JPH08144095A - 電解メッキ用保持具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 微細なメッキパターンの作製工程を簡便化
し、さらに任意のメッキパターンを任意の厚さに正確に
かつ低コストで形成できる電解メッキ用保持具を提供す
る。 【構成】 電解メッキ液中に浸漬されたワーク１を保持
する保持部材２，３，４と、ワーク１に設けられた電極
とメッキ用電源とを接続する接続部材５，５５とを備え
る電解メッキ用保持具において、接続部材５，５５のワ
ーク１側の電極との接続部６を電解メッキ液から隔離す
るシール機構７と、接続部材５，６の接続部６にワーク
１に向って押圧する押圧部材５２とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電解メッキに用いる保
持具に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、マイクロマシン，ＬＳＩパター
ン，Ｘ線マスクパターンおよびゾーンプレート等の微細
加工パターンの作製にも電解メッキ技術が応用されてき
ている。現在これらを作製する微細加工技術としては、
イオンミリング法またはＲＩＥ（リアクティブイオンエ
ッチング）法などの真空中にて行われるドライプロセス
が主流である。これらに対して電解メッキ法では、一般
に大気圧のもとで行われるため真空系を作る必要がな
く、ドライプロセスと比較すると低コストで微細加工パ
ターンを作製することができる。電解メッキ法による微
細パターンの作製工程を図４に示す。まず、図４（ａ）
に示すように、基板３１上に導電性物質により電極層３
２を形成する。つぎに、レジスト層３３を塗布した後
（図４（ｂ））、所望のパターンを露光、現像し、レジ
ストパターン３３ａを形成させる（図４（ｃ））。この
ときレジストパターン底部３３ｂでは電極層３２が露出
している。このレジストパターン３３ａをステンシルマ
スクとして電極層３２上にメッキパターン３４を析出さ
せ（図４（ｄ））、レジスト層３３を除去することによ
り、メッキパターン３４を形成させる（図４（ｅ））。
図５は従来の電解メッキ用保持具の一例を示した概略図
である。被メッキ基板４１の一端を導電性材料で形成さ
れた被メッキ基板保持具４２で保持し、被メッキ基板４
１を電解メッキ槽４３中の電解メッキ液４４中に浸漬す
る。被メッキ基板保持具４２はメッキされないように被
メッキ基板４１との接続部４６以外は絶縁性被膜にて被
覆されている。被メッキ基板４１の被メッキ面（例え
ば、図４（ａ）における電極層３２を備えた面）と対向
するように電極基板４５を配置し、この電極基板４５を
電源の陽極４７に、被メッキ基板保持具４２を陰極４８
に接続した後、通電することによってメッキ膜を析出さ
せる。なお、被メッキ基板４１と電極基板４５との間に
流される電流は直流またはパルス電流である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
被メッキ基板保持具４２はメッキされないように被メッ
キ基板保持具４２と被メッキ基板４１との接続部４６以
外が絶縁性被膜にて被覆されている。しかし、接続部４
６がメッキ液４４にさらされてしまうので、通電により
接続部４６にメッキ膜が形成されてしまう。この接続部
４６の表面積がメッキパターン３４の総面積よりも十分
小さい場合には、接続部４６のメッキ膜形成で消費され
る電流はメッキパターン３４の形成で消費される電流よ
りも非常に小さいため、問題とならない。けれどもメッ
キパターン３４の面積が小さくなると、この接続部４６
の表面積がメッキパターン３４の面積に対して相対的に
大きくなり、接続部４６の表面積が無視できなくなって
くる。このため、接続部４６の表面積を考慮してメッキ
膜形成に使用する電流量を決定しなければならないが、
接続部４６の表面積を正確に算出することは非常に困難
である。メッキ膜が形成される部分の面積が正確に得ら
れていない場合にはメッキパターン３４を所望の厚さに
形成することができなくなってしまう。接続部４６をメ
ッキ液４４の液面より上方に保持すれば、接続部４６の
メッキの影響を排除できる。しかし、接続部４６をメッ
キ液４４の液面上部に保持しつつ、メッキパターン３４
をメッキ液４４中に浸漬するためには被メッキ基板４１
を大きくしなければならない。例えば１cm角のチップ上
にメッキパターンを得たい場合には、１cm幅で長さ５cm
のチップの先端部に所望のパターンを形成し、反対側の
先端を接続部としてメッキを行いパターンを形成させた
後、パターン部を１cm角にしなければならない。このよ
うな作製法では、大きなチップを所望の形状にする工程
が増え、チップの有効利用面積が低下してしまう。

