TW201425654A - 基板電鍍治具 - Google Patents

Abstract

本發明的目的是提供一種：能藉由1次的電鍍處理而在半導體晶圓的兩面同時形成金屬鍍膜，且較保持部更薄之簡單構造的電鍍治具。本發明的電鍍治具，為具備「形成可保持被電鍍基板的基座部及蓋部」；及「被基座部與蓋部所挾持而用來定位基板的中心部」的電鍍治具，其特徵為：該基座部、該蓋部及該中心部，皆具有「在中央具有開口」的環狀部，在基座部環狀部及蓋部環狀部安裝有：於彼此相對的面配設有通電環的密封墊，並將被電鍍基板配置於中心部的開口內，且利用安裝於蓋部及中心部的前述密封墊而從表背兩面挾持被電鍍基板。

Description

基板電鍍治具

本發明是關於：用於基板之電鍍處理的電鍍治具，特別是用來形成「被設在半導體晶圓等之電鍍處理面的細微配線用溝和孔」、和「在光阻劑的開口部形成電鍍膜、或在半導體晶圓的被電鍍面使半導體晶片與基板形成電器性連接的凸塊(突起狀電極)」的電鍍治具。

傳統上一般的電鍍治具，具備「將半導體晶圓等基板的外周端面與背面予以密封並使表面(被電鍍處理面)露出，進而保持該半導體晶圓」的保持構件，將該保持構件及其所保持的基板浸漬於電鍍液中而行基板之被被電鍍處理面的電鍍。

然而，當採用上述的傳統電鍍治具的電解電鍍法時，由於藉由1次的電鍍處理僅能對半導體晶圓的單面執行電鍍處理，因此在對雙面執行電鍍處理的場合中，則需要2倍的運轉時間，而衍生出「半導體晶圓之電鍍膜厚的面內均一性造成影響」的問題。

有鑑於此，在專利文獻1中揭示一種具備基 板保持機構的電鍍治具，該基板保持機構，是將被電鍍基板的整個周緣部予以密封而對電鍍液形成密閉，並令「被電鍍基板的兩面被密封材所圍繞的特定領域」朝電鍍液露出而形成保持。倘若利用上述的基板電鍍用治具，由於被電鍍基板的兩面被密封材所圍繞的特定領域接觸於電鍍液，因此可同時在被電鍍基板由密封材所圍繞之兩面的特定領域形成金屬鍍膜，進而解決上述的問題。

但是，專利文獻1所揭示的電鍍治具，為了能埋設部分的「基板定位用導銷」，故保持部本身具有厚度，因此有對電鍍的均一性造成影響的可能。此外，零件數量多成本也高，且密封材的交換作業也煩雜。

專利文獻1：日本特許專利文獻4764899號

有鑑於此，本發明的課題是提供一種：可克服傳統電鍍治具的上述缺點，能藉由1次的電鍍處理而在半導體晶圓的兩面同時形成金屬鍍膜，且較保持部更薄之簡單構造的電鍍治具。

本發明是用來解決上述課題的發明，為具備以下構件的電鍍治具：形成可保持被電鍍基板的基座部及蓋部；及被基座部與蓋部所挾持而用來定位被電鍍基板的 中心部，其特徵為：該基座部、該蓋部及該中心部，皆具有「在中央具有開口」的環狀部，在該基座部環狀部及蓋部環狀部安裝有「於彼此相對的面配設有通電環」的密封墊，並將被電鍍基板配置於中心部的開口內，且利用安裝於蓋部及中心部的前述密封墊而從表背兩面挾持被電鍍基板。

此外，本發明是具備可外嵌於基座部、蓋部及中心部外緣之夾鉗部的電鍍治具。

根據本發明的電鍍治具，不僅可藉由1次的電鍍處理而在半導體晶圓的兩面同時形成金屬鍍膜，還能藉由所謂用來保持基板的基座部、蓋部及用來執行基板定位的中心部的構造，使保持部的厚度變得更薄，而使沿著基板之被電鍍面的電鍍液的流動變得更平均。

