されている。
【００１９】
次いで、半導体基板１１の裏面１１ｂ側から半導体基板１１を薄板化し、その後、パッド１３と対向する部分の半導体基板１１を貫通し、かつパッド１３の下面を露出する貫通孔１５を形成する。
次いで、半導体基板１１の裏面１１ｂ及び貫通孔１５の側壁を覆う絶縁膜（図示せず）の表面、及び貫通孔１５に露出されたパッド１３の下面を覆うシード層（図示せず）を形成する。
【００２０】
次いで、半導体基板１１の裏面１１ｂに形成されたシード層に、内面がシード層で覆われた貫通孔１５を露出する開口部を有しためっき用レジスト膜（図示せず）を形成する。
次いで、電解めっき法により、貫通孔１５及び該開口部を埋め込むめっき膜（図示せず）を形成する。
これにより、貫通孔１５に配置され、パッド１３と接続され、かつ半導体基板１１を貫通する貫通電極１６（ＴＳＶ）と、該開口部に配置され、かつ貫通電極１６と一体とされた裏面電極１７と、が一括形成される。その後、該めっき用レジスト膜を除去する。
【００２１】
次いで、フォトリソグラフィ技術及びドライエッチング技術により、回路素子層１２をエッチングすることで、パッド１３の上面を露出するコンタクト孔２１を形成する。
次いで、周知の手法により、コンタクト孔２１の内面、及び回路素子層１２の表面を覆うシード層２３を形成する。このとき、シード層２３は、半導体基板１１の外周縁に位置する回路素子層１２の表面１２ａにも形成される。
【００２２】
次いで、周知のフォトリソグラフィ技術により、シード層２３上に、コンタクト孔２１を露出する開口部２４を有しためっき用レジスト膜２５を形成する。
なお、めっき用レジスト膜２５を形成する際、レジストを塗布した後のプリベーク後に、エッジリンスを行い、半導体基板１１の外周縁に形成されためっき用レジスト膜を除去する。
このため、半導体基板１１の外周縁には、めっき用レジスト膜２５は形成されておらず、半導体基板１１の外周縁に形成されたシード層２３は、めっき用レジスト膜２５から露出されている。
【００２３】
次いで、開口部２４を有しためっき用レジスト膜２５の表面を親水化させる。具体的には、例えば、めっき用レジスト膜２５の表面をＯ２プラズマ処理することで、めっき用レジスト膜２５の表面を親水化させる。これにより、開口部２４内にめっき液が流れ込みやすくすることができると共に、構造体２７が形成される。
【００２４】
なお、図１では、図を見やすくするために、構造体２７に、それぞれ４つの貫通電極１６、裏面電極１７、パッド１３、及びコンタクト孔２１のみを図示したが、半導体基板１１は、ダイシングラインにより区画された複数のチップ形成領域を有しており、各チップ形成領域には、数多くの貫通電極１６、裏面電極１７、パッド１３、及びコンタクト孔２１が形成されている。
【００２５】
次いで、図２に示す工程を説明する前に、図２を参照して、第１の実施の形態の半導体装置の製造方法で使用するめっき装置３０の構成について説明する。
めっき装置３０は、めっき槽３１と、基板支持部材３４と、コンタクトシール部材３５と、めっき用電源３７と、アノード電極３８と、カソード電極３９と、を有する。
【００２６】
めっき槽３１は、構造体２７に当接されたコンタクトシール部材３５の一部が浸漬可能な大きさとされており、その内部はめっき液３２で満たされている。
基板支持部際３４は、半導体基板１１の裏面１１ｂ側から、裏面電極１７と接触しないように構造体２７を支持している。
【００２７】
コンタクトシール部材３５は、第１の部分４１と、めっき膜用レジスト膜２５と接触する第２の部分４２と、を有する。
第１の部分４１は、構造体２７に形成されためっき用レジスト膜２５と接触する部分（めっき用レジスト膜２５と接触する恐れのある部分も含む）である。
【００２８】
第１の部分４１は、構造体２７の外周縁を連続して囲むような形状とされており、接触面４４と、円筒状空間４５と、を有する。
接触面４４は、めっき用レジスト２５の表面２５ａのうち、半導体基板１１の外周部分に位置する面と接触する面であり、リング状とされている。接触面４４は、半導体基板１１の外周部分に位置するめっき用レジスト膜２５の表面２５ａに対して隙間がないように当接される。
円筒状空間４５は、めっき膜４７の形成領域に対応する回路素子層２５の表面２５ａを露出する空間である。
【００２９】
第２の部分４２は、第１の部分４１の外側に配置されており、第１の部分４１と一体とされている。第２の部分４２は、第１の部分４１と同じ材料により構成されている。第２の部分４２は、めっき用レジスト膜２５と接触しない部分である。
【００３０】
上記第１及び第２の部分４１,４２よりなるコンタクトシール部材３５は、めっき膜４７を形成する際に使用するめっき液３２、及びコンタクトシール部材３５を洗浄する薬液（例えば、硫酸や硝酸等）に対して耐性を有した材料により構成されている。
【００３１】
具体的には、コンタクトシール部材３５の材料としては、耐熱性（耐熱温度は、−１００〜２６０℃）、耐薬品性、低摩擦性、非粘着性に優れたフッ素系樹脂を用いる。
コンタクトシール部材３５の材料となるフッ素系樹脂としては、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）やＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(４．６フッ化)）等を用いることができる。
【００３２】
フッ素系樹脂（例えば、ＰＦＡ、ＦＥＰ等）は、硫酸及び硝酸に対する体積膨張率がそれぞれ５％未満で、アミン系溶剤に対する体積膨張率が５％未満である。
また、該フッ素系樹脂は、吸湿性及び吸水性が０．００％のため、撥水性に富んだ材料である。
【００３３】
このように、第１及び第２の部分４１,４２よりなるコンタクトシール部材３５の材料として、めっき膜４７を形成する際に使用するめっき液３２、及びコンタクトシール部材３５を洗浄する薬液（例えば、硫酸や硝酸等）に対して耐性を有した材料を用いることにより、めっき用レジスト膜２５と接触する第１の部分４１の表面（接触面４４も含む）が、めっき液３２及び薬液によりダメージを受けて粗化されることを抑制可能となる。
【００３４】
これにより、コンタクトシール部材３５を繰り返し使用した場合でも、第１の部分４１の表面にめっき用レジスト膜２５が付着しにくくなるため、めっき膜４７を形成後に、第１の部分４１からめっき用レジスト膜２５を容易に剥がすことができる。
【００３５】
したがって、めっき膜４７が形成された半導体基板１１を搬送ロボットで吸着する際の吸着不良を抑制できると共に、めっき膜４７が形成された半導体基板１１が搬送ロボットから落下することを抑制できる。
【００３６】
また、第１の部分４１の材料として、めっき膜４７を形成する際に使用するめっき液３２、及びコンタクトシール部材３５を洗浄する薬液に対して耐性を有した材料を用いることを用いることで、同一のコンタクトシール部材３５を用いて従来よりも数多くの半導体基板１１をめっき処理することが可能となるので、従来よりもコンタクトシール部材３５の交換頻度を低減することができる。
【００３７】
さらに、高温（例えば、５０〜６０℃）でめっき膜４７を繰り返し形成した場合でも、第１の部材４１の表面が粗化されることを抑制できる。
【００３８】
アノード電極３８は、めっき液３２に浸漬されている。アノード電極３８は、めっき用電源３７と電気的に接続されている。
カソード電極３９は、半導体基板１１の外周部分に位置すると共に、めっき用レジスト膜２５から露出されたシード層２３と接触している。シード層２３は、電解めっき法により、めっき膜４７を形成する際、給電層として機能する。
【００３９】
次いで、図２に示す工程では、半導体基板１１の裏面１１ｂと基板支持部材３４とを接触させると共に、めっき用レジスト膜２５の表面２５ａとコンタクトシール部材３５の接触面４４とを当接させることで、基板支持部材３４とコンタクトシール部材３５との間に、図１に示す構造体３０を上下反転させた状態で挟持し、めっき液３２と回路素子層２５の表面２５ａとを対向させる。
次いで、半導体基板１１の外周部分に位置するシード層２３にカソード電極３９を接触させる。
【００４０】
次いで、基板支持部材３４及びコンタクトシール部材３５と共に、図１に示す構造体３０を下方に移動させて、円形状空間４５がめっき液３２で満たされるようにする。
