JP4386590B2 - 基板メッキ装置 - Google Patents

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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ためのマスク部材によるシール構造に関する。
【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、処理面の反対側にあたる非処理面を押圧部材で押圧した状態で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カソード電極とメッキ槽内のアノード電極とに通電することにより処理面にメッキ処理を施すように構成されたものが挙げられる。
【0003】
マスク部材は、メッキ液が基板の処理面のうち周辺部に浸入することを防ぐためのものであり、基板の処理面側で端縁から中心部に向かって突出して形成されている内周凸部に、基板の処理面に当接する軟質材料からなるシール部材が取り付けられている。
【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、マスク部材にはシール部材を取り付けるための凹状の空間が必要であるので、内周凸部の寸法が必然的に大きくなってしまう。このようにマスク部材の内周凸部の寸法が大きくなると、基板の処理面のうち実際にメッキ処理が施される有効面積が小さくなってしまうという問題がある。
【0005】
また、マスク部材の内周凸部の厚みも厚くなるので、基板の処理面付近を流れてメッキ槽から排出されるメッキ液の流れが悪くなってメッキ液が滞留し、メッキ処理の均一性が悪化するという問題点がある。
【0006】
さらに、シール部材を配設するため内周凸部の構造が複雑化し、メッキ液が漏れた場合にその部分に液溜まりが生じる場合がある。このように液溜まりが生じると、基板の相互汚染が生じることになる。
【0007】
また、マスク部材と基板との間だけでなく、マスク部材とシール部材との間の液密をも維持する必要がある。したがって、装置のメンテナンスが煩雑になるという問題がある。
【0008】
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、硬質部材によって液密を維持することにより、メッキ処理の有効面積を大きくとりつつもメッキ処理の均一性を高めることができるとともに、液溜まりによる相互汚染を防止しつつもメンテナンス性を高め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。
【0009】
【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、基板の非処理面を押圧部材で押圧しつつメッキ処理を施す基板メッキ装置において、基板の処理面側で端縁から中心に向かって突出して形成されている内周凸部を含み、前記内周凸部に、前記基板の処理面側の全周をマスクする当接部を備え、鉛直軸周りに回転するマスク部材と、基板を付勢して、その処理面側を前記マスク部材の当接部に当接させ、基板の非処理面側に当接して弾性変形する押圧部を備えた回転自在の押圧部材と、を備え、前記マスク部材の当接部の材料は、硬質塩化ビニルであり、前記押圧部材の押圧部は、基板の非処理面側に突出した平面視環状の凸部を備えていることを特徴とするものである。
【0010】
また、請求項2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、基板の非処理面を押圧部材で押圧しつつメッキ処理を施す基板メッキ装置において、基板の処理面側で端縁から中心に向かって突出して形成されている内周凸部を含み、前記内周凸部に、前記基板の処理面側の全周をマスクする当接部を備えたマスク部材と、基板を付勢して、その処理面側を前記マスク部材の当接部に当接させ、基板の非処理面側に当接して弾性変形する押圧部を備えた押圧部材と、を備え、前記押圧部材の押圧部は、基板の非処理面側に突出した平面視環状の凸部を備え、更に、前記マスク部材に連結された回転軸を備え、前記マスク部材と前記押圧部材と前記回転軸とによりスピンベースが構成され、当該スピンベースは基板を保持し、回転駆動されることを特徴とするものである。
【0011】
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、前記マスク部材の当接部は、その当接面が研磨処理されていることを特徴とするものである。
【0012】
(削除)
【0013】
(削除)
【0014】
【作用】
請求項1に記載の発明によれば、基板の処理面のうち周辺部をマスク部材でマスクし、押圧部材で非処理面側を押圧すると、押圧部材の押圧部が弾性変形して、基板の処理面側の全周を当接部に沿わせ、マスク部材の内周凸部に沿わせることができる。また、マスク部材の当接部の材料は、硬質塩化ビニルである。
【0015】
また、請求項2に記載の発明によれば、基板の処理面のうち周辺部をマスク部材でマスクし、押圧部材で非処理面側を押圧すると、押圧部材の押圧部が弾性変形して、基板の処理面側の全周を当接部に沿わせ、マスク部材の内周凸部に沿わせることができる。また、基板を保持したスピンベースを回転駆動させることができる。
【0016】
また、請求項3に記載の発明によれば、マスク部材の内周凸部にある当接部を研磨処理しておくことにより、基板の処理面に対する密着性を高めることができる。
【0017】
(削除)
【0018】
(削除)
【0019】
【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及び図2は本発明の一実施例に係り、図1は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は押圧部材とマスク部材を拡大して示した縦断面図である。
【0020】
