(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面処理用流体に板状部材を接触させつつ表面処理する際に、前記板状部材を保持するための板状部材保持用冶具であって、
開口部を有する第１部材と、
前記板状部材が前記開口部から露出するように前記板状部材を前記第１部材との間で挟持する第２部材と、
前記第１部材と前記板状部材との間に設けられ、前記板状部材に外部から供給される電気を伝導する伝導部材と、
前記開口部の周縁に設けられ、前記第１部材と前記板状部材との間をシールするシール部材と、
を備え、
前記シール部材は、
前記第１部材と前記伝導部材との間に設けられ、前記伝導部材に接触する基部と、
前記基部の前記開口部側の端部から前記板状部材側に突出形成され、前記板状部材に圧接するシール部と、
を有し、
前記シール部の先端は、非圧接状態で前記伝導部材と面一又は前記伝導部材よりも前記板状部材側に位置し、
前記伝導部材は、前記シール部の圧接状態で前記板状部材に接触し、
前記基部は、前記伝導部材に接触する接触面を有し、
前記接触面は、前記開口部に向かうにつれて前記板状部材側へ傾斜するテーパ面に形成されていることを特徴とする板状部材保持用冶具。
【請求項２】
表面処理用流体に板状部材を接触させつつ表面処理する際に、前記板状部材を保持するための板状部材保持用冶具であって、
開口部を有する第１部材と、
前記板状部材が前記開口部から露出するように前記板状部材を前記第１部材との間で挟持する第２部材と、
前記第１部材と前記板状部材との間に設けられ、前記板状部材に外部から供給される電気を伝導する伝導部材と、
前記開口部の周縁に設けられ、前記第１部材と前記板状部材との間をシールするシール部材と、
を備え、
前記シール部材は、
前記第１部材と前記伝導部材との間に設けられ、前記伝導部材に接触する基部と、
前記基部の前記開口部側の端部から前記板状部材側に突出形成され、前記板状部材に圧接するシール部と、
を有し、
前記シール部の先端は、非圧接状態で前記伝導部材と面一又は前記伝導部材よりも前記板状部材側に位置し、
前記伝導部材は、前記シール部の圧接状態で前記板状部材に接触し、
前記第１部材は、前記開口部を有し、前記板状部材を前記第２部材との間で挟持する金属製部材と、前記金属製部材と別体で構成され、前記金属製部材の周囲に設けられた樹脂製部材と、を有することを特徴とする板状部材保持用冶具。
【請求項３】
前記伝導部材の前記開口部側の端部には、複数のスリットが形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の板状部材保持用冶具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状部材保持用冶具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、めっき技術は各方面の技術分野で応用されており、例えば、半導体の配線技術に用いられている。半導体分野では、半導体の高集積化及び高性能化を実現するために、配線ピッチを縮小することが要求されている。最近では、層間絶縁膜を成膜後にドライエッチングプロセスを行うことによって配線溝を確保し、当該配線溝にめっきにより配線材料を埋め込む方法、所謂ダマシンプロセスと言われる配線技術が採用されている。
【０００３】
また、他のめっき技術を利用した技術として、ＬＩＧＡ（Lithographie  Galvanoformung  Abformung）と言われる微小機械部品を作製する技術が知られている。ＬＩＧＡは、Ｘ線によりアクリル樹脂を鋳型加工し、この型にめっきを厚く付着することにより、金属微小部品を型取りする技術である。
【０００４】
これらの技術を実現するためには、板状部材たるワーク（被めっき物）にめっきを均一に付着させる必要がある。そこで、本出願人は、一対の保持部材でワークを挟持してめっき液に浸漬し、ワークのうち保持部材の開口部から露出する部分に、めっきを施すワーク保持用冶具を提案している（特許文献１参照）。
【０００５】
このワーク保持用冶具では、直流電源の陰極に接続した電極部材を、ワークの周縁に接触させ、ワークに電気を供給する一方、電極部材にめっき液が付着するのを防止するため、一方の保持部材及びワークの間であって、電極部材の内側にシール部材を配設している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特願２００３−３０１２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、一方の保持部材とワークとの間のシール性が不足すると、めっき液に浸漬したときに、電極部材にめっき液が付着する一方、電極部材がワークに確実に接触しないと、ワークに電気が供給されず、めっきが施されないという弊害が生じる。そのため、一方の保持部材とワークとの間のシール性を更に向上させつつ、ワークに対する電極部材の接触性を更に向上させたいという要望があった。