次いで、めっき用電源３７を用いてアノード電極３８及びカソード電極３９に給電することで、シード層２３の表面２３ａにめっき膜４７を析出成長させて、コンタクト孔２１及び開口部２４をめっき膜４７で充填する。
【００４１】
次いで、図３に示す工程では、基板支持部材３４及びコンタクトシール部材３５と共に、めっき膜４７が形成された構造体２７を上方に移動させた後、コンタクトシール部材３５から構造体２７を取り出し、上下反転させる。
【００４２】
次いで、図４に示す工程では、図３に示すめっき用レジスト膜２５を除去する。これにより、シード層２３のうち、めっき膜４７に覆われていない部分が露出される。
次いで、めっき膜４７に覆われていないシード層２３を選択的に除去することで、コンタクト孔２１を埋め込むめっき膜４７よりなり、シード層２３を介して、パッド１３と電気的に接続されたビア５１と、開口部２４を埋め込むめっき膜４７よりなり、ビア５１と一体とされた表面電極５２と、が一括形成される。
これにより、第１の実施の形態の半導体装置５５が製造される。半導体装置５５は、配線基板上に複数積層可能な構造とされた半導体チップである。
【００４３】
第１の実施の形態の半導体装置の製造方法によれば、半導体基板１１の表面１１ａに形成されためっき用レジスト膜２５の表面２５ａのうち、半導体基板１１の外周部に位置する部分と接触すると共に、めっき用レジスト２５の表面２５ａ側にめっき液３２を保持し、かつ耐薬品性、低摩擦性、非粘着性に優れたフッ素系樹脂（例えば、ＰＦＡ、ＦＥＰ等）よりなるコンタクトシール部材３５を用いて、めっき膜４７を形成することにより、めっき用レジスト膜２５と接触する第１の部分４１の表面（接触面４４も含む）が、めっき液３２及び薬液によりダメージを受けて粗化されることを抑制可能となる。
【００４４】
これにより、コンタクトシール部材３５を繰り返し使用した場合でも、第１の部分４１の表面にめっき用レジスト膜２５が付着しにくくなるため、めっき膜４７を形成後に、第１の部分４１からめっき用レジスト膜２５を容易に剥がすことができる。
【００４５】
したがって、めっき膜４７が形成された半導体基板１１を搬送ロボットで吸着する際の吸着不良を抑制できると共に、めっき膜４７が形成された半導体基板１１が搬送ロボットから落下することを抑制できる。
【００４６】
また、第１の部分４１の材料として、めっき膜４７を形成する際に使用するめっき液３２、及びコンタクトシール部材３５を洗浄する薬液に対して耐性を有した材料を用いることを用いることで、同一のコンタクトシール部材３５を用いて従来よりも数多くの半導体基板１１をめっき処理することが可能となるので、従来よりもコンタクトシール部材３５の交換頻度を低減することができる。
【００４７】
さらに、高温（例えば、５０〜６０℃）でめっき膜４７を繰り返し形成した場合でも、第１の部材４１の表面が粗化されることを抑制できる。
【００４８】
なお、第１の実施の形態の半導体装置５５の製造方法では、第１の実施の形態で説明しためっき装置３０を用いて、ビア５１及び表面電極５２を構成するめっき膜４７を形成する場合を例に挙げて説明したが、めっき装置３０は、例えば、図１に示す貫通電極１６及び裏面電極１７を構成するめっき膜を形成する際に用いてもよい。
この場合、第１の実施の形態の半導体装置５５の製造方法と同様な効果を得ることができる。
【００４９】
図５は、第１の実施の形態の変形例に係るめっき装置を示す断面図である。図５において、図２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００５０】
図５を参照するに、第１の実施の形態の変形例のめっき装置６０は、図２に示す第１の実施の形態のめっき装置３０に設けられたコンタクトシール部材３５の替わりに、コンタクトシール部材６１を設けた以外は、めっき装置３０と同様に構成される。
【００５１】
コンタクトシール部材６１は、第１の部分６２と、第２の部分６３と、を有する。第１の部分６２は、第１の部分本体６２Ａと、第１の被覆材６２Ｂと、有する。
第１の部分本体６２Ａは、グラファイトまたはカーボンファイバーを、弾性を有したゴム（フッ素系ゴムやシリコーンゴム）で覆った構成とされている。
第１の被覆材６２Ｂは、めっき用レジスト膜２５と接触する部分であり、第１の部分本体６２Ａの表面を被覆している。第１の被覆材６２Ｂの材料としては、フッ素系樹脂（例えば、ＰＦＡ、ＦＥＰ等）を用いる。
【００５２】
第２の部分６３は、第２の部分本体６３Ａと、第２の被覆材６３Ｂと、有する。第２の部分本体６３Ａは、第１の部分本体６２Ａの材料と同じ材料で構成されている。具体的には、第２の部分本体６３Ａは、例えば、グラファイトまたはカーボンファイバーを、弾性を有したゴム（フッ素系ゴムやシリコーンゴム）で覆った構成とされている。
第２の被覆材６３Ｂは、第２の部分本体６３Ａの表面を被覆している。第２の被覆材６３Ｂの材料としては、フッ素系樹脂（例えば、ＰＦＡ、ＦＥＰ等）を用いる。
【００５３】
このように、第１の部分６２を構成し、かつめっき用レジスト膜２５と接触する第１の被覆材６２Ｂとして、フッ素系樹脂（例えば、ＰＦＡ、ＦＥＰ等）を用いることで、第１の実施の形態のめっき装置３０と同様な効果を得ることができる。
【００５４】
また、めっき装置６０を用いた場合も、第１の実施の形態で説明した方法と同様な手法により、半導体装置５５の製造方法と同様な手法により、めっき膜４７を形成することができ、第１の実施の形態の半導体装置５５の製造方法と同様な効果を得ることができる。
なお、第２の被覆材６３Ｂは、設けても、設けなくてもどちらでもよい。
【００５５】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態に係るめっき装置を示す断面図である。図６において、図２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００５６】
図６を参照するに、第２の実施の形態のめっき装置７０は、図２に示す第１の実施の形態のめっき装置３０に設けられたコンタクトシール部材３５の替わりに、コンタクトシール部材７１を設けた以外は、めっき装置３０と同様に構成される。
【００５７】
コンタクトシール部材７１は、第１の部分７２と、第２の部分７３と、を有する。第１の部分７２は、第１の部分本体７２Ａと、第１の被覆材７２Ｂと、有する。
第１の部分本体７２Ａの材料としては、グラファイトまたはカーボンファイバーを用いることができる。
【００５８】
第１の被覆材７２Ｂは、めっき用レジスト膜２５の表面２５ａと接触する部分であり、第１の部分本体７２Ａの表面を被覆している。第１の被覆材７２Ｂの材料としては、フッ素系樹脂（例えば、ＰＦＡ、ＦＥＰ等）と比較して耐熱性及び耐薬品性に優れたパーフルオロエラストマー（ＦＦＫＭ）を用いる。パーフルオロエラストマー（ＦＦＫＭ）は、３００℃付近でも弾性を有する。
【００５９】
パーフルオロエラストマー（ＦＦＫＭ）は、硫酸及び硝酸に対する体積膨張率が５％未満で、アミン系溶剤に対する体積膨張率が５％未満である。
また、パーフルオロエラストマー（ＦＦＫＭ）は、吸湿性及び吸水性においてフッ素系樹脂と同等の特性を有する。
【００６０】
第２の部分７３は、第２の部分本体７３Ａと、第２の被覆材７３Ｂと、有する。第２の部分本体７３Ａの材料としては、例えば、グラファイトまたはカーボンファイバーを用いることができる。
第２の部分本体７３Ａは、第１の部分本体７２Ａの材料と同じ材料で構成されている。具体的には、第２の部分本体７３Ａの材料としては、例えば、グラファイトまたはカーボンファイバーを用いることができる。
【００６１】
第２の被覆材７３Ｂは、第２の部分本体７３Ａの表面を被覆している。第２の被覆材７３Ｂの材料としては、例えば、エラストマー、フッ素系樹脂（例えば、ＰＦＡ、ＦＥＰ等）、パーフルオロエラストマー（ＦＦＫＭ）等を用いることができる。
【００６２】
このように、第１の部分７２を構成し、かつめっき用レジスト膜２５と接触する第１の被覆材７２Ｂとして、フッ素系樹脂（例えば、ＰＦＡ、ＦＥＰ等）と比較して耐熱性及び耐薬品性に優れたパーフルオロエラストマー（ＦＦＫＭ）を用いることで、めっき液３２やコンタクトシール部材７１を洗浄する際に使用する薬液により、第１の被覆材７２Ｂが損傷することを抑制可能となる。
