JP3391125B2 - 半導体ウエハ用メッキ治具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハ用メッキ
治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】トランジスタやＩＣなどの半導体ウエハ
では、例えばバンプを形成する場合のように、その表面
に形成されている電極（表面電極）の厚さを増加させた
い場合には、この表面電極に銅（Ｃｕ）等の電気メッキ
を施すようにしている。

【０００３】すなわち、半導体ウエハは、その断面形状
を図６の（Ａ）に示すように、半導体ウエハ１の表面に
表面電極２を形成し、この表面電極２をレジスト膜３で
覆っている。表面電極２の所定箇所４…にメッキをした
い場合は、この箇所のレジスト膜３を除去し、これら所
定箇所４…を露出させ、この露出された表面電極２に銅
（Ｃｕ）等をメッキし、その膜厚を大きくするようにな
っている。

【０００４】このような電気メッキを行う場合、半導体
ウエハ１を保持してメッキ層へ浸漬するためメッキ用の
治具が用いられている。従来のメッキ治具は、例えば特
開昭６２−１４３４４０号公報に記載されているよう
に、半導体ウエハを支持する絶縁保持板の一部に凹部を
設け、この凹部に導電性弾性部材からなる鉤状に屈曲形
成されたメッキ用電極部材を嵌挿し、この鉤状のメッキ
用電極部材に形成された一対の挾持片によって半導体ウ
エハの表裏両面を挾持するようになっている。この場
合、メッキ用電極の一方の片で、半導体ウエハの表面に
形成されているレジスト膜を破り、これによりメッキ用
電極と半導体ウエハの表面電極とを通電可能に接触させ
るようにしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のメッキ治具は、図６の（Ａ）に示すよう
に、鉤状メッキ用電極７、７で半導体ウエハ１のレジス
ト膜３を破るようにしているが、メッキ用電極７、７で
レジスト膜３を破る場合、確実に破れないときがあり、
信頼性に乏しく、レジスト膜３が破られない場合は通電
不良になる。

【０００６】これを防止するため、例えば図６の（Ｂ）
に示す通り、予め半導体ウエハ１の周縁部のレジスト膜
３を剥離して半導体ウエハの周縁部５の表面電極２を露
出しておき、この露出した周縁部の表面電極２にメッキ
用電極７、７を接触させる手段が考えられる。このよう
にすれば、メッキ用電極７、７でレジスト膜３を破る必
要がなくなり、通電不良といった不具合を防止すること
ができる。

【０００７】しかしながら、予め半導体ウエハ１の周縁
部５のレジスト膜３を剥離してこれをメッキする場合
は、周縁部５に露出された表面電極２がメッキ液に露出
するため周縁部全体にメッキ８が析出する。このような
不所望箇所にメッキ８が析出すると、メッキを形成した
い前記所定の箇所４…に形成されるメッキ膜の膜厚が不
均一になり、各ウエハ毎に品質がばらつくことがある。

【０００８】また、このような周縁部にメッキ層８が形
成されると、後工程で半導体ウエハ１をカットしてチッ
プにするとき、周縁部のメッキ層８が邪魔になり、この
メッキ層の除去作業が必要となり、工程が増加するとい
う問題がある。

【０００９】さらにまた、上記のようなメッキ用治具の
場合、メッキ用電極７もメッキ液中に露出し、メッキ液
に濡れることになる。メッキ用電極として白金Ｐｔなど
を用いた場合は、この白金Ｐｔと、半導体ウエハの銅Ｃ
ｕからなる表面電極とが同時にメッキ液中に浸漬される
ことから、これら異種金属の接触による電位差が生じ、
一方から他方に電気が流れ、すなわち電池作用により、
半導体ウエハの表面電極の銅Ｃｕが溶解するといった心
配がある。

【００１０】すなわち、従来の場合、半導体ウエハ１の
周縁部５およびメッキ用電極７、７がメッキ液中に露出
しているため、メッキ液の不所望な析出、および異種金
属の接触による半導体ウエハの表面電極の溶解などの問
題が生じる。

