JP4037504B2 - 半導体ウエハのメッキ治具 - Google Patents

半導体ウエハのメッキ治具 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体ウエハの電解メッキを行う場合に該半導体ウエハを保持する半導体ウエハのメッキ治具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
半導体ウエハに電解メッキを行う場合、半導体ウエハを保持するメッキ治具は、半導体ウエハを保持した状態で、半導体ウエハの導電膜に通電ピンが接触するように構成されている。そして該メッキ治具に半導体ウエハを保持した状態で、メッキ液槽の電解メッキ液中に半導体ウエハを治具ごと浸漬し、該通電ピンを通して電流を流して電解メッキを行うようになっている。そして該通電ピンをシールする方法としては、半導体ウエハ面と該半導体ウエハを保持する保持部材の双方にまたがるシールパッキンを使用し、該シールパッキンを複数のボルトで締め付けることにより、均等に面圧を加えてシールする方法が採用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように複数のボルトで締め付けることにより均一に面圧を加える方法は、作業性が悪く、且つ個々のボルトにかかる力を均等にすることが難しく、力が不均一の場合は電解メッキ液が浸透する等の問題がある。
【0004】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、シールパッキンの締め付け作業が容易で且つシールパッキンの外周近傍に均一に締め付け力を作用させることができる半導体ウエハのメッキ治具を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため請求項1に記載の発明は、上面に半導体ウエハを収容するウエハ収容凹部と該ウエハ収容凹部の外周近傍に設けられた複数の第1通電部材と該第1通電部材の外周近傍に設けられ上部が前記ウエハ収容凹部に向って屈曲する屈曲部を有する複数の爪部材を具備する板状の第1保持部材と、内径がウエハ収容凹部の径より所定量小さく且つ外径が該ウエハ収容凹部の径より所定量大きいシールパッキンが取り付けられたリング状の第2保持部材と、外周には複数の締付突起部が形成され且つ第2保持部材上で所定量回転自在に係合する締め付けリングとを具備し、第1保持部材のウエハ収容凹部に半導体ウエハを収容し、第2保持部材を前記シールパッキンが半導体ウエハの外縁部を覆うように重ね、締め付けリングを所定量回転させることにより、締め付けリングの締付突起部が第1保持部材の爪部材の屈曲部の内側に移動して、締め付けリングを第1保持部材側に押し付け、該締め付けリングと第1保持部材で第2保持部材を締め付け可能に構成し、第2保持部材のシールパッキンには、締め付けリングと第1保持部材で第2保持部材を締め付け状態で第1保持部材の第1通電部材と前記ウエハ収容凹部に収容された半導体ウエハの面上に露出する導電膜との両方に接触し且つ該シールパッキンでシールされる第2通電部材を設けたことを特徴とする。
【0006】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の半導体ウエハのメッキ治具において、第1保持部材と第2保持部材はヒンジ機構で連結され、該ヒンジ機構を中心に開閉できるように構成されたことを特徴とする
【0007】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の半導体ウエハのメッキ治具において、第1保持部材の爪部材は、上部がウエハ収容凹部に向って屈曲した逆L字状で、 締め付けリングを所定量回転させることにより、前記締め付けリングの締付突起部が爪部材の逆L字状の屈曲部の内側に滑り込むようになっていることを特徴とする。
【0008】
また、請求項4に記載の発明は、請求項1又は2又は3に記載の半導体ウエハのメッキ治具において、シールパッキンの断面は、中央部が凹んだコ字状であることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図1及び図2は本発明の半導体ウエハのメッキ治具の外観構成を示す斜視図である。図示するように、本メッキ治具10は、板状の第1保持部材11と、リング状のシールパッキン13が取り付けられた第2保持部材12と、締め付けリング14とを具備する構成である。
【0011】
第1保持部材11は電気絶縁材料(例えば合成樹脂材)からなり、図示するように矩形状板状体であり、その中央分に半導体ウエハ16が収容されるウエハ収容凹部が形成され、該ウエハ収容凹部の外周近傍には複数個(図では8個)の第1通電部材17が等間隔で、且つその上面が該第1保持部材11の上面と略一致するように設けられている。また、第1通電部材17の外側には複数個(図では8個)の逆L字状の爪20が等間隔に設けられている。