【００６３】
これにより、コンタクトシール部材７１を繰り返し使用した場合でも、第１の部分７２の表面（第１の被覆材７２Ｂの表面）にめっき用レジスト膜２５が付着しにくくなるため、めっき膜４７を形成後に、第１の部分７２からめっき用レジスト膜２５を容易に剥がすことができる。
【００６４】
したがって、めっき膜４７が形成された半導体基板１１を搬送ロボットで吸着する際の吸着不良を抑制できると共に、めっき膜４７が形成された半導体基板１１が搬送ロボットから落下することを抑制できる。
【００６５】
また、第１の被覆材７２Ｂとして、フッ素系樹脂（例えば、ＰＦＡ、ＦＥＰ等）と比較して耐熱性及び耐薬品性に優れたパーフルオロエラストマー（ＦＦＫＭ）を用いることで、フッ素系樹脂を用いた場合よりも数多くの半導体基板１１をめっき処理することが可能となるので、フッ素系樹脂を第１の被覆材７２Ｂの材料として用いたときよりもコンタクトシール部材７２の交換頻度を低減することができる。
【００６６】
さらに、高温（例えば、５０〜６０℃）でめっき膜４７を繰り返し形成した場合でも、第１の被覆材７２Ｂの表面が粗化されることを抑制できる。
【００６７】
また、めっき装置７０を用いた場合も、第１の実施の形態の半導体装置５５の製造方法と同様な手法により、めっき膜４７を形成することができる。
なお、第２の被覆材７３Ｂは、設けても、設けなくてもどちらでもよい。
【００６８】
（第３の実施の形態）
図７は、本発明の第３の実施の形態に係るめっき装置を示す断面図である。図７において、図２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００６９】
図７を参照するに、第３の実施の形態のめっき装置８０は、図２に示す第１の実施の形態のめっき装置３０に設けられたコンタクトシール部材３５の替わりに、コンタクトシール部材８１を設けた以外は、めっき装置３０と同様に構成される。
【００７０】
コンタクトシール部材８１は、第１の部分８２と、第２の部分８３と、を有する。第１の部分８２は、第１の部分本体８２Ａと、第１の被覆材８２Ｂと、有する。
第１の部分本体８２Ａの材料としては、グラファイトまたはカーボンファイバーを用いることができる。
【００７１】
第１の被覆材８２Ｂは、めっき用レジスト膜２５と接触する部分であり、第１の部分本体８２Ａの表面を被覆している。第１の被覆材８２Ｂの材料としては、液状フッ素エラストマー（ＦＰＥとＳｉとを含む複合材料）を用いる。液状フッ素エラストマーは、１５０℃付近でも弾性を有する。
液状フッ素エラストマーは、接着剤としての機能を有すると共に、硬化することでコーティング材としても機能する材料である。
【００７２】
このような特性を有した液状フッ素エラストマーにより第１の被覆材８２Ｂを構成することで、第１の被覆材８２Ｂが古くなった際（第１の被覆材８２Ｂを交換する際）、第１及び第２の部材本体８２Ａ，８３Ａを交換することなく、同じ第１の部材本体８２Ａに、液状フッ素エラストマーを用いて第１の被覆材８２Ｂを形成することが可能となる。
よって、コンタクトシール部材８１を備えためっき装置８０を用いて、半導体装置５５を製造することで、半導体装置５５の製造コストを低減することができる。
【００７３】
液状フッ素エラストマーは、硫酸及び硝酸に対する体積膨張率が５〜１０％未満で、アミン系溶剤に対する体積膨張率が５％未満である。また、液状フッ素エラストマーは、吸湿性及び吸水性においてフッ素系樹脂と同等の特性を有する。
【００７４】
第２の部分８３は、第２の部分本体８３Ａと、第２の被覆材８３Ｂと、有する。第２の部分本体８３Ａは、第１の部分本体８２Ａの材料と同じ材料で構成されている。具体的には、第２の部分本体８３Ａの材料としては、例えば、グラファイトまたはカーボンファイバーを用いることができる。
第２の被覆材８３Ｂは、第２の部分本体８３Ａの表面を被覆している。第２の被覆材８３Ｂの材料としては、例えば、エラストマー、フッ素系樹脂（例えば、ＰＦＡ、ＦＥＰ等）、パーフルオロエラストマー（ＦＦＫＭ）等を用いることができる。
【００７５】
このように、第１の部分８２を構成し、かつめっき用レジスト膜２５と接触する第１の被覆材８２Ｂとして、液状フッ素エラストマーを用いることで、めっき液３２やコンタクトシール部材８１を洗浄する際に使用する薬液により、第１の被覆材８２Ｂが損傷することを抑制可能となる。
【００７６】
これにより、コンタクトシール部材８１からめっき用レジスト膜２５を容易に剥がすことが可能となるので、めっき膜４７が形成された半導体基板１１を搬送ロボットで吸着する際の吸着不良を抑制できると共に、めっき膜４７が形成された半導体基板１１が搬送ロボットから落下することを抑制できる。
また、液状フッ素エラストマーは耐薬品性に優れているため、コンタクトシール部材８１の交換頻度を少なくすることができる。
なお、第２の被覆材８３Ｂは、設けてもよいし、設けなくてもよい。
【００７７】
（第４の実施の形態）
図８は、本発明の第４の実施の形態に係るめっき装置を示す断面図である。図８において、図７に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００７８】
図８を参照するに、第３の実施の形態のめっき装置９０は、図７に示す第３の実施の形態のめっき装置８０に設けられたコンタクトシール部材８１の替わりに、コンタクトシール部材９１を設けた以外は、めっき装置８０と同様に構成される。
【００７９】
コンタクトシール部材９１は、コンタクトシール部材８１を構成する第２の部分８３Ｂの替わりに、第２の部分９３を設けた以外はコンタクトシール部材８１と同様な構成とされている。
【００８０】
第２の部分９３は、第２の実施の形態で説明した第２の部分８３を構成する第２の被覆材８３Ｂの替わりに、第１の被覆材８２Ｂと同じ材料（液状フッ素エラストマー）で構成された第２の被覆材９３を設けた以外は、第２の部分８３Ｂと同様に構成される。
つまり、第３の実施の形態のめっき装置９０では、コンタクトシール部材９１を構成する第１及び第２の被覆材８２Ｂ，９３が液状フッ素エラストマーで構成されている。
【００８１】
このような構成とされたコンタクトシール部材９１を有するめっき装置９０は、第３の実施の形態のめっき装置８０と同様な効果を得ることができる。
具体的には、半導体基板１１を搬送ロボットで吸着する際の吸着不良を抑制できると共に、めっき膜４７が形成された半導体基板１１が搬送ロボットから落下することを抑制できる。また、フッ素系樹脂と比較してコンタクトシール部材９１の交換頻度を少なくすることができる。
【００８２】
また、めっき装置９０を用いた場合も、第１の実施の形態の半導体装置５５の製造方法と同様な手法により、半導体装置５５を製造することができる。
【００８３】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、半導体装置の製造方法、及びめっき装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１１…半導体基板、１１ａ，１２ａ，２３ａ，２５ａ…表面、１１ｂ…裏面、１２…回路素子層、１３…パッド、１５…貫通孔、１６…貫通電極、１７…裏面電極、２１…コンタクト孔、２３…シード層、２４…開口部、２５…めっき用レジスト膜、２７…構造体、３０，６０，７０，８０，９０…めっき装置、３１…めっき槽、３２…めっき液、３４…基板支持部材、３５，６１，７１，８１，９１…コンタクトシール部材、３７…めっき用電源、３８…アノード電極、３９…カソード電極、４１，６２，７２，８２…第１の部分、４２，６３，７３，８３，９２…第２の部分、４４…接触面、４５…円筒状空間、５１…ビア、５２…表面電極、５５…半導体装置、６２Ａ，７２Ａ，８２Ａ…第１の部分本体、６２Ｂ，７２Ｂ，８２Ｂ…第１の被覆材、６３Ａ，７３Ａ，８３Ａ…第２の部分本体、６３Ｂ，７３Ｂ，８３Ｂ，９３…第２の被覆材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法、及びめっき装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、基板保持部により保持された基板の周縁部にカソード電極が押し付けられて通電し、同時にシール部材の内周端部が基板の周縁部上面に圧接し、シール部材に囲まれた基板の上面側にめっき液を供給することで、めっき膜を形成する技術が開示されている。