【０００４】本発明の目的は、微細なメッキパターンの
作製工程を簡便化し、さらに任意のメッキパターンを任
意の厚さに正確にかつ低コストで形成できる電解メッキ
用保持具を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】一実施例を示す図１に対
応付けて説明すると、請求項１の発明の電解メッキ用保
持具は、電解メッキ液中に浸漬されたワーク１を保持す
る保持部材２，３，４と、ワーク１に設けられた電極と
メッキ用電源とを接続する接続部材５とを備える電解メ
ッキ用保持具に適用される。そして、上述の目的は、接
続部材５のワーク１側の電極との接続部５５を電解メッ
キ液から隔離するシール機構７を設けることによって達
成される。請求項２の発明は、図１および図２に対応付
けて説明すると、請求項１記載の電解メッキ用保持具に
適用され、接続部材５の接続部５５にワーク１に向って
押圧する押圧部材５３を設ける。請求項３の発明のメッ
キパターンの形成方法は、請求項１または２に記載の電
解メッキ用保持具の接続部材５とワーク１の電極とを電
解メッキ液外で接続してシール機構７により周囲から隔
離し、その後、保持部材２，３，４とワーク１とを電解
メッキ液に浸漬して電解メッキを行うことによって上述
の目的を達成する。

【０００６】

【作用】請求項１の発明の電解メッキ用保持具では、シ
ール機構７が接続部材５のワーク１側の電極との接続部
５５を電解メッキ液から隔離する。請求項２の発明で
は、押圧部材５３がワーク１に向って接続部材５を押圧
する。請求項３の発明のメッキパターンの形成方法で
は、電解メッキ用保持具の接続部材５とワーク１の電極
とを電解メッキ液外で接続してシール機構７により周囲
から隔離し、その後、保持部材２，３，４とワーク１と
を電解メッキ液に浸漬して電解メッキを行う。

【０００７】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。

【０００８】

【実施例】以下、図１〜図３を参照して本発明の一実施
例を説明する。 −第１の実施例− 図１（ａ）は本実施例の電解メッキ用保持具（以下、保
持具と呼ぶ。）の断面図であり、図１（ｂ）は本実施例
の電解メッキ用保持具の斜視図である。被メッキ基板１
は本体２とカバー３および基板おさえ４の間に挟み込ま
れるようにして保持される。本体２には被メッキ基板１
を受け入れる凹部２ａが設けられており、被メッキ基板
１の位置決めが容易にできるようになっている。カバー
３および基板おさえ４はともにネジ１０ａ，１０ｂ，１
０ｃ，１０ｄにより本体２に取り付けられる。以上の本
体２，カバー３，基板おさえ４およびネジ１０はポリテ
トラフルオロエチレンにより形成されているが、メッキ
液によって変質しない絶縁性の材質のものであれば何で
もよい。

【０００９】カバー３の中心には接点カバー５が取り付
けられている。図２（ａ）は接点カバー５の外観図であ
り、図２（ｂ）は接点カバー５の中にはめ込まれて接点
として作用するプローブ５２の内部構造を示した図であ
る。接点カバー５はカバー３に固定されている。接点カ
バー５の内部にプローブ５２をはめ込み、接点カバー５
の内部とプローブ５２の外側が接触することにより導通
される。不図示のメッキ電源の陰極とがコード９を介し
て接続されている。プローブ５２の内部にはコイルスプ
リング５３，金属ボール５４および接点５５が挿入され
ている。このコイルスプリング５３のばね力が金属ボー
ル５４を介して接点５５に伝えられて、接点５５が接点
カバー５から突出する方向に付勢されている。接点５５
は、金属ボール５４を介してプローブ５２と導通する。
接点カバー５およびコード９は絶縁性の被覆が施されて
いる。

【００１０】カバー３の本体２との対向面には、Ｏリン
グ７を受け入れるＯリング溝８が接点５５を取り囲むよ
うに形成されている。なお、Ｏリングの材質は、一般的
にメッキ液が酸性溶液の場合にはフッ素ゴムが用いら
れ、メッキ液がアルカリ性溶液の場合にはニトリルゴム
が用いられる。

【００１１】所望のメッキパターンを施す被メッキ基板
１は、そのメッキパターンが施されるべき面（例えば、
図４（ｅ）のメッキパターン３４が施された面）が接点
カバー５と対向するようにして本体２の凹部２ａに設置
される。そして、カバー３と基板おさえ４とネジ１０と
によって保持される。このとき、Ｏリング溝８にＯリン
グ７がはめ込まれる。この後、被メッキ基板１がメッキ
液に浸されると、接点５５の周辺部分がＯリング７によ
ってメッキ液から隔離される。接点カバー５を適宜の力
で被メッキ基板１方向に押えつけると、コイルスプリン
グ５３のばね力のため接点５５は被メッキ基板１と確実
に接触する。