【０００８】
なお、このような要望は、前記ワーク保持用冶具を使用して、電気めっきを行う場合に限らず、陽極酸化や電解研磨等を行う場合にも共通してあてはまることである。
【０００９】
本発明は、このような観点から創案されたものであり、シール部材によるシール性を向上させつつ、板状部材に対する電極部材の接触性を向上させることが可能な板状部材保持用冶具を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため本発明は、表面処理用流体に板状部材を接触させつつ表面処理する際に、前記板状部材を保持するための板状部材保持用冶具であって、開口部を有する第１部材と、前記板状部材が前記開口部から露出するように前記板状部材を前記第１部材との間で挟持する第２部材と、前記第１部材と前記板状部材との間に設けられ、前記板状部材に外部から供給される電気を伝導する伝導部材と、前記開口部の周縁に設けられ、前記第１部材と前記板状部材との間をシールするシール部材と、を備え、前記シール部材は、前記第１部材と前記伝導部材との間に設けられ、前記伝導部材に接触する基部と、前記基部の前記開口部側の端部から前記板状部材側に突出形成され、前記板状部材に圧接するシール部と、を有し、前記シール部の先端は、非圧接状態で前記伝導部材と面一又は前記伝導部材よりも前記板状部材側に位置し、前記伝導部材は、前記シール部の圧接状態で前記板状部材に接触し、前記基部は、前記伝導部材に接触する接触面を有し、前記接触面は、前記開口部に向かうにつれて前記板状部材側へ傾斜するテーパ面に形成されていることを特徴とする。
また、前記課題を解決するため本発明は、表面処理用流体に板状部材を接触させつつ表面処理する際に、前記板状部材を保持するための板状部材保持用冶具であって、開口部を有する第１部材と、前記板状部材が前記開口部から露出するように前記板状部材を前記第１部材との間で挟持する第２部材と、前記第１部材と前記板状部材との間に設けられ、前記板状部材に外部から供給される電気を伝導する伝導部材と、前記開口部の周縁に設けられ、前記第１部材と前記板状部材との間をシールするシール部材と、を備え、前記シール部材は、前記第１部材と前記伝導部材との間に設けられ、前記伝導部材に接触する基部と、前記基部の前記開口部側の端部から前記板状部材側に突出形成され、前記板状部材に圧接するシール部と、を有し、前記シール部の先端は、非圧接状態で前記伝導部材と面一又は前記伝導部材よりも前記板状部材側に位置し、前記伝導部材は、前記シール部の圧接状態で前記板状部材に接触し、前記第１部材は、前記開口部を有し、前記板状部材を前記第２部材との間で挟持する金属製部材と、前記金属製部材と別体で構成され、前記金属製部材の周囲に設けられた樹脂製部材と、を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、シール部の先端は、非圧接状態で伝導部材と面一又は伝導部材よりも板状部材側に位置することにより、第１部材及び第２部材の間に板状部材を挟持したときに、伝導部材と同時に又は伝導部材よりも先にシール部が板状部材に接触する。そのため、第１部材と板状部材との間が確実にシールされ、両者間のシール性を向上させることができる。
また、本発明によれば、伝導部材は、シール部の圧接状態で板状部材に接触することにより、第１部材及び第２部材の間に板状部材を挟持したときに、シール部及び伝導部材が面一となるため、伝導部材が板状部材に確実に接触する。更に、伝導部材は、シール部材の基部及び板状部材の間に設けられることにより、シール部材の基部によって弾性的に支持されながら板状部材に接触するため、伝導部材及び板状部材の密着性が良好になる。したがって、板状部材に対する伝導部材の接触性を向上させることができる。
【００１２】
また、前記基部は、前記伝導部材に接触する接触面を有し、前記接触面は、前記開口部に向かうにつれて前記板状部材側へ傾斜するテーパ面に形成されているように構成するのが好ましい。
【００１３】
かかる構成によれば、伝導部材に接触する基部の接触面は、開口部に向かうにつれて板状部材側へ傾斜するテーパ面に形成されていることにより、伝導部材の開口部側の端部は、板状部材側に撓んで板状部材に接触し易くなるため、板状部材に対する伝導部材の接触性を一層向上させることができる。