【０００３】
一般的に、めっき膜を形成する際、基板上に、開口部（孔や溝）が形成されためっき用レジスト膜を形成する。このため、上記シール部材は、基板の周縁部に形成された該めっき用レジスト膜の上面と接触することとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−５１３６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記シール部材としては、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）よりなる部材本体を、エラストマー（Ｈ２Ｏ４＋Ｈ２Ｏ２、ＨＮＯ３、及びＭＥＫ（メチルエチルケトン）よりなる混合剤）で被覆したものを用いていた。
また、上記シール部材は、めっき膜を形成後に、シール部材に付着しためっき用レジストを除去する観点から、定期的に硫酸或いは硝酸等の薬液を用いて、シール部材の表面を洗浄していた。
【０００６】
このため、シール部材を繰り返し使用することで、シール部材の表面がめっき液や洗浄液により粗化され、めっき膜を形成後に、シール部材から基板を剥がす際、シール部材からめっき用レジスト膜が剥がれにくいという問題があった。
これにより、搬送アームにより基板をうまく吸着できないという不具合や、基板を搬送できないという不具合や、搬送アームから基板が落下してしまうという不具合が発生してしまう。
【０００７】
特に、高温（例えば、５０〜６０℃）でめっき膜を形成する場合、めっき液によりシール部材の表面が粗化されやすくなるため、シール部材からめっき用レジスト膜がさらに剥がれにくくなってしまう。そのため、上記問題が顕著となる。
【０００８】
また、上記材料で構成されたシール部材は、繰り返し使用されることでめっき液や、洗浄する際の薬液により損傷するため、シール部材を交換する頻度が高いという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一観点によれば、半導体基板の主面に形成されためっき用レジスト膜の表面のうち、前記半導体基板の外周部に位置する部分と接触すると共に、前記めっき用レジストの表面側にめっき液を保持するコンタクトシール部材を用いて、めっき膜を形成する工程を含む半導体装置の製造方法であって、前記コンタクトシール部材のうち、少なくとも前記めっき用レジスト膜と接触する第１の部分の材料として、前記めっき膜を形成する際に使用するめっき液、及び前記コンタクトシール部材を洗浄する薬液に対して耐性を有した材料を用いることを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の半導体装置の製造方法によれば、コンタクトシール部材のうち、少なくともめっき用レジスト膜と接触する第１の部分の材料として、めっき膜を形成する際に使用するめっき液、及びコンタクトシール部材を洗浄する薬液に対して耐性を有した材料を用いることを用いることで、めっき用レジスト膜と接触する第１の部分の表面が、めっき液及び薬液によりダメージを受けて粗化されることを抑制可能となる。
【００１１】
これにより、コンタクトシール部材を繰り返し使用した場合でも、第１の部分の表面にめっき用レジスト膜が付着しにくくなるため、めっき膜を形成後に、第１の部分からめっき用レジスト膜を容易に剥がすことができる。
【００１２】
したがって、めっき膜が形成された半導体基板を搬送ロボットで吸着する際の吸着不良を抑制できると共に、めっき膜が形成された半導体基板が搬送ロボットから落下することを抑制できる。
【００１３】
また、第１の部分の材料として、めっき膜を形成する際に使用するめっき液、及びコンタクトシール部材を洗浄する薬液に対して耐性を有した材料を用いることを用いることで、同一のコンタクトシール部材を用いて従来よりも数多くの半導体基板をめっき処理することが可能となるので、従来よりもコンタクトシール部材の交換頻度を低減することができる。
【００１４】
さらに、高温（例えば、５０〜６０℃）でめっき膜を繰り返し形成した場合でも、第１の部材の表面が粗化されることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す断面図（その１）である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す断面図（その２）である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す断面図（その３）である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す断面図（その４）である。
【図５】第１の実施の形態の変形例に係るめっき装置を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るめっき装置を示す断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係るめっき装置を示す断面図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係るめっき装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明を適用した実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の実施形態の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の半導体装置及びめっき装置の寸法関係とは異なる場合がある。
【００１７】
（第１の実施の形態）
図１〜図４は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【００１８】
図１〜図４を参照して、第１の実施の形態の半導体装置５５（図４参照）の製造方法について説明する。
図１に示す工程では、半導体基板１１（例えば、単結晶シリコンウェハ）の表面１１ａ（主面）に、周知の手法により、回路素子層１２を形成する。
回路素子層１２は、複数の絶縁層及び配線パターンを有した多層配線構造とされており、パッド１３や図示していないトランジスタ等を有する。パッド１３は、該トランジスタと電気的に接続されている。
【００１９】
次いで、半導体基板１１の裏面１１ｂ側から半導体基板１１を薄板化し、その後、パッド１３と対向する部分の半導体基板１１を貫通し、かつパッド１３の下面を露出する貫通孔１５を形成する。
次いで、半導体基板１１の裏面１１ｂ及び貫通孔１５の側壁を覆う絶縁膜（図示せず）の表面、及び貫通孔１５に露出されたパッド１３の下面を覆うシード層（図示せず）を形成する。
【００２０】
次いで、半導体基板１１の裏面１１ｂに形成されたシード層に、内面がシード層で覆われた貫通孔１５を露出する開口部を有しためっき用レジスト膜（図示せず）を形成する。
次いで、電解めっき法により、貫通孔１５及び該開口部を埋め込むめっき膜（図示せず）を形成する。
これにより、貫通孔１５に配置され、パッド１３と接続され、かつ半導体基板１１を貫通する貫通電極１６（ＴＳＶ）と、該開口部に配置され、かつ貫通電極１６と一体とされた裏面電極１７と、が一括形成される。その後、該めっき用レジスト膜を除去する。
【００２１】
次いで、フォトリソグラフィ技術及びドライエッチング技術により、回路素子層１２をエッチングすることで、パッド１３の上面を露出するコンタクト孔２１を形成する。
次いで、周知の手法により、コンタクト孔２１の内面、及び回路素子層１２の表面を覆うシード層２３を形成する。このとき、シード層２３は、半導体基板１１の外周縁に位置する回路素子層１２の表面１２ａにも形成される。
【００２２】
次いで、周知のフォトリソグラフィ技術により、シード層２３上に、コンタクト孔２１を露出する開口部２４を有しためっき用レジスト膜２５を形成する。