【００１２】なお、本実施例では、被メッキ基板がチッ
プサイズであることを想定しているが、多数のチップを
備えたウエハ全面に微細メッキパターンを形成して、チ
ップサイズに分割するときでも本実施例の保持具を使用
できる。この場合、本体２および凹部２ａは被メッキ基
板１に合わせて変更する必要があるが、Ｏリング７の大
きさは変える必要がない。

【００１３】−第２の実施例− 次に、図３を用いて第２の実施例を説明する。なお、第
１の実施例と共通する箇所には同一符号を付し、説明を
省略する。本実施例では、カバー１１と本体２との間に
被メッキ基板１を挟み込む。カバー１１はポリテトラフ
ルオロエチレンにて形成されているが、メッキ液によっ
て変質しない絶縁性の材質であれば何でもよい。カバー
１１には中心部の円形の穴１１ａと同心円状に二つのＯ
リング溝１１ｂ，１１ｃが設けられている。Ｏリング溝
１１ｂにはＯリング７ａが、Ｏリング溝１１ｃにはＯリ
ング７ｂがそれぞれはめ込まれる。接点５５はＯリング
溝８ａとＯリング溝８ｂとの間に配置されている。した
がって、被メッキ基板１の中心部はメッキ液に浸される
が、接点５５の周辺部分はＯリング７ａ，７ｂによりメ
ッキ液から隔離される。

【００１４】なお、実施例では電源から被メッキ基板１
への電気的接点が一箇所の場合を示したが、例えば、２
点，４点と接点を増設すれば被メッキ基板１内の電位分
布の偏りが抑えられメッキ膜を均一化できる。その際、
メッキパターンの形状および被メッキ基板の材質（抵抗
率が材質によって異なる）等を考慮して、メッキパター
ン全体の電位分布が一様になるように配慮する。

【００１５】以上の実施例の構成において、被メッキ基
板１がワークを、本体２，カバー３，またはカバー１
１，基板おさえ４が保持部材を、接点カバー５が接続部
材を、接点５５が接続部を、Ｏリング７がシール機構
を、コイルスプリング５３が押圧部材をそれぞれ構成す
る。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１および３
の発明によれば、接続部材のワーク側の電極との接続部
を電解メッキ液から隔離することによって、被メッキ部
分を所望のパターンのみとすることができるので、被メ
ッキ面積が非常に微小な場合や、所望のメッキ膜が微細
なパターンである場合でも再現性のよいメッキ膜を得る
ことができる。接続部材と被メッキ基板との接続位置を
メッキ液外に設定する必要がないので、被メッキ基板を
メッキ液の上方まで突出させる必要がない。したがっ
て、被メッキ基板を小型化して、そのコストを低減でき
る。請求項２の発明によれば、ワークに向って接続部材
を押圧する押圧部材を設けることで、被メッキ基板電極
と電源コードとの接続を確実かつ容易にすることができ
るので、作業効率が非常に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は第１の実施例の電解メッキ用保持具の
断面図であり、（ｂ）は第１の実施例の電解メッキ用保
持具の斜視図。

【図２】（ａ）は接点カバーの外観図であり、（ｂ）は
接点カバーの中にはめこまれて接点として作用するプロ
ーブの内部構造を示した図。

【図３】（ａ）は第２の実施例の電解メッキ用保持具の
断面図であり、（ｂ）は第２の実施例の電解メッキ用保
持具の斜視図。

【図４】（ａ）〜（ｅ）は電解メッキ法による微細パタ
ーンの作製の工程を示した図。

【図５】従来の電解メッキ用保持具の一例を示した図。

【符号の説明】

１ 被メッキ基板 ２ 本体 ３，１１ カバー ４ 基板おさえ ５ 接点カバー ７，７ａ，７ｂ Ｏリング ９ コード ５２ プローブ ５３ コイルスプリング ５５ 接点

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電解メッキ液中に浸漬されたワークを保
   持する保持部材と、 前記ワークに設けられた電極とメッキ用電源とを接続す
   る接続部材と、を備える電解メッキ用保持具において、 前記接続部材の前記ワーク側の電極との接続部を前記電
   解メッキ液から隔離するシール機構を設けたことを特徴
   とする電解メッキ用保持具。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電解メッキ用保持具にお
   いて、 前記接続部材の前記接続部に前記ワークに向って押圧す
   る押圧部材を設けたことを特徴とする電解メッキ用保持
   具。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の電解メッキ用
   保持具の前記接続部材と前記ワークの電極とを前記電解
   メッキ液外で接続して前記シール機構により周囲から隔
   離し、その後、前記保持部材と前記ワークとを前記電解
   メッキ液に浸漬して電解メッキを行うことを特徴とする
   メッキパターンの形成方法。