JP3377849B2 - ウエーハ用メッキ装置 - Google Patents

ウエーハ用メッキ装置

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JP3377849B2 JP02914694A JP2914694A JP3377849B2 JP 3377849 B2 JP3377849 B2 JP 3377849B2 JP 02914694 A JP02914694 A JP 02914694A JP 2914694 A JP2914694 A JP 2914694A JP 3377849 B2 JP3377849 B2 JP 3377849B2
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    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体の製造工程の一つ
としてウエーハにバンプメッキ処理などを施すためのメ
ッキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ウエーハのバンプメッキは、一般に、カ
ップ状のメッキ槽の開口部の載置面に載せて押付固定し
たウエーハにメッキ槽内のメッキ液を接触させて行なっ
ている（例えば実開平２−３８４７２号公報、実開平２
ー１２２０６７公報あるいは特開平５−３２０９７８号
公報）。
【０００３】このようなウエーハのメッキ処理について
は幾つかの問題があるが、その一つとしてウエーハ、特
にレジスト膜が施されている表面から通電を必要とする
ウエーハとカソード電極との導通性の確保の問題があ
る。そのために採られていた方式の一つは、針状の電極
を用い、その鋭利な先端でウエーハ表面のレジスト膜を
ウエーハの押付固定の際に貫通させる方式である。この
方式については、電極針の高さ調整の困難性や電極針を
複数本設けた場合にそれぞれの高さムラにより接触性に
ついて不安定性を招く等の問題がある（例えば実開平２
−３８４７２号公報の第４頁第３行目〜第５頁第１行
目）。
【０００４】同じく針状の電極を用いても、例えば実公
昭５８−１９１７０号に開示される技術のような構造と
すれば高さムラの問題を解消可能である。即ち、この技
術では、先端が上向き傾斜で曲がった電極針を片持ち構
造でメッキ槽の壁面から内側に突出させるようにしてお
り、その片持ち構造により電極針に弾性が与えられるこ
とにより、高さムラの吸収を可能としている。しかし、
この構造は電極針のメッキ液に対する液密性が配慮され
ておらず、電極針の露出部分にメッキ金属が付着してし
まうという不具合を残している。
【０００５】また他の方式として、前記実開平２−３８
４７２号公報に開示の技術のように導電性の緩衝板を介
して板状の電極に接触させる方式もある。この方式は電
極針方式におけるような欠点は解消できるものの、他の
問題を招いている。即ち、この方式の場合には電極を接
触させる範囲について予めレジスト膜を剥離させておく
必要があり、その分工程が増えること、また実際的には
ウエーハの周縁部全体にわたって一定以上の幅でレジス
ト膜を剥離させる必要があるので歩留りに影響し易い等
々である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情を背景になされたもので、予めレジスト膜を剥離さ
せておく必要もなく、しかも複数の電極針をそれぞれ安
定的且つ確実にウエーハに対し導通接触させることがで
き、しかも電極針へのメッキ金属の付着も有効に防止し
得るようなウエーハ用メッキ装置の提供を目的としてい
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によるウエーハ用
メッキ装置は、メッキ槽の開口部周縁に設けた載置面に
ウエーハの周縁部を押え手段にて押接させ、この状態で
メッキ槽内のメッキ液にウエーハを接触させてメッキす
るようにしてなるもので、ウエーハに対する通電用の電
極針をその先端部が載置面から若干突出し且つ載置面の
下方へ先端部が弾性的に変形しつつ引っ込むことが可能
な状態で設け、押え手段にて載置面に押し付けられるウ
エーハにより電極針を押して弾性変形させつつ、その際
の押接力で電極針の押接部位についてウエーハのレジス
ト膜を剥離させて電極針とウエーハの導通をなさせるよ