此外，根據本發明的電鍍治具，僅藉由更換環狀的密封墊便能輕易地執行密封材的的更換作業。

1‧‧‧基座部

2‧‧‧蓋部

3‧‧‧中心部

4‧‧‧夾鉗部

5‧‧‧密封墊

6‧‧‧通電環

11‧‧‧環狀部

12‧‧‧接合部

13‧‧‧臂部

14‧‧‧手把部

15‧‧‧開口

16‧‧‧固定螺栓

21‧‧‧環狀部

22‧‧‧接合部

23‧‧‧開口

31‧‧‧環狀部

32‧‧‧臂部

33‧‧‧接點零件

34‧‧‧通電棒

35‧‧‧開口

36‧‧‧固定螺栓

41‧‧‧半環狀外裝部

42‧‧‧臂外裝部

43‧‧‧接合部

51‧‧‧內周側豎起部

52‧‧‧開口

61‧‧‧環狀部

62‧‧‧固定螺栓

111‧‧‧密封墊安裝部

112‧‧‧外緣部

113‧‧‧螺栓孔

114‧‧‧螺絲孔

121‧‧‧鉸鍊部

122‧‧‧螺栓孔

141‧‧‧固定部

142‧‧‧螺絲孔

211‧‧‧密封墊安裝部

212‧‧‧外緣部

213‧‧‧螺栓孔

221‧‧‧鉸鍊部

311‧‧‧螺栓承孔

312‧‧‧螺栓承孔

313‧‧‧螺絲孔

314‧‧‧內周側端部

321‧‧‧溝部

431‧‧‧螺栓孔

611‧‧‧電極接點

612‧‧‧螺栓孔

W‧‧‧基板

第1圖：本發明的電鍍治具之基座部的前視圖。

第2圖：本發明的電鍍治具之蓋部的前視圖。

第3圖：本發明的電鍍治具之中心部的前視圖。

第4圖：本發明的電鍍治具之夾鉗部的前視圖。

第5圖：是在本發明的電鍍治具的內部配設有通電環之狀態的密封墊的前視圖。

第6圖：為打開本發明之電鍍治具的夾鉗部，並且開啟蓋部之狀態的前視圖。

第7圖：是已將基板保持於本發明的電鍍治具之狀態的局部放大剖面圖。

以下，依據圖面具體地說明本發明之電鍍治具的實施態樣。本發明並不侷限於這些實施態樣。

第1圖是本發明的電鍍治具之基座部的前視圖，第2圖是本發明的電鍍治具之蓋部的前視圖，第3圖是本發明的電鍍治具電鍍治具之中心部的前視圖，第4圖是本發明的電鍍治具之夾鉗部的前視圖，第5圖是在內部配設有通電環6之狀態的密封墊5的前視圖，第6圖是組裝本發明的電鍍治具後，打開夾鉗部4與蓋部2之狀態的前視圖，第7圖是已將基板W保持於本發明的電鍍治具之狀態的局部放大剖面圖。

本發明之電鍍治具的基本構造是由以下所構成：用來保持被電鍍基板的基座部1與蓋部2；和被前述2個構件所挾持，用來定位被電鍍基板的中心部3；及在保持著被電鍍基板的狀態下，用來保持基座部1與蓋部2及中心部3之外緣部的夾鉗部4。以下，針對各構件進行詳細地描述。

第1圖，為本發明的電鍍治具之基座部1的前視圖。如圖面所示，本實施態樣的的基座部1具備：在中央具有開口15且形成環狀的環狀部11、和從環狀部11的上部朝上方延伸設置的臂部13、和安裝成從臂部13的上端朝水平方向延伸的手把部14、及被設於環狀部11之下部的接合部12。

在環狀部11的內周緣側形成有：經鑽魚眼孔加工成較外緣部112更低一層的密封墊安裝部111。在該密封墊安裝部111形成有：安裝密封墊5時所使用的螺栓孔113，此外，在外緣部112形成有：當將中心部3安裝於基座部1時所使用的螺絲孔114。