【００１４】
また、前記伝導部材の前記開口部側の端部には、複数のスリットが形成されているように構成するのが好ましい。
【００１５】
かかる構成によれば、伝導部材の開口部側の端部には、複数のスリットが形成されるため、伝導部材の開口部側の端部は、弾性変形し易くなる。これにより、伝導部材の開口部側の端部は、板状部材側に撓んで板状部材に接触し易くなるため、板状部材に対する伝導部材の接触性を一層向上させることができる。
【００１６】
また、前記第１部材は、前記開口部を有し、前記板状部材を前記第２部材との間で挟持する金属製部材と、前記金属製部材と別体で構成され、前記金属製部材の周囲に設けられた樹脂製部材と、を有するように構成するのが好ましい。
【００１７】
かかる構成によれば、第１部材は金属製部材及び樹脂製部材を有し、金属製部材と第２部材との間で板状部材を挟持することにより、板状部材を挟持する際に作用する荷重を、比較的強度の高い金属製部材によって支持できるため、樹脂製部材によって支持する場合に比較して、金属製部材の寸法を縮小でき、ひいては第１部材の小型化に寄与できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、シール部材によるシール性を向上させつつ、板状部材に対する電極部材の接触性を向上させることが可能な板状部材保持用冶具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係るワーク保持用冶具の分解斜視図である。
【図２】半導体ウェーハを組み付ける前のワーク保持用冶具を示す平面図である。
【図３】図２のＩ―Ｉ線断面図である。
【図４】半導体ウェーハを組み付けた後の断面図である。
【図５】図２のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図６】（ａ）は、電極部材の斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施形態について、図面を適宜参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
なお、本実施形態では、本発明の板状部材保持用冶具たるワーク保持用冶具を使用し、半導体ウェーハにめっきを施す場合について説明するが、ワーク保持用冶具の使用目的を限定するものではない。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係るワーク保持用冶具１００の分解斜視図であり、図２は、半導体ウェーハＷを組み付ける前のワーク保持用冶具１００を示す平面図である。図３は、図２のＩ―Ｉ線断面図であり、図４は、半導体ウェーハＷを組み付けた後の断面図である。図５は、図２のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【００２２】
図１に示すように、ワーク保持用冶具１００は、板状部材たる半導体ウェーハＷを挟持して保持するための器具であって、本体部材１０と、蓋部材２０と、内側シール部材３０と、電極部材４０と、金属板５０と、弾性シート６０と、外側シール部材７０と、空気吸引通路８０と、電源接続部材９０と、を備える。
【００２３】
＜本体部材＞
第１部材たる本体部材１０は、樹脂製部材１１と、樹脂製部材１１と別体で構成された金属製部材１２と、を有する。
【００２４】
＜樹脂製部材＞
樹脂製部材１１は、図１に示すように、例えば、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）等の樹脂材料で形成され、平面視略四角形状を呈する板状部材である。樹脂製部材１１は、表面１１ａ及び裏面１１ｂと、両者を繋ぐ４つの側面１１ｃ−１１ｆと、を有する。樹脂製部材１１には、円形状の貫通孔１１ｇが表面１１ａ及び裏面１１ｂを貫通して形成される。貫通孔１１ｇの周囲には、４つのねじ穴１１ｈ，１１ｈが周方向に等角度離間して形成され、かつ２つの位置決めピン１１ｉ，１１ｉが貫通孔１１ｇを挟んで互いに対向して形成される。
【００２５】
貫通孔１１ｇの内周面は、図３に示すように、段差状に形成され、裏面１１ｂよりも一段低い支持面１１ｇ１と、支持面１１ｇ１の外周縁及び裏面１１ｂを繋ぐ第１段差面１１ｇ２と、支持面１１ｇ１の内周縁及び表面１１ａを繋ぐ第２段差面１１ｇ３と、から構成される。樹脂製部材１１の内部には、図１及び図５に示すように、円筒状の取付孔１１ｊが側面１１ｃから第１段差面１１ｇ２まで貫通して形成され、取付孔１１ｊには、電源接続部材９０の一部が収容される。
【００２６】
＜金属製部材＞