なお、めっき用レジスト膜２５を形成する際、レジストを塗布した後のプリベーク後に、エッジリンスを行い、半導体基板１１の外周縁に形成されためっき用レジスト膜を除去する。
このため、半導体基板１１の外周縁には、めっき用レジスト膜２５は形成されておらず、半導体基板１１の外周縁に形成されたシード層２３は、めっき用レジスト膜２５から露出されている。
【００２３】
次いで、開口部２４を有しためっき用レジスト膜２５の表面を親水化させる。具体的には、例えば、めっき用レジスト膜２５の表面をＯ２プラズマ処理することで、めっき用レジスト膜２５の表面を親水化させる。これにより、開口部２４内にめっき液が流れ込みやすくすることができると共に、構造体２７が形成される。
【００２４】
なお、図１では、図を見やすくするために、構造体２７に、それぞれ４つの貫通電極１６、裏面電極１７、パッド１３、及びコンタクト孔２１のみを図示したが、半導体基板１１は、ダイシングラインにより区画された複数のチップ形成領域を有しており、各チップ形成領域には、数多くの貫通電極１６、裏面電極１７、パッド１３、及びコンタクト孔２１が形成されている。
【００２５】
次いで、図２に示す工程を説明する前に、図２を参照して、第１の実施の形態の半導体装置の製造方法で使用するめっき装置３０の構成について説明する。
めっき装置３０は、めっき槽３１と、基板支持部材３４と、コンタクトシール部材３５と、めっき用電源３７と、アノード電極３８と、カソード電極３９と、を有する。
【００２６】
めっき槽３１は、構造体２７に当接されたコンタクトシール部材３５の一部が浸漬可能な大きさとされており、その内部はめっき液３２で満たされている。
基板支持部際３４は、半導体基板１１の裏面１１ｂ側から、裏面電極１７と接触しないように構造体２７を支持している。
【００２７】
コンタクトシール部材３５は、第１の部分４１と、めっき膜用レジスト膜２５と接触する第２の部分４２と、を有する。
第１の部分４１は、構造体２７に形成されためっき用レジスト膜２５と接触する部分（めっき用レジスト膜２５と接触する恐れのある部分も含む）である。
【００２８】
第１の部分４１は、構造体２７の外周縁を連続して囲むような形状とされており、接触面４４と、円筒状空間４５と、を有する。
接触面４４は、めっき用レジスト２５の表面２５ａのうち、半導体基板１１の外周部分に位置する面と接触する面であり、リング状とされている。接触面４４は、半導体基板１１の外周部分に位置するめっき用レジスト膜２５の表面２５ａに対して隙間がないように当接される。
円筒状空間４５は、めっき膜４７の形成領域に対応する回路素子層２５の表面２５ａを露出する空間である。
【００２９】
第２の部分４２は、第１の部分４１の外側に配置されており、第１の部分４１と一体とされている。第２の部分４２は、第１の部分４１と同じ材料により構成されている。第２の部分４２は、めっき用レジスト膜２５と接触しない部分である。
【００３０】
上記第１及び第２の部分４１,４２よりなるコンタクトシール部材３５は、めっき膜４７を形成する際に使用するめっき液３２、及びコンタクトシール部材３５を洗浄する薬液（例えば、硫酸や硝酸等）に対して耐性を有した材料により構成されている。
【００３１】
具体的には、コンタクトシール部材３５の材料としては、耐熱性（耐熱温度は、−１００〜２６０℃）、耐薬品性、低摩擦性、非粘着性に優れたフッ素系樹脂を用いる。
コンタクトシール部材３５の材料となるフッ素系樹脂としては、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）やＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(４．６フッ化)）等を用いることができる。
【００３２】
フッ素系樹脂（例えば、ＰＦＡ、ＦＥＰ等）は、硫酸及び硝酸に対する体積膨張率がそれぞれ５％未満で、アミン系溶剤に対する体積膨張率が５％未満である。
また、該フッ素系樹脂は、吸湿性及び吸水性が０．００％のため、撥水性に富んだ材料である。
【００３３】
このように、第１及び第２の部分４１,４２よりなるコンタクトシール部材３５の材料として、めっき膜４７を形成する際に使用するめっき液３２、及びコンタクトシール部材３５を洗浄する薬液（例えば、硫酸や硝酸等）に対して耐性を有した材料を用いることにより、めっき用レジスト膜２５と接触する第１の部分４１の表面（接触面４４も含む）が、めっき液３２及び薬液によりダメージを受けて粗化されることを抑制可能となる。
【００３４】
これにより、コンタクトシール部材３５を繰り返し使用した場合でも、第１の部分４１の表面にめっき用レジスト膜２５が付着しにくくなるため、めっき膜４７を形成後に、第１の部分４１からめっき用レジスト膜２５を容易に剥がすことができる。
【００３５】
したがって、めっき膜４７が形成された半導体基板１１を搬送ロボットで吸着する際の吸着不良を抑制できると共に、めっき膜４７が形成された半導体基板１１が搬送ロボットから落下することを抑制できる。
【００３６】
また、第１の部分４１の材料として、めっき膜４７を形成する際に使用するめっき液３２、及びコンタクトシール部材３５を洗浄する薬液に対して耐性を有した材料を用いることを用いることで、同一のコンタクトシール部材３５を用いて従来よりも数多くの半導体基板１１をめっき処理することが可能となるので、従来よりもコンタクトシール部材３５の交換頻度を低減することができる。
【００３７】
さらに、高温（例えば、５０〜６０℃）でめっき膜４７を繰り返し形成した場合でも、第１の部材４１の表面が粗化されることを抑制できる。
【００３８】
アノード電極３８は、めっき液３２に浸漬されている。アノード電極３８は、めっき用電源３７と電気的に接続されている。
カソード電極３９は、半導体基板１１の外周部分に位置すると共に、めっき用レジスト膜２５から露出されたシード層２３と接触している。シード層２３は、電解めっき法により、めっき膜４７を形成する際、給電層として機能する。
【００３９】
次いで、図２に示す工程では、半導体基板１１の裏面１１ｂと基板支持部材３４とを接触させると共に、めっき用レジスト膜２５の表面２５ａとコンタクトシール部材３５の接触面４４とを当接させることで、基板支持部材３４とコンタクトシール部材３５との間に、図１に示す構造体３０を上下反転させた状態で挟持し、めっき液３２と回路素子層２５の表面２５ａとを対向させる。
次いで、半導体基板１１の外周部分に位置するシード層２３にカソード電極３９を接触させる。
【００４０】
次いで、基板支持部材３４及びコンタクトシール部材３５と共に、図１に示す構造体３０を下方に移動させて、円形状空間４５がめっき液３２で満たされるようにする。
次いで、めっき用電源３７を用いてアノード電極３８及びカソード電極３９に給電することで、シード層２３の表面２３ａにめっき膜４７を析出成長させて、コンタクト孔２１及び開口部２４をめっき膜４７で充填する。
【００４１】
次いで、図３に示す工程では、基板支持部材３４及びコンタクトシール部材３５と共に、めっき膜４７が形成された構造体２７を上方に移動させた後、コンタクトシール部材３５から構造体２７を取り出し、上下反転させる。
【００４２】
次いで、図４に示す工程では、図３に示すめっき用レジスト膜２５を除去する。これにより、シード層２３のうち、めっき膜４７に覆われていない部分が露出される。
次いで、めっき膜４７に覆われていないシード層２３を選択的に除去することで、コンタクト孔２１を埋め込むめっき膜４７よりなり、シード層２３を介して、パッド１３と電気的に接続されたビア５１と、開口部２４を埋め込むめっき膜４７よりなり、ビア５１と一体とされた表面電極５２と、が一括形成される。
これにより、第１の実施の形態の半導体装置５５が製造される。半導体装置５５は、配線基板上に複数積層可能な構造とされた半導体チップである。
【００４３】
第１の実施の形態の半導体装置の製造方法によれば、半導体基板１１の表面１１ａに形成されためっき用レジスト膜２５の表面２５ａのうち、半導体基板１１の外周部に位置する部分と接触すると共に、めっき用レジスト２５の表面２５ａ側にめっき液３２を保持し、かつ耐薬品性、低摩擦性、非粘着性に優れたフッ素系樹脂（例えば、ＰＦＡ、ＦＥＰ等）よりなるコンタクトシール部材３５を用いて、めっき膜４７を形成することにより、めっき用レジスト膜２５と接触する第１の部分４１の表面（接触面４４も含む）が、めっき液３２及び薬液によりダメージを受けて粗化されることを抑制可能となる。