うにしてなっている。
【０００８】このように、電極針を弾性変形可能にして
ウエーハと押接させるようにしているので、たとえ複数
の電極針について多少の高さムラがあっても接触不安定
性を招くことがない。つまり、各電極針は、ウエーハに
押されて弾性変形することにより、最終的にはそれぞれ
先端のレベルをウエーハの接触面に規制されることにな
り、従ってそれぞれの高さムラによる影響を受けること
がなく、常に安定的且つ確実な導通接触状態となる。ま
た、同様の理由により各電極針の突出量の調整も比較的
簡易で済ませることができ、扱い易いものとなる。
【０００９】しかも、弾性変形という電極針自体の属性
を高さムラや接触ムラの吸収に用いるようにしているの
で、例えばバネなどの別部材をこれに用いる場合に較
べ、その構造を後述のような電極ユニットとして極めて
簡易化できるという利点もある。
【００１０】さらに、電極針の先端部を載置面から若干
突出させた電極針の先端部をウエーハとの押接に応じて
載置面の下方へ引っ込ませるようにしており、この結
果、ウエーハの載置面への押接により電極針の周囲をメ
ッキ液からブロックすることができるので、メッキ液に
対し高い液密性を電極針に与えることができる。
【００１１】このような弾性変形式の電極針は、板バネ
状に形成し、メッキ槽の中心に向けて上向き傾斜の状態
となるように設けるのが好ましい。
【００１２】また上記したウエーハの載置面への押接に
よる電極針の液密性の確保については、その載置面に、
ウエーハの周縁を受け止めるリング状の外周部材を配
し、この外周部材に、電極針の設置位置に対応させてシ
ール部をその上面が載置面と面一になるようにして突設
し、このシール部に設けた開口を介して電極針の先端部
を突出させるようにする構造が好ましい。このような構
造によると、外周部材、特にそのシール部を適当なゴム
状の弾性を持つ弾性材で形成することにより、電極針に
対する液密性をより高くすることができるし、また１個
の外周部材により複数の電極針に対応できるので、各電
極針ごとに個々のシール部材を用いる場合に較べ扱いが
簡単になるという利点もある。
【００１３】また電極針をメッキ槽にセットするについ
ては、電極針を嵌合装着させる装着孔を有する電極ブロ
ックと、開口を有しこの開口から電極針の先端部を突出
させた状態で電極ブロックを収納する絶縁性の電極箱と
により電極ユニットを形成し、この電極ユニットをメッ
キ槽に着脱可能とするようにすれば、電極の交換や保守
管理を行い易い。
【００１４】さらに押え手段にはエアーバッグを用いる
のが好ましい。このエアーバッグは、ウエーハの周縁形
状に相応するほぼリング形状を有し、載置面の外周に沿
って配され、気体の供給で膨張することによりウエーハ
の周縁部を拘束して載置面に押し付け、気体の排出によ
り収縮復元してその拘束を解くような構造とされるもの
である。
【００１５】このようなエアーバッグによる押圧を用い
ると、ウエーハの周縁部に対し均一的で且つ弾力的な押
圧力を与えることができ、弾性変形電極針の上記特性と
相まって、より安定的且つ確実な接触性を得ることがで
きる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の一実施例について説明する。
本実施例によるウエーハ用メッキ装置は、図１及び図２
に示すように、上部が開口した円筒形のメッキ槽１を有
しており、このメッキ槽１の上部開口に沿ってヘッド２
が設けられている。このヘッド２は、それぞれプラスチ
ックス、具体的にはＰＶＣ樹脂でリング状に形成したベ
ースプレート３、載置面用プレート４、コア用プレート
５、固定用プレート６及びエアーバッグ７よりなってい
る。
【００１７】ベースプレート３にはその径方向に凸条３
ｔが一定間隔で設けられ（図２、図３）、この凸条３ｔ
の高さに応じた上下幅を持つメッキ液排出路を載置面用
プレート４の下面との間で形成するようにされ、また１
２０°の間隔で電極装着溝３ｇが電極装着部として３か
所穿設されており、この装着溝３ｇに後述の電極ユニッ
ト１１を嵌合装着できるようにされている。
【００１８】載置面用プレート４は、図３に詳細を示す
ように、その内周に載置面１２のための段部が形成さ
れ、この段部の外側に沿って一定幅の外周部材１３が配
され、この外周部材１３の内側がウエーハＵ（図４）の
