JPS6396292A - Device for electrolytic plating - Google Patents

Device for electrolytic plating

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Publication number
JPS6396292A
JPS6396292A JP24260386A JP24260386A JPS6396292A JP S6396292 A JPS6396292 A JP S6396292A JP 24260386 A JP24260386 A JP 24260386A JP 24260386 A JP24260386 A JP 24260386A JP S6396292 A JPS6396292 A JP S6396292A
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JP
Japan
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substrate
plating
contact
cathode
electrolytic plating
Prior art date
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Pending
Application number
JP24260386A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuya Ozaki
小崎 克也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS6396292A publication Critical patent/JPS6396292A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To perform electroplating of a fine pattern without damaging a substrate at the stage of electroplating of the metallic fine pattern on a fragile circular substrate of semiconductor, by supporting the substrate with plural cathode needles and holding it on a surface of a plating liq. with a specific holder. CONSTITUTION:The plating liq. 3 is received in a cup part 2 in a plating tank 1. The fragile circular substrate 6 of semiconductor is supported on the surface of the liq. 3 with an annular substrate holder 120 consisting of a stopper 111 and a main holder 112, is brought into contact with plural cathode needles 5 at the position where the substrate contacts with the surface of the gilding liq. and is pressurized with gaseous N2 100 blowing against the substrate from an injection opening 10a of a nozzle 10 fitted on the top cover 12. Then, the fine pattern is formed with the cathode needle 5 without damaging GaAs substrate by supplying electric current between an anode 4 in the plating liq. and the GaAs substrate 6 as the cathode, and by electroplating while allowing the plating liq. to overflow 3a at the position of the lower surface of the substrate 6.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は基板の主面上に金属層を形成する電解メッキ装
置に関するもので、特にGaAs等の割れ易い半4体円
形基板の主面上に金属微細パターンを形成する電解メッ
キ装置に関するものである。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to an electrolytic plating apparatus for forming a metal layer on the main surface of a substrate, particularly on the main surface of a semi-quadramid circular substrate made of GaAs or the like which is easily broken. The present invention relates to an electrolytic plating apparatus that forms fine metal patterns on surfaces.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第4図は、従来の電解メッキ装置の一例を示す縦断面図
であり、図において、1はメッキ槽、2はカップ部、3
はメッキ液、3aはメッキ液液面、4はアノード電極、
5はカソード針、6は円形の基板、7は電圧計、8は定
電流電源、9はポンプ、10はノズル、10aはノズル
10の窒素ガス吹き出し穴、11は弾性金具、12はメ
ッキ槽蓋である。また、矢印33はメッキ液3のフロー
、矢印100は窒素ガスのフローを示す。
FIG. 4 is a longitudinal cross-sectional view showing an example of a conventional electrolytic plating apparatus. In the figure, 1 is a plating tank, 2 is a cup portion, and 3
is the plating solution, 3a is the plating solution level, 4 is the anode electrode,
5 is a cathode needle, 6 is a circular substrate, 7 is a voltmeter, 8 is a constant current power supply, 9 is a pump, 10 is a nozzle, 10a is a nitrogen gas blowing hole of the nozzle 10, 11 is an elastic metal fitting, 12 is a plating tank lid It is. Further, arrow 33 indicates the flow of plating solution 3, and arrow 100 indicates the flow of nitrogen gas.

第5図(al及び(b)は上記従来の電解メッキ装置の
カップ部2を示す平面図、及びそのAOA’縦断面図で
ある。また、第6図(al及び(b)は上記従来の電解
メッキ装置のノズルとその付属部分を示す側面図及び底
面図である。なお第4図と同じ機能を有する部分には同
じ記号を付し説明を省略する。
5(al) and (b) are a plan view showing the cup part 2 of the conventional electrolytic plating apparatus, and its AOA' vertical cross-sectional view. FIG. 6(al) and (b) are 4 is a side view and a bottom view showing a nozzle of an electrolytic plating apparatus and its attached parts. Note that parts having the same functions as those in FIG. 4 are given the same symbols, and explanations thereof will be omitted.

第5図(a)、 (b)において、55はカソード針支
持部、第6図(a)、 (b)において、10bはおね
じである。
In FIGS. 5(a) and (b), 55 is a cathode needle support part, and in FIGS. 6(a) and (b), 10b is a male thread.

次に、電解メッキに移る前のプロセスフローを第8図に
示す工程図に基づいて説明する。
Next, the process flow before proceeding to electrolytic plating will be explained based on the process diagram shown in FIG.

まずカップ部2(第4図、第5図)の上部開口付近に位
置する3本のカソード針5の先端に基板6を置く (第
8図工程1)。次に、メッキ槽蓋12(第4図)を閉め
ることによって、該メッキ槽蓋12の下部に設置された
ノズル10(第4図。
First, the substrate 6 is placed on the tips of the three cathode needles 5 located near the upper opening of the cup portion 2 (FIGS. 4 and 5) (Step 1 in FIG. 8). Next, by closing the plating tank lid 12 (FIG. 4), the nozzle 10 (FIG. 4) is installed at the bottom of the plating tank lid 12 (FIG. 4).