金属製部材１２は、図１に示すように、例えば、アルミニウム等の金属材料で形成され、平面視環状を呈する板状部材である。金属製部材１２は、円形状の開口部１２ａを有する。金属製部材１２は、図３に示すように、貫通孔１１ｇの内側に配設される。金属製部材１２の外周面と貫通孔１１ｇの内周面の間には、接着性を有するシール材１３が設けられる。これにより、樹脂製部材１１及び金属製部材１２を連結しつつ、樹脂製部材１１及び金属製部材１２の間からのめっき液（図示省略）の浸入を防止できる。
【００２７】
金属製部材１２は、開口部１２ａの周縁に凹設された環状の溝部１２ｂと、溝部１２ｂの外側に凹設された環状の溝部１２ｄと、両者を仕切る環状の突部１２ｃと、溝部１２ｄの外側に設けられ、突部１２ｃよりも肉厚な環状の突部１２ｅと、を有する。突部１２ｅは、ねじ穴１２ｅ１を有する。突部１２ｅの内側角部１２ｅ２には、Ｒ加工が施されている。なお、金属製部材１２の表面には、めっき防止用のコーティング加工が施される。
【００２８】
＜蓋部材＞
第２部材たる蓋部材２０は、半導体ウェーハＷが開口部１２ａから外部に露出するように、金属製部材１２との間で半導体ウェーハＷを挟持する役割を果たす。蓋部材２０は、図１に示すように、例えば、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）等の樹脂材料で形成された板状部材である。蓋部材２０には、ねじ穴１１ｈに対応する位置に４つのねじ孔２０ａ，２０ａが形成され、かつ位置決めピン１１ｉが挿通される２つの位置決め孔２０ｂ，２０ｂが形成される。位置決めピン１１ｉ及び位置決め孔２０ｂは、位置決め手段として機能する。
【００２９】
この場合、各位置決め孔２０ｂを位置決めピン１１ｉに挿通することにより、各ねじ孔２０ａがねじ穴１１ｈに対応する位置に配置される。そして、ねじ孔２０ａ及びねじ穴１１ｈにねじＴを挿通（螺合）することにより、蓋部材２０は、樹脂製部材１１に対し固定される。
【００３０】
蓋部材２０の中央部分には、図１及び図３に示すように、円柱状の突部２０ｃが金属製部材１２側に突出形成される。突部２０ｃは、図３に示すように、開口部１２ａよりも大径に形成される。突部２０ｃの外側には、環状の溝部２０ｄが凹設される。
【００３１】
＜内側シール部材＞
シール部材たる内側シール部材３０は、図４に示すように、開口部１２ａの周縁に配設され、金属製部材１２と半導体ウェーハＷとの間を液密にシールする環状部材である。つまり、内側シール部材３０は、半導体ウェーハＷの周縁Ｗ２と電極部材４０との接触箇所、及び電極部材４０と金属板５０との接触箇所にめっき液が浸入するのを防止する役割を果たす。内側シール部材３０は、溝部１２ｂを介して、金属製部材１２に装着される。内側シール部材３０は、例えば、シリコーンゴム等の弾性材料で構成される。
内側シール部材３０は、断面視略Ｌ字状を呈し、基部３１と、シール部３２と、を有する。
【００３２】
基部３１は、溝部１２ｂに嵌合し、金属製部材１２と電極部材４０との間に位置する部位である。基部３１は、電極部材４０に接触する接触面３１ａを有する。接触面３１ａは、外側から内側（開口部１２ａ）に向かうにつれて徐々に半導体ウェーハＷ側へ傾斜するテーパ面に形成される。
【００３３】
シール部３２は、半導体ウェーハＷの周縁Ｗ２に圧接して（弾性的に当接して）、金属製部材１２と半導体ウェーハＷとの間を液密にシールする部位である。シール部３２は、基部３１の内周縁３１ｂから半導体ウェーハＷ側に突出形成される。シール部３２は、電極部材４０の内周縁４１ａよりも開口部１２ａ側に位置する。図３及び図４に示すように、シール部３２の先端は、半導体ウェーハＷの周縁Ｗ２に圧接していない非圧接状態で、内周縁４１ａよりも半導体ウェーハＷ側に位置（突出）する一方、半導体ウェーハＷの周縁Ｗ２に圧接する圧接状態で、電極部材４０の内周縁４１ａと面一になる。これにより、電極部材４０の内周縁４１ａは、シール部３２の圧接状態で、半導体ウェーハＷに確実に接触される。
【００３４】
＜電極部材＞
伝導部材たる電極部材４０は、例えば、燐青銅やベリリウム銅等の金属材料で形成され、直流電源（図示省略）から供給される電気を、半導体ウェーハＷに伝導する環状部材である。電極部材４０は、図３に示すように、貫通孔１１ｇの内側であって、金属製部材１２及び内側シール部材３０と、半導体ウェーハＷ及び金属板５０と、の間に配設される。電極部材４０は、断面視略逆Ｚ字状（クランク状）を呈し、内側シール部材３０側から溝部１２ｄ側まで延びる接触部４１と、突部１２ｅに締結される締結部４２と、接触部４１の外周縁及び締結部４２の内周縁を繋ぐ段差部４３と、接触部４１と段差部４３との間に形成された折曲部４４と、段差部４３と締結部４２との間に形成された折曲部４５と、を有する。
