JP3654840B2

JP3654840B2 - 基板メッキ装置

Info

Publication number: JP3654840B2
Application number: JP2001007781A
Authority: JP
Inventors: 保廣溝畑
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-01-16
Filing date: 2001-01-16
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2021-01-16
Also published as: JP2002212792A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハや液晶表示装置用のガラス基板など（以下、単に基板と称する）に対して電界メッキによるメッキ処理を施す基板メッキ装置に係り、特に基板の処理面のうち周辺部をマスクするマスク部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の基板メッキ装置として、例えば、基板の処理面を下向きにし、処理面の周辺部をマスク部材でマスクし、非処理面を押圧部材で押圧した状態でメッキ液を貯留したメッキ槽に対して基板を下降させ、マスク部材に配備された電極に通電することにより処理面にメッキを施すように構成されたものが挙げられる。
【０００３】
このような構成の基板メッキ装置では、基板を押圧している押圧部材と、基板の処理面周辺をマスクしているマスク部材とをメッキ槽に対して回転させた状態で、メッキ槽からその周囲に配備された回収槽にメッキ液を流出させつつメッキ処理を施すようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、メッキ槽から回収槽に流出するメッキ液がマスク部材の下面を伝って拡がってゆくので、マスク部材の下面全体がメッキ液で汚染されるという問題がある。
【０００５】
また、マスク部材を伝ったメッキ液を回収槽で回収するために、回収槽の径をマスク部材の径よりも大きくする必要があるので、装置全体が大きくなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、メッキ液がマスク部材全体に拡がるのを防止することにより、マスク部材の汚染を防止するとともに装置の小型化を図ることができる基板メッキ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、基板の処理面のうち周辺部をマスク部材でマスクし、メッキ槽内のメッキ液に基板の処理面を触れさせた状態で、前記メッキ槽の周囲に配備された回収槽にメッキ液を流出させつつメッキ処理を施す基板メッキ装置において、前記マスク部材は、その下面のうちメッキ槽から回収槽の間に凸部を備えていることを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板メッキ装置において、前記マスク部材の凸部は、メッキ槽側から回収槽側に向かって傾斜した下向きの傾斜面を備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の基板メッキ装置において、前記回収槽の周囲に排気槽を配備したことを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板メッキ装置において、前記マスク部材の凸部は、その下端部が回収槽の側壁上端部より下方に位置することを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】
請求項１に記載の発明によると、マスク部材の下面に設けた凸部がメッキ液の拡がりを阻止する。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明によれば、外側に向かって傾斜した下向きの傾斜面によってメッキ液が回収槽に落下しやすくできる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明によれば、排気槽によりメッキ液のミストや雰囲気が装置外に漏れることを防止する。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明によれば、凸部の下端部を回収槽の側壁上端部よりも下に位置させることで、マスク部材の回転による遠心力で凸部の下端部から外周に向かって飛散するメッキ液も回収槽で回収する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
図１は、本実施例に係る基板メッキ装置の概略構成を示す縦断面図であり、図２は、マスク部材周辺の一部拡大図である。
【００１６】
基板Ｗは、図示しないシード層が形成された処理面Ｗｓを下方に向けてスピンベース１によって水平姿勢となるように保持されている。このスピンベース１は、平面視環状を呈するマスク部材３と、このマスク部材３の上部に連結された３本の支柱５（図示の関係上２本だけ示す）と、これら３本の支柱５が連結された中空の回転軸７とを備えている。
【００１７】
スピンベース１の回転軸７は、図１に示すような高さの待機位置と、この待機位置よりも下方に位置する処理位置とにわたって図示しない昇降機構により昇降駆動される。また、図示しない回転駆動機構によって鉛直軸回りに回転駆動される。