臂部13形成板狀，其上端側的一部分插入手把部14的內部，且在固定部141由固定螺栓等固定於手把部14。此外，在手把部14的兩端附近形成有用來固定夾具的螺絲孔142，該夾具是用來夾取來自於外部的供電用接點。除此之外，在接合部12設有：安裝夾鉗部4時所使用的螺栓孔122、及安裝蓋部2時所使用的鉸鍊部121。

第2圖為本發明的電鍍治具之蓋部的前視圖。如圖面所示，本實施態樣的蓋部2具有「在中央具有開口23且形成環狀」的環狀部21，在該環狀部21的下部設有接合部22。

在環狀部21的內周緣側形成有：經擴孔(counterbore)加工成較外緣部212更低一層的密封墊安 裝部211。在該密封墊安裝部211形成有：安裝密封墊5時所使用的螺栓孔213。

第3圖為本發明的電鍍治具之中心部3的前視圖。如圖面所示，本實施態樣的中心部3具備：在中央具有開口35且形成環狀的環狀部31、及從環狀部31的上部朝上方延伸的臂部32。為了定位被電鍍基板，中心部3的開口35是配合基板的外部尺寸來設定其內部尺寸。

環狀部31形成：內周緣側的局部被施以倒角加工，而其他的部位為平板狀的環狀，在其內周緣側形成有：可供「用來將密封墊5安裝於基座部1及蓋部2」的固定螺栓插入的螺栓承孔311與螺栓承孔312。此外，在其外周緣部形成有：將中心部3安裝於基座部1時所使用的螺絲孔313。不僅如此，在位於臂部32下方的環狀部31，形成有通電用開口部313。

在臂部32凹設有可配設通電棒34的溝部321，從該溝部321延續而連通至下方之供電用開口313的通電棒配設用孔部，則設在環狀部31內(圖面中未顯示)。接著，從溝部321貫穿至通電用開口部313之通電棒34的下端，則朝通電用開口313內露出，且在該部位將接點零件33設成可接觸於通電環6。而溝部321，為了不要露出於電鍍液中，最好在配設通電棒34後，利用氯乙烯板(vinyl chloride board)或膠帶等予以遮蔽。

第4圖為本發明的電鍍治具之夾鉗部4的前 視圖。夾鉗部4其剖面形狀形成略ㄈ字型，且由「可嵌裝於基座部1、蓋部2及中心部3之環狀部11、21、31的外周緣」的半環狀外裝部41、及「可嵌裝於基座部1及中心部3之臂部13、32的側緣」的臂外裝部42所形成。此外，在半環狀外裝部41的下部設有接合部43，該接合部43形成有安裝於基座部1時所使用的螺栓孔431。雖然在本實施態樣中，為了固定基座部1與蓋部2而將夾鉗部4嵌裝於外緣，但是固定蓋部2的方法並不侷限於此，也可以採用固定螺栓或螺絲之類的一般手段。

第5圖，是在內部配設有通電環6之狀態的密封墊5的前視圖。密封墊5在中央具有開口52，且形成可安裝於基座部1與蓋部2之密封墊安裝部111、211的環狀，其剖面形狀形成「可在內部配設通電環6」的略ㄈ字型。雖然圖面中沒有顯示，但在密封墊5內，於對應於所配設之基座部1的螺栓孔113及蓋部2的螺栓孔213的位置，形成有相同的螺栓孔。該密封墊5是由矽橡膠之類的橡膠材所形成。

配設於密封墊5內的通電環6，是由「被收置於密封墊5的內部且形成環狀」的環狀部61所形成，在其內周緣形成有複數個「朝向開口52方向的斜上方突出」的電極接點611。此外，在環狀部61形成有：將密封墊5及通電環6安裝於基座部1及蓋部2時所使用的螺栓孔612。