【００１１】したがって、本発明は上記のような問題点
を解決することを目的とし、簡単な構成でありながら、
半導体ウエハの周縁部にメッキが析出するのを防止する
とともに、異種金属の接触による半導体ウエハの表面電
極の溶解などの不具合を防止することができ、良好なメ
ッキを行うことができる半導体ウエハ用メッキ治具を提
供しようとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、絶縁
保持板と、周縁部のレジスト膜が除去されて表面電極が
露出された半導体ウエハを上記絶縁保持板との間で挾持
するとともに、この半導体ウエハの上記周縁部を除いた
表面が露出される開口部を形成した絶縁挾持板と、上記
絶縁挟持板に取付けられこの絶縁挾持板と上記絶縁保持
板とで半導体ウエハを挾持した場合に、半導体ウエハの
上記周縁部をシールするシール部材と、上記シール部材
によりシールされるとともに、上記半導体ウエハの周縁
部の表面電極に接触する一対のステンレス製メッキ用電
極と、を具備したことを特徴とする半導体ウエハ用メッ
キ治具である。

【００１３】請求項２の発明は、上記絶縁挾持板は、上
記開口部を挟んで相互に接離可能な複数の分割部材によ
り構成されていることを特徴とする請求項１に記載の半
導体ウエハ用メッキ治具である。

【００１４】

【作用】請求項１の発明によれば、半導体ウエハは絶縁
保持板と絶縁挾持板により挟まれるからこれらにより機
械的に支持されるとともに、レジスト膜が除去されて露
出された周縁部の表面電極がシール部材によって覆われ
るから、この表面電極の露出面にメッキ液が接触せず、
よってメッキ層が形成されるのが防止される。また、メ
ッキ用電極は上記シール部材によりシールされた半導体
ウエハの周縁部に接触されるからメッキ用電極もメッキ
液に露出することがなくなり、メッキ液中で異種金属が
接触することにより発生する表面電極の溶解などの不具
合を回避することができる。しかも、一対のメッキ用電
極はステンレス製であるので、万が一、メッキ液に触れ
るようなことが起きても、異種金属の接触に原因する表
面電極の溶解を未然に防止できる。

【００１５】請求項２の発明によれば、絶縁挾持板が、
開口部を挟んで相互に接離可能に分割されているから、
開口部を大きく開いて半導体ウエハを取付けおよび取外
すことができ、半導体ウエハの脱着が容易になり、作業
性が向上する。

【００１６】

【実施例】以下本発明について、図１ないし図５に示す
一実施例にもとづき説明する。図１ないし図３は電気メ
ッキ用治具の構成を示すものであり、図において、１０
は塩化ビニルなどの絶縁材料からなる絶縁保持板であ
り、この絶縁保持板１０の前面には、半導体ウエハ１が
嵌合される凹部１１が形成されている。凹部１１の深さ
は、半導体ウエハ１の厚さとほぼ同等に形成されてお
り、半導体ウエハ１が凹部１１に嵌合された場合に半導
体ウエハ１の表面が絶縁保持板１０の前面とほぼ同等
面、もしくは半導体ウエハ１の表面が絶縁保持板１０の
前面から若干突出する程度に形成されている。

【００１７】なお、半導体ウエハ１は、図４および図６
の（Ｂ）に示すように、予めメッキしたい箇所４…およ
び周縁部のレジスト膜３が除去されており、表面電極２
が露出されている。

【００１８】上記絶縁保持板１０には、上記凹部１１の
周囲に位置して複数の取付孔１２…が表裏方向に貫通し
て形成されている。これら取付孔１２…は全部が同一方
向、例えば図示の上下方向に伸びる長孔状に形成されて
おり、これら取付孔１２…には固定ボルト１３…が挿通
されている。これら各ボルト１３…は取付孔１２…に沿
って、すなわち上下方向に摺動可能となっている。

【００１９】上記絶縁保持板１０の前面には、塩化ビニ
ルなどの絶縁材料からなる絶縁挾持板が取り付けられて
いる。この絶縁挾持板は分割構造をなしており、本実施
例は図示の上下に分割された一対の絶縁挾持板１４ａ、
１４ｂにより形成されている。これら絶縁挾持板１４
ａ、１４ｂには、互いの分割部に開口部１５が形成され
ている。この開口部１５は、上記絶縁保持板１０に形成
された上記凹部１１の径より小さな径を有しており、凹
部１１に嵌め込まれた半導体ウエハ１の周縁部５に露出
している表面電極２を覆うことができる程度の大きさに
形成されている。つまり、凹部１１に嵌め込まれた半導
体ウエハ１は、周縁部５に形成された表面電極２の露出
部を除いて、その中心部分が開口部１５に露出されるよ
うになっている。