第6図)に付属するプロペラ状の弾性金具11により上
から基板6を押さえ固定し、基板6とカソード針5とを
コンタクトさせる(第8図工程2)。
The substrate 6 is pressed and fixed from above by a propeller-shaped elastic fitting 11 attached to the substrate (FIG. 6), and the substrate 6 and the cathode needle 5 are brought into contact (Step 2 in FIG. 8).

このとき弾性金具11の3枚の羽の位置がカソード針5
の先端の3点の位置とそれぞれ一致するようにする0次
に電圧計7(第4図)で3本のカソード針5間の電圧を
測り、3本のカソード針5が全て基板6と電気的にコン
タクトをとっているか否かをチェックする(第8図工程
3)、コンタクトが良好でなければ工程1ないし工程3
を繰り返し行なってコンタクトを良好とし、良好であれ
ば電解メッキ工程に移ることとなる。
At this time, the three wings of the elastic fitting 11 are located at the cathode needle 5.
Next, measure the voltage between the three cathode needles 5 using the voltmeter 7 (Fig. 4), and make sure that all three cathode needles 5 are connected to the board 6 (Step 3 in Figure 8). If the contact is good, proceed to Steps 1 to 3.
This process is repeated until the contact is good, and if the contact is good, the process moves on to the electrolytic plating process.

次に電解メッキ工程について説明する。Next, the electrolytic plating process will be explained.

第4図に示した電解メッキ装置は、カソード針5の先端
部と基板6、すなわち導電性基板又は基板上に形成され
た給電金属層とを電気的にコンタクトさせて基板6自体
をカソード電極と成し、定電流電源8を用いてメッキ液
3中に電流を流し、基板6の主面上に金属を析出させて
メッキを行なうものであり、片面のみ選択的に電解メッ
キをほどこすためにカソード針5の高さはメッキ液液面
3aと基板6の主面が接するように調節されており、さ
らにメッキ液3が基板6の裏面に廻り込まないようにノ
ズル10の窒素ガス吹き出し穴10aから常に窒素ガス
のフロー100を基板6の裏面に吹きつけている。メッ
キ液3はポンプ9の駆動によりカップ部2の上部開口か
ら適当な流速で矢印33に示すようにオーバーフローし
、基板6に当たっているメッキ液3の組成が常に一定と
なるようになっている。
The electrolytic plating apparatus shown in FIG. 4 makes electrical contact between the tip of the cathode needle 5 and the substrate 6, that is, a conductive substrate or a power supply metal layer formed on the substrate, so that the substrate 6 itself becomes a cathode electrode. A constant current power source 8 is used to pass a current through the plating solution 3 to deposit metal on the main surface of the substrate 6 for plating. The height of the cathode needle 5 is adjusted so that the plating liquid level 3a is in contact with the main surface of the substrate 6, and the nitrogen gas blowing hole 10a of the nozzle 10 is adjusted so that the plating liquid 3 does not go around the back surface of the substrate 6. A flow 100 of nitrogen gas is constantly blown onto the back surface of the substrate 6 from the beginning. The plating solution 3 overflows from the upper opening of the cup portion 2 at an appropriate flow rate as shown by an arrow 33 by driving the pump 9, so that the composition of the plating solution 3 hitting the substrate 6 is always constant.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記のように構成した従来の電解メッキ装置では、カッ
プ部2のカソード針5と基板6とは第5図(a)に示す
ように3点で接触し、かつ第6図(b)に示したプロペ
ラ状の弾性金具11の3枚の羽で基板6を上から押さえ
るようになっている。このため、カソード針5の先端部
と基板6との接触点付近に局所的に圧力がかかることと
なり、基板割れを生じさせてしまうという問題点があっ
た。特に上記3本のカソード針5の位置とプロペラ状の
弾性金具11の3枚の羽の位置が各々一致していないと
、それだけで基板割れを招くこととなった。
In the conventional electrolytic plating apparatus configured as described above, the cathode needle 5 of the cup portion 2 and the substrate 6 are in contact with each other at three points as shown in FIG. 5(a), and as shown in FIG. 6(b). The substrate 6 is pressed down from above by three blades of a propeller-shaped elastic fitting 11. For this reason, pressure is locally applied near the contact point between the tip of the cathode needle 5 and the substrate 6, resulting in a problem that the substrate cracks. In particular, if the positions of the three cathode needles 5 and the three blades of the propeller-shaped elastic metal fitting 11 did not match, this alone would lead to substrate cracking.

以下、第7図、第9図を参照して上記問題点を具体的に
説明する。第7図(a)〜(d)は半導体基板上に電解
メッキによって金属層を形成する時のプロセスを示す断
面図であり、図において、66は半導体基板、67は給
電金属層であり、これはスパッタリング、蒸着、又は無
電解メッキによって薄ゆ    く形成されている。6
8はフォトレジスト、69は電解メッキにより形成され
た金属層を示す。
The above problem will be specifically explained below with reference to FIGS. 7 and 9. 7(a) to (d) are cross-sectional views showing the process of forming a metal layer on a semiconductor substrate by electrolytic plating. In the figure, 66 is a semiconductor substrate, 67 is a power supply metal layer, and is formed thinly by sputtering, vapor deposition, or electroless plating. 6
Reference numeral 8 indicates a photoresist, and reference numeral 69 indicates a metal layer formed by electrolytic plating.