【００３５】
接触部４１は、半導体ウェーハＷの周縁Ｗ２に接触する部位である。接触部４１は、突部１２ｃの突出端面及び基部３１の接触面３１ａに沿って延在する。詳しくは、接触部４１は、外側の直線状の部分と、その途上から曲折しかつ外側から内側に向かうにつれて徐々に半導体ウェーハＷ側に傾斜する部分と、を有する。接触部４１の内周縁４１ａ側は、基部３１の接触面３１ａ上に配設され、半導体ウェーハＷの周縁Ｗ２及び金属板５０に接触している。
【００３６】
図６（ａ）は、電極部材４０の斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ部拡大図である。
図６（ａ），（ｂ）に示すように、接触部４１の内周縁４１ａには、複数のスリット４１ｂ，４１ｂが周方向に等角度離間して形成される。スリット４１ｂは、平面視かぎ孔状に形成され、詳しくは、平面視円形状の孔部及び矩形状の孔部を有する形状に形成される。これにより、内周縁４１ａは、弾性変形し易くなるため、内周縁４１ａは、半導体ウェーハＷ側に撓んで当該半導体ウェーハＷに接触し易くなる。なお、スリット４１ｂの数、形状、及び大きさ等は適宜変更してよい。
【００３７】
図３に戻り、締結部４２は、ねじ孔４２ａを有する。折曲部４４は、溝部１２ｄに対し積層方向で重なる位置に配設される。これにより、折曲部４４の外周が金属製部材１２側に張り出した場合であっても、溝部１２ｄ内に収まるため、折曲部４４及び金属製部材１２が接触するのを回避できる。
【００３８】
＜金属板＞
金属板５０は、例えば、銅等の金属材料で形成され、平面視環状を呈する板状部材である。金属板５０は、図４に示すように、樹脂製部材１１、蓋部材２０、及び電極部材４０に囲まれた領域に配設される。金属板５０の内径は、半導体ウェーハＷと略同径に形成され、かつ蓋部材２０の突部２０ｃよりも大径に形成される。一方、金属板５０の外径は、樹脂製部材１１の第１段差面１１ｇ２よりも小径に形成され、かつ第２段差面１１ｇ３よりも大径に形成される。金属板５０の外周縁は、支持面１１ｇ１に対し積層方向で重なる位置に配設される。
【００３９】
金属板５０の外周面には、図５に示すように、有底円筒状の取付穴５１が形成される。取付穴５１は、微細な隙間Ｇを挟んで、取付孔１１ｊに対向して連通する。取付穴５１には、電源接続部材９０の一部が収容される。金属板５０の電極部材４０側の端面５０ａは、電極部材４０の形状に対応する略Ｚ字状に形成される。金属板５０の内周縁には、環状の突部５２が金属製部材１２側に突出形成される。突部５２の外側には、図１及び図３に示すように、６つのねじ孔５３，５３が等角度離間して形成される。図３に示すように、このねじ孔５３と、金属製部材１２のねじ穴１２ｅ１と、電極部材４０のねじ孔４２ａとは、積層方向に対応する位置に形成される。突部５２の根元部分の角部５４には、Ｒ加工が施されている。
【００４０】
＜弾性シート＞
弾性シート６０は、蓋部材２０の突部２０ｃと半導体ウェーハＷとの間に設けられた平面視円形状の部材である。弾性シート６０は、例えば、シリコーンゴム等の弾性材料で構成される。この弾性シート６０を設けることにより、半導体ウェーハＷを挟持したときに、電極部材４０からの荷重が半導体ウェーハＷに加わると、弾性シート６０が弾性変形し、この弾性変形によって半導体ウェーハＷに加わる荷重を吸収できる。そのため、半導体ウェーハＷの損傷を抑制できる。なお、弾性シート６０は、省略してもよい。
【００４１】
＜外側シール部材＞
外側シール部材７０は、図４及び図５に示すように、金属板５０の外側に配設され、樹脂製部材１１と蓋部材２０との間を液密にシールする環状部材である。つまり、外側シール部材７０は、電源接続部材９０の他端部９２と金属板５０との接触箇所にめっき液が浸入するのを防止する役割を果たす。外側シール部材７０は、溝部２０ｄを介して、蓋部材２０に装着される。外側シール部材７０は、例えば、シリコーンゴム等の弾性材料で構成される。
外側シール部材７０は、断面視略コ字状を呈し、基部７１と、一対のシール部７２，７２と、を有する。
【００４２】
基部７１は、溝部２０ｄに嵌合する部位である。
シール部７２，７２は、樹脂製部材１１の裏面１１ｂに圧接し、樹脂製部材１１と蓋部材２０との間を液密にシールする部位である。シール部７２，７２は、基部７１の内周縁及び外周縁から樹脂製部材１１側に突出形成され、径方向に所定間隔離間して設けられる。
【００４３】
＜空気吸引通路＞
空気吸引通路８０は、図２及び図３に示すように、樹脂製部材１１の内部に形成された第１通路部８１と、金属板５０の内部に形成された第２通路部８２と、を有する。