【００２０】これら一対の絶縁挾持板１４ａ、１４ｂに
は、開口部１５の周囲に位置して、前記取付孔１２…に
対向する固定孔１６…が形成されている。これら固定孔
１６…は絶縁挾持板１４ａ、１４ｂの表裏方向に貫通し
て形成されており、これら固定孔１６…も同一方向に伸
びる長孔状に形成されている。これら固定孔１６…には
前記固定ボルト１３…が挿通されており、これら各ボル
ト１３…は固定孔１６…に沿って摺動可能となってい
る。

【００２１】このため、ボルト１３…を緩めると、一対
の絶縁挾持板１４ａ、１４ｂは取付孔１２…および固定
孔１６…に沿って、これらの長手方向に移動可能とな
り、よって一対の絶縁挾持板１４ａ、１４ｂは絶縁保持
板１０の表面側に沿ってスライドし、互いに接離可能と
なっている。そして、これら一対の絶縁挾持板１４ａ、
１４ｂが離れると、開口部１５が大きく開き、このため
絶縁保持板１０の凹部１１が開放される。よって、半導
体ウエハ１を凹部１１に脱着することができる。そし
て、凹部１１に半導体ウエハ１を嵌め込んだのち、一対
の絶縁挾持板１４ａ、１４ｂを相互に近づけて開口部１
５を狭くすると、開口部１５の周縁部が凹部１１に嵌合
されている半導体ウエハ１の周縁部５を覆い、これによ
り半導体ウエハ１は絶縁保持板１０と一対の絶縁挾持板
１４ａ、１４ｂとの間で機械的に挾持されるようになっ
ている。

【００２２】上記一対の絶縁挾持板１４ａ、１４ｂに
は、絶縁保持板１０と対向する面に全面に亘りシール部
材１７ａ、１７ｂが取付けられている。シール部材１７
ａ、１７ｂは、例えばシリコーンゴム等のような軟質ゴ
ムによりシート形状に形成されており、一対の絶縁挾持
板１４ａ、１４ｂに貼着されている。これらシート形状
に形成されたシール部材１７ａ、１７ｂは、前記開口部
１５に相当して同形状の開口部１８が形成されている。

【００２３】よって、実質的にこれらシール部材１７
ａ、１７ｂが絶縁保持板１０に摺接し、絶縁保持板１０
の凹部１１に嵌め込まれた半導体ウエハ１の周縁部５を
覆うようになっている。上記シール部材１７ａ、１７ｂ
にも上記固定ボルト１３…が貫通されており、これら固
定ボルト１３…を締め付けた場合にシール部材１７ａ、
１７ｂは絶縁保持板１０と一対の絶縁挾持板１４ａ、１
４ｂとで挾持されて変形し、これにより半導体ウエハ１
の周縁部５に密接する。よってこれらシール部材１７
ａ、１７ｂは半導体ウエハ１の周縁部５を覆う。このた
めシール部材１７ａ、１７ｂはある程度の弾性を有する
ことが必要であり、シリコーンゴムの場合は硬度はＨＳ
＝４５〜６５がよく、好ましくはＨＳ＝５０〜６０が良
い。

【００２４】硬度が高いと、弾性変形し難く、密着性が
損なわれてシール性が低下し、また固定ボルト１３…を
締め付けた場合に半導体ウエハ１の破損を招く心配があ
る。また硬度が低いと、隙間が生じやすく、この場合も
シール性が低下する。

【００２５】なお、シリコーンゴムを使用すれば、メッ
キ液に接しても材質の変化や劣化が少なく、耐久性に優
れる。上記一方のシール部材１７ａには、一対のメッキ
用電極１９ａ、１９ｂが取付けられている。これらメッ
キ用電極１１ａ、１１ｂには、白金Ｐｔ、銅Ｃｕ、ニッ
ケルＮｉなどではなく、ステンレスが用いられている。
このＳＵＳ製のメッキ用電極１９ａ、１９ｂは帯板形状
をなしており、一端が絶縁挾持板１４ａの端部から突出
するように配置されているとともに、他端は上記開口部
１５（１８）の周縁部まで延長されている。そして、こ
れらメッキ用電極１９ａ、１９ｂの他端部は、開口部１
５に露出することがないようにシール部材１７ａでシー
ルされており、凹部１１に嵌め込まれた半導体ウエハ１
の周縁部５に接触するようになっている。