次に上記プロセスを説明する。まず、給電金属層67上
にフォトレジスト68をバターニング形成する(第7図
(al)、そして電解メッキを行なう(第7図(b))
、続いてレジスト除去しく第7図(C))、給電金属層
67の不要部分(レジストパターンの下にあった部分)
のエツチングを行なって金属微細パターンを得る(第7
図(d))。
Next, the above process will be explained. First, a photoresist 68 is patterned on the power supply metal layer 67 (FIG. 7(al)), and electrolytic plating is performed (FIG. 7(b)).
Then, the resist is removed (FIG. 7(C)), and the unnecessary part of the power supply metal layer 67 (the part that was under the resist pattern) is removed.
etching to obtain a fine metal pattern (7th
Figure (d)).

また、第9図は第7図(a)の状態において、レジスト
パターンの形成されている部分を示す断面図であり、5
はカソード針である。第7図(alにおいて、半導体基
板66上のレジストのない部分では、カソード針5と半
導体基板66に形成された給電金]mM67との電気的
コンタクトは容易にとれるが、第9図のようにフォトレ
ジスト68のある部分ではカソード針5がフォトレジス
ト6日を突き貫けて給電金属層67と接触していること
が電気的コンタクトの条件となる。
Further, FIG. 9 is a cross-sectional view showing a portion where a resist pattern is formed in the state of FIG. 7(a).
is the cathode needle. FIG. 7 (Al, in the part where there is no resist on the semiconductor substrate 66, the cathode needle 5 and the power supply metal formed on the semiconductor substrate 66) It is easy to make electrical contact with the mm 67, but as shown in FIG. A condition for electrical contact is that the cathode needle 5 is able to penetrate through the photoresist 68 and come into contact with the power supply metal layer 67 in a certain portion of the photoresist 68.

しかしながら、従来の電解メッキ装置において、カソー
ド針5の先端部が半導体基板66に与える局所的圧力と
半導体基板66の強度及びへき開等とを考慮すると、第
4図においてノズル10に付属する弾性金具11で半導
体基板66を上から押さえる力はかなり制限をうける。
However, in the conventional electrolytic plating apparatus, considering the local pressure exerted on the semiconductor substrate 66 by the tip of the cathode needle 5 and the strength and cleavage of the semiconductor substrate 66, the elastic metal fitting 11 attached to the nozzle 10 in FIG. Therefore, the force for pressing down the semiconductor substrate 66 from above is considerably limited.

このため、フォトレジスト68をカソード針が突き貫け
ず、電気的コンタクトがとれない場合が多い、この問題
を解決するため、半導体基板66上においてカソード針
5のあたる位置にフォトレジスト68のぬきパターンを
設けることが行なわれるが、半導体基板66からとれる
チップ数をあまり低減させないように、ぬきパターンの
面積は小さくしなければならず、従ってカソード針5と
上記ぬきパターンとの位置合わせには、やり直しを伴う
事が多い。
For this reason, the cathode needle cannot penetrate the photoresist 68 and electrical contact cannot be established in many cases. However, in order not to reduce the number of chips that can be removed from the semiconductor substrate 66 too much, the area of the cutout pattern must be made small, so the alignment of the cathode needle 5 and the cutout pattern requires redoing. There are many things involved.

加えて、従来の電解メッキ装置では第4図において、メ
ッキ槽外部にあるコンタクトチェック系(電圧計7など
)とカソード針5側とを接続する主配線はメッキ槽M1
2の中を通っており、該蓋12を閉める事によって両者
を接続せしめた後でなければコンタクトチェックを行な
うことができず、このため上述のような理由によって給
電金属層67とカソード針5との電気的コンタクトがと
れない場合には、第8図に示した工程1ないし工程3を
繰り返し行なわなければならず、作業の時間的ロスが生
じるばかりでなく、基板66の設置位置からのずれが生
じたり、基板66に繰り返しストレスがかがることなど
により基板割れを招くこととなる。
In addition, in the conventional electrolytic plating apparatus, in FIG. 4, the main wiring connecting the contact check system (voltmeter 7, etc.) outside the plating tank and the cathode needle 5 side is connected to the plating tank M1.
2, and a contact check cannot be performed until after the lid 12 is closed and the two are connected. Therefore, for the reason mentioned above, the contact between the power supply metal layer 67 and the cathode needle 5 is If electrical contact cannot be made, it is necessary to repeat steps 1 to 3 shown in FIG. If stress is applied repeatedly to the substrate 66, the substrate may crack.

以上の説明から明らかなように、従来の電解メッキ装置
では、基板が不安定であるために基板とカソード針との
電気的コンタクトがとりにくく基板割れが生じ易く、ま
た電解メッキ前の作業に時間がかかるという問題点があ
った。
As is clear from the above explanation, in conventional electrolytic plating equipment, the substrate is unstable, making it difficult to make electrical contact between the substrate and the cathode needle, easily resulting in substrate cracking, and the work before electrolytic plating takes a long time. There was a problem that it took a lot of time.