外周部を約３ｍｍ前後の幅で支持する部位となるように
されている。また載置面１２用の段部にはベースプレー
ト３の電極装着溝３ｇと対応する位置で外周部材１３の
シール部１４を受け入れる切欠き部１５が受入れ部とし
て形成されている。
【００１９】この載置面用プレート４に装着される外周
部材１３は、弾性材、具体的にはシリコーン樹脂を用い
てクサビ状の断面形状を持つリング状に形成されてい
る。このように外周部材１３にクサビ状の断面形状を与
えたのは、ウエーハＵ（図４）との当接面からもしメッ
キ液がもれるようなことがあってもこれをクサビの傾斜
面によりメッキ槽１に戻し易くするためである。外周部
材１３には、また前述の切欠き部１５に載置面１２と面
一になる状態で納まるようにしたシール部１４が下側及
び内側に突出する状態で形成されており、このシール部
１４には電極針１７を突出させるための開口１８が設け
られている。
【００２０】コア用プレート５と固定用プレート６は、
エアーバッグ７の密封化及び固定用である。即ち、エア
ーバッグ７は、ゴム材を図１に見られるような断面形状
の膨張部７ａと固定部７ｂ、７ｂよりなるリング体とし
たもので、その固定部７ｂ、７ｂにコア用プレート５を
挟んで固定用プレート６により上側から固定することに
より、膨張部７ａが密封状態とされ、この膨張部７ａを
空気の注入により図４に示すように上下及び内側に向け
て膨張させることができる。そしてこの膨張によりウエ
ーハＵをその周縁部について均一に拘束し、載置面１２
に弾力的に押し付ける。
【００２１】電極ユニット１１は、図５に示すように、
全体として細長い板状とされ二箇所でくの字の曲折部１
７ｃ、１７ｃを与えられた電極針１７、この電極針１７
を前方に向けて上向き傾斜の状態で嵌合装着させるため
の装着孔１９ｐを有すると共に電源接続用の螺合孔１９
ｎを有する細長い角棒状の電極ブロック１９、それに電
極ブロック１９を密着的に収納する電極箱よりなってい
る。その電極箱は、箱本体２０と蓋２１及びパッキング
２２よりなるもので、その蓋２１には開口２１ｗを有す
る突出部２１ｄが設けられ、電極ブロック１９の装着孔
１９ｐに装着した電極針１７の先端を開口２１ｗから斜
め前方に露出させることができるようにされている。そ
して、この電極ユニット１１を上述のようにベースプレ
ート３の電極装着溝３ｇに嵌合装着すると、蓋２１の突
出部２１ｄの上面が外周部材１３のシール部１４の下面
と密着する状態で納まり且つ電極針１７の先端がシール
部１４の開口１８から僅かにメッキ槽１の中心側に向け
て上向き傾斜状態で突出する状態となる〔図６
（Ａ）〕。
【００２２】従って、ウエーハＵを載置面１２に載せて
上述のようにエアーバッグ７を膨らまして押し付ける
と、電極針１７の先端がウエーハＵに押接し、ウエーハ
Ｕが載置面１２に押し付けられるのにつれて電極針１７
は撓みつつウエーハＵとの接触部についてウエーハ表面
のレジスト膜を剥離させ、最終的にウエーハＵと導通状
態になる（図６のＡ→Ｂ）。この状態では電極針１７の
先端はシール部１４の上面つまり載置面１２とほぼ面一
の状態となり、電極針１７は、シール部１４によりメッ
キ液に対し液密にシールされることになる。
【００２３】このウエーハ用メッキ装置を用いてのメッ
キは以下のようにしてなされる。先ず、ウエーハＵを水
平状態にして載置面１２に載せ、それから図示せぬエア
ー給排孔から給気してエアーバッグ７を膨張させる。す
るとウエーハＵの周縁部のみがエアーバッグ７により拘
束された状態で載置面１２に押し付けられる。この際に
電極針１７がウエーハ表面のレジスト膜を剥離させてウ
エーハＵと導通状態となることは前述の通りである。
【００２４】以上のようにしてセットが完了したらメッ
キ槽１内のメッキ液に噴射流を与えてメッキ液をウエー
ハＵの表面に一定時間接触させつつメッキ処理を行な
う。メッキ処理が終了したら、エアーバッグ７から空気
を抜いてウエーハＵを取り出す。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したごとく本発明では、その先
端部を載置面から若干突出させた電極針を載置面の下方
へ弾性的に変形させて引っ込ませつつウエーハに対し接
触させるようにしているので、複数の電極針を比較的簡
単な調整だけで常に安定的且つ確実にウエーハに対し導