【００２６】なお、図１および図２において、２０はメ
ッキ層に浸漬する場合に吊り下げるためのフックであ
る。このような構成のメッキ治具について、作用を説明
する。固定ボルト１３…を緩めて一対の絶縁挾持板１４
ａ、１４ｂを相互に離れる方向に摺動させると、開口部
１５が大きく開き、絶縁保持板１０の凹部１１が開放さ
れる。この凹部１１に、図４に示すように、予めメッキ
したい箇所４…および周縁部５のレジスト膜３が除去さ
れた半導体ウエハ１を嵌め込む。

【００２７】この状態で一対の絶縁挾持板１４ａ、１４
ｂを互に接近するように摺動させ、これら絶縁挾持板１
４ａ、１４ｂの開口部１５の内周縁が半導体ウエハ１の
周縁部５を覆う位置に位置合わせする。

【００２８】これにより、メッキ用電極１９ａ、１９ｂ
は、半導体ウエハ１の周縁部５の露出部に対向する。こ
の状態で固定ボルト１３…を締め付けると、絶縁挾持板
１４ａ、１４ｂに貼着されているシール部材１７ａ、１
７ｂが、絶縁保持板１０と一対の絶縁挾持板１４ａ、１
４ｂとの間で押されるともに、開口部１５の内周縁部で
は、半導体ウエハ１の周縁部５と絶縁挾持板１４ａ、１
４ｂとの間で押圧される。このためシール部材１７ａ、
１７ｂが弾性変形し、半導体ウエハ１の周縁部５に密着
する。よってシール部材１７ａ、１７ｂは半導体ウエハ
１の周縁部５を覆い、シールする。

【００２９】この場合、メッキ用電極１９ａ、１９ｂ
は、半導体ウエハ１の周縁部５の露出部に押し付けら
れ、半導体ウエハ１の表面電極２と接触する。また、こ
のメッキ用電極１９ａ、１９ｂはシール部材１７ａ、１
７ｂの開口部１８に露出しない位置に配置されているか
ら上記シール部材１７ａ、１７ｂによりシールされる。

【００３０】この結果、半導体ウエハ１の周縁部５およ
びメッキ用電極１９ａ、１９ｂは、シール部材１７ａ、
１７ｂによりシールされ、結局開口部１５には半導体ウ
エハ１の周縁部５を除いた中央部が露出されるようにな
る。

【００３１】このような取付けが終了すると、この治具
を図５に示すメッキ層３０に浸漬する。そして、上記治
具のメッキ用電極１９ａ、１９ｂと、銅Ｃｕなど電解メ
ッキ電極３１を電源３２につないで、周知のような電気
メッキを行う。

【００３２】この場合、治具は開口部１５がメッキ液に
露出しているので、半導体ウエハ１の周縁部５を除いた
中央部がメッキ液に接し、所定の箇所４…にメッキがな
される。

【００３３】このとき、半導体ウエハ１の周縁部５およ
びメッキ用電極１９ａ、１９ｂはシール部材１７ａ、１
７ｂによりシールされているから、メッキ液の侵入が阻
止され、よって半導体ウエハ１の周縁部５およびメッキ
用電極１９ａ、１９ｂにメッキが施されることはない。

【００３４】このような実施例のメッキ治具によれば、
半導体ウエハ１は絶縁保持板１０と絶縁挾持板１４ａ、
１４ｂにより挾持されるから、これらにより確実な機械
的支持がなされる。

【００３５】そして、予めレジスト膜が除去されて露出
された周縁部５の表面電極２が、シール部材１７ａ、１
７ｂによって覆われるから、この周縁部５の露出面にメ
ッキ液が接触せず、よってこの周縁部５の露出面にメッ
キ層が形成されるのが防止される。このため、不要な箇
所にメッキが施されず、必要箇所４…に確実にメッキ層
が形成されるようになり、メッキ層の膜厚が均等化し
て、品質のばらつきが少なくなる。また、半導体ウエハ
１の周縁部５にメッキ層が形成されないから、このメッ
キを除去する工程が不要になり、製造が容易になる。