本発明は上記のような問題点を解決するためになされた
もので、基板割れを防止でき、作業の時間的ロスを低減
することのできる電解メッキ装置を得ることを目的とす
る。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide an electrolytic plating apparatus that can prevent substrate cracking and reduce work time loss.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明に係る電解メッキ装置は、基板をカップ部のメ
ッキ液液面に接触するよう該カップ部に装着するための
基板ホルダー、すなわち基板を収容可能なリング状に形
成され、その内周に上記基板側面と接触する複数の接触
部を有し、上記基板をその上に支持する3本以上のカソ
ード針を保持する基板ホルダー本体と、上記基板へのガ
ス吹きつけ穴、及び上記基板とカソード針との電気的コ
ンタクトをチェックするためのコンタクトチェック回路
とを有し、上記基板ホルダー本体に装着固定されて上記
基板を上記カソード針先端に弾性的に押圧する押さえ部
とからなるものを設けたものである。
The electrolytic plating apparatus according to the present invention has a substrate holder for mounting the substrate on the cup portion so as to be in contact with the surface of the plating solution in the cup portion, that is, a ring shape capable of accommodating the substrate; A substrate holder main body that has a plurality of contact portions that contact the side surface of the substrate and holds three or more cathode needles that support the substrate thereon, a gas blowing hole to the substrate, and the substrate and cathode needles. and a contact check circuit for checking electrical contact with the cathode needle, and a holding part that is attached and fixed to the substrate holder body and elastically presses the substrate against the tip of the cathode needle. It is.

〔作用〕[Effect]

この発明においては、基板を収容可能なリング状の基板
ホルダー本体の内周に基板側面と接触する複数の接触部
を設けたので、基板を安定して設置できるとともに押さ
え部によって基板を押圧固定した時の基板の横ずれを防
止することができる。
In this invention, a plurality of contact portions that contact the side surfaces of the substrate are provided on the inner periphery of the ring-shaped substrate holder body capable of accommodating the substrate, so that the substrate can be stably installed, and the substrate can be pressed and fixed by the holding portion. It is possible to prevent the substrate from shifting laterally.

また、上記押さえ部と上記基板ホルダー本体とにより基
板の固定をホルダー形式により行なっているので、基板
設置後の基板のハンドリングを低減することができる。
Furthermore, since the substrate is fixed in a holder format by the holding portion and the substrate holder main body, handling of the substrate after the substrate is installed can be reduced.

さらに、上記押さえ部にコンタクトチェック回路を設け
たので、メッキ槽蓋の開閉に関係なく基板とカソード針
との電気的コンタクトをチェックすることができ、作業
時間を短縮することができる。
Further, since a contact check circuit is provided in the holding portion, electrical contact between the substrate and the cathode needle can be checked regardless of whether the plating tank lid is opened or closed, and the working time can be shortened.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の実施例を図について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図はこの発明の一実施例による電解メッキ装置を示
す縦断面図であり、図において、1はメッキ槽、2はカ
ップ部、3はメッキ液、3aはメッキ液液面、4はアノ
ード電極、5はカソード針、6は円形の基板、7は電圧
計、8は定電流電源、9はポンプ、10はノズル、10
aはノズル10の窒素ガス吹き出し穴、111は押さえ
部、111dは押さえ部111の窒素ガス吹き出し穴、
112は基板ホルダー本体、112bは基板接触部、1
20は押さえ部111と基板ホルダー本体112とから
なる基板ホルダー、12はメッキ槽蓋、12aはのぞき
窓、13は基板設置状態観察器、13aは照明付ファイ
バースコープである。又、矢印33はメッキ液のフロー
を、矢印100は窒素ガスのフローを各々表している。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an electrolytic plating apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a plating bath, 2 is a cup portion, 3 is a plating solution, 3a is a plating solution level, and 4 is an anode. electrode, 5 is a cathode needle, 6 is a circular substrate, 7 is a voltmeter, 8 is a constant current power supply, 9 is a pump, 10 is a nozzle, 10
a is a nitrogen gas blowing hole of the nozzle 10, 111 is a holding part, 111d is a nitrogen gas blowing hole of the holding part 111,
112 is the substrate holder body, 112b is the substrate contact part, 1
20 is a substrate holder consisting of a holding part 111 and a substrate holder main body 112, 12 is a plating tank lid, 12a is a viewing window, 13 is a substrate installation state observation device, and 13a is a fiberscope with illumination. Further, arrow 33 represents the flow of the plating solution, and arrow 100 represents the flow of nitrogen gas.

また、第2図は本実施例における電解メッキ装置の各部
分を表したものである。第2図(a)は本実施例の電解
メッキ装置の基板ホルダー本体112の上面図であり、
55はカソード針支持部、112aはリング状本体、1
12bは基板接触部、112Cはカソード針挿入穴、1
12dはピンセット等挿入口であり、破線6aは基板6
を配置した時の位置を示す。第2図(blはカップ部2
の上面図を示し、2aはカップ部2に設けられた基板ホ
ルダー支持柱である。
Further, FIG. 2 shows each part of the electrolytic plating apparatus in this embodiment. FIG. 2(a) is a top view of the substrate holder main body 112 of the electrolytic plating apparatus of this embodiment,
55 is a cathode needle support part, 112a is a ring-shaped main body, 1
12b is a substrate contact part, 112C is a cathode needle insertion hole, 1
12d is a slot for inserting tweezers, etc., and a broken line 6a is a slot for inserting the board 6.
Indicates the position when placed. Figure 2 (bl is cup part 2
2a is a substrate holder support pillar provided in the cup part 2.