【００４４】
第１通路部８１は、樹脂製部材１１の側面１１ｃから第１段差面１１ｇ２まで貫通する部分である。つまり、第１通路部８１の一端は、側面１１ｃに開口する一方、他端は第１段差面１１ｇ２に開口する。第１通路部８１の一端側には、図２に示すように、ねじ穴８１ａが形成される。第１通路部８１は、ねじ穴８１ａを介して、ポンプＰと接続される。
【００４５】
第２通路部８２は、図２及び図３に示すように、金属板５０の外周面から内周面まで貫通する部分である。つまり、第２通路部８２の一端は、金属板５０の外周面に開口する一方、他端は内周面に開口する。第２通路部８２は、図３に示すように、隙間Ｇを挟んで、第１通路部８１の他端に対向して連通する。
【００４６】
この場合、ポンプＰを作動すると、図４に示すように、本体部材１０、蓋部材２０、内側シール部材３０、及び外側シール部材７０で囲まれた空間部Ｓ内の空気が、空気吸引通路８０を介して、ポンプＰにより吸い込まれる。これにより、空間部Ｓ内は負圧状態に保持され、内側シール部材３０及び外側シール部材７０の密着性が向上する。
【００４７】
＜電源接続部材＞
電源接続部材９０は、図１及び図２に示すように、例えば、銅等の金属材料で形成された棒状部材である。電源接続部材９０の一端部９１側は、図２に示すように、外部に露出して直流電源の陰極に接続される一方、他端部９２側は、図５に示すように、樹脂製部材１１の取付孔１１ｊ及び金属板５０の取付穴５１に収容される。他端部９２は、金属板５０に接触して電気的に接続される。この場合、直流電源により電源接続部材９０に電気を流すと、金属板５０及び電極部材４０を経由して、半導体ウェーハＷに電気が伝導されることになる。なお、電源接続部材９０の一端部９１側には、図２に示すように、シール部材９３が設けられる。シール部材９３は、電源接続部材９０と取付孔１１ｊの内周面との間を液密にシールし、めっき液が浸入するのを防止する役割を果たす。
【００４８】
本発明の実施形態に係るワーク保持用冶具１００は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、半導体ウェーハＷの設置方法の一例及び作用効果について説明する。
【００４９】
はじめに、図３に示すように、樹脂製部材１１の貫通孔１１ｇ内に、金属製部材１２を配設し、シール材１３によって樹脂製部材１１及び金属製部材１２を連結する。
続いて、金属製部材１２の溝部１２ｂに、内側シール部材３０を装着し、金属製部材１２上に、電極部材４０及び金属板５０を配設する。
【００５０】
続いて、金属製部材１２のねじ穴１２ｅ１、電極部材４０のねじ孔４２ａ、及び金属板５０のねじ孔５３に、ねじＴを挿通してこれらの部材を連結する。
そして、内側シール部材３０上に、半導体ウェーハＷ及び弾性シート６０を配設する。
【００５１】
続いて、外側シール部材７０が装着された蓋部材２０を上方から被せる。このとき、蓋部材２０の位置決め孔２０ｂ，２０ｂに、樹脂製部材１１の位置決めピン１１ｉ，１１ｉを挿通する（図１参照）。
そして、蓋部材２０のねじ孔２０ａ及び樹脂製部材１１のねじ穴１１ｈに、ねじＴを挿通し、両部材の仮止めを行う。
【００５２】
続いて、空気吸引通路８０にポンプＰを接続し、当該ポンプＰを作動すると、空間部Ｓ内の空気は、空気吸引通路８０を介して、ポンプＰに吸い込まれる（図１、図４参照）。そうすると、半導体ウェーハＷが本体部材１０及び蓋部材２０によって挟持される。
【００５３】
このとき、内側シール部材３０のシール部３２は、非圧接状態で電極部材４０の内周縁４１ａよりも半導体ウェーハＷ側に位置しているため、電極部材４０よりも先に半導体ウェーハＷに接触する（図３及び図４参照）。そして、シール部３２は、挟持力（押圧力）により押し潰れて半導体ウェーハＷの周縁Ｗ２に圧接（密着）する。これにより、半導体ウェーハＷと金属製部材１２との間がシールされる。
【００５４】
また、シール部３２が押し潰れると、シール部３２及び電極部材４０は面一になるため、電極部材４０の内周縁４１ａは、半導体ウェーハＷの周縁Ｗ２に接触する（図４参照）。これにより、半導体ウェーハＷは、電極部材４０及び金属板５０を介して、電源接続部材９０に電気的に接続される（図４、図５参照）。
【００５５】
更に、外側シール部材７０は、挟持力により押し潰れて樹脂製部材１１の裏面１１ｂに圧接する（図３、図４参照）。これにより、樹脂製部材１１と蓋部材２０との間がシールされる。
つまり、内側シール部材３０及び外側シール部材７０によって、電極部材４０、金属板５０、及び電源接続部材９０等がめっき液に接触するのを防止でき、半導体ウェーハＷ及び電極部材４０の接触箇所、電極部材４０及び金属板５０の接触箇所、金属板５０及び電源接続部材９０の接触箇所等を保護できる。