【００１８】
マスク部材３は、内周側に開口したスリット状の電極取り付け穴３ａと、この電極取り付け穴３ａよりも内周側の位置で中心部に向かって張り出した張り出し部３ｂと、この張り出し部３ｂの上面に形成された凹部３ｃとを備えている。また、電極取り付け穴３ａの中心部側（開口側）は、外周側よりも開口面積が大きく形成されている。張り出し部３ｂの下面のうち内周側には、凸部３ｄが、環状でマスク部材３の全周に形成されており、この凸部３ｄは外側に向かって傾斜した下向きの傾斜面３ｅを備える。
【００１９】
マスク部材３の電極取り付け穴３ａには、基板Ｗの処理面Ｗｓ側に形成されているシード層に当接して負電圧を印加するためのカソード電極１１が取り付けられている。このカソード電極１１は、シード層に確実に当接するように、内周側が僅かに上方に向けて傾斜するように成形されている。なお、上述したように電極取り付け穴３ａの内周側は奥側よりも開口面積が大きくされているので、カソード電極１１を取り付けると内周側が上方に傾斜し、基板Ｗのシード層に確実に当接する。
【００２０】
マスク部材３の凹部３ｃには弾性を有するシール部材１３が装着されている。このシール部材１３は、メッキ液が基板Ｗの周縁部に達することを防止するものであり、基板Ｗの処理面Ｗｓのうち周辺部のみに当接するように平面視環状に形成されている。
【００２１】
スピンベース１の内部には、基板Ｗの非処理面にあたる裏面周辺部を押圧する押圧部材１５が配備されている。この押圧部材１５は、円板状の当接部材１５ａと、下面周辺部に突出して形成された平面視環状の押圧部１５ｂが形成されている。また、回転軸７に沿って昇降可能および回転自在に構成されており、スピンベース１内に搬入された基板Ｗをマスク部材３に対して押圧して基板Ｗを挟持する。
【００２２】
スピンベース１の下方には、基板Ｗの直径よりもやや小径であって、マスク部材３と内径がほぼ等しいメッキ槽１７が備えられ、このメッキ槽１７を囲うように回収槽１９が配備されている。メッキ槽１７の底面には開口部１７ａが形成されており、その周囲には正電圧を印加するためのアノード電極２１が配設されている。このアノード電極２１は、例えば、外観形状が環状になっている。回収槽１９からメッキ槽１７の開口部１７ａには配管２３が連通接続されており、配管２３に取り付けられたポンプ２５によって回収槽１９のメッキ液Ｌがメッキ槽１７の上方に向けて循環供給される。
【００２３】
回収槽１９の周囲には、メッキ槽１７や回収槽１９から溢れるメッキ液Ｌのミストや雰囲気を排気するための排気槽２７が配備されている。上述した回収槽１９の側壁１９ａは、上方に位置するマスク部材３の中間部付近に位置し、排気槽２７の側壁２７ａはマスク部材３の外周部よりもやや内側に位置するように設けられている。
【００２４】
メッキ槽１７の側壁１７ｂは、その上面部が外方に向かって先下がりの傾斜面１７ｃを備えている。この傾斜面１７ｃは、マスク部材３の傾斜面３ｅの傾斜に合わせて形成してあることが好ましく、メッキ処理中には図２に示すように、これらの傾斜面３ｅ，１７ｃが平行な下向き傾斜の流路である排出流路２９を形成する。
【００２５】
上述したマスク部材３は、スピンベース１を処理位置に移動した際に、その凸部３ｄの下端部が、回収槽１９の側壁１９ａの上端部よりも下方に位置するように構成されている。これによりマスク部材３の回転による遠心力で凸部３ｄの下端部から外周に向かって飛散するメッキ液Ｌをも回収槽１９で回収できるようになっている。
【００２６】
また、排気槽２７の側壁２７ａは、その上端部が回収槽１９の側壁１９ａよりも高く形成されており、排気槽２７の排気が弱くなったり停止してもミストや雰囲気が外部に漏れにくくされている。
【００２７】
次に、上述したように構成された基板メッキ装置の動作について詳細に説明する。
【００２８】
まず、図１に示す待機位置にスピンベース１が位置し、押圧部材１５が上昇位置にある状態で、図示しない基板搬送機構がスピンベース１内に基板Ｗを搬入する。このとき、基板Ｗは、その処理面Ｗｓが下向きの姿勢である。スピンベース１内に基板Ｗが搬入されると、基板Ｗをマスク部材３に向けて下降させ、基板Ｗをマスク部材３のシール部材１３の上に載置する。このとき基板Ｗの処理面Ｗｓにはカソード電極１１が当接している。
【００２９】
次に、押圧部材１５を基板Ｗの非処理面に向けて下降させ、その下面に形成されている押圧部１５ｂが基板Ｗの非処理面に当接するまで下降させる。これととに押圧部材１５を付勢して、一定圧力で基板Ｗを押圧する。
【００３０】
そして、スピンベース１を回転させながら、図２に示すように基板Ｗごと処理位置にまで下降させるとともに、ポンプ２５を作動させてメッキ槽１７のメッキ液Ｌを基板Ｗの処理面Ｗｓに向けて流動させる。さらに、カソード電極１１とアノード電極２１とに所定時間通電してメッキ処理を施す。
【００３１】
このときメッキ液Ｌは、メッキ槽１７の底部から上方に向かって流動され、排出流路２９を通って回収槽１９に回収される。マスク部材３の張り出し部３ｂは、その下面に凸部３ｄが形成されているので、図２中に点線矢印で示すようにメッキ液Ｌがマスク部材３の下面を伝って外方に拡がり、マスク部材３の下面全体に拡がることはなく、メッキ液Ｌは傾斜面３ｅを伝って回収槽１９の内部に流下する。
【００３２】