第2図(C)は押さえ部111の上面図であり、111
eは搬送棒113の差し込み穴である。第2図(d)は
押さえ部111の底面図であり、111aは押さえ部本
体、111bは耐薬品性ゴムクッション、111cは弾
性バネである。第2図(e)は上記押さえ部111と上
記基板ホルダー本体112とからなる基板ホルダー12
0と、上記カップ部2とを示す断面図であり、上記カッ
プ部はAOA’断面を示す。第2図(f)は上記基板ホ
ルダー120を上記カップ部2に装着した状態を示す。
FIG. 2(C) is a top view of the holding part 111.
e is a hole into which the transport rod 113 is inserted. FIG. 2(d) is a bottom view of the holding portion 111, in which 111a is the holding portion main body, 111b is a chemical-resistant rubber cushion, and 111c is an elastic spring. FIG. 2(e) shows a substrate holder 12 consisting of the holding part 111 and the substrate holder main body 112.
0 and the cup portion 2, the cup portion showing an AOA' cross section. FIG. 2(f) shows a state in which the substrate holder 120 is attached to the cup portion 2. As shown in FIG.

また、これら第2図中において、第1図と同一符号は同
−又は相当部分を示す、なお、上記第2図では図面の筒
易化のため、押さえ部111の窒素ガス吹き出し穴(第
1図における1 11 a)は省略している。
In addition, in FIG. 2, the same reference numerals as in FIG. 1 indicate the same or corresponding parts. In FIG. 1 11 a) in the figure is omitted.

本実施例の電解メッキ装置では、基板ホルダー本体11
2は、ポリプロピレン類のリング状本体112aに金属
製のカソード針支持部55を3つ第2図(Mlのように
互いに120”の位置、つまりホルダーの中心を軸とし
て3回対称となるような位置に取り付けており、カソー
ド針支持部55には各々3本のカソード針5が支持され
ている。また上記基板ホルダー本体112の下部は、第
2図(e)、第2図(f)に示すようにカップ部2の3
本の基板ホルダー支持柱2a(第2図(b))にはめ込
めるような形状を成している。また、計9本のカソード
針5はその先端部が基板6の円周から約2n程内側とな
るよう設けられている。また、カソード針支持部55及
びカソード針5はTiにPtメッキを施したもので、カ
ソード針5の先端部及びカソード針支持部55のコンタ
クトチェック配線結合部を除く部分にはさらにテフロン
がコーティングされており、電解メッキ中にメッキ金属
が付着するのを防ぐようになっている。カソード針5の
先端部の高さは均一で、基板6の主面とすべてのカソー
ド針5の先端部が一様に接触して該基板6を水平に支え
るようになっている。また、装置の長期使用によるカソ
ード針5の先端部の摩耗によりカソード針5の先端部の
高さに多少ばらつきが生じても、第2図(a)のように
カソード針支持部55のカソード針5のつけ根からカソ
ード針5先端部までの距離を適当にとることで、カソー
ド針5自体の弾性によりカソード針5の先端部の高さの
ばらつきを吸収して高さを均一化することができる。上
記3つのカソード針支持部55はポリプロピレン製のリ
ング状本体112aによって各々互いに絶縁されており
、3本のカソード針を1セツトとして基板603つの部
分聞咎々のコンタクトチェックを従来と同じ方法で行な
うことが出来るようになっている。そして上記リング状
本体112aの内周には基板接触部112bが設けられ
ているので、基板6のカソード針5上での横ずれを防止
して基板6を固定し、基板6とカソード針5との電気的
コンタクトをとり易くして、基板割れを防止することが
できる。また、上記基板接触部112bはメッキ液3の
流れを出来るだけ妨げないように、先端部(内側)が流
線形状となっている。
In the electrolytic plating apparatus of this embodiment, the substrate holder main body 11
2, three cathode needle support parts 55 made of metal are attached to a ring-shaped main body 112a made of polypropylene at positions 120'' from each other as shown in FIG. Three cathode needles 5 are supported by each of the cathode needle support parts 55.The lower part of the substrate holder main body 112 is shown in FIG. 2(e) and FIG. 2(f). 3 of cup part 2 as shown
It has a shape that can be fitted into the book board holder support column 2a (FIG. 2(b)). Further, a total of nine cathode needles 5 are provided so that their tips are approximately 2n inward from the circumference of the substrate 6. In addition, the cathode needle support portion 55 and the cathode needle 5 are made of Ti plated with Pt, and the tip of the cathode needle 5 and the portion of the cathode needle support portion 55 other than the contact check wiring connection portion are further coated with Teflon. It is designed to prevent plating metal from adhering during electrolytic plating. The heights of the tips of the cathode needles 5 are uniform, and the tips of all the cathode needles 5 uniformly contact the main surface of the substrate 6 to support the substrate 6 horizontally. In addition, even if the height of the tip of the cathode needle 5 slightly varies due to wear of the tip of the cathode needle 5 due to long-term use of the device, the cathode needle of the cathode needle support portion 55 can be fixed as shown in FIG. 2(a). By setting an appropriate distance from the base of the cathode needle 5 to the tip of the cathode needle 5, the elasticity of the cathode needle 5 itself can absorb variations in height of the tip of the cathode needle 5 and make the height uniform. . The three cathode needle supports 55 are insulated from each other by a ring-shaped body 112a made of polypropylene, and the three cathode needles are used as one set to perform a contact check on each of the three parts of the substrate 60 in the same manner as in the past. It is now possible to do this. Since the substrate contact portion 112b is provided on the inner periphery of the ring-shaped main body 112a, the substrate 6 is fixed by preventing the substrate 6 from shifting laterally on the cathode needles 5, and the substrate 6 and the cathode needles 5 are connected to each other. It is possible to make electrical contact easier and prevent substrate cracking. Further, the tip (inner side) of the substrate contacting portion 112b has a streamlined shape so as not to impede the flow of the plating solution 3 as much as possible.