第6圖，是組裝本發明之電鍍治具的各構件 後，打開夾鉗部4與蓋部2之狀態的前視圖。如圖面所示，左右的夾鉗部4，可藉由固定螺栓16而朝左右自由轉動地樞設於基座部1。此外，蓋部2是可在鉸鍊部221及鉸鍊121朝前後自由轉動地樞設於基座部1。在圖面所示的狀態中，夾鉗部4呈現朝左右打開的狀態，此外，蓋部2呈現朝觀看側(圖面的下方)打開的狀態。

在將中心部3載置於基座部1之上面的狀態下安裝。此時形成：用來將密封墊5安裝於基座部1之固定螺栓36的頭部，插入中心部3之螺絲承孔311的狀態。如圖面所示，雖然基座部1形成「大多數的部分被中心部3所掩蔽」的狀態，但是被安裝於基座部1之密封墊5與通電環6的局部，形成從中心部3的開口35露出的狀態。

如圖面所示，密封墊5與通電環6安裝於蓋部2。密封墊5與通電環6，是藉由固定螺栓62安裝於蓋部2的螺栓孔213，該固定螺栓62的頭部，可於蓋部2已關閉時插入中心部3的螺紋承孔312。

依據以下的步驟，從第6圖的狀態來保持固定被電鍍基板。首先，將被電鍍基板配置於中心部3的開口35內，並將基板的周緣部載置在被安裝於基座部1之密封墊5的內周側豎起部51。接著，將蓋部2從上方覆蓋中心部3而形成關閉。此時，形成：由被安裝於蓋部2的密封墊5與被安裝於基座部1的密封墊5，從表背而兩側挾持被電鍍基板的狀態。從該狀態下，關閉左右的夾鉗 部4而嵌裝於基座部1、蓋部2及中心部3的外周緣。如此一來，完成了固定保持基板的作業。

第7圖，是已將基板W保持於本發明的電鍍治具之狀態的局部放大剖面圖。如圖面所示，中心部3在基座部1與蓋部2間被挾持，並在該狀態下，將略ㄈ字型剖面之夾鉗部4的半環狀外裝部41嵌裝於外緣。此時，中心部3的內周側端部314形成：較基座部1及蓋部2的內周側端部更朝外周側後退的狀態，因此，所保持的基板W，其周緣的局部進入基座部1與蓋部2之間的空隙，並形成抵接於中心部3之內周側端部314的型態。

密封墊5被安裝在：設於基座部1與蓋部2之彼此相對向的面上的密封墊安裝部111、211，上述兩處的內周側豎起部51a、51b形成：從基座部1與蓋部2的內周側端部豎起的型態。藉由該內周側豎起部51a、51b，基板W在其周緣部形成從表背側被挾持的狀態，並形成固定保持。

如以上所述，藉由以密封墊5的內周側豎起部51從表背側挾持被電鍍基板，可由上述的部分密封基板W的外側，並防止電鍍液朝密封墊5內的侵入，能保持水密性(water tightness)。此外，由於未被密封墊5所密封的基板部分露出於電鍍液，因此表背兩面可同時形成電鍍膜。不僅如此，在本發明的電鍍治具中對基板定位，只需使基板的外周緣部抵接於中心部3的內周側端部314即可。由於該中心部3形成平板形狀的環形，因此能 使保持體的整體厚度更薄，藉此，能使沿著基板之被電鍍處理面的電鍍液的流動更平均。

接下來，針對在本發明的電鍍治具中對電鍍基板的通電方法進行說明。首先，由外部的電源，經由被設在基座部1之手把部14的內部或者表面部的通電通路，而形成對配設於臂部32的2支通電棒34供電。如同先前所述，通電棒34的下部朝通電用開口部313貫穿設置，且在其端部設有接點零件33。該接點零件33，是對1支通電棒34設有1個，並在已保持著基板的狀態下配置成：其中一個接觸於被安裝在基座部1的通電環6，且另一個接觸於被安裝在蓋部2的通電環6。如此一來，形成可從通電棒34經由接點零件33而對安裝於基座部1與蓋部2的各個通電環6供電。