【００５６】
このようにしてワーク保持用冶具１００に半導体ウェーハＷを装着した後、図示しないめっき槽のめっき液にワーク保持用冶具１００を浸漬する。このとき、めっき液中に、図示しない陽極用の金属板を別途配設し、金属製部材１２の開口部１２ａと対向させる。また、直流電源の陰極に電源接続部材９０を接続する一方、直流電源の陽極に金属板を接続する。そして、直流電源により電流を流すと、めっき液中の金属イオンがワーク保持用冶具１００側に引き寄せられ、半導体ウェーハＷのめっき面Ｗ１に析出してめっき層が形成される。
【００５７】
以上説明した本実施形態によれば、内側シール部材３０のシール部３２の先端は、非圧接状態で電極部材４０の内周縁４１ａよりも半導体ウェーハＷ側に位置することにより、金属製部材１２及び蓋部材２０の間に半導体ウェーハＷを挟持したときに、電極部材４０の内周縁４１ａよりも先にシール部３２の先端が半導体ウェーハＷに接触する。そのため、金属製部材１２と半導体ウェーハＷとの間が確実にシールされ、両者間のシール性を向上させることができる。
【００５８】
また、本実施形態によれば、金属製部材１２及び蓋部材２０の間に半導体ウェーハＷを挟持したときに、シール部３２が押し潰れ、シール部３２の先端及び電極部材４０の内周縁４１ａが面一となるため、電極部材４０が半導体ウェーハＷに確実に接触する。したがって、半導体ウェーハＷに対する電極部材４０の接触性を向上させることができる。
【００５９】
特に、本実施形態では、電極部材４０に接触する基部３１の接触面３１ａは、開口部１２ａに向かうにつれて半導体ウェーハＷ側へ傾斜するテーパ面に形成されることにより、電極部材４０の内周縁４１ａは、半導体ウェーハＷ側に撓んで半導体ウェーハＷに接触し易くなるため、半導体ウェーハＷに対する電極部材４０の接触性を一層向上させることができる。
【００６０】
また、電極部材４０の内周縁４１ａには、複数のスリット４１ｂ，４１ｂが形成されるため、電極部材４０の内周縁４１ａは、弾性変形し易くなる。これにより、電極部材４０の内周縁４１ａは、半導体ウェーハＷ側に撓んで半導体ウェーハＷに接触し易くなるため、半導体ウェーハＷに対する電極部材４０の接触性を一層向上させることができる。
【００６１】
更に、電極部材４０の内周縁４１ａは、基部３１及び半導体ウェーハＷの間に設けられることにより、基部３１によって弾性的に支持されながら半導体ウェーハＷに接触するため、電極部材４０及び半導体ウェーハＷの密着性が良好になる。
【００６２】
また、本実施形態によれば、金属製部材１２及び蓋部材２０の間で半導体ウェーハＷを挟持することにより、半導体ウェーハＷを挟持する際に作用する荷重を、比較的強度の高い金属製部材１２によって支持できるため、樹脂製部材１１によって支持する場合に比較して、金属製部材１２の寸法を縮小でき、ひいては本体部材１０の小型化に寄与できる。
【００６３】
そして、金属製部材１２の内周縁側の厚さ寸法を縮小し、金属製部材１２の一端面１２ｆから半導体ウェーハＷのめっき面Ｗ１までの距離Ｌ（図４参照）を小さくできるため、めっき加工時にヘラ等の工具を用いて、めっき液中に溶け出した陽イオンを、半導体ウェーハＷのめっき面Ｗ１に好適且つ容易に行き渡らせることができる。
一方、金属製部材１２の外周縁側には、他の部位よりも厚い突部１２ｅを設けるため、ねじ穴１２ｅ１の深さを十分に確保でき、ねじＴを確実に挿入させることができる。
【００６４】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００６５】
本実施形態では、本発明のワーク保持用冶具１００を、電気めっきを施す場合に使用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、陽極酸化や電解研磨等を施す場合に使用してもよい。この場合、処理槽の電解液にワーク保持用冶具１００を浸漬し、直流電源の陽極に電源接続部材９０を接続する一方、直流電源の陰極に金属板を接続する。そして、直流電源により電流を流すと、陽極酸化の場合には、ワーク（被酸化物）の表面に酸化皮膜が形成される一方、電解研磨の場合には、ワーク（被研磨物）の表面から金属イオンが溶出してワークの表面が平滑化することとなる。
【００６６】
本実施形態では、本発明のワーク保持用冶具１００を、半導体ウェーハＷにめっきを施す場合に使用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ガラス基板、セラミック基板、プリント基板、アルミ基板等にめっきを施す場合に使用してもよい。