基板Wは、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に水平姿勢で保持されている。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(図示の関係上2本だけを示す)の支柱5と、これらの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。
【0021】
回転軸7は、図1に示すような高さに相当する待機位置と、この待機位置よりも下方の位置に相当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。
【0022】
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、基板Wの処理面Ws側で端縁から中心に向かって突出した内周凸部3bと、この内周凸部3bの上面に突出して形成された当接部3cとを備えている。また、電極取り付け穴3aの開口側は、外周側よりも開口面積が大きく形成されている。
【0023】
上述したマスク部材3は、硬質部材で構成してある。硬質部材としては、例えば、硬質塩化ビニル、硬質フッ素樹脂、ポリイミド樹脂等が利用可能である。当接部3cの当接面は、基板Wの処理面との密着性を高めるために研磨しておくことが好ましい。
【0024】
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9が取り付けられている。これは基板Wの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とともに、内周側が櫛形に形成されている。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9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。
【0025】
スピンベース1は、基板Wの非処理面にあたる裏面の周辺部を押圧するための押圧部材11を内部に備える。この押圧部材11は、回転軸7に沿って昇降可能かつ回転自在に構成されているとともに、平面視円形状の当接部材13を備えている。この当接部材13の下面周辺部には下方に突出した凸部であって平面視では環状の押圧部13aを備えている。
【0026】
また、この押圧部13aは、下面に装着凹部13bが形成されており、この部分に弾性部材13cが取り付けられている。弾性部材13cとしては、例えば、シリコンゴム系のOリングやフッ素樹脂等で被覆したコイルバネ等が利用可能である。直接的には、この押圧部13aが、弾性部材13cを介してスピンベース1内に搬入された基板Wをマスク部材3側に向けて押圧することにより基板Wを挟持する。
【0027】
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15が備えられ、このメッキ槽15の周囲には回収槽17が配備されている。メッキ槽15の底面には開口部15a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19が配設されている。回収槽17からメッキ槽15の開口部15aには配管21が連通されており、配管21に取り付けられたポンプ23によって回収槽17のメッキ液Lがメッキ槽15の上方に向けて循環される。
【0028】
メッキ処理中には、図2に示すようにスピンベース1が下降し、メッキ槽15の側壁15bの上面と、マスク部材3の内周凸部3bの下面とで排出路25が形成される。そして、メッキ槽15内のメッキ液Lを排出路25を通して排出するようになっている。
【0029】
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。
【0030】
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11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の内部に基板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の当接部3c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9が当接する。
【0031】
次に、図2に示すように押圧部材11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弾性部材13cが基板Wの非処理面に当接するまで下降させる。さらに押圧部材11を付勢して、一定圧力で基板Wを押圧する。すると、押圧部材11の弾性部材13cが弾性変形し、基板Wの処理面Ws側の全周をマスク部材3の内周凸部3bの当接部3cに沿わせることができる。したがって、従来例のようにシール部材と、これを取り付ける凹部とがマスク部材3に不要となり、マスク部材3の内周凸部3bの内径寸法を小さくすることができるので、メッキ処理の有効面積を大きくできる。
【0032】
また、マスク部材3は別体のシール部材が不要なので内周凸部3bの構造を単純化でき、メッキ液Lの液溜まりに起因する基板Wの相互汚染を防止できる。さらに、基板Wとマスク部材3の液密を維持すればよいので、メンテナンス性を高めることができる。
【0033】
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23を作動させてメッキ槽15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9とアノード電極19とに所定時間通電してメッキ処理を施す。
【0034】
このときメッキ液Lは、メッキ槽15から溢れて排出路25を通して回収槽17に回収される。つまり、メッキ液Lは図2中に実線矢印で示すように、基板Wの処理面Wsに沿って横方向に向かった後、排出路25を通って回収槽17に流れ込む。
【0035】
マスク部材3は従来例のようにシール部材及びこれの取り付け凹部が不要となっていることから、マスク部材3の内周凸部3bの厚みも薄くできるので、メッキ槽15から排出路25を通って排出されるメッキ液Lの流れを良好にすることができてメッキ処理の均一性を向上できる。
【0036】
なお、本発明は、図3の縦断面図に示すように変形実施が可能である。