不僅如此，由通電環6對基板W的供電，是經由電極接點611來執行。如第7圖所示，在被安裝於基座部1及蓋部2之通電環6的環狀部61a、61b形成有：傾斜地朝向開口51的方向突出的電極接點611a、611b，在已保持著基板的狀態中，這些電極接點611a、611b的前端部形成接觸於基板W的表面與背面。藉此，形成對基板W之表背兩面的供電。根據以上所述的通電方法，雖然可藉由密封墊5，使通電環6不會露出於電鍍液中並且能確實地朝基板W通電，因此非常合適，但是本發明之電鍍治具的通電方法並不侷限於此。

2‧‧‧蓋部

3‧‧‧中心部

4‧‧‧夾鉗部

5‧‧‧密封墊

6‧‧‧通電環

12‧‧‧接合部

14‧‧‧手把部

16‧‧‧固定螺栓

21‧‧‧環狀部

31‧‧‧環狀部

32‧‧‧臂部

33‧‧‧接點零件

35‧‧‧開口

36‧‧‧固定螺栓

41‧‧‧半環狀外裝部

42‧‧‧臂外裝部

43‧‧‧接合部

51‧‧‧內周側豎起部

61‧‧‧環狀部

62‧‧‧固定螺栓

121‧‧‧鉸鍊部

221‧‧‧鉸鍊部

311‧‧‧螺栓承孔

312‧‧‧螺栓承孔

313‧‧‧螺絲孔

611‧‧‧電極接點

Claims (9)

1. 一種電鍍治具，為具備以下構件的電鍍治具：形成可保持被電鍍基板的基座部及蓋部；及被基座部與蓋部所挾持而用來定位被電鍍基板的中心部，其特徵為：該基座部、該蓋部及該中心部，皆具有在中央具有開口的環狀部，在該基座部環狀部及蓋部環狀部安裝有：於彼此相對的面配設有通電環的密封墊，並將被電鍍基板配置於中心部的開口內，且利用安裝於蓋部及中心部的前述密封墊而從表背兩面挾持被電鍍基板。
2. 如申請專利範圍第1項所記載的電鍍治具，其中前述密封墊形成大致呈ㄈ字型的剖面，並由其內周側豎起部挾持被電鍍基板。
3. 如申請專利範圍第1或2項所記載的電鍍治具，其中前述通電環，形成可收置於前述密封墊之內部的環狀，且在其內周緣，以朝斜上方突出並接觸於被電鍍基板的表面或者背面的方式，形成有複數個電極接點。
4. 如申請專利範圍第1~3項之其中任一項所記載的電鍍治具，其中是在被電鍍基板的外周緣部抵接於前述中心部環狀部之內周側端部的狀態下，保持被電鍍基板。
5. 如申請專利範圍第1~4項之其中任一項所記載的電鍍治具，其中前述中心部的內周側端部，形成較基座部及蓋部的內周側端部更朝外周側後退。
6. 如申請專利範圍第1~5項之其中任一項所記載的電鍍治具，其中前述中心部，具備從其環狀部朝上方延伸設置的臂部，並在該臂部凹設有可配設通電棒的溝部，在環狀部貫穿形成有通電用開口部，前述通電棒是從前述溝部朝前述通電用開口部貫穿設置。
7. 如申請專利範圍第6項所記載的電鍍治具，其中前述通電棒的下端朝前述通電用開口部內露出，並在該部位將接點零件設成可接觸於前述通電環。
8. 如申請專利範圍第1~7項之其中任一項所記載的電鍍治具，其中具備夾鉗部，該夾鉗部形成：可在已保持著被電鍍基板的狀態下，嵌裝於前述基座部、前述蓋部及前述中心部的外緣。
9. 如申請專利範圍第8項所記載的電鍍治具，其中前述夾鉗部是可朝左右自由轉動地樞設於基座部，前述蓋部是可朝前後自由轉動地樞設於基座部。