【0012】
第2保持部材12は電気絶縁材料(例えば合成樹脂材)からなり、図示するように、環状のリング部12aと直線状の支持部12bが一体的に形成されている。シールパッキン13は断面がコ字状のゴム材等の弾性体からなる電気絶縁材料からなり、図示するように、第2保持部材12のリング部12aの一方の面に貼り付けられている。また、シールパッキン13の断面コ字状の両先端部の間には通電部材収納穴13aが複数個(図では8個)等間隔で設けられ、該通電部材収納穴13aには後に上述するように第2通電部材18が収納されている(図1(b)参照)。
【0013】
締め付けリング14の外周には所定の間隔で複数個(図では8個)の突起部14bが形成され、上面には所定の間隔で複数個(図では3個)の回転案内溝14aが形成されている。該回転案内溝14aには第2保持部材12のリング部12aの上面に等間隔で設けられリング保持部材19が貫通している。これにより、締め付けリング14は第2保持部材12の上面を回転(摺動)できるようになっている。即ち、締め付けリング14は、回転案内溝14aを貫通する複数個(図では3個)のリング保持部材19で案内されてリング部12aの上面を所定量移動できるようになっている。また、第2保持部材12の支持部12bの一端は第1保持部材11の端部にヒンジ機構15により回動自在に連結されている。
【0014】
上記構成のメッキ治具10において、第2保持部材12をヒンジ機構15を介して回転し、上記ウエハ収容凹部に半導体ウエハ16が収容された第1保持部材11上に重ね合わせ、締め付けリング14を矢印A方向に押すことにより、締め付けリング14を所定量移動し、突起部14bが逆L字状の爪20の内側に滑り込み、第1保持部材11と第2保持部材12が互いに締め付けられる。
【0015】
上記第2保持部材12をヒンジ機構15を介して回転して第1保持部材11上に重ね合わせ、締め付けリング14で締め付けた状態で、図3に示すようにシールパッキン13の断面コ字状の一方の先端部13bは第1保持部材11の凹部に収容された半導体ウエハの縁部上面に当接し、他方の先端部13cはその外側の第1保持部材11の上面に当接する。
【0016】
また、第2通電部材18は導電材料からなる円柱体で、その先端に溝18aを設けて断面コ字状にした形状であり、そして後端をバネ部材21を介してシールパッキン13又は第2保持部材12に取り付けている。上記のように第1保持部材11に第2保持部材12を重ね合わせた状態では、図4に示すように、第2通電部材18の一方の先端部18bは半導体ウエハ16上面の導電膜に接触し、もう一方の先端部18cは第1通電部材17に当接するように構成している。なお、該第1通電部材17は第1保持部材11の内部を貫通する導電体22に接続され、該導電体22は図示しない外部電極に接続されている。
【0017】
本メッキ治具は上記のように、締め付けリング14の外周に所定の間隔で突起部14bを形成し、該締め付けリング14を回転させることにより、第1保持部材11に一体的に取り付けた逆L字状の爪20の内側に突起部14bを滑り込ませ、第1保持部材11と第2保持部材12を締め付けるように構成したので、シールパッキン13に均等に面圧が加わり、シール性がよくなる。なお、該第1通電部材17は第1保持部材11の内部を貫通する導電体22に接続され、該導電体22は図示しない外部電極に接続されている。
【0018】
なお、図4の構成例では、第1保持部材11に第2保持部材12を重ね合わせた状態では、第2通電部材18の一方の先端部18bは半導体ウエハ16上面の導電膜に接触し、もう一方の先端部18cは第1通電部材17に当接するように構成したが、第1保持部材11に設けた第1通電部材17を除去し、図5に示すように、通電部材23を半導体ウエハ16上面の導電膜にのみ接触するように構成し、第2保持部材12に外部電極に接続される導電体22を設け、該導電体22をバネ部材21を介して通電部材23に接続するように構成にしても良い。
【0019】
図6は上記構造のメッキ治具10を用いた電解メッキ装置の概略構成を示す図である。同図において、30はメッキ液槽であり、該メッキ液槽30内に陽極電極31と上記半導体ウエハ16を保持したメッキ治具10がセットされている。ポンプ35及びフィルタ32を介して電解メッキ液をメッキ液槽30内に送り、該電解メッキ液をメッキ液槽30からオーバーフローさせて循環させる。一方、陽極電極31と上記メッキ治具10の導電体に接続された外部電極端子33にそれぞれ直流電源34の+端子、−端子を接続し、直流電流を供給することにより、半導体ウエハ16の表面に電解メッキ膜を形成する。
【0020】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば下記のような効果が得られる。