また、第2図(C)及び第2図(dlに詳細を示した押
さえ部111は、ポリプロピレン製の押さえ部本体11
1aに基板6と同程度の径の耐薬品性ゴムクッション1
11b及び弾性バネ111Cを取り付けたもので、第2
図(e)、第2図(f)の断面図に示すように、上記基
板ホルダー本体112の基板接触部112bにはめ込み
、押さえ部本体111aをビン等で留めることによって
基板6を弾性バネ111Cが適当な圧でもって押圧固定
するようになっている。そして、本実施例では、上記基
板ホルダー本体112と上記押さえ部111とによるホ
ルダー形式により基板6を保持するようにしているので
、基板6のハンドリングを低減して基板を固定でき、基
板割れを防止することができる。
In addition, the holding part 111 whose details are shown in FIG. 2(C) and FIG.
A chemical-resistant rubber cushion 1 having the same diameter as the substrate 6 is attached to 1a.
11b and an elastic spring 111C.
As shown in the cross-sectional views of FIG. 2(e) and FIG. 2(f), the elastic spring 111C holds the board 6 by fitting it into the board contacting part 112b of the board holder main body 112 and fastening the holding part main body 111a with a bottle or the like. It is pressed and fixed with appropriate pressure. In this embodiment, the substrate 6 is held in a holder format using the substrate holder main body 112 and the holding part 111, so that the substrate 6 can be fixed with less handling, and substrate cracking can be prevented. can do.

また、第3図は、基板6とカソード針5との電気的コン
タクトのチェックを行なうための簡単な回路であり、5
a、5b、5cは各々カソード針の先端、6は基板、1
4は発光ダイオード、15はスイッチ、88は電池であ
る。この回路は、カソード針の先端5a、5b、5c各
々がすべて基板6と電気的にコンタクトしている時にの
み2つの発光ダイオード14が同時につくようになって
いる。そして、上記押さえ部111にはこのような簡単
な回路が設けられているので、メッキ槽蓋12の開閉と
は無関係に、上記基板ホルダ−120自体によりコンタ
クトチェックを行なうことができ、メッキ工程前の作業
時間を短縮することができる。
FIG. 3 shows a simple circuit for checking the electrical contact between the substrate 6 and the cathode needle 5.
a, 5b, 5c are the tips of the cathode needles, 6 is the substrate, 1
4 is a light emitting diode, 15 is a switch, and 88 is a battery. In this circuit, two light emitting diodes 14 are turned on at the same time only when the tips 5a, 5b, 5c of the cathode needles are all in electrical contact with the substrate 6. Since the holding part 111 is provided with such a simple circuit, the contact check can be performed by the substrate holder 120 itself, regardless of whether the plating tank lid 12 is opened or closed, and the contact check can be performed before the plating process. The working time can be reduced.

また本実施例では、第2図(C)、 (e)、 (f)
に示すように上記基板ホルダー120の押さえ部111
に搬送棒差し込み穴111eを設けているので、搬送棒
113をさし込んで上記基板ホルダー120の上記カッ
プ部2への取り付け、取り外し及び搬送を行ない、さら
には基板ホルダー120ごとの水洗も行なえるように構
成している。
In addition, in this example, FIGS. 2(C), (e), (f)
As shown in FIG.
Since a transport rod insertion hole 111e is provided in , the transport rod 113 can be inserted to attach, remove, and transport the substrate holder 120 to the cup portion 2, and furthermore, each substrate holder 120 can be washed with water. It is configured as follows.