【００４４】
これにより、コンタクトシール部材３５を繰り返し使用した場合でも、第１の部分４１の表面にめっき用レジスト膜２５が付着しにくくなるため、めっき膜４７を形成後に、第１の部分４１からめっき用レジスト膜２５を容易に剥がすことができる。
【００４５】
したがって、めっき膜４７が形成された半導体基板１１を搬送ロボットで吸着する際の吸着不良を抑制できると共に、めっき膜４７が形成された半導体基板１１が搬送ロボットから落下することを抑制できる。
【００４６】
また、第１の部分４１の材料として、めっき膜４７を形成する際に使用するめっき液３２、及びコンタクトシール部材３５を洗浄する薬液に対して耐性を有した材料を用いることを用いることで、同一のコンタクトシール部材３５を用いて従来よりも数多くの半導体基板１１をめっき処理することが可能となるので、従来よりもコンタクトシール部材３５の交換頻度を低減することができる。
【００４７】
さらに、高温（例えば、５０〜６０℃）でめっき膜４７を繰り返し形成した場合でも、第１の部材４１の表面が粗化されることを抑制できる。
【００４８】
なお、第１の実施の形態の半導体装置５５の製造方法では、第１の実施の形態で説明しためっき装置３０を用いて、ビア５１及び表面電極５２を構成するめっき膜４７を形成する場合を例に挙げて説明したが、めっき装置３０は、例えば、図１に示す貫通電極１６及び裏面電極１７を構成するめっき膜を形成する際に用いてもよい。
この場合、第１の実施の形態の半導体装置５５の製造方法と同様な効果を得ることができる。
【００４９】
図５は、第１の実施の形態の変形例に係るめっき装置を示す断面図である。図５において、図２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００５０】
図５を参照するに、第１の実施の形態の変形例のめっき装置６０は、図２に示す第１の実施の形態のめっき装置３０に設けられたコンタクトシール部材３５の替わりに、コンタクトシール部材６１を設けた以外は、めっき装置３０と同様に構成される。
【００５１】
コンタクトシール部材６１は、第１の部分６２と、第２の部分６３と、を有する。第１の部分６２は、第１の部分本体６２Ａと、第１の被覆材６２Ｂと、有する。
第１の部分本体６２Ａは、グラファイトまたはカーボンファイバーを、弾性を有したゴム（フッ素系ゴムやシリコーンゴム）で覆った構成とされている。
第１の被覆材６２Ｂは、めっき用レジスト膜２５と接触する部分であり、第１の部分本体６２Ａの表面を被覆している。第１の被覆材６２Ｂの材料としては、フッ素系樹脂（例えば、ＰＦＡ、ＦＥＰ等）を用いる。
【００５２】
第２の部分６３は、第２の部分本体６３Ａと、第２の被覆材６３Ｂと、有する。第２の部分本体６３Ａは、第１の部分本体６２Ａの材料と同じ材料で構成されている。具体的には、第２の部分本体６３Ａは、例えば、グラファイトまたはカーボンファイバーを、弾性を有したゴム（フッ素系ゴムやシリコーンゴム）で覆った構成とされている。
第２の被覆材６３Ｂは、第２の部分本体６３Ａの表面を被覆している。第２の被覆材６３Ｂの材料としては、フッ素系樹脂（例えば、ＰＦＡ、ＦＥＰ等）を用いる。
【００５３】
このように、第１の部分６２を構成し、かつめっき用レジスト膜２５と接触する第１の被覆材６２Ｂとして、フッ素系樹脂（例えば、ＰＦＡ、ＦＥＰ等）を用いることで、第１の実施の形態のめっき装置３０と同様な効果を得ることができる。
【００５４】
また、めっき装置６０を用いた場合も、第１の実施の形態で説明した方法と同様な手法により、半導体装置５５の製造方法と同様な手法により、めっき膜４７を形成することができ、第１の実施の形態の半導体装置５５の製造方法と同様な効果を得ることができる。
なお、第２の被覆材６３Ｂは、設けても、設けなくてもどちらでもよい。
【００５５】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態に係るめっき装置を示す断面図である。図６において、図２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００５６】
図６を参照するに、第２の実施の形態のめっき装置７０は、図２に示す第１の実施の形態のめっき装置３０に設けられたコンタクトシール部材３５の替わりに、コンタクトシール部材７１を設けた以外は、めっき装置３０と同様に構成される。
【００５７】
コンタクトシール部材７１は、第１の部分７２と、第２の部分７３と、を有する。第１の部分７２は、第１の部分本体７２Ａと、第１の被覆材７２Ｂと、有する。
第１の部分本体７２Ａの材料としては、グラファイトまたはカーボンファイバーを用いることができる。
【００５８】
第１の被覆材７２Ｂは、めっき用レジスト膜２５の表面２５ａと接触する部分であり、第１の部分本体７２Ａの表面を被覆している。第１の被覆材７２Ｂの材料としては、フッ素系樹脂（例えば、ＰＦＡ、ＦＥＰ等）と比較して耐熱性及び耐薬品性に優れたパーフルオロエラストマー（ＦＦＫＭ）を用いる。パーフルオロエラストマー（ＦＦＫＭ）は、３００℃付近でも弾性を有する。
【００５９】
パーフルオロエラストマー（ＦＦＫＭ）は、硫酸及び硝酸に対する体積膨張率が５％未満で、アミン系溶剤に対する体積膨張率が５％未満である。
また、パーフルオロエラストマー（ＦＦＫＭ）は、吸湿性及び吸水性においてフッ素系樹脂と同等の特性を有する。
【００６０】
第２の部分７３は、第２の部分本体７３Ａと、第２の被覆材７３Ｂと、有する。第２の部分本体７３Ａの材料としては、例えば、グラファイトまたはカーボンファイバーを用いることができる。
第２の部分本体７３Ａは、第１の部分本体７２Ａの材料と同じ材料で構成されている。具体的には、第２の部分本体７３Ａの材料としては、例えば、グラファイトまたはカーボンファイバーを用いることができる。
【００６１】
第２の被覆材７３Ｂは、第２の部分本体７３Ａの表面を被覆している。第２の被覆材７３Ｂの材料としては、例えば、エラストマー、フッ素系樹脂（例えば、ＰＦＡ、ＦＥＰ等）、パーフルオロエラストマー（ＦＦＫＭ）等を用いることができる。
【００６２】
このように、第１の部分７２を構成し、かつめっき用レジスト膜２５と接触する第１の被覆材７２Ｂとして、フッ素系樹脂（例えば、ＰＦＡ、ＦＥＰ等）と比較して耐熱性及び耐薬品性に優れたパーフルオロエラストマー（ＦＦＫＭ）を用いることで、めっき液３２やコンタクトシール部材７１を洗浄する際に使用する薬液により、第１の被覆材７２Ｂが損傷することを抑制可能となる。
【００６３】
これにより、コンタクトシール部材７１を繰り返し使用した場合でも、第１の部分７２の表面（第１の被覆材７２Ｂの表面）にめっき用レジスト膜２５が付着しにくくなるため、めっき膜４７を形成後に、第１の部分７２からめっき用レジスト膜２５を容易に剥がすことができる。
【００６４】
したがって、めっき膜４７が形成された半導体基板１１を搬送ロボットで吸着する際の吸着不良を抑制できると共に、めっき膜４７が形成された半導体基板１１が搬送ロボットから落下することを抑制できる。
【００６５】
また、第１の被覆材７２Ｂとして、フッ素系樹脂（例えば、ＰＦＡ、ＦＥＰ等）と比較して耐熱性及び耐薬品性に優れたパーフルオロエラストマー（ＦＦＫＭ）を用いることで、フッ素系樹脂を用いた場合よりも数多くの半導体基板１１をめっき処理することが可能となるので、フッ素系樹脂を第１の被覆材７２Ｂの材料として用いたときよりもコンタクトシール部材７２の交換頻度を低減することができる。
【００６６】
さらに、高温（例えば、５０〜６０℃）でめっき膜４７を繰り返し形成した場合でも、第１の被覆材７２Ｂの表面が粗化されることを抑制できる。
【００６７】
また、めっき装置７０を用いた場合も、第１の実施の形態の半導体装置５５の製造方法と同様な手法により、めっき膜４７を形成することができる。
なお、第２の被覆材７３Ｂは、設けても、設けなくてもどちらでもよい。
【００６８】
（第３の実施の形態）
図７は、本発明の第３の実施の形態に係るめっき装置を示す断面図である。図７において、図２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００６９】