【００３６】そして、メッキ用電極１９ａ、１９ｂもメ
ッキ液に触れないから、異種金属の接触に原因する表面
電極２の溶解などの不具合が防止される。しかも、メッ
キ用電極１９ａ、１９ｂをステンレスにて形成したか
ら、万が一、メッキ用電極１９ａ、１９ｂがメッキ液に
触れるようなことが起きても、異種金属の接触に原因す
る表面電極２の溶解を未然に防止することができる。す
なわち、メッキ用電極１９ａ、１９ｂが白金Ｐｔにて形
成されている場合は、万が一、メッキ用電極１９ａ、１
９ｂがメッキ液に触れるようなことが起きると、異種金
属の接触に原因する表面電極２の溶解が発生する心配が
ある。

【００３７】

【００３８】また、上記実施例の場合、絶縁挾持板を、
開口部１５を挟んで相互に接離可能に分割した絶縁挾持
板１４ａ、１４ｂにより形成したから、これら絶縁挾持
板１４ａ、１４ｂをスライドさせて開口部１５を大きく
開くことにより半導体ウエハ１を取付けおよび取外すこ
とができる。したがって、半導体ウエハ１の脱着が容易
になり、作業性が向上する。

【００３９】しかしながら、本発明は上記実施例に制約
されるものではなく、絶縁挾持板は分割構造に限らず一
体形成されたものであってもよく、この場合は絶縁保持
板１０の表面に対してこれと直交する方向に接離させる
ことにより半導体ウエハ１を挾持するようにしてもよ
い。したがって、シール部材も分割構造に限らず、一体
形成されたものであってもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、半導体ウエハは絶縁保持板と絶縁挾持板により挟
まれるから確実に支持されるとともに、レジスト膜が除
去されて露出された周縁部の表面電極がシール部材によ
って覆われるから、この表面電極の露出面にメッキ層が
形成されるのが防止される。また、一対のメッキ用電極
はステンレス製で上記シール部材によりシールされた半
導体ウエハの周縁部に接触されるから、メッキ用電極も
メッキ液に露出することがなくなるとともに、万が一メ
ッキ液に触れるようなことが起こっても、メッキ液中で
異種金属が接触することにより発生する表面電極の溶解
などの不具合を回避することができる。よって、所定箇
所に良好なメッキを行うことができ、品質が向上する。

【００４１】また、請求項２の発明によれば、絶縁挾持
板が、開口部を挟んで相互に接離可能に分割されている
から、開口部を大きく開いて半導体ウエハを取付けおよ
び取外すことができ、半導体ウエハの脱着が容易にな
り、作業性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る半導体ウエハ用メッキ
治具を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図。

【図２】同メッキ治具を開いた状態を示し、（Ａ）は正
面図、（Ｂ）は側面図。

【図３】図１の III−III 線に沿う断面図。

【図４】半導体ウエハの平面図。

【図５】上記メッキ治具を用いてメッキする状態を説明
する図。

【図６】従来の技術を説明するもので、（Ａ）は周縁部
のレジスト膜を除去しないでメッキする場合の半導体ウ
エハの断面図、（Ｂ）は周縁部のレジスト膜を除去した
状態でメッキする場合の半導体ウエハの断面図。

【符号の説明】

１…半導体ウエハ ２…表面電極 ３…レジスト膜 ４…メッキをした
い箇所 ５…周縁部のレジスト膜を除いた露出部 １０…絶縁保持板 １１…凹部 １３…固定ボルト １４ａ、１４ｂ…絶縁挾持板 １５…開口部 １７ａ、１７ｂ…シール部材 １９ａ、１９ｂ…メッキ用電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C25D 17/08 H01L 21/60 H01L 21/68

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁保持板と、 周縁部のレジスト膜が除去されて表面電極が露出された
   半導体ウエハを上記絶縁保持板との間で挾持するととも
   に、この半導体ウエハの上記周縁部を除いた表面が露出
   される開口部を形成した絶縁挾持板と、上記絶縁挟持板に取付けられこの絶縁挾持板と上記絶縁
   保持板とで 半導体ウエハを挾持した場合に、半導体ウエ
   ハの上記周縁部をシールするシール部材と、 上記シール部材によりシールされるとともに、上記半導
   体ウエハの周縁部の表面電極に接触する一対のステンレ
   ス製メッキ用電極と、 を具備したことを特徴とする半導体ウエハ用メッキ治
   具。
2. 【請求項２】 上記絶縁挾持板は、上記開口部を挟んで
   相互に接離可能な複数の分割部材により構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の半導体ウエハ用メッ
   キ治具。