【0037】
すなわち、メッキ槽15の側壁15bは、その上面が外側に向かって下向きに傾斜した傾斜面15cを備えている。また、マスク部材3の内周凸部3bには、基板Wの処理面Wsに当接する部分から傾斜が始まり、側壁15bの傾斜面15cに対向して、外側に向かって下向きに傾斜するように傾斜面3dが形成されている。さらに、図3の処理位置にスピンベース1が下降した際に、傾斜面3d,15c同士がほぼ平行になるように構成されている。また、押圧部材13は、押圧部13aに浅い装着凹部13bを備え、ここに押圧部13aの底面を覆う大きさの弾性部材13cを取り付けてある。
【0038】
このように傾斜面3d,15cにより、メッキ槽15の内壁最上部から基板Wの処理面Ws近くにわたって開口が形成される。そして、排出流路25を通してメッキ液Lが排出される。このような構成によると、排出路25は、基板Wの処理面Wsの直近に開口して、マスク部材3と基板Wとに角部が存在しない。そのためメッキ液Lが円滑に排出路25から回収槽17に流れ込む。したがって、メッキ液Lを円滑に排出路25に向かわせることができるので、上述した効果に加えてメッキ液Lが滞留することを防止できるとともに、メッキ液L残りに起因する基板Wの汚染を防止することができる効果を奏する。
【0039】
また、弾性部材13cが大きいので、例えば、熱処理により基板Wが大きく変形していても十分に変形を吸収して処理面Wsを当接部3cに沿わせることができる。
【0040】
なお、上述した実施例では、マスク部材3の当接部3cを研磨処理してあるが、本発明は研磨処理を必須要件とするものではない。
【0041】
また、押圧部材11は、当接部材13の下面に形成された押圧部13aに弾性部材13cを備えているが、当接部材13の下面に弾性部材13cを直接的に嵌め付けてこれを押圧部として構成してもよい。
【0042】
【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、基板の処理面のうち周辺部をマスク部材でマスクし、押圧部材で非処理面側を押圧すると、押圧部材の押圧部が弾性変形し、基板の処理面側の全周を当接部に沿わせ、マスク部材の内周凸部に沿わせることができる。したがって、マスク部材の内周凸部の寸法を小さくすることができるので、メッキ処理が施される有効面積を大きくすることができる。また、マスク部材の内周凸部の厚みも薄くできるので、メッキ槽から排出されるメッキ液の流れを良好にすることができ、メッキ処理の均一性を向上させることができる。また、マスク部材の当接部の材料は、硬質塩化ビニルである。
【0043】
また、別体のシール部材が不要なので内周凸部の構造を単純化でき、液溜まりに起因する基板の相互汚染を防止できる。さらに、基板とマスク部材の液密を維持すればよいので、メンテナンス性を高めることができる。
【0044】
また、請求項2に記載の発明によれば、基板の処理面のうち周辺部をマスク部材でマスクし、押圧部材で非処理面側を押圧すると、押圧部材の押圧部が弾性変形して、基板の処理面側の全周を当接部に沿わせ、マスク部材の内周凸部に沿わせることができる。また、基板を保持したスピンベースを回転駆動させることができる。
【0045】
また、請求項3に記載の発明によれば、マスク部材の当接部を研磨処理しておくことにより、基板の処理面に対する密着性を高めることができ、メッキ液の漏れ防止をより確実にすることができる。
【0046】
(削除)
【0047】
(削除)
【図面の簡単な説明】
【図1】 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る。
【図2】 押圧部材とマスク部材を拡大して示した縦断面図である。
【図3】 変形例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
W … 基板
1 … スピンベース
3 … マスク部材
3a … 電極取り付け穴
3b … 内周凸部
3c … 当接部
5 … 支柱
7 … 回転軸
9 … カソード電極
11 … 押圧部材
13 … 当接部材
13a … 押圧部
13c … 弾性部材
15 … メッキ槽
17 … 回収槽

Claims (3)

  1. 基板の処理面のうち周辺部をマスク部材でマスクし、基板の非処理面を押圧部材で押圧しつつメッキ処理を施す基板メッキ装置において、
    基板の処理面側で端縁から中心に向かって突出して形成されている内周凸部を含み、前記内周凸部に、前記基板の処理面側の全周をマスクする当接部を備え、鉛直軸周りに回転するマスク部材と、
    基板を付勢して、その処理面側を前記マスク部材の当接部に当接させ、基板の非処理面側に当接して弾性変形する押圧部を備えた回転自在の押圧部材と、
    を備え、
    前記マスク部材の当接部の材料は、硬質塩化ビニルであり、
    前記押圧部材の押圧部は、基板の非処理面側に突出した平面視環状の凸部を備えている
    ことを特徴とする基板メッキ装置。
  2. 基板の処理面のうち周辺部をマスク部材でマスクし、基板の非処理面を押圧部材で押圧しつつメッキ処理を施す基板メッキ装置において、
    基板の処理面側で端縁から中心に向かって突出して形成されている内周凸部を含み、前記内周凸部に、前記基板の処理面側の全周をマスクする当接部を備えたマスク部材と、
    基板を付勢して、その処理面側を前記マスク部材の当接部に当接させ、基板の非処理面側に当接して弾性変形する押圧部を備えた押圧部材と、
    を備え、
    前記押圧部材の押圧部は、基板の非処理面側に突出した平面視環状の凸部を備え、更に、
    前記マスク部材に連結された回転軸を備え、前記マスク部材と前記押圧部材と前記回転軸とによりスピンベースが構成され、当該スピンベースは基板を保持し、回転駆動されることを特徴とする基板メッキ装置。
  3. 請求項1または2に記載の基板メッキ装置において、
    前記マスク部材の当接部は、その当接面が研磨処理されていることを特徴とする基板メッキ装置。
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