図７を参照するに、第３の実施の形態のめっき装置８０は、図２に示す第１の実施の形態のめっき装置３０に設けられたコンタクトシール部材３５の替わりに、コンタクトシール部材８１を設けた以外は、めっき装置３０と同様に構成される。
【００７０】
コンタクトシール部材８１は、第１の部分８２と、第２の部分８３と、を有する。第１の部分８２は、第１の部分本体８２Ａと、第１の被覆材８２Ｂと、有する。
第１の部分本体８２Ａの材料としては、グラファイトまたはカーボンファイバーを用いることができる。
【００７１】
第１の被覆材８２Ｂは、めっき用レジスト膜２５と接触する部分であり、第１の部分本体８２Ａの表面を被覆している。第１の被覆材８２Ｂの材料としては、液状フッ素エラストマー（ＦＰＥとＳｉとを含む複合材料）を用いる。液状フッ素エラストマーは、１５０℃付近でも弾性を有する。
液状フッ素エラストマーは、接着剤としての機能を有すると共に、硬化することでコーティング材としても機能する材料である。
【００７２】
このような特性を有した液状フッ素エラストマーにより第１の被覆材８２Ｂを構成することで、第１の被覆材８２Ｂが古くなった際（第１の被覆材８２Ｂを交換する際）、第１及び第２の部材本体８２Ａ，８３Ａを交換することなく、同じ第１の部材本体８２Ａに、液状フッ素エラストマーを用いて第１の被覆材８２Ｂを形成することが可能となる。
よって、コンタクトシール部材８１を備えためっき装置８０を用いて、半導体装置５５を製造することで、半導体装置５５の製造コストを低減することができる。
【００７３】
液状フッ素エラストマーは、硫酸及び硝酸に対する体積膨張率が５〜１０％未満で、アミン系溶剤に対する体積膨張率が５％未満である。また、液状フッ素エラストマーは、吸湿性及び吸水性においてフッ素系樹脂と同等の特性を有する。
【００７４】
第２の部分８３は、第２の部分本体８３Ａと、第２の被覆材８３Ｂと、有する。第２の部分本体８３Ａは、第１の部分本体８２Ａの材料と同じ材料で構成されている。具体的には、第２の部分本体８３Ａの材料としては、例えば、グラファイトまたはカーボンファイバーを用いることができる。
第２の被覆材８３Ｂは、第２の部分本体８３Ａの表面を被覆している。第２の被覆材８３Ｂの材料としては、例えば、エラストマー、フッ素系樹脂（例えば、ＰＦＡ、ＦＥＰ等）、パーフルオロエラストマー（ＦＦＫＭ）等を用いることができる。
【００７５】
このように、第１の部分８２を構成し、かつめっき用レジスト膜２５と接触する第１の被覆材８２Ｂとして、液状フッ素エラストマーを用いることで、めっき液３２やコンタクトシール部材８１を洗浄する際に使用する薬液により、第１の被覆材８２Ｂが損傷することを抑制可能となる。
【００７６】
これにより、コンタクトシール部材８１からめっき用レジスト膜２５を容易に剥がすことが可能となるので、めっき膜４７が形成された半導体基板１１を搬送ロボットで吸着する際の吸着不良を抑制できると共に、めっき膜４７が形成された半導体基板１１が搬送ロボットから落下することを抑制できる。
また、液状フッ素エラストマーは耐薬品性に優れているため、コンタクトシール部材８１の交換頻度を少なくすることができる。
なお、第２の被覆材８３Ｂは、設けてもよいし、設けなくてもよい。
【００７７】
（第４の実施の形態）
図８は、本発明の第４の実施の形態に係るめっき装置を示す断面図である。図８において、図７に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００７８】
図８を参照するに、第３の実施の形態のめっき装置９０は、図７に示す第３の実施の形態のめっき装置８０に設けられたコンタクトシール部材８１の替わりに、コンタクトシール部材９１を設けた以外は、めっき装置８０と同様に構成される。
【００７９】
コンタクトシール部材９１は、コンタクトシール部材８１を構成する第２の部分８３Ｂの替わりに、第２の部分９３を設けた以外はコンタクトシール部材８１と同様な構成とされている。
【００８０】
第２の部分９３は、第２の実施の形態で説明した第２の部分８３を構成する第２の被覆材８３Ｂの替わりに、第１の被覆材８２Ｂと同じ材料（液状フッ素エラストマー）で構成された第２の被覆材９３を設けた以外は、第２の部分８３Ｂと同様に構成される。
つまり、第３の実施の形態のめっき装置９０では、コンタクトシール部材９１を構成する第１及び第２の被覆材８２Ｂ，９３が液状フッ素エラストマーで構成されている。
【００８１】
このような構成とされたコンタクトシール部材９１を有するめっき装置９０は、第３の実施の形態のめっき装置８０と同様な効果を得ることができる。
具体的には、半導体基板１１を搬送ロボットで吸着する際の吸着不良を抑制できると共に、めっき膜４７が形成された半導体基板１１が搬送ロボットから落下することを抑制できる。また、フッ素系樹脂と比較してコンタクトシール部材９１の交換頻度を少なくすることができる。
【００８２】
また、めっき装置９０を用いた場合も、第１の実施の形態の半導体装置５５の製造方法と同様な手法により、半導体装置５５を製造することができる。
【００８３】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、半導体装置の製造方法、及びめっき装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１１…半導体基板、１１ａ，１２ａ，２３ａ，２５ａ…表面、１１ｂ…裏面、１２…回路素子層、１３…パッド、１５…貫通孔、１６…貫通電極、１７…裏面電極、２１…コンタクト孔、２３…シード層、２４…開口部、２５…めっき用レジスト膜、２７…構造体、３０，６０，７０，８０，９０…めっき装置、３１…めっき槽、３２…めっき液、３４…基板支持部材、３５，６１，７１，８１，９１…コンタクトシール部材、３７…めっき用電源、３８…アノード電極、３９…カソード電極、４１，６２，７２，８２…第１の部分、４２，６３，７３，８３，９２…第２の部分、４４…接触面、４５…円筒状空間、５１…ビア、５２…表面電極、５５…半導体装置、６２Ａ，７２Ａ，８２Ａ…第１の部分本体、６２Ｂ，７２Ｂ，８２Ｂ…第１の被覆材、６３Ａ，７３Ａ，８３Ａ…第２の部分本体、６３Ｂ，７３Ｂ，８３Ｂ，９３…第２の被覆材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の主面に形成されためっき用レジスト膜の表面のうち、前記半導体基板の外周部に位置する部分と接触すると共に、前記めっき用レジストの表面側にめっき液を保持するコンタクトシール部材を用いて、めっき膜を形成する工程を含む半導体装置の製造方法であって、
前記コンタクトシール部材のうち、少なくとも前記めっき用レジスト膜と接触する第１の部分の材料として、前記めっき膜を形成する際に使用するめっき液、及び前記コンタクトシール部材を洗浄する薬液に対して耐性を有した材料を用いることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記コンタクトシール部材は、前記第１の部分と、前記めっき用レジスト膜と接触しない第２の部分と、を有し、
前記第１及び第２の部分の材料として、フッ素系樹脂を用いることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１の部分は、第１の部分本体と、該第１の部分本体を被覆する第１の被覆材と、を有し、
前記第１の被覆材として、フッ素系樹脂を用いることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記第１の部分は、第１の部分本体と、該第１の部分本体を被覆し、前記めっき用レジスト膜と接触する第１の被覆材と、を有し、
前記第１の被覆材として、パーフルオロエラストマーを用いることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記第１の部分は、第１の部分本体と、該第１の部分本体を被覆し、前記めっき用レジスト膜と接触する第１の被覆材と、を有し、