また、本実施例では第1図に示すように、メッキ槽蓋1
2にのぞき窓12aを設けているので、該蓋12を閉め
た後の上記基板ホルダー120の設置状態を観察でき、
さらに照明付ファイバースコープ13aを備えた基板設
置状態観察器13を設けているので、メッキ液3の基板
6へのあたり方等もチェックすることができる。
In addition, in this embodiment, as shown in FIG.
2 is provided with a peephole 12a, so that the installed state of the substrate holder 120 can be observed after the lid 12 is closed.
Furthermore, since a substrate installation state observation device 13 equipped with an illuminated fiberscope 13a is provided, it is also possible to check how the plating solution 3 is applied to the substrate 6.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のようにこの発明の電解メッキ装置によれば、基板
をカップ部のメッキ液液面に接触するよう該カップ部に
装着するための基板ホルダー、すなわち基板を収容可能
なリング状に形成され、その内周に上記基板側面と接触
する複数の接触部を有し、上記基板をその上に支持する
3本以上のカソード針を保持する基板ホルダー本体と、
上記基板へのガス吹きつけ穴、及び上記基板とカソード
針との電気的コンタクトをチェックするためのコンタク
トチェック回路とを有し、上記基板ホルダー本体に装着
固定されて上記基板を上記カソード針先端に弾性的に押
圧する押さえ部とからなるものを設けたので、基板を安
定に固定し、基板とカソード針との電気的コンタクトを
取り易くして基板割れを防止することができ、また作業
時間を短縮化することができる効果がある。特にこの効
果は、GaAs基板等のへき開性を有する割れ易い半導
体基板に電解メッキを施す電解メッキ装置において顕著
である。
As described above, according to the electrolytic plating apparatus of the present invention, the substrate holder for mounting the substrate on the cup portion so as to come into contact with the plating liquid surface of the cup portion, that is, the substrate holder is formed in a ring shape capable of accommodating the substrate; a substrate holder main body having a plurality of contact portions on its inner periphery for contacting the side surface of the substrate, and holding three or more cathode needles supporting the substrate thereon;
It has a gas blowing hole to the substrate and a contact check circuit for checking electrical contact between the substrate and the cathode needle, and is mounted and fixed on the substrate holder main body to connect the substrate to the tip of the cathode needle. Since it is equipped with a holding part that presses elastically, it is possible to stably fix the board, make it easier to make electrical contact between the board and the cathode needle, prevent the board from cracking, and reduce work time. This has the effect of shortening the time. This effect is particularly noticeable in an electrolytic plating apparatus that performs electrolytic plating on a semiconductor substrate that has cleavability and is easily broken, such as a GaAs substrate.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例による電解メッキ装置を示
す縦断面図、第2図(a)は上記実施例の基板ホルダー
本体を示す上面図、第2図(blは上記実施例のカップ
部を示す上面図、第2図(C)及び(dlはそれぞれ上
記実施例の押さえ部を示す上面図及び底面図、第2図(
e)は上記基板ホルダー本体に上記押さえ部が装着され
てなる基板ホルダーと、カップ部とを示す断面図、第2
図(f)は上記基板ホルダーを上記カップ部へ装着した
状態を示す断面図、第3図は上記実施例の押さえ部に設
けられたコンタクトチェック回路を示す回路図、第4図
は従来の電解メッキ装置の一例を示す縦断面図、第5図
(a)及び(b)は上記従来例のカップ部を示す上面図
及びそのAOA’断面図、第6図(a)及び(b)は上
記従来例のノズル及びその付属部分を示す側面図及び底
面図、第7図(a)〜(d)は半導体基板上に電解メッ
キによって金属層を形成する工程を示す断面図、第8図
は電解メッキ工程前のプロセスフローを示す工程図、第
9図は第7図(a)の状態において基板上にレジストパ
ターンが形成されている部分を示す断面図である。 図において、1・・・メッキ槽、2・・・カップ部、2
a・・・基板ホルダー支持柱、3・・・メッキ液、3a
・・・メッキ液液面、33・・・メッキ液のフロー、4
・・・アノード電極、5・・・カソード針、5a、5b
、5c・・・カソード針の先端、6・・・基板、7・・
・電圧計、8・・・定電流電源、88・・・電池、9・
・・ポンプ、10・・・ノズル、10a・・・窒素ガス
吹き出し穴、100・・・窒素ガスのフロー、111・
・・押さえ部、111a・・・押さえ部本体、111b
・・・耐薬品性ゴムクッション、111C・・・弾性バ
ネ、111d・・・窒素ガス吹き出し穴、111e・・
・殿送棒差し込み穴、112・・・基板ホルダー本体、
112a・・・リング状本体、112b・・・基板接触
部、112c・・・カソード針挿入穴、113・・・搬
送棒、12・・・メッキ槽蓋、13・・・基板設置状態
観察器、13a・・・照明付ファイバースコープ、14
・・・発光ダイオード、15・・・スイッチ。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
FIG. 1 is a vertical sectional view showing an electrolytic plating apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2(a) is a top view showing the substrate holder main body of the above embodiment, and FIG. FIG. 2 (C) and (dl are top and bottom views respectively showing the holding part of the above embodiment, FIG.
e) is a sectional view showing a substrate holder in which the holding portion is attached to the substrate holder main body, and a cup portion;
Figure (f) is a sectional view showing the board holder attached to the cup part, Figure 3 is a circuit diagram showing the contact check circuit provided in the holding part of the above embodiment, and Figure 4 is a conventional electrolytic A vertical cross-sectional view showing an example of a plating apparatus, FIGS. 5(a) and (b) are a top view and an AOA' cross-sectional view of the cup portion of the conventional example, and FIGS. 6(a) and (b) are the above-mentioned A side view and a bottom view showing a conventional nozzle and its attached parts, FIGS. 7(a) to 7(d) are cross-sectional views showing the process of forming a metal layer on a semiconductor substrate by electrolytic plating, and FIG. FIG. 9, a process diagram showing the process flow before the plating step, is a sectional view showing a portion where a resist pattern is formed on the substrate in the state of FIG. 7(a). In the figure, 1... plating tank, 2... cup part, 2