(1)第1保持部材のウエハ収容凹部に半導体ウエハを収容し、第2保持部材をシールパッキンが半導体ウエハの外縁部を覆うように重ね、締め付けリングを所定量回転させることにより、締め付けリングの締付突起部が第1保持部材の爪部材の屈曲部の内側に移動して、締め付けリングを第1保持部材側に押し付け、該締め付けリングと第1保持部材で第2保持部材を締め付け可能に構成したので、シールパッキンに均等に面圧が加わり、シール性がよくなると同時に、シールのための作業が極めて容易となる。
【0021】
(2)請求項2に記載の発明によれば、第1保持部材と前記第2保持部材はヒンジ機構で連結され、該ヒンジ機構を中心に開閉できるように構成されているので、第1保持部材と第2保持部材の位置合わせが容易となる
【0022】
(3)請求項3に記載の発明によれば、締め付けリングを所定量回転させることにより、締め付けリングの締付突起部が前記爪部材の逆L字状の屈曲部の内側に滑り込むようになっているので、簡単な構成で、シールパッキンに均等に面圧が加わり、シール性がよくなると同時にシールのための作業が極めて容易となる。
【0023】
(4)請求項4に記載の発明によれば、シールパッキンの断面は、中央部が凹んだコ字状であるので、シールパッキンが第1保持部材の上面とウエハ収容凹部に半導体ウエハの上面に跨って接触し、その間の空間がシールされ、該空間にある第1通電部材及び第2通電部材等がめっき液に接液することはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体ウエハのメッキ治具の外観構成を示す斜視図で、同図(a)は第1保持部材を開いた状態の全体斜視図、同図(b)はB部分の拡大図である。
【図2】本発明の半導体ウエハのメッキ治具の外観構成を示す斜視図で、第1保持部材を閉じた状態の全体斜視図ある。
【図3】図2のC−C断面を示す図である。
【図4】締め付け時における第1通電部材と第2通電部材の位置関係を示す図である。
【図5】締め付け時における通電部材と半導体ウエハの位置関係を示す図である。
【図6】本発明のメッキ治具10を用いた電解メッキ装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
10 メッキ治具
11 第1保持部材
12 第2保持部材
13 シールパッキン
14 締め付けリング
15 ヒンジ機構
16 半導体ウエハ
17 第1通電部材
18 第2通電部材
19 リング保持部材
20 爪
21 バネ部材
22 導電体
23 通電部材

Claims (4)

  1. 上面に半導体ウエハを収容するウエハ収容凹部と該ウエハ収容凹部の外周近傍に設けられた複数の第1通電部材と該第1通電部材の外周近傍に設けられ上部が前記ウエハ収容凹部に向って屈曲する屈曲部を有する複数の爪部材を具備する板状の第1保持部材と、
    内径が前記ウエハ収容凹部の径より所定量小さく且つ外径が該ウエハ収容凹部の径より所定量大きいシールパッキンが取り付けられたリング状の第2保持部材と、
    外周には複数の締付突起部が形成され且つ前記第2保持部材上で所定量回転自在に係合する締め付けリングとを具備し、
    前記第1保持部材のウエハ収容凹部に半導体ウエハを収容し、前記第2保持部材を前記シールパッキンが前記半導体ウエハの外縁部を覆うように重ね、前記締め付けリングを所定量回転させることにより、前記締め付けリングの締付突起部が前記第1保持部材の爪部材の屈曲部の内側に移動して、前記締め付けリングを前記第1保持部材側に押し付け、該締め付けリングと前記第1保持部材で前記第2保持部材を締め付け可能に構成し、
    前記第2保持部材のシールパッキンには、前記締め付けリングと前記第1保持部材で前記第2保持部材を締め付け状態で前記第1保持部材の第1通電部材と前記ウエハ収容凹部に収容された半導体ウエハの面上に露出する導電膜との両方に接触し且つ該シールパッキンでシールされる第2通電部材を設けたことを特徴とする半導体ウエハのメッキ治具。
  2. 請求項1に記載の半導体ウエハのメッキ治具において、
    前記第1保持部材と前記第2保持部材はヒンジ機構で連結され、該ヒンジ機構を中心に開閉できるように構成されたことを特徴とする半導体ウエハのメッキ治具。
  3. 請求項1又は2に記載の半導体ウエハのメッキ治具において、
    前記第1保持部材の爪部材は、上部が前記ウエハ収容凹部に向って屈曲した逆L字状で、前記締め付けリングを所定量回転させることにより、前記締め付けリングの締付突起部が前記爪部材の逆L字状の屈曲部の内側に滑り込むようになっていることを特徴とする半導体ウエハのメッキ治具。
  4. 請求項1又は2又は3に記載の半導体ウエハのメッキ治具において、
    前記シールパッキンの断面は、中央部が凹んだコ字状であることを特徴とする半導体ウエハのメッキ治具。
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