前記第１の被覆材として、液状フッ素エラストマーを用いることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記第２の部分は、第２の部分本体と、該第２の部分本体を被覆する第２の被覆材と、を有し、
前記第２の被覆材として、液状フッ素エラストマーを用いることを特徴とする請求項５記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記めっき膜を形成する前に、前記めっき用レジスト膜の表面を親水化する処理を行うことを特徴とする請求項１ないし６のうち、いずれか１項記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
半導体基板の主面に形成されためっき用レジスト膜の表面のうち、前記半導体基板の外周部に位置する部分と接触すると共に、前記めっき用レジストの表面側にめっき液を保持するコンタクトシール部材を有するめっき装置であって、
前記コンタクトシール部材のうち、少なくとも前記めっき用レジスト膜と接触する第１の部分の材料として、前記めっき膜を形成する際に使用するめっき液、及び前記コンタクトシール部材を洗浄する薬液に対して耐性を有した材料を用いることを特徴とするめっき装置。
【請求項９】
前記コンタクトシール部材は、前記第１の部分と、前記めっき用レジスト膜と接触しない第２の部分と、を有し、
前記第１及び第２の部分の材料が、フッ素系樹脂であることを特徴とする請求項８記載のめっき装置。
【請求項１０】
前記第１の部分は、第１の部分本体と、該第１の部分本体を被覆する第１の被覆材と、を有し、
前記第１の被覆材が、フッ素系樹脂であることを特徴とする請求項８記載のめっき装置。
【請求項１１】
前記第１の部分は、第１の部分本体と、該第１の部分本体を被覆し、前記めっき用レジスト膜と接触する第１の被覆材と、を有し、
前記第１の被覆材が、パーフルオロエラストマーであることを特徴とする請求項８記載のめっき装置。
【請求項１２】
前記第１の部分は、第１の部分本体と、該第１の部分本体を被覆し、前記めっき用レジスト膜と接触する第１の被覆材と、を有し、
前記第２の被覆材として、液状フッ素エラストマーであることを特徴とする請求項８記載のめっき装置。
【請求項１３】
前記第２の部分は、第２の部分本体と、該第２の部分本体を被覆する第２の被覆材と、を有し、
前記第２の被覆材が、液状フッ素エラストマーであることを特徴とする請求項１２記載のめっき装置。
【請求項１４】
前記第１の部分本体の材料として、グラファイトまたはカーボンファイバーを用いることを特徴とする請求項１０ないし１３のうち、いずれか１項記載のめっき装置。
【請求項１５】
前記第２の部分本体の材料として、グラファイトまたはカーボンファイバーを用いることを特徴とする請求項９または１４のうち、いずれか１項記載のめっき装置。
【請求項１】
半導体基板の主面に形成されためっき用レジスト膜の表面のうち、前記半導体基板の外周部に位置する部分と接触すると共に、前記めっき用レジストの表面側にめっき液を保持するコンタクトシール部材を用いて、めっき膜を形成する工程を含む半導体装置の製造方法であって、
前記コンタクトシール部材のうち、少なくとも前記めっき用レジスト膜と接触する第１の部分の材料として、前記めっき膜を形成する際に使用するめっき液、及び前記コンタクトシール部材を洗浄する薬液に対して耐性を有した材料を用いることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記コンタクトシール部材は、前記第１の部分と、前記めっき用レジスト膜と接触しない第２の部分と、を有し、
前記第１及び第２の部分の材料として、フッ素系樹脂を用いることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１の部分は、第１の部分本体と、該第１の部分本体を被覆する第１の被覆材と、を有し、
前記第１の被覆材として、フッ素系樹脂を用いることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記第１の部分は、第１の部分本体と、該第１の部分本体を被覆し、前記めっき用レジスト膜と接触する第１の被覆材と、を有し、
前記第１の被覆材として、パーフルオロエラストマーを用いることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記第１の部分は、第１の部分本体と、該第１の部分本体を被覆し、前記めっき用レジスト膜と接触する第１の被覆材と、を有し、
前記第１の被覆材として、液状フッ素エラストマーを用いることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記第２の部分は、第２の部分本体と、該第２の部分本体を被覆する第２の被覆材と、を有し、
前記第２の被覆材として、液状フッ素エラストマーを用いることを特徴とする請求項５記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記めっき膜を形成する前に、前記めっき用レジスト膜の表面を親水化する処理を行うことを特徴とする請求項１ないし６のうち、いずれか１項記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
半導体基板の主面に形成されためっき用レジスト膜の表面のうち、前記半導体基板の外周部に位置する部分と接触すると共に、前記めっき用レジストの表面側にめっき液を保持するコンタクトシール部材を有するめっき装置であって、
前記コンタクトシール部材のうち、少なくとも前記めっき用レジスト膜と接触する第１の部分の材料として、前記めっき膜を形成する際に使用するめっき液、及び前記コンタクトシール部材を洗浄する薬液に対して耐性を有した材料を用いることを特徴とするめっき装置。
【請求項９】
前記コンタクトシール部材は、前記第１の部分と、前記めっき用レジスト膜と接触しない第２の部分と、を有し、
前記第１及び第２の部分の材料が、フッ素系樹脂であることを特徴とする請求項８記載のめっき装置。
【請求項１０】
前記第１の部分は、第１の部分本体と、該第１の部分本体を被覆する第１の被覆材と、を有し、
前記第１の被覆材が、フッ素系樹脂であることを特徴とする請求項８記載のめっき装置。
【請求項１１】
前記第１の部分は、第１の部分本体と、該第１の部分本体を被覆し、前記めっき用レジスト膜と接触する第１の被覆材と、を有し、
前記第１の被覆材が、パーフルオロエラストマーであることを特徴とする請求項８記載のめっき装置。
【請求項１２】
前記第１の部分は、第１の部分本体と、該第１の部分本体を被覆し、前記めっき用レジスト膜と接触する第１の被覆材と、を有し、
前記第２の被覆材として、液状フッ素エラストマーであることを特徴とする請求項８記載のめっき装置。
【請求項１３】
前記第２の部分は、第２の部分本体と、該第２の部分本体を被覆する第２の被覆材と、を有し、
前記第２の被覆材が、液状フッ素エラストマーであることを特徴とする請求項１２記載のめっき装置。
【請求項１４】
前記第１の部分本体の材料として、グラファイトまたはカーボンファイバーを用いることを特徴とする請求項１０ないし１３のうち、いずれか１項記載のめっき装置。
【請求項１５】
前記第２の部分本体の材料として、グラファイトまたはカーボンファイバーを用いることを特徴とする請求項９または１４のうち、いずれか１項記載のめっき装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１０４０９７（Ｐ２０１３−１０４０９７Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４８７０８（Ｐ２０１１−２４８７０８）
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【出願人】（５００１７４２４７）エルピーダメモリ株式会社 (2,599)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【出願人】（５００１７４２４７）エルピーダメモリ株式会社 (2,599)
【Ｆターム（参考）】
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