a... Substrate holder support pillar, 3... Plating solution, 3a
...Plating liquid level, 33...Flow of plating liquid, 4
...Anode electrode, 5...Cathode needle, 5a, 5b
, 5c... Tip of cathode needle, 6... Substrate, 7...
・Voltmeter, 8... Constant current power supply, 88... Battery, 9.
... Pump, 10... Nozzle, 10a... Nitrogen gas blowout hole, 100... Nitrogen gas flow, 111.
... Holding part, 111a... Holding part main body, 111b
...Chemical-resistant rubber cushion, 111C...Elastic spring, 111d...Nitrogen gas blowout hole, 111e...
・Function rod insertion hole, 112... Board holder body,
112a... Ring-shaped main body, 112b... Substrate contact portion, 112c... Cathode needle insertion hole, 113... Transport rod, 12... Plating tank lid, 13... Substrate installation state observation device, 13a...Fiberscope with illumination, 14
...Light emitting diode, 15...Switch. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)メッキ槽、及びガス吹きつけノズルを有するメッ
キ槽蓋と、 上記メッキ槽内に設けられ、その上部開口から常にオー
バーフローし循環するメッキ液を収容するカップ部と、 基板をこれが上記カップ部のメッキ液液面に接触するよ
う支持するカソード針と、 該カソード針に電流を流して上記基板表面に金属層をメ
ッキにより形成する電源手段とを備えた電解メッキ装置
において、 上記基板を上記カップ部のメッキ液液面に接触するよう
上記カップ部に装着するための基板ホルダーを備え、 該基板ホルダーは、 上記基板を収容可能なリング状に形成され、その内周に
上記基板側面と接触する複数の接触部を有し、上記基板
をその上に支持する3本以上のカソード針を保持する基
板ホルダー本体と、 上記基板へのガス吹きつけ穴及び上記基板とカソード針
との電気的コンタクトをチェックするためのコンタクト
チェック回路を有し、上記基板ホルダー本体に装着固定
されて上記基板を上記カソード針先端に弾性的に押圧す
る押さえ部とからなるものであることを特徴とする電解
メッキ装置。
(1) A plating tank and a plating tank lid having a gas blowing nozzle; A cup part provided in the plating tank and containing a plating solution that always overflows and circulates from the upper opening of the plating tank; This cup part is used to hold the substrate. An electrolytic plating apparatus comprising: a cathode needle that is supported so as to be in contact with the surface of the plating solution; and a power supply means that applies a current to the cathode needle to form a metal layer on the surface of the substrate by plating. a substrate holder to be attached to the cup portion so as to be in contact with the plating liquid surface of the portion, the substrate holder being formed in a ring shape capable of accommodating the substrate, and having an inner periphery in contact with a side surface of the substrate. A substrate holder body having a plurality of contact parts and holding three or more cathode needles supporting the substrate thereon, gas blowing holes to the substrate and electrical contact between the substrate and the cathode needles. 1. An electrolytic plating apparatus comprising: a contact check circuit for checking; and a holding part that is attached and fixed to the substrate holder body and elastically presses the substrate against the tip of the cathode needle.
(2)上記接触部は流線形の外形形状を有することを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の電解メッキ装置。
(2) The electrolytic plating apparatus according to claim 1, wherein the contact portion has a streamlined outer shape.
(3)上記メッキ槽蓋は、上記メッキ槽内を観察するた
めの窓を有するものであることを特徴とする特許請求の
範囲第1項又は第2項記載の電解メッキ装置。
(3) The electrolytic plating apparatus according to claim 1 or 2, wherein the plating tank lid has a window for observing the inside of the plating tank.
(4)上記基板とカソード針、及び基板とメッキ液との
接触状況を観察するためのファイバースコープを備えた
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第3項の
いずれかに記載の電解メッキ装置。
(4) The apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a fiber scope for observing the contact status between the substrate and the cathode needle, and the substrate and the plating solution. Electrolytic plating equipment.
(5)上記基板ホルダーは、これを搬送するための搬送
棒を差し込むための搬送棒差し込み穴を有するものであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第4項
のいずれかに記載の電解メッキ装置。
(5) The substrate holder is characterized in that it has a transport rod insertion hole into which a transport rod for transporting the substrate is inserted. electrolytic plating equipment.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0314155U (en) * 1989-06-28 1991-02-13
US5441629A (en) * 1993-03-30 1995-08-15 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Apparatus and method of electroplating
JP2007119923A (en) * 1998-11-28 2007-05-17 Acm Research Inc Methods and apparatus for holding and positioning semiconductor workpiece during electropolishing and/or electroplating of the workpiece

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