通接触させることができ、しかも電極針へのメッキ金属
の付着も有効に防止しできる。また、電極針を含む電極
ユニットの簡易化を図れ、コストの低減やメンテナンス
などにおける扱い易さを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２中の矢示ＳＡ1 −ＳＡ1 に沿う断面図。
【図２】本発明の実施例によるウエーハ用メッキ装置の
平面図。
【図３】ベースプレート、載置面用プレート及び外周部
材同士の納まり関係を示す部分分解斜視図。
【図４】エアーバッグの膨張状態を示す部分拡大断面
図。
【図５】電極ユニットの分解斜視図。
【図６】ウエーハへの電極針の接触状態を模式化して示
す説明図。
【符号の説明】
１ メッキ槽 ７ エアーバッグ（押え手段） １１ 電極ユニット １２ 載置面 １３ 外周部材 １４ シール部 １７ 電極針 １８ 開口 １９ 電極ブロック １９ｐ 装着孔 ２０ 箱本体 ２１ 蓋 ２１ｗ 開口 Ｕ ウエーハ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−308075（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−320978（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−29322（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−86498（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−29300（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−121413（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−280992（ＪＰ，Ａ) 特公 平５−19304（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C25D 7/12 H01L 21/288

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 メッキ槽の開口部周縁に設けた載置面に
    ウエーハの周縁部を押え手段にて押接させ、この状態で
    メッキ槽内のメッキ液にウエーハを接触させてメッキす
    るようにしたウエーハ用メッキ装置において、 ウエーハに対する通電用の電極針をその先端部が載置面
    から若干突出し且つ載置面の下方へ弾性的に変形しつつ
    引っ込むことが可能な状態であるとともに、当該電極針
    がメッキ槽の中心に向けて上向き傾斜の状態となるよう
    に設け、押え手段にて載置面に押し付けられるウエーハ
    により電極針を押して弾性変形させつつ、その際の押接
    力で電極針の押接部位についてウエーハのレジスト膜を
    剥離させて電極針とウエーハの導通をなさせるようにし
    たことを特徴とするウエーハ用メッキ装置。
  2. 【請求項２】 ウエーハの外周端に沿うようにしたリン
    グ状の外周部材を載置面に配し、この外周部材の内周端
    から電極針の設置位置に対応させてシール部を突設さ
    せ、このシール部に設けた開口を介して電極針の先端部
    を突出させるようにした請求項１に記載のウエーハ用メ
    ッキ装置。
  3. 【請求項３】 電極針と、電極針を嵌合装着させる装着
    孔を有する電極ブロックと、開口を有しこの開口から電
    極針の先端部を突出させた状態で電極ブロックを収納す
    る絶縁性の電極箱とにより電極ユニットを形成し、この
    電極ユニットをメッキ槽に着脱可能とした請求項１また
    は請求項２に記載のウエーハ用メッキ装置。
  4. 【請求項４】 載置面の外周に沿って配され、気体の供
    給で膨張することによりウエーハの周縁部を拘束して載
    置面に押し付け、気体の排出により収縮復元してその拘
    束を解くエアーバッグを押え手段に用いた請求項１〜請
    求項３の何れかに記載のウエーハ用メッキ装置。
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