【００６７】
本実施形態では、本体部材１０は、樹脂製部材１１及び金属製部材１２の二部材で構成されたが、単一部材で構成されてもよい。この場合、本体部材１０は、金属材料で形成されてもよいし、樹脂材料で構成されてもよい。
【００６８】
本実施形態では、溝部１２ｂ，２０ｄを設け、内側シール部材３０及び外側シール部材７０を装着したが、本発明はこれに限定されるものではなく、溝部１２ｂ，２０ｄを省略し、内側シール部材３０及び外側シール部材７０を本体部材１０上に配設してもよい。
【００６９】
本実施形態では、シール部３２の先端は、非圧接状態で電極部材４０の内周縁４１ａよりも半導体ウェーハＷ側に位置する構成であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、シール部３２の先端は、非圧接状態で電極部材４０の内周縁４１ａと面一に構成されてもよい。かかる構成によれば、金属製部材１２及び蓋部材２０の間に半導体ウェーハＷを挟持したときに、電極部材４０の内周縁４１ａと同時にシール部３２の先端が半導体ウェーハＷに接触する。そのため、金属製部材１２と半導体ウェーハＷとの間が確実にシールされ、両者間のシール性を向上させることができる。また、金属製部材１２及び蓋部材２０の間に半導体ウェーハＷを挟持したときであっても、シール部３２の先端及び電極部材４０の内周縁４１ａが面一となるため、電極部材４０が半導体ウェーハＷに確実に接触する。したがって、半導体ウェーハＷに対する電極部材４０の接触性を向上させることができる。なお、電極部材４０の内周縁４１ａが基部３１上に設けられることによって、挟持力により基部３１を押し潰し、電極部材４０の内周縁４１ａを基部３１側に変位させることが可能になる。そして、電極部材４０の内周縁４１ａを基部３１側に変位させることで、シール部３２を確実に押し潰すことが可能になるため、シール性を一層高めることができる。
【００７０】
本実施形態では、電極部材４０を断面視Ｚ字状に形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、断面視略直線状に形成されてもよい。この場合、金属製部材１２の溝部１２ｄを省略し、突部１２ｅ及び突部１２ｅを面一にする。また、金属板５０の端面５０ａは、電極部材４０の形状に対応する断面視略直線状に形成される。
【００７１】
本実施形態では、電極部材４０の締結部４２及び金属板５０の端面５０ａは、互いに所定間隔離間して設けられたが、本発明はこれに限定されるものではなく、電極部材４０の締結部４２及び金属板５０の端面５０ａは、互いに接触して設けられてもよい。
【００７２】
本実施形態では、電極部材４０の内周縁４１ａは、周方向に亘って同一径に形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、半導体ウェーハＷ側に突出する複数の突起部を内周縁４１ａに設けてもよい。これにより、半導体ウェーハＷに対する電極部材４０の接触性を一層向上させることができる。
【００７３】
本実施形態では、本体部材１０及び蓋部材２０をねじＴによって仮止めしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ポンプＰの吸引力を調節することにより、両部材の密着性を確保できるので、ねじＴによる仮止めを行わなくてもよい。
【００７４】
本実施形態では、樹脂製部材１１及び金属板５０に空気吸引通路８０を設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、蓋部材２０に空気吸引通路８０を設けてもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１００  ワーク保持用冶具（板状部材保持用冶具）
１０    本体部材（第１部材）
１１    樹脂製部材
１２    金属製部材
１２ａ  開口部
２０    蓋部材（第２部材）
３０    内側シール部材（シール部材）
３１    基部
３１ａ  接触面
３１ｂ  内周縁
３２    シール部
４０    電極部材（伝導部材）
４１ｂ  スリット
５０    金属板
６０    弾性シート
７０    外側シール部材
８０    空気吸引通路
９０    電源接続部材
Ｗ      半導体ウェーハ（板状部材）
Ｗ１    めっき面
Ｗ２    周縁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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