このように本実施例装置によると、マスク部材３の下面に設けた凸部３ｄがメッキ液Ｌの拡がりを阻止する。したがって、マスク部材３の下面全体がメッキ液Ｌで汚染されることを防止できる上、マスク部材３の径よりも回収槽１９及び排出槽２７の径を小さくできるので、基板メッキ装置全体の大きさを小型化できる。
【００３３】
また、マスク部材３の凸部３ｄが傾斜面３ｅを備えているので、メッキ液Ｌが回収槽１９に落下しやすくでき、効率よくメッキ液Ｌを回収できる。したがって、マスク部材３の汚染を確実に防止することができる。
【００３４】
さらに回収槽１９の周りに排気槽１７を設けてメッキ液Ｌのミストや雰囲気が装置外に漏れ出すことを防止しているので、回収槽１９では従来装置のように排気を取る必要がない。そのため、回収したメッキ液Ｌを気水分離装置に通す必要がなく、その分コスト削減が可能である。また、メッキ液Ｌが空気に晒される機会を抑制することができるので、メッキ液Ｌの酸化を抑制することができる。
【００３５】
なお、本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、図３に示すように変形実施が可能である。
【００３６】
すなわち、マスク部材３の下面のうち、メッキ槽１７から回収槽１９の間の位置で垂下した凸部３ｆを設ける。その下端部は、回収槽１９の側壁１９ａの上端部よりも下に位置するように構成してあるとともに、その内周側にある角部３ｇは円弧状に成形してある。これにより、遠心力で角部３ｇに溜まりがちなメッキ液Ｌを円滑に流下させて回収槽１９に回収できる。また、凸部３ｆを外方に傾斜させてもよい。
【００３７】
このような構成の基板メッキ装置であっても、排出流路２９から回収槽１９に回収されるメッキ液Ｌが、点線矢印のようにマスク部材３の下面を伝って外周側に拡がってゆくことがなく、上述した構成の基板メッキ装置と同じ効果を奏する。
【００３８】
なお、回収槽１９の配管２３に気水分離装置を設ける構成を採用する場合や、基板メッキ装置がダウンフローを備えたメッキ専用の処理室などに設置される場合には、回収槽１９の周囲に排気槽２７を設けなくてもよい。
【００３９】
また、本実施例では、弾性を有するシール部材１３がマスク部材３に取り付けられている構成を例に挙げて説明したが、このような弾性を有するシール部材１３に代えてマスク部材３に硬質部材を備え、シール部材３を省略した構成を採用してもよい。これによりマスク部材３の厚みを薄くでき、処理面Ｗｓ近くのメッキ液Ｌの流れを円滑化できるので、メッキ処理の均一性を向上できる。
【００４０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、マスク部材の下面に設けた凸部がメッキ液の拡がりを阻止するので、マスク部材の下面全体がメッキ液で汚染されることを防止できる。さらに、マスク部材の径よりも回収槽の径を小さくできるので、装置全体を小型化することができる。
【００４１】
また、請求項２に記載の発明によれば、外側に向かって傾斜した下向きの傾斜面によってメッキ液が回収槽に落下しやすくできるので、効率よくメッキ液を回収槽に落下させることができる。したがって、マスク部材の汚染を確実に防止することができる。
【００４２】
また、請求項３に記載の発明によれば、排気槽によりメッキ液のミストや雰囲気が装置外に漏れ出すことを防止できるので、回収槽では従来装置のように排気を取る必要がない。したがって、回収したメッキ液を気水分離装置に通す必要がなく、気水分離装置が不要となって装置コストを削減可能である。また、メッキ液が空気に晒される機会を抑制できるので、メッキ液の酸化を抑制することができる。
【００４３】
また、請求項４に記載の発明によれば、凸部の下端部を回収槽の側壁上端部よりも下に位置させると、マスク部材の回転による遠心力で凸部の下端部から外周に向かって飛散するメッキ液をも回収槽で回収できる。したがって、マスク部材全体の汚染を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係る基板メッキ装置の概略構成を示した縦断面図である。
【図２】マスク部材周辺の一部拡大図である。
【図３】変形例を示す一部拡大図である。
【符号の説明】
Ｗ … 基板
１ … スピンベース
３ … マスク部材
３ｂ … 張り出し部
３ｄ，３ｆ … 凸部
３ｅ … 傾斜面
３ｇ … 角部
１１ … カソード電極
１３ … シール部材
１５ … 押圧部材
１７ … メッキ槽
１９ … 回収槽
２１ … アノード電極
２７ … 排気槽
２７ａ … 側壁
２９ … 排出流路

Claims

基板の処理面のうち周辺部をマスク部材でマスクし、メッキ槽内のメッキ液に基板の処理面を触れさせた状態で、前記メッキ槽の周囲に配備された回収槽にメッキ液を流出させつつメッキ処理を施す基板メッキ装置において、
前記マスク部材は、その下面のうちメッキ槽から回収槽の間に凸部を備えていることを特徴とする基板メッキ装置。
請求項１に記載の基板メッキ装置において、
前記マスク部材の凸部は、メッキ槽側から回収槽側に向かって傾斜した下向きの傾斜面を備えていることを特徴とする基板メッキ装置。
請求項１または２に記載の基板メッキ装置において、
前記回収槽の周囲に排気槽を配備したことを特徴とする基板メッキ装置。
請求項１ないし３のいずれかに記載の基板メッキ装置において、
前記マスク部材の凸部は、その下端部が回収槽の側壁上端部より下方に位置することを特徴とする基